DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
LEMBARAN PENGESAHAN ii
LEMBARAN PERSETUJUAN iii
SPESIFIKASI TUGAS
iv
LEMBARAN EVALUASI
vi
KATA PENGANTAR ix
ABSTRAK
x
DAFTAR ISI
xi
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR GAMBAR
xiii
DAFTAR NOTASI NOMENKLATUR
xiv BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Batasan Masalah 2
1.3 Maksud dan tujuan 2
1.4 Metode Penulisan 3
1.5 Sistematika Penulisan 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Hydrocyclone
5 2.2 Prinsip Kerja Hydrocyclone
5 2.3 Jenis Hydrocyclone
6 2.3.1 Hydrocyclone tipe konvensional
6 2.4. Konstruksi pada multicyclone
7 2.4.1 Round Desilter Hydrocyclone
7 2.4.2 Inline Desilter Hydrocyclone
8 2.4.3 Hydrocyclone aliran aksial
8 2.5 Bagian-bagian dari Hydrocyclone
9 2.5.1 Lubang Masuk
9 2.5.2 Cylindrical Section
10 2.5.3 Vortex Finder
10 2.5.4 Cone Section
11 2.6 Hydrocyclone pada industri kelapa sawit
12 2.6.1 Prinsip kerja unit Hydrocyclone
13
Universitas Sumatera Utara
2.6.2 Bagian-bagian unit Hydrocyclone 14
2.7 Kecepatan settling sentrifugal 17
2.8 Aliran Vortex 18
2.8.1. Aliran Vortex Bebas 19
2.8.2 Aliran Vortex Paksa 22
2.8.3 Aliran Vortex Kombinasi 23
2.9 Aliran Berputar dalam Tabung 24
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan waktu penelitian 27
3.3 Bahan dan metode penelitian 27
3.2.1 Bahan 28
3.2.2 Metode penelitian 30
3.3 Variabel yang diamati 32
3.4 Pelaksanaan Penelitian 33
3.5 Prosedur Simulasi 34
3.5.1 Pembentukan Model Hydrocyclone 34
3.5.2 Penentuan Meshing scehme 34
3.5.3 Penentuan Kondisi batas 35
3.6 Pelaksanaan Simulasi 36
BAB IV HASIL SIMULASI DAN DISKUSI
4.1. Hasil Simulasi 37
4.1.1 Perilaku Distribusi Aliran Secara Umum 37
4.1.1.a Kecepatan Tangensial 38
4.1.1.b Kecepatan Aksial 40
4.1.1.c Kecepatan Radial 42
4.1.1.d Disrtibusi Tekanan 43
4.1.1.e Gaya Sentrifugal 44
4.1.2 Parametric Studies 4.1.2.a Pengaruh dari Diameter Spigot terhadap
46 Parametric Studies
4.1.2.b Pengaruh dari Vortex Finder terhadap 48
Parametric Studies
BAB V KESIMPULAN SARAN
5.1. Kesimpulan 50
5.2. Saran 50
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Dimensi dari bagian-bagian Hydrocyclone 27
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Prinsip kerja Hydrocyclone
5 Gambar 2.2
Hydrocyclone tipe konvensional 6
Gambar 2.3 Round Desilter Hydrocyclone
7 Gambar 2.4
Inline Desilter Hydrocyclone 7
Gambar 2.5 Hydrocyclone aliran aksial
8 Gamabr 2.6
Bagian-bagian Hydrocyclone 8
Gambar 2.7 Beberapa tipe dari lubang masuk Inlet area
9 Gambar 2.8
Beberapa tipe dari cylindrical section 10
Gambar 2.9 Beberapa tipe dari cone section
11 Gambar 2.10
Gambar 2.11 Tahapan proses pengolahan hingga mencapai hydrocyclone
Skema kerja unit hydrocylone 12
13 Gambar 2.12
Proses pemisahan di dalam tabung 14
Gambar 2.13 Jalur distribusi inti dan cangkang
16 Gambar 2.14
Variasi kecepatan tangensial dan kecepatan radial 17
Gambar 2.15 Pola garis arus untuk sebuah vortex
19 Gambar 2.16
Gerakan elemen fluida dari A ke B : vortex bebas 20
Gambar 2.17 Gerakan elemen fluida dari A ke B : Vortex paksa
22 Gambar 2.18
Tipe-tipe Vortex 23
Gambar 3.1 Dimensional Hydrocyclone
27 Gambar 3.2
Hydrocylone pada industri pengolahan kelapa sawit 27
Gambar 3.3.a Instalasi dari hydrocyclone
28 Gambar 3.3.b
Instalasi dari hydrocyclone 29
Gambar 3.4 Diagram alir pelaksanaan penelitian
32 Gambar 3.5
Hasil permodelan hydrocyclone 33
Gambar 3.6 Hasil dari meshing pada model hydrocyclone
34 Gambar 3.7
Penentuan kondisi batas pada model hydrocyclone 35
