Langsung ke konten utama

Mengenal Steam-Ejector pada sistem vacuum


Ejector merupakan alat yang digunakan untuk mengevakuasi/mengeluarkan udara dari dalam vessel atau reaktor dengan menggunakan steam bertekanan tinggi yang dialirkan pada nozzle menuju expanding pipe (pipa yang diekspansi), sehingga terjadi perubahan dari steam bertekanan tinggi menjadi steam bertekanan rendah. Akibat perubahan tersebut mengakibatkan high velocity steam (steam berkecapatan tinggi) dengan efek terisapnya udara atau uap yang ada dalam vessel atau reaktor, sehingga terjadinya kevakuman.
Untuk lebih jelasnya, bisa dilihat gambar berikut:




  1. Motive Fluid merupakan Steam Inlet (tempat masuknya steam) bertekanan tinggi. 
  2. Motive-fluid nozzle merupakan ujung atau mulut nozzle yang berfungsi sebagai mempercepat tembakan steam. Bertambahnya kecepatan steam disebabkan oleh pengecilan ujung nozzle (throttle).
  3. Suction Chamber (inlet gas, vapur and others) merupakan fluida gas yang di isap.
  4. Converging inlet nozzle merupakan nozzle ke dua sebelum terdiffusi di diverging outlet. Keadaan steam di converging inlet ini sudah terdiffusi namun tekanannya masih tinggi, sehingga masih bisa di ekspansi. Selain itu pada section ini steam sudah bercampur dengan vapour yang terisap.
  5. Diffuser throat merupakan tempat terbaurnya steam dan kondensat. Kodensat tersebut berasal dari steam maupun vapour. Pada section ini keadaan pipanya mengecil sehingga aliran akan tercekik (trhottle) yang berfungsi untuk mempercepat aliran steam.
  6. Diverging outlet diffuser adalah bagian terakhir yang menjadi tempat terekspansinya steam secara keseluruhan.

Prinsip Kerja Steam-Ejector

Steam-ejector memiliki beberapa prinsip kerja agar bisa bekerja dengan efisien. Adapun prinsip kerja yang ada pada steam ejector ialah:
  1. Persamaan Kontinuitas. Persamaan kontinuitas berlaku untuk fluida dinamis (bergerak). Persamaan kontinuitas merupakan persamaan yang menghubungkan kecepatan fluida di sepanjang pipa yang mengalami perubahan dari segi luas penampang pipa tersebut. Persamaan kontinuitas berhubungan erat dengan Azaz Bernouli.
  2. Azaz Bernouli. Azaz Bernouli juga berlaku untuk fluida bergerak (dinamis). Azas Bernouli merupakan azas yang menghubungakan antara kecepatan, tekanan dan tinggi suatu dari fluida yang mengalir. Dalam azaz Bernouli berlaku hukum, bahwa peningkatan kecepatan Fluida akan menyebabkan penurunan tekanan.
  3. Diffuse/Peleburan. Diffuse terjadi pada diffuser (pembaur). Kondisi pada section ini sudah tercampurnya steam dengan kondensat. Kondensat yang bercampur dengan steam berguna sebagai media pengisapan media yang diisap.
  4. Hukum gas Ideal yang ada pada hukum Boyle. Hukum Boyle ini berlaku untuk fluida yang mampu mampat. Boyle mengemukakan bahwa suatu fluida yang berada dalam suatu tempat dengan temperatur konstan. Maka, tekanan akan berbanding terbalik dengan volume. Semakin tinggi tekanan, maka semakin rendah volume suatu zat. Namun, Disaat fluida bertekanan tinggi di ekspansi menjadi tekanan rendah, maka akan menghasilkan fluida dengan kecepatan tinggi yang merupakan efek dari ekspansi.

