3.4.1. Pemilihan Zona Fluidisasi
Teknologi fluidized bed adalah merupakan lapisan alas bed berisi partikel padat atau fluidisasi oleh kekuatan udara melalui lapisan alas. Bila kecepatan udara
dinaikkan di atas kecepatan minimum fluidisasi, aliran udara melalui lapisan membentuk gelembung. Zona seperti ini dinamakan Bubbling Fluidized Bed BFB.
Metode untuk menentukan kecepatan minimum fluidisasi dengan eksperimen adalah menentukan titik perpotongan garis kejatuhan tekanan teoritis maksimum
WA
b
pada grafik hubungan kejatuhan tekanan ekspansi lapisan alas terhadap kecepatan udara yang dikeluarkan blower.
Pengambilan data kejatuhan tekanan udara dilakukan dengan mengatur laju aliran udara blower untuk tiap pembukaan katup pada pipa tekan blower setiap 10
dimulai dari 0 hingga 90 . Ketika pembukaan katup sebesar 10
, diukur kejatuhan tekanan udara di alat manometer. Setelah diukur kejatuhan tekanannya, katup
kembali dibuka tiap 10 hingga 90
lalu diukur kembali besar kejatuhan tekanannya.
Tinggi bed 7,50 cm
Berdasarkan data hasil pengujian yang dilakukan kemudian ditampilkan dalam bentuk Tabel 3.3 seperti di bawah ini.
Tabel 3. 3 Hasil Eksperimen Kejatuhan Tekanan dengan Kecepatan Fluidisasi
Posisi katup
o
U
O
ms Q
m
3
s ΔP
cm H
2
O 10
20 30
0,109219 0,008239
0,2 0,8
1,8
Universitas Sumatera Utara
40 50
55 60
70 80
90 0,157169
0,261062 0,332987
0,391592 0,511467
0,660645 0,745889
0,011856 0,019694
0,025120 0,029541
0,038584 0,049838
0,056269 3,7
5,2 5,3
5,6 5,7
6,2 6,3
Berdasarkan hasil pada pengujian di atas , dapat diubah dalam bentuk grafik
hubungan antara kejatuhan tekanan versus kecepatan udara seperti pada Gambar 3.9.
1 2
3 4
5 6
7 8
0.1 0.2
0.3 0.4
0.5 0.6
0.7 0.8
Uo ms K
a ja
tu ha
n te
k a
n a
n c
m H
2 O
Gambar 3.9 Hubungan Kejatuhan Tekanan vs Kecepatan Udara pada Tinggi Bed 7,5 cm
Kejatuhan tekanan teoritis maksimum:
Pa m
s m
m m
m kg
A g
V A
W
b b
s b
5315 ,
1060 31
, 4
8 ,
9 .
075 ,
. 31
, 4
. 9
, 1442
. .
2 2
2 3
= =
=
π π
ρ
= 10,8234 cm H
2
O
Universitas Sumatera Utara
Dari grafik pada Gambar 3.9, tidak didapatkan garis perpotongan kejatuhan tekanan teoritis maksimum pada garis kejatuhan tekanan ekspansi lapisan alas. Oleh karena
itu, proses ekspansi lapisan alas tidak mengalami zona bubbling fluidized bed.
Tinggi bed 10 cm Berdasarkan data hasil pengujian yang diambil kemudian ditampilkan dalam bentuk
Tabel 3.4 di bawah ini. Tabel 3.4 Hasil Eksperimen Kejatuhan Tekanan
dengan Kecepatan Fluidisasi
Posisi katup
o
U
O
ms Q
m
3
s ΔP
cm H
2
O 10
20 30
40 50
55 60
70 80
90 0,049282
0,105224 0,217107
0,247742
0,336982 0,430219
0,554089 0,596712
0,003718 0,007938
0,016378 0,018689
0,025421 0,032455
0,041799 0,045015
0,2 0,6
2,1 4,4
7,6 7,8
8,0 8,5
8,7 9,0
Berdasarkan hasil pada pengujian diatas , dapat diubah dalam bentuk grafik hubungan antara kejatuhan tekanan versus kecepatan udara, Gambar 3.10.
2 4
6 8
10 12
0.05 0.1
0.22 0.25
0.34 0.43
0.55 0.6
Uo ms K
ej a
tu h
an t
ekan a
n cm
H 2O
Gambar 3.10 Hubungan Kejatuhan Tekanan vs Kecepatan Udara pada Tinggi Bed 10 cm
Universitas Sumatera Utara
Kejatuhan tekanan teoritis maksimum:
Pa m
s m
m m
m kg
A g
V A
W
b b
s b
042 ,
1414 31
, 4
8 ,
9 .
10 ,
. 31
, 4
. 2
, 825
. .
2 2
2 3
= =
= π
π ρ
O cmH
2
4313 ,
14 =
Berdasarkan pengujian yang dilakukan, didapatkan kejatuhan tekanan teoritis maksimum sebesar 10,8234 cmH
2
O dan 14,4313 cmH
2
O. Dua perbedaan tinggi bed yang dilakukan pada pengujian tersebut, yaitu pada tinggi bed 7,50 cm dan 10 cm.
Dari kedua kondisi tersebut kejatuhan tekanan teoritis maksimum berada diatas kejatuhan tekanan ekspansi. Hal ini disebabkan tidak meratanya fluidisasi pada bed.
Sebaliknya dari pengamatan visual titik fluidisasi terjadi 7,8 cmH
2
O tinggi bed 10 cm. Oleh karena itu, kecepatan minimum fluidisasi ditentukan sebesar 0,247742
ms. Sebab pada kecepatan tersebut didapatkan awal terjadinya fluidisasi. Pada awal fluidisasi tampak daerah pusat bed kelihatan fluidisasi sedangkan bagian sisi luar bed
partikel pasir hampir tidak bergerak.
3.4.2. Perhitungan Rasio Udara Bahan Bakar Air- Fuel Ratio
Kategori