Ejector

Ejector merupakan salah satu jenis mesin fluida yang banyak digunakan untuk mendukung salah satu proses pada industri, antara lain, proses pompa dan pemanas dengan memanfaatkan uap dalam kinerjanya. Ejector dapat digolongkan menjadi dua, yaitu, single ejector dan two stage ejector, hal ini tergantung dari bagaimana kompresi yang dilakukan dalam satu atau beberapa unit secara berurutan dan dari bagaimana satu atau lebih unit ejector yang dipasangkan secara paralel. Bentuk dari kedua ejector ini sebenarnya sama, yang membedakan adalah jumlah nozzle yang digunakan.

Untuk single ejector, menggunakan satu nozzle, sedangkan untuk two stage ejector menggunakan lebih dari satu nozzle (dua nozzle). Walaupun terdapat perbedaan pada jumlah nozzle, akan tetapi single ejector dan two stage ejectormempunyai prinsip kerja yang sama. Mesin ini cukup berperan penting pada sebuah pembangkit listrik. Salah satu jenisnya adalah steam ejector yang berfungsi untuk mengeluarkan gas atau uap dari suatu ruangan dan mempertahankan kevakuman yang diinginkan. Steam ejector memiliki beberapa prinsip kerja, yaitu: persamaan kontinuitas, asas Bernoulli, peleburan/diffuse, dan hukum gas ideal yang ada pada hukum Boyle. 

Bagian-bagian single steam ejector. Sumber: blogspot.com/
  1. Motive fluid merupakan steam inlet (tempat masuknya steam) bertekanan tinggi.
  2. Nozzle yang berfungsi untuk mempercepat tembakan steam. Bertambahnya kecepatan steam disebabkan oleh pengecilan ujung nozzle (throttle atau katup penutup).
  3. Suction chamber (inlet suction) merupakan ruangan gas / vapour yang akan dihisap.
  4. Convergent section, keadaan steam di sini sudah terdifusi, namun tekanannya masih tinggi, sehingga masih bisa diekspansi. Selain itu pada section ini, steam sudah bercampur dengan vapour yang terisap.
  5. Diffuser throat merupakan tempat terbaurnya steam dan kondensat. Kondensat tersebut berasal dari steam maupun vapour. Pada section ini keadaan pipa mengecil sehingga aliran akan mengecil (throttle) yang berfungsi untuk mempercepat aliran steam.
  6. Divergent section adalah bagian terakhir yang menjadi tempat terekspansinya steam secara keseluruhan.

Cara kerja steam ejector:

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 convergent section, disini steam belum terekspansi sepenuhnya, dan pada section ini steam kembali mendapat perlakuan untuk mempertinggi kecepatannya, ini terjadi karena pengecilan pada ujung convergent section. Selanjutnya, steam akan terekspansi sepenuhnya pada divergent section. Pada section inilah terjadi high velocity steam. Akibat high velocity steam, uap/gas akan terisap pada suction chamber (inlet section). Efek dari high velocity steam, daerah diffuser akan menjadi dingin bahkan icing, ini disebabkan oleh perbedaan tekanan dan kecepatan dengan udara lingkungan. Karena terjadi perbedaan suhu, maka sebagian kecil steam dan vapour akan terkondensasi. Kondesat dari steam akan bercampur dengan kondensat dari vapour pada diffuser. Akibat terkumpulnya kondensat pada diffuser, maka kondensat akan membantu mempercepat daya isap.

Two stage ejector yang digunakan pada steam turbine tipe C7. Sumber: blogspot.com/

Sesuai dengan namanya, ejector jenis ini memiliki dua tingkatan injeksi (ejector), yaitu: primer dan sekunder. Bentuk dari kedua ejector tersebut sama, kedua ejector tersebut dipasangkan pada sebuah shell/tabung (di dalamnya terbagi dua, tingkat pertama dan kedua) yang di dalamnya terdapat tube/pipa yang dialiri air sebagai pendingin. Tabung/shell yang digunakan adalah jenis surface.

Untuk mendesain ejector secara optimal, tools yang biasa digunakan adalah menggunakan bantuan software CFD. Klik di sini untuk mempelajari selengkapnya tentang CFD.

Untuk mempelajari artikel lain seputar mekanika fluida, klik di sini.

Kontributor: Feri Wijanarko

By Caesar Wiratama

aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV. Markom dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.

Author: Caesar Wiratama

caesar@aeroengineering.co.id +62 821-3868-4162

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *