Catatan Cahya Tri Anggara: Analisa aliran didalam cyclone separator

Cyclone separator adalah alat yang menggunakan prinsip gaya sentrifugal dan tekanan rendah karena adanya perputaran untuk memisahkan materi berdasarkan perbedaan massa jenis, ukuran, dan bentuk.

Siklon (cyclone) karena karakteristiknya sering digunakan sebagai alat pemisah partikel dengan gas. Penggunaan siklon sering dijumpai sebagai alat pengontrol polusi udara dari pengotor debu. Siklon juga dijumpai pada proses pembakaran untuk peralatan umpan bahan bakar padat (pulverized) pada boiler. Alasan utama penggunaan siklon dalah harganya yang murah, tidak mempunyai bagian yang bergerak dan mampu bertahan pada kondisi operasi yang berat. Sementara itu siklon juga mempunyai beberapa kelemahan dalam hal efisiensinya yang rendah (khususnya pada partikel yang sangat kecil) dan biaya operasi yang tinggi. Tingginya biaya operasi dikarenakan siklon perlu daya yang besar untuk mengatasi penurunan tekanan (pressure drop).

Prinsip kerja dari siklon adalah terdapatnya kumpulan partikel dan gas yang masuk dalam arah tangensial kedalam siklon pada bagian puncaknya. Kumpulan gas dan partikel ditekan ke bawah secara spiral karena bentuk dari siklon. Gaya sentrifugal dan gaya inersia menyebabkan partikel terlempar ke arah luar, membentur dinding dan kemudian bergerak turun ke dasar siklon.Dekat dengan bagian dasar siklon, gas bergerak membalik dan bergerak ke atas dalam bentuk spiral yang lebih kecil.Gaya gravitasi menyebabkan partikel-partikel tersebut jatuh ke sisi kerucut menuju tempat pengeluaran. Partikel dengan ukuran atau kerapatan yang lebih kecil keluar melalui bagian atas dari cyclone melalui pusat yang bertekanan rendah. Gas yang bersih keluar dari bagian puncak siklon sedangkan partikel keluar dari dasar siklon.

Siklon sering digambarkan sebagai peralatan dengan efisiensi rendah. Namun dalam perkembangannya, tercatat, siklon mampu menghasilkan efisiensi 98% bahkan lebih untuk partikel yang lebih besar dari 5 microns (Cooper, et al., 1986). Efisiensi lebih dari 98% juga tercatat pada siklon untuk partikel yang diameternya lebih dari 346 microns (Funk, P.A., et al., 2000)

Pada tugas kali ini akan dilakukan analisa aliran yang terdapat didalam cyclone menggunakan bantuan software CFDSof. Pada gambar dibawah ini merupakan display dari bentuk cyclone dengan telah dibuatnya grid- grid untuk mempermudah menganalisa aliran fluida yang terdapat didalam cyclone.