Bagian-bagian dari Hydrocyclone Hydrocyclone pada industri kelapa sawit

2.4 Bagian-bagian dari Hydrocyclone

Secara umum bagian-bagian dari Hydrocyclone dapat dilihat dari gambar berikut : Lubang Keluar Feed Chamber Lubang Masuk Vortex Finder Cone Section Bagian Kerucut Tail Pipe Apex Valve Katup keluar Pipa bawah Lubang Keluar Gambar 2.6 Bagian-bagian Hydrocyclone Keterangan: 1. Lubang masuk 2. Cylindrical section 3. Vortex finder 4. Cone section 5. Lubang keluar 2.4.1 Lubang masuk Inlet area Ada beberapa tipe dari lubang masuk Inlet area, yaitu : lubang masuk tipe involute, lubang masuk tipe ramp dan lubang masuk tipe scroll. Berbagai tipe tersebut dimaksudkan untuk lebih memaksimalkan kinerja dari Hydrocyclone. Dengan konstruksi lubang masuk dengan tipe involute, lubang masuk tipe ramp dan lubang masuk tipe scroll dapat mengurangi efek dari turbulensi yang terjadi disekitar dinding lubang masuk dan daerah antara lubang masuk dengan cylinder section. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.7 Beberapa tipe dari lubang masuk Inlet area 2.4.2 Cylindrical section Pada dasarnya diameter dari cylindrical section memilki diameter sebesar diameter dari Hydrocyclone . Konstruksi dari cylindrical section yang panjang dimaksudkan untuk memperbesar kapasitas dan juga mengurangi dari kecepatan tangensial. Besar kecilnya dari konstruksi dari cylindrical section dapat mempengaruhi besarnya tekanan. Gambar 2.8 Beberapa tipe dari cylindrical section Universitas Sumatera Utara 2.4.3 Vortex finder Pada umumnya besar dari vortex finder 20 - 45 dari diameter Hydrocyclone. Besar dari vortex finder dapat kualitas pemisahan yang dihisap. 2.4.4 Cone section Besar sudut pada cone section didasarkan pada jenis pemakaiannya. Pada cone section besudut 20° merupakan standar pemakaian pada industri pertambangan mineral. Sedangkan untuk Hydrocyclone yang memiliki bagian bawah datar diperuntukan untuk pemisahan material- material berstruktur kasar. Gambar 2.9 Beberapa tipe dari cone section Universitas Sumatera Utara

