R.E: Merancang Dust Collector

MERANCANG PENGHISAP DEBU

Kalau sebelum ini pada posting sebelumnya yang dibahas adalah Duct berbentuk lingkaran (circular duct), bagaimana dengan ducting kotak (square duct), bagaimana cara menghitung "pressure loss" nya :

1. Konversi terlebih dahulu ducting kotak ke diameter dengan menggunakan rumus diameter ekivalen sbb :

De = 1.30 * [{(a*b)^5}/{(a+b)^2}]^0.125

Dimana :

a = Panjang (pada sisi penampang ducting/lubang)

b = Lebar (pada sisi penampang ducting/lubang)

2. Setelah diketahui De maka hitunglah pressure loss nya menggunakan rumus ducting bulat seperti ditunjukkan pada posting sebelum ini.

3. Untuk menghitung kapasitas = V*A ; seperti juga mengihitung kapasitas untuk ducting bulat tetapi luas area dihitung menggunakan diameter ekivalen (De).

Ducting kotak umumnya banyak digunakan pada sistem AC central karena penempatannya yang sempit ukuran kotak lebih menghemat tempat, sedangkan untuk dust collector sebaiknya menggunakan ducting bulat untuk menghindari pengendapan debu.

Merancang Dust Collector : Ducting Line

Dibawah ini adalah line ducting yang baru selesai di kerjakan pada pabrik kayu, mesin2nya belum tampak terpasang. Material ducting terbuat dari BJLS. Kecepatan hisap pada suction umumnya untuk mesin2 perkayuan berkisar antara 25-30 m/s.

Dibawah ini adalah gambar ducting line pada mesin cigarette maker dimana 1 mesin terdiri dari ducting untuk menghisap debu dan ducting untuk transport tembakau ke mesin

Perhitungan untuk Dust Collector System

Untuk merancang dust collector yang terdiri dari : ducting-blower-filter diperlukan 2 parameter

Yaitu :

1. Kapasitas udara hisap dari ujung2 ducting

2. Pressure loss (kehilangan tekanan) yang terjadi selama udara bergerak dari ujung ducting sampai keluar dari filter (keluar dari sistem dust collector ke udara bebas).

Berikut dibawah ini adalah ulasan yang menjelaskan ke-2 parameter diatas :

1. Kapasitas udara hisap atau air volume dengan satuan “volume per satuan waktu” (m3/jam; cfm, dll) adalah debit udara dengan rumus :

Q = v * A; Q=kapasitas udara (m3/jam, cfm); v=kecepatan udara hisap (m/detik,fpm)

A=luas penampang lubang hisap (m2, cm2, ft2).

Disini (v) kecepatan udara hisap sangat penting, bergantung dari jenis debu/serbuk yang dihisap dan jarak antara lubang hisap dan sumber debu.

Kapasitas udara dari sistem adalah ΣQ1, Q2 etc,- dari setiap lubang hisap dalam sistem dust collector tsb.

2. Pressure loss adalah kehilangan tekanan karena pergerakan udara dari ujung hisap sampai keluar sistem. Rumus nya untuk pipa ducting adalah : ΔPf=λ*(l/d)*(γ/2*g)*v2 ; ΔPf=static pressure atau pressure loss (kg/m2 atau mmH20); d=diamater pipa (m); l=panjang pipa (m); λ=koefisien gesek pipa ; γ=berat jenis udara (1.2kg/m3); v=kecepatan rata2 udara (m/s); g=gravitasi (9.8 m/s2).

"Apabila ducting line terdiri dari banyak cabang cari ducting terjauh atau yang mempunyai static pressure terbesar".

Dari ke-2 parameter tersebut menentukan : ukuran ducting (duct sizing), jenis dan power blower, jenis dan kapasitas filter sesuai dengan debu yang dihisap.