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1 Pola Aliran KecepatanTangensial
38 Gambar 4.2
Predicted Tangential Velocity Profiles pada ketinggian 0.25m, 0.5m, 0.75m, 1m
40
Gambar 4.3 Gambar 4.4
Pola Aliran Kecepatan Aksial Predicted Axial Velocity Profiles pada ketinggian 0.25m,
0.5m, 0.75m, 1m 40
41
Gamabr 4.5 Pola Aliran Kecepatan Radial
42 Gambar 4.6
Pola Aliran Distribusi Tekanan 43
Gambar 4.7 a Gambar 4.7 b
Gambar 4.7 c Predicted Centrifugal Force profile pada ketinggian 1 m
Predicted Centrifugal Force profile pada ketinggian 0.5 m Predicted Centrifugal Force profile pada ketinggian 0.3 m
44 44
45 Gambar 4.8
Pengaruh Diameter Spigot terhadap Static Pressure 47
Gambar 4.9 Gambar 4.10
Pengaruh Diameter Spigot terhadap Y-Velocity Pengaruh Diameter Spigot terhadap Kecepatan Tangensial
47 48
Gambar 4.11 Pengaruh Vortex Finder terhadap Static Pressure
49 Gambar 4.12
Gambar 4.13 Pengaruh Diameter Vortex Finder terhadap Y-Velocity
Pengaruh Diameter Vortex Finder terhadap Kecepatan Tangensial
50 50
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
SIMBOL KETERANGAN
SATUAN
a
c
percepatan sentrifugal ms
2
A
in
luas penampang masuk m
2
C
D
koefisien gesekan d
diameter m
Fc gaya sentrifugal
N g
percepatan gravitasi bumi ms
2
h ketinggian
m l
panjang m
m massa
kg p
tekanan fluida kgm
2
Q kapasitas aliran
kgs Re
bilangan Reynold r
jari-jari m
S faktor pemisah
Us kecepatan aliran
ms v
kecepatan ms
t
v kecepatan tangensial
ms v
kecepatan air volumetrik m
3
s v
gt
gravitational terminal velocity ms
W berat partikel
N X
jarak dari sumbu utama m
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Hydrocyclone dapat diartikan sebagai suatu alat yang memisahkan material ataupun partikel dari suatu komposisi campuran yang berbentuk padatan dengan
cairan ataupun cairan dengan cairan. Prinsip kerja dari hydrocyclone adalah gaya sentrifugal dimana ketika terjadinya aliran yang berputar didalam hydrocyclone
menyebabkan partikel ataupun material yang tercampur akan terpisah karena perbedaan densitas. Hydrocyclone pada dunia industri dipakai dalam industri
pengolahan minyak kelapa sawit yang berada pada stasiun inti dimana dipakai untuk memisahkan antara cangkang dengan inti.
Adapun tujuan penelitian adalah analisa karateristik aliran dan unjuk kerja hydocyclone dengan melakukan simulasi yang dibantu oleh program komputer.
Sehingga diperoleh perilaku distribusi aliran secara umum General flow behavior yang terdiri dari aliran tangensial, aliran aksial dan aliran radial.
Kata kunci: hydrocyclone, alat pemisah, gaya sentrifugal, distribusi aliran
ABSTRACT
Hydrocyclone can be interpreted as a device that able to separate particles or materials, such as liquid with solid or liquid with liquid, from a mixed
composition. The working principal of hydrocyclone is the implementation of centrifugal force when the rotating flow inside hydrocyclone caused a separation
between any particles or materials in mixture due to density differences. Hydrocyclone is known used in palm oil processing industries, usually in the main
station in order to separate the shell from the nucleus. The objectives of this research are to analyze both of flow characteristics and
performance of hydrocyclone by conducting simulation assisted by a computer program. So that the behavior of flow distribution in general General Flow
Behavior which consist of tangential flow, axial flow, and radial flow , can be obtained.
Keywords: hydrocyclone, separator, centrifugal force, the flow distribution
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