2.5 Hydrocyclone pada industri kelapa sawit

Digunakan pada stasiun pengolahan inti. Hydrocyclone berfungsi untuk memisahkan antara inti dengan cangkang. Adapun proses pengolahan dari kelapa sawit hingga mencapai pada proses pemisahan menggunakan hydrocyclone terdiri dari beberapa tahapan yaitu: Gambar 2.10 Tahapan proses pengolahan hingga mencapai hydrocyclone Fresh Friut Bunch Sterilization Digestion Pressing Depericarper Silo Drier Nut Cracker Cracked Nut Blower Hydrocyclone Kernel Drier Kernel Storage Universitas Sumatera Utara 2.5.1 Proses kerja unit Hydrocyclone Campuran cangkang dan inti yang keluar dari separating coloum dimasukan kedalam bak 1, lalu oleh pompa hydrocyclone P1 dipompakan kedalam hydrocyclone H1, campuran ini akan diputar oleh gaya sentrifugal, inti yang mempunyai berat jenis lebih kecil berkumpul ditengah cyclone lalu melalui vortex finder keluar ke sebelah atas. Inti yang bercampur dengan air ini kemudian masuk ke dewatering screen untuk memisahkan air, selanjutnya inti secara teratur banyaknya atau diatur water lock masuk ke kernel transport fan untuk dimasukan ke pemeraman inti kernel bin melalui saringan kernel sterilizer. Sedangkan cangkang yang mempunyai berat jenis besar akan berkumpul dibagian pinggir cyclone lalu keluar dari bawah bersama air ke bak 2. Produk pada bak 2 masih terdapat inti bercampur cangkang. Campuran ini dipompakan oleh pompa hydrocyclone P2 dipompakan ke hydrocyclone H2 proses pemisahan disini sama dengan pada hydrocyclone H1. Inti keluar sebelah atas pipa melalui vortex finder masuk kembali ke bak 3. Proses pada bak 3 mengandung sedikit inti. Campuran ini dipompakan oleh pompa hydrocyclone P3 dipompakan ke hydrocyclone H3, proses pemisahan disini sama dengan pada hydrocyclone H1 dimana cangkang akan keluar ke shall dewatering screen, selanjutnya secara teratur diatur water lock masuk ke shall transport fan untuk direbus ke Gambar 2.11 Skema kerja unit hydrocylone Universitas Sumatera Utara shall hopper sebagai bahan bakar ketel. Inti akan keluar melalui pipa dari atas dan masuk ke bak 2. Inti kemudian dibawa ke kernel dryer untuk dikeringkan dan disimpan di kernel storage[4]. 2.5.2 Bagian-bagian unit Hydrocyclone Alat ini terdiri dari : a. Tabung pemisah Hydrocyclone yang dilengkapi dengan pompa pengutip vortex Finder dan konus dibawahnya. b. Bak penampung a. Tabung pemisah Hydrocyclone Alat ini bekerja bersarkan karena gaya senrtifugal yang di timbulkan oleh aliran air yang membentuk pusaran vortex. Akibat gaya sentrifugal yang di timbulkan oleh aliran vortex maka Inti kelapa sawit yang memiliki massa jenis 1080 kg akan berada pada pusat pusaran sedangkan cangkang kelapa sawit yang memiliki massa jenis 1300 kg akan terlempar hingga ke dinding hydrocyclone. Gambar 2.12 Proses pemisahan di dalam tabung Kapasitas aliran masuk pada saluran inlet: A v Q = 2.5.2-1 dimana: Q = kapasitas aliran kgs v = kecepatan aliran ms A = luas penampang m 2 Universitas Sumatera Utara Dimana kecepatan aliran dapat diperoleh dari : 2 4 s d Q v ⋅ = π 2.5.2-2 d i = diameter pipa inlet m sedangkan laju aliran massa dapat ditentukan dari: Q m ⋅ = ρ  Gaya-gaya yang terjadi Coulson,1986: C C a m F ⋅ = 2.5.2-3 atau dapat di tulis 2 ω ⋅ ⋅ = r m F C 2.5.2-4 dimana: C F = gaya sentrifugal m = massa benda yang mengalami gaya sentrifugal = kecepatan sudut C a = percepatan sudut Jika : r v = ω 2.5.2-5 v = kecepatan tangensial ms Jika kecepatan rotasi dinyatakan dalam N rpm: 60 2 N ⋅ ⋅ = π ω 2.5.2-6 Perbandingan gaya gravitasi dan gaya sentrifugal Coulson,1986: Gaya gravitasi: g m F ⋅ = 2.5.2-7 Perbandingan: 2 2 2 001118 , 60 2 rN N g r g r F F g C =       ⋅ ⋅ = ⋅ = π ω 2 001118 , rN g a C = Universitas Sumatera Utara Maka gaya sentrifugal yang di alami oleh inti adalah : 2 1 1 1 ω ⋅ ⋅ = r m F C 2.5.2-8 dimana : 1 C F = gaya sentrifugal yang dialami oleh inti 1 m = massa dari inti 1 r = jarak terlemparnya inti dari pusat pusaran Dan gaya yang dialami oleh cangkang adalah : 2 2 2 2 ω ⋅ ⋅ = r m F C 2.5.2-9 dimana : 2 C F = gaya sentrifugal yang dialami oleh cangkang 2 m = massa dari cangkang 2 r = jarak terlemparnya cangkang dari pusat pusaran b. Bak penampung Bak penampung campuran hasil pemisahan yang dilakukan oleh tabung pemisah hydrocylone, yang dilengkapi dengan dewatering drum. Hasil pemisahan yang dikeluarkan hydrocylone melalui pipa bawah akan masuk ke dalam bak ini yang selanjutnya akan dibawa keluar oleh shall transport fan untuk dibawa ke proses selanjutnya untuk direbus ke shall hopper sebagai bahan bakar ketel[4]. Gambar 2.13 Jalur distribusi inti dan cangkang Universitas Sumatera Utara

2.6 Kecepatan settling sentrifugal