Contoh Kasus :Berikut ini adalah gb layout line dust collectror terdiri dari 3 buah lubang hisap (suction) : 1. dia.127mm ; 2. dia.150mm dan 3. dia.200mm

Dari lubang2 suction tsb. Langkah ke-1 kita gambar jalur pipa ductingnya yang menuju ke blower dan dari blower menuju cyclone (penyaring debu).

Langkah ke-2 adalah menentuan kapasitas dari udara yang dihisap atau debit dari ke-3 lubang hisap tsb. Sebelumnya tentykan dahulu berapa kecepatan udara yang kita inginkan, pada gambar kecepatan udara hisap pada lubang dia. 127 = 25m/s; pada lubang dia.150 = 30m/s dan pada lubang dia.200 = 28m/s. Dari data tersebut kita buat perhitungan seperti tabel dibawah ini :

Total kapasitas/debit udara yang harus dihisap adalah 6212.18 m3/jam.

Langkah ke-3 adalah menentukan diameter dari semua pipa ducting yang menuju blower dan

Cyclone. Tabel dibawah ini akan menunjukkan cara menentukan ukuran diameternya. Sebelumnya kita pastikan dulu berapa kecepatan udara melalui pipa ducting, dalam contoh ini kita tentukan 25 m/s.

Kapasitas pipa ducting no.4 adalah jumlah dari kapasitas hisap lubang dia. 127 dan dia. 150. Sedangkan kapasitas ducting no.1 adalah jumlah dari lubang dia.127, dia.150 dan dia.200. (pada tabel dibawah ini A=luas penampang ducting, didapat dari Q(m3/s)/V(m/s))

Pada kolom paling kanan adalah ukuran diameternya. Untuk memudahkan dalam pembuatan ducting diameter ducting dapat dibulatkan misalnya diameter 297 menjadi 300mm dst. Langkah ke-4 adalah menentukan berapa pressure loss yang terjadi pada line ducting tsb. diatas. Berikut ini adalah tabel perhitungannya : Sebelumnya dari gambar diatas tentukan "jarak paling jauh" antara blower ke lubang hisap, dari gambar diatas jarak terjauh

dari sinilah kita memulai perhitungan pressure loss, atau bisa diartikan juga kita memulai

perhitungan dari asumsi pressure loss terbesar. Jumlah pressure loss dari sejak lubang hisap sampai dengan keluar dari cyclone adalah sebesar 1846.13 Pa pada perhitungan tabel disamping digunakan koef gesek = 0.135, berat jenis udara = 1.2 kg/m3 dan gravitasi 9.8 m/s2. Untuk cyclone pada kasus tsb. diatas kita asumsikan mempunyai loss 800 pa. Besar kecilnya loss pada cylone ditentukan oleh jenis cyclone umumnya pembuat cyclone akan memberikan besarnya pressure loss pada cyclonnya sesuai kapasitas udara yang kita inginkan (6212.18 m3/jam). Langkah terakhir yaitu Langkah ke-5 adalah menentukan besar blower dan power dari blower. Bila Anda memiliki kurva performance yang dikeluarkan oleh produsen blower dari Kapasitas Udara 6212.18 m3/jam dan pressure loss/static pressure sebesar 1846.13 Pa dapat diketahui besar blower yang diinginkan, power motor dan RPM nya. Atau cukup anda memberikan data kapasitas udara dan pressure loss/static pressure kepada produsen blower, maka mereka akan menentukan blowernya.

Atau Anda ingin mengetahui sebelumnya berapa kira2 power motor yang dibutuhkan, dapat diketahui dengan rumus : KW = (kapastas(m3/detik)*pressure loss(Pa))/(effisiensi blower*1000). Kita asumsikan effisiensi adalah 60% (umumnya antara 50% - 80% tergantung jenis dan merk blower) maka dengan menggunakan rumus ini contoh diatas memerlukan blower dengan power motor sebesar 5.3 KW. Lihat posting memilih blower.

perusahaan pembuat dust colector