transportasi gas (fan dan kompresor) pada proses industri kimia

Peralatan pengendalian gas digunakan untuk mentransfer material melalui pipa, di mana tekanan atau head yang cukup dihasilkan mengatasi gesekan dinding pipa, atau untuk menaikkan/menurunkan tekanan ke beberapa tingkat operasi yang diperlukan dalam peralatan proses yang terhubung. Peralatan-peralatan yang cukup terkenal pada pengendalian gas adalah fan dan kompresor.

Fan (Kipas)

Fan adalah perangkat yang mengeluarkan aliran gas dengan menciptakan perbedaan tekanan dengan mengonversi momentum dari impeller fan ke partikel udara / gas. Impeler fan mengubah energi mekanik rotasi menjadi energi statis dan kinetik dalam fluida gas.

Kipas banyak digunakan dalam industri dan komersial. Dari ventilasi toko hingga pengaplikasian boiler, kipas sangat penting untuk mendukung proses dalam industri dan kehidupan manusia. Dalam sektor manufaktur, fan menggunakan sekitar 78,7 miliar kwh energi setiap tahun. Konsumsi ini mewakili 15 persen dari listrik
digunakan oleh motor. Begitu pula di komersial sektor, listrik yang dibutuhkan untuk mengoperasikan motor fan menggunakan sebagian besar biaya energi untuk pengkondisian ruang.

Jenis-jenis Fan

Ada dua tipe utama kipas angin: sentrifugal dan aksial. Tipe-tipe ini dicirikan oleh jalur aliran udara melalui kipas.

Kipas sentrifugal dan aksial. Sumber: https://www.cibsejournal.com/cpd/modules/2011-12/ ; https://www.nrel.gov/docs/fy03osti/29166.pdf

Sentrifugal. Fan sentrifugal menghasilkan tekanan total dari gaya sentrifugal udara yang memancar keluar di antara saluran bilah dan dengan energi kinetik yang diberikan ke udara berdasarkan kecepatannya meninggalkan impeler.

Fan sentrifugal adalah jenis yang paling umum digunakan industri. Fan sentrifugal mampu menghasilkan tekanan tinggi dengan efisiensi tinggi, dan mereka dapat dibangun untuk mengakomodasi kondisi pengoperasian yang keras. Fan sentrifugal punya beberapa jenis bentuk bilah, termasuk melengkung ke depan, bilah radial, ujung radial, miring ke belakang, melengkung ke belakang, dan airfoil. Beberapa kipas sentrifugal mampu melayani operasi yang sangat bervariasi kondisi, yang dapat menjadi keuntungan yang signifikan.

Aksial. Fan aksial menghasilkan tekanan total dari perubahan kecepatan udara melewati impeler.Fan aksial bertindak seperti baling-baling, menghasilkan aliran udara di sepanjang arah dari sumbu fan. Keuntungan utama dari fan aksial adalah: kompak, biaya rendah, dan ringan. Fan aksial sering digunakan dalam aplikasi knalpot dimana ukuran partikulat udara kecil, seperti: aliran debu, asap, dan uap. Fan aksial juga berguna dalam aplikasi ventilasi yang membutuhkan kemampuan untuk menghasilkan aliran udara terbalik. Walaupun fan biasanya dirancang untuk menghasilkan aliran menjadi satu arah, mereka dapat beroperasi dalam arah sebaliknya.

Compressor (Kompresor)

Contoh Kompresor. Sumber: https://www.aeroengineering.co.id/2021/04/kompressor-compressor/

Kompresor adalah alat pengkompresi udara yang berfungsi untuk memampatkan udara sehingga menghasilkan udara dengan tekanan yang tinggi atau disebut dengan udara bertekanan.

Udara lingkungan memiliki tekanan 1 atm atau 101325 pascal, setelah terjadinya pemampatan atau pengkompresian, tekanan udara menjadi lebih tinggi dari 1 atm. Udara akan dikompresi pada tekanan tertentu sesuai dengan fungsi dan penggunaan peralatan yang mengaplikasikan udara bertekanan.

Prinsip kerja kompresor adalah suatu tangki tertutup yang memiliki tekanan udara yang lebih rendah dari tekanan udara luar, dalam hal ini tekanan udara didalam tangki lebih rendah dari 1 atm sedangkan udara luar memiliki tekanan 1 atm.

Selengkapnya mengenai kompressor dan perancangannya bisa anda klik >>di sini dan >>di sini.

Peralatan-peralatan memiliki prinsip kerja yang sangat erat dengan ilmu mekanika fluida. Salah satu metode yang paling umum untuk mendesain suatu sistem fan dan compressor adalah menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD), yaitu metode menyelesaikan persamaan-persamaan mekanika fluida bahkan reaksi kimia menggunakan komputer, sehingga diperoleh hasil yang komprehensif dan detail. >> Klik di sini untuk mempelajari selengkapnya tentang CFD!