Merancang Cyclone

Cyclone adalah salah satu dari jenis dust separator yang paling sederhana dan juga murah. Cara kerjanya seperti terlihat pada gambar disamping ini : Gerakan pusaran (cyclonic) dari aliran udara akan menyebabkan terjadinya gaya sentrifugal pada partikel debu, akibatnya partikel debu akan terkumpul pada dinding cyclone dan selanjutnya jatuh melalui lubang bawah, sedangkan udara yang berseih akan keluar mewlalui cerobong.

Bagaimana kita menantukan dimensi cyclone? dan berapa static pressurenya ?

Kecepatan didalam cyclone :
V = Q/(W*(D-De)/2) m/s .........(1)

Perbandingan proporsi ukuran cyclone adalah sbb.....(2)

(lihat gambar disamping)
De = 0.5*D
Lc = 3*D
Lb= 1.6*D
Dd=0.25*D
S =0.9*D
H =0.6*D
W =0.18*D

Dari Rumus (1) dan (2) didapat :
D = (5.7*Q/V)^0.5
Dimana :
D= Diameter Cyclone (m)
Q=Kapasitas udara (m3/s)
V=Kecepatan udara didalam cyclone (m/s)

Static Pressure/Pressure loss Cyclone :
P= C * ((p*Q^2)/(2*De^2*W*H)) N/m2
Dimana :
P= Pressure Loss
p= kerapatan udara=1.185 (20 deg C)
De=Diameter cerobong cyclone (lihat gb)
W= lebar inlet cyclone (lihat gb)
H= tinggi inlet cyclone (lihat gb)

Contoh kasus :Kita ambil contoh dari posting sebelum ini dimana kapasitas udara pada line ducting adalah 6212.18 m3/jam yang berarti kapasitas udara sebesar ini akan melewati cyclone ini. Kisaran kecepata yang optimal melalui cyclone adalah 8-10 m/s. Berapa dimensi cyclone yang dipakai untuk line ini?

D = (5.7*Q/V)^0.5
Q= 6212.18 m3/jam = 1.725 m3/s
V=9 m/s
Jadi :
D = 1.045 m = 1045 mm ~ 1100 mm

Dimensi Cyclone :
De=0.5*D = 0.5*1100 = 550 mm
Lc=3*D = 3*1100 = 3300 mm
Lb=1.6*D = 1.6*1100 = 1760 mm
Dd= 0.25*D = 0.25 *1100 = 275 mm
S = 0.9*D = 0.9 * 1100 = 990 mm
H = 0.6*D= 0.6 * 1100 = 660 mm
W = 0.18*D = 0.18*1100 = 198 mm

Selanjutnya adalah menentukan static pressure cylcone :
P= C * ((p*Q^2)/(2*De^2*W*H)) N/m2
p=1.185
De=550mm=0.55m
W=198mm=0.198m
H=660mm=0.66m
C=konstanta

Dari Grafik 1 n=0.7 ; dari Grafik 2 C=16
Jadi :
P = 713.6 N/m2 atau 713.6 Pa.

Share