10
yang cukup signifikan pada entrainment rate ejektor. Li 2011 membandingkan nilai optimum area ratio throat pada single phase ejector dan double phase
ejector. Pada double phase ejector area ratio throat mixing chamber memiliki nilai rasio optimum 1 sampai 2 sedangkan untuk single phase ejector 5 sampai 7.
2.2 Aplikasi Steam Ejector
Steam ejector pertama kali ditemukan oleh Le Blanc dan Parson pada tahun 1901 dengan nama vacuum augmentor. Vacuum augmentor digunakan
sebagai perangkat untuk membuang gas - gas non-condensable dari kondenser pada steam machine. Kemudian pada tahun 1918, Le blanc mematenkan nama
steam ejector sebagai perangkat sistem refrijerasi pada gedung – gedung besar dan
kereta api Cardemill, J.M., 2012. Steam ejector refrigeration system merupakan aplikasi dari ejektor yang paling sering ditemukan dan banyak menjadi bahan
penelitian. Sistem refrijerasi ini banyak diteliti karena ramah lingkungan, low maintenance dan murah Jia, Yan, et al., 2011
.
Seiring perkembangan industri, ejektor juga banyak dijumpai pada industri kimia sebagai pompa untuk fluida
korosif dan debu. Selain itu ejektor dapat digunakan untuk mengektraksi likuid, absorbsi gas - gas, stripping, fermentasi, hydrogenation, chlorination, dll. Yadav,
et al., 2008.
Gambar 2.1 Aplikasi liquid – gas ejector pada proses klorinasi
http:www.ipt.com.myproducts-instrumentation-hydro.php PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Gambar 2.2
Aplikasi ejektor sebagai vacuum pump http:www.gdnash.comclassic_pumps_compressors
2.3 Pengertian dan Prinsip Kerja Steam Ejector
Ejektor merupakan pumping device yang menggunakan efek venturi untuk mengubah energi tekanan dari primary fluid menjadi energi kinetik melewati
nozzle Zhu, 2013
.
Waste heat dimanfaatkan oleh boiler untuk menghasilkan uap bertekanan. Uap tersebut berekspansi melewati nozzle dan menghasilkan tekanan
yang sangat rendah pada kecepatan tinggi supersonic velocity. Perbedaan tekanan antara ujung nozzle dan evaporator menyebabkan air pada evaporator
terhisap pada temperatur rendah dan menghasilkan refrigeration effect. Air secondary fluid yang terhisap kemudian bercampur dengan primary fluid pada
mixing chamber ejektor pada tekanan konstan. Campuran fluida berekpansi melewati diffuser dan mengalami kenaikan tekanan serta penurunan kecepatan
subsonic velocity. Gambar 2.3 menampilkan profil tekanan dan kecepatan di dalam steam ejector.
12
Gambar 2.3 Profil tekanan dan kecepatan aliran di dalam steam ejector Chunnanond, 2003.
Menurut Zhu 2013, steam ejector memiliki tiga mode operasi berdasarkan karakteristik alirannya yaitu critical mode, subcritical mode, dan
back flow mode. Performa ejektor menurun secara linear ketika bekerja pada kondisi subcritical dan back flow mode. Gambar 2.4 menampilkan grafik
performa ejektor berdasarkan operational modes. Pada critical mode, aliran primary fluid berekspansi setelah melewati
nozzle dan menghasilkan aliran bertekanan sangat rendah dengan kecepatan tinggi supersonic velocity pada suction chamber. Perbedaan tekanan antara ujung
nozzle dan evaporator menyebabkan air pada evaporator terhisap ke suction chamber. Secondary fluid mengalami akselerasi aliran sampai pada sonic velocity.
Kondisi ini disebut sebagai choking. Pencampuran primary fluid dan secondary fluid menyebabkan kecepatan aliran primary fluid melambat sedangkan kecepatan
aliran secondary fluid terus meningkat hingga supersonic velocity. Pada saat campuran fluida memasuki area konstan mixing chamber, aliran mengalami
shock wave karena tekanan yang tinggi dan menyebabkan compression effect. Compression effect mengakibatkan aliran berubah dari supersonic velocity
13
menjadi subsonic velocity pada ujung mixing chamber. Perubahan kecepatan aliran ini disebut sebagai choking, karena melewati batas sonic velocity.
Fenomena ini dikenal sebagai double choking, karena terjadi pada suction chamber dan mixing chamber Cardemil, 2012. Pada subcritical mode, aliran
tidak mencapai choking condition pada mixing chamber sehingga disebut single choking.
Gambar 2.4 Grafik performa ejektor berdasarkan operational modes Cardemil, 2012.
2.4 Bagian