Rumus persamaan Kontinuitas:

v1.A1 = v2.A2
Dengan,
v = velocity (kecepatan (m/s))
A = Area (luas penampang (m))

Rumus Azaz Bernouli:

P1 + ½ .ρ1.v2 = P2 + ½ .ρ2. v2
 Dengan,
P = Tekanan (bar)
ρ  = Densitas (kg/m3)
v = Kecepatan (m/s)


Cara Kerja Steam-Ejector

Sekarang, mari perhatikan gambar ini. Ingatlah bahwa ejector ini menggunakan steam (fluida mampu mampat) bertekanan dalam pengoperasiannya.
https://en.wikipedia.org/wiki/Injector

Saat steam bertekanan tinggi masuk melalui Motive-fluid, maka steam akan bertambah kecepatannya akibat penyempitan pada ujung nozzle. Ketika steam keluar dari ujung nozzle, maka steam akan terekspansi dari tekanan tinggi menjadi tekanan rendah. Hal tersebut berlangsung pada converging inlet nozzle. Pada Converging unit nozzle steam belum terekspansi sepenuhnya, dan pada section ini steam kembali mendapat perlakuan untuk mempertinggi kecepatannya akibat pengecilan ujung converging inlet nozzle. Selanjutnya, steam akan terekspansi sepenuhnya pada Diverging outlet diffuser. Pada unit inilah terjadi high velocity steam. Akibat high velocity steam, uap/gas akan terisap pada suction chamber (inlet gas / vapour). Efek dari high velocity steam, maka daerah diffuser akan menjadi dingin bahkan icing akibat perbedaan tekanan dan kecepatan dengan udara lingkungan. Akibat perbedaan suhu, maka sebagian kecil steam dan vapour dari media akan terkondensasi. Kondensat dari steam akan bercampur dengan kondensat dari vapour media pada diffuser. Akibat terkumpulnya  kondensat pada diffuser, maka kondensat akan membantu mempercepat daya isap terhadap media.


Demikianlah prinsip kerja dari steam-ejector, semoga bermanfaat.
Salam Engineer!!! Agriester.
agri427@gmail.com

Label:
Lokasi: Indonesia

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

MENGENAL FUNGSI HOTWELL PADA OPERASI VACUUM

Hotwell  merupakan hal terpenting/vital dalam operasi  vacuum  menggunakan  ejector  dengan media steam. Hotwell  merupakan muara dari kondensat dan steam. Kondensat berasal dari kondensor, sementara steam berasal dari ejector. Adapun fungsi hotwell antara lain: 1.      Menjaga kondisi operasi agar tetap vakum. Terjaganya kondisi vakum disebabkan adanya air sebagai sealing agar udara tidak masuk. Air akan menjadi sealing apabila pipa kondensat dan pipa dari buangan  ejector  harus tenggelam di air. 2.      Receiver kondensat dan steam, serta zat ringan yang ikut terhisap oleh  ejector . Karena sangat pentingnya  hotwell  ini di operasi  vacuum , maka ada syarat-syarat yang dipenuhi agar  hotwell  ini bekerja maksimal. Adapun syaratnya adalah: 1.      Level air di dalam  hotwell  harus menutupi pipa dari jalur kondensat dan pipa dari ejector. 2.      Jarak ketinggian antara  hotwell  dengan kondensor harus >10m. 3.      Jalur  overflow  harus terbuka. Pada poin n
Posting Komentar
Baca selengkapnya

Pengaruh Reflux pada proses Distillasi

Dalam proses distillasi dikenal istilah reflux . Reflux merupakan proses mensirkulasikan produk ( distillate )   atau proses pengembalian produk menuju top column. Reflux bertujuan untuk memurnikan produk/agar memperoleh kemurnian produk yang tinggi. Banyak yang mengetahui bahwa reflux bertujuan untuk memurnikan produk, namun tidak sedikit yang mengetahui bagaimana proses reflux tersebut bisa mendapatkan kemurnian produk yang tinggi atau produk berkonsentrasi tinggi. Untuk memudahkan kita dalam memahami proses kerja reflux , berikut ditampilkan: Source : https://www.chegg.com Dari gambar tersebut dapat dilihat, bahwa produk yang dikembalikan ialah distillate . Terlebih dahulu mari kita pahami mengenai distillate . Distillate merupakan hasil kondensasi produk ketika berada di dalam kondensor. Uap dari produk dikondensasikan menggunakan fluida dingin (umumnya air). Ketika uap dari produk terkondensasi, maka temperatur dari kondensat akan menurun. Temperatur distillat
1 komentar
Baca selengkapnya