BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pesatnya kemajuan di bidang teknologi industri saat ini telah mendorong pula

perkembangan pengetahuan di bidang fluida mekanik. Beberapa waktu lalu para

peneliti telah berhasil membuat suatu alat yang dinamakan cyclone separator.

Cyclone separator adalah alat yang sangat berguna untuk pengangkatan partikel dari

aliran udara yang berdiameter diatas 5 mikrometer. Alat ini merupakan ruang ampas

dalam bentuk silinder vertikal, sehingga mengatur muatan partikel udara berbentuk

spiral disekitar silinder untuk menghasilkan gaya sentrifugal yang membuang partikel

keluar dari dinding. Selain digunakan untuk memisahkan partikel udara, cyclone

separator bisa digunakan pula untuk memisahkan partikel dari zat cair dan gas, dan d

igunakan pula untuk memisahkan bentuk tetesan zat cair dari gas(Agus Rohim,2004).

Dalam industri semen, cyclone separator berfungsi sebagai alat pemisah

antara debu dari hasil penghancuran batuan sebagai bahan baku dan udara. Pada

industri makanan, cyclone separator digunakan untuk memisahkan partikel-partikel

aglomerat dan juga memisahkan biji kanji dan protein dari air. Dalam produksi

deterjen sintetik, cyclone separator dengan reaktor cepat digunakan untuk

memisahkan katalis pemecah dari produk reaksi penguapan.

Pada dasarnya prinsip kerja dari cyclone separator merupakan suatu alat yang

berfungsi sebagai alat pemisah antara padatan dan fluida dengan menggunakan gaya

sentrifugal. Gaya sentrifugal timbul saat partikulat didalam udara masuk ke puncak

kolektor silindris pada suatu sudut dan diputar dengan cepat mengarah ke bawah

seperti pusaran air.aliran udara mengalir secara melingkar dan partikulat yang lebih

berat mengarah ke bawah setelah menabrak kearah dinding cyclone sehingga

menyebabkan kehilangan tekanan dan meluncur kebawah (Indra, 2012).

Kinerja operasi Cyclone separator juga di tentukan oleh efisiensi pemisahan

dan kelilangan tekanan yang ditimbulkan. Efisiensi pemisahan didefinisikan sebagai

perbandingan antara massa partikel yang terpisah dari aliran udara dengan massa

partikel yang masuk kedalam cylone separator tersebut. Suatu desain cyclone

separator diarahkan untuk memperoleh efisiensi pemisahan yang tinggi dengan

konsumsi energi serendah mungkin (anonymous 2011).

Namun dalam kenyataan sebenarnya cyclone separator itu sendiri mengalami

masalah dengan efisiensi. Dimana efisiensi yang dihasilkan pada cyclone separator

tidak terlalu baik untuk memisahkan ukuran partikel yang berukuran kecil sehingga

butuh suatu pendekatan nilai (Optimasi). Optimasi dalam hal ini yang paling

mendekati adalah optimasi geometri cyclone separator dimana desain dikondisikan

dengan membandingkan bagian lainya dengan diameter cyclone untuk mencapai

efisiensi yang maksimum.

1.2 Perumusan Masalah

Cyclone separator merupakan suatu alat pemisah debu dimana memiliki

kelemahan dengan efisiensi rendah untuk partikel yang lebih halus sehingga efisiensi

pemisahan kurang maksimun. Dengan demikian dilakukan pendekatan suatu nilai

(optimasi) tepatnya dari optimasi bentuk geometri cyclone. Dalam penelitian ini

desain menggunakan pendekatan desain geometri dari banyak model cyclone dan

menggunakan metode Muschelknautz (Muschelknautz method) sebagai metode

simulasi cyclone dengan bantuan perangkat lunak Microsoft excel kemudian

dioptimasikan menggunakan metode Box Behnken dengan bantuan perangkat lunak

Design-Expert.

1.3 Batasan Masalah

Dalam disain Cyclone separator, dibatasi dengan hal-hal sebagai berikut:

- Pembatasan pada permasalahan pengaruh ukuran geometri terhadap

besarnya efisiensi Cyclone separator.

- Aliran fluida adalah aliran dua dimensi

1.4 Tujuan Penelitian Dan Manfaat Penelitian

Adapun tujuan dan manfaat dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui dan

mempelajari bentuk dari geometri cyclone separator serta pengaruh yang terjadi

dalam sebuah model cyclone separator serta menganalisa fenomena yang terjadi

dengan simulasi menggunakan program Microsoft Excel(ME) dan mengoptimasikan

dengan Design Expert