laporan mixing tangki berpengaduk

35
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Tujuan percobaan 1. Menentukan waktu homogen dengan variasi kecepatan putar pada pengaduk turbin dan pengaduk propeller tanpa menggunakan baffle 2. Menentukan pola aliran dengan variasi kecepatan putar pada pengaduk turbin dan pengaduk propeller tanpa menggunakan baffle 3. Menentukan power input pada pengaduk turbin dan pengaduk propeller tanpa menggunakan baffle 1.2. Dasar teori 1.2.1. Pengertian Pengadukan dan pencampuran zat cair Pengadukan adalah suatu operasi kesatuan yang mempunyai sasaran untuk menghasilkan pergerakan tidak beraturan dalam suatu cairan, dengan alat mekanis yang terpasang pada alat di atas. Sedangkan pencampuran (mixing) adalah peristiwa menyebarnya bahan-bahan secara acak, dimana bahan yang satu menyebar kedalam bahan yang laindan sebaliknya, sedang bahan-bahan itu sebelumya terpisah dalam dua fase atau lebih. 1

Upload: heni-sugesti

Post on 28-Jan-2016

302 views

Category:

Documents


14 download

DESCRIPTION

guigiogiufifuiufyfyufyuvhjbubgiyg

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Tujuan percobaan

1. Menentukan waktu homogen dengan variasi kecepatan putar pada pengaduk

turbin dan pengaduk propeller tanpa menggunakan baffle

2. Menentukan pola aliran dengan variasi kecepatan putar pada pengaduk turbin

dan pengaduk propeller tanpa menggunakan baffle

3. Menentukan power input pada pengaduk turbin dan pengaduk propeller tanpa

menggunakan baffle

1.2. Dasar teori

1.2.1. Pengertian Pengadukan dan pencampuran zat cair

Pengadukan adalah suatu operasi kesatuan yang mempunyai sasaran

untuk menghasilkan pergerakan tidak beraturan dalam suatu cairan,

dengan alat mekanis yang terpasang pada alat di atas. Sedangkan

pencampuran (mixing) adalah peristiwa menyebarnya bahan-bahan secara

acak, dimana bahan yang satu menyebar kedalam bahan yang laindan

sebaliknya, sedang bahan-bahan itu sebelumya terpisah dalam dua fase

atau lebih.

1.2.2. Tangki pengaduk

Yang dimaksud dengan tangki pengaduk (tangki reaksi) adalah bejana

pengaduk tertutup yang berbentuk silinder, bagian alas dan tutupnya

cembung. Tangki pengaduk terutama digunakan untuk reaksi-reaksi kimia

pada tekanan diatas tekanan atmosfer dan pada tekanan vakum, namun

tangki ini juga sering digunakan untuk proses yang lain misalnya untuk

pencampuran, pelarutan, penguapan ekstraksi dan kristalisasi.

1

Page 2: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

Hal penting dari tangki pengaduk, antara lain :

1. Bentuk : pada umumnya digunakan bentuk silinder dan bagain

bawahnya cekung.

2. Ukuran : diameter dan tangki tinggi.

3. Kelengkapannya, seperti :

a. Ada tidaknya buffle, yang berpengaruh pada pola aliran didalam

tangki.

b. Jacket atau coil pendingin/pemanas, yang berfungsi sebagai

pengendali suhu.

c. Letak lubang pemasukan dan pengeluaran untuk proses kontinu.

d. Sumur untuk menempatkan termometer atau peranti untuk

pengukuran suhu

e. Kumparan kalor, tangki dan kelengkapan lainnya pada tangki

pengaduk.

Keuntungan pemakaian tangki berpengaduk, yaitu :

1.     Pada tangki berpengaduk suhu dan komposisi campuran dalam tangki

selalu serba sama. Hal ini memungkinkan mengadakan suatu proses

isothermal dalam tangki berpengaduk untuk reaksi yang panas reaksinya

sangat besar.

2.      Pada tangki berpengaduk dimana volume tangki relative besar, maka

waktu tinggal juga besar, berarti zat pereaksi dapat lebih lama beraksi

didalam tangki.

Kerugian pemakaian tangki berpengaduk yaitu:

1.     Sukar membuat tangki berpengaduk yang dapat bekerja dengan efesiensi

untuk reaksi-reaksi dalam fase gas, karena adanya persoalan pengaduk.

2.     Untuk reaksi yang memerlukan tekanan tinggi.

3.     Kecepatan perpindahan panas per satuan massa pada tangki pengaduk

lebih rendah.

2

Page 3: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

4.      Kecepatan reaksi pada tangki berpengaduk adalah kecepatan reaksi yang

ditunjukkan oleh komposisi waktu aliran keluar dari tangki.

1.2.3. Pengaduk

Zat cair biasanya diaduk didalam suatu tangki atau bejana, biasanya

berbentuk silinder dengan sumbu terpasang vertikal. Bagian atas bejana

itu mungkin terbuka saja ke udara, atau dapat pula tertutup. Ukuran dan

proporsi tangki itu bermacam-macam, bergantung pada masalah

pengadukan itu sediri.

a. Propeler

Plropler merupaan impeler aliran aksial berkecepatan tinggi untuk zat

cair berviskositas rendah. Propler kecil biasanya berputar pada

kecepatan motor penuh, yaitu 1.150 atau 1.750 put/min, sedang

propeler besar berputar pada 400 sampai 800 put/min.

b. Turbin

Pengaduk turbin biasanya efektif untuk menjangkau viscositas yang

cukup luas. Pengaduk turbin sangat cocok untuk mencampur larutan

dengan viscositas dinamik sampai 50 Ns/m2. Kebanyakan turbin itu

menyerupai agiator-dayung berdaun banyak dengan daun-daunnya

yang pendek, dan berputar pada kecepatan tinggi pada suatu poros

yang dipasang di pusat bejana. Daun-daunya boleh lurus dan boleh

pula lengkung., boleh bersudut dan boleh pula vertikal.

c. Paddles

Pengaduk jenis ini sering memegang peranan penting pada proses

pencampuran dalam industri. Bentuk pengaduk ini memiliki

minimum 2 sudu, horizontal atau vertikal, dengan nilai D/T yang

tinggi. Paddle digunakan pada aliran fluida lamines, transisi atau

turbulen tanpa baffle.Pengaduk ini memberikan aliran arah radial dan

3

Page 4: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

tangensial dan hampir tanpa gerak vertikal sama sekali. Arus yang

begerak ke arah gorizontal setelah mencapai dinding akan dibelokan

ke arah atas atau bawah. Bila digunakan pada kecepatan tinggi akan

terjadi pusaran saja tanpa terjadi agitasi.

1.2.4. Pola aliran dalam bejana aduk

Jenis aliran di dalam bejana yang sedang diaduk bergantung pada jenis

impeler, karakteristik fluida, dan ukuran serta perbanding (proporsi)

tangki, sekat, dan agiator. Kecepatan fluida pada setiap titik dalam tangki

mempunyai tiga kompenen, dan pola aliran keseluruhan di dalam tangki

itu bergantung pada variasi dari ketiga komponen itu dari satu lokasi ke

lokasi lain.

a. Pola aliran radial

Aliran radial yang bekerja pada arah tegak lurus terhadap dinding

tabung.

b. Pola aliran tangensial

Aliran tangensial atau disebut juga rotasional yaitu yang bekerja pada

arah singgung terhadap lintasan lingkar di sekeliling poros.

c. Pola aliran aksial, yang bekerja pada arah paralel

(sejajar) dengan poros.

1.2.5. Waktu homogen

waktu pencampuran (mixing time) adalah waktu yang dibutuhkan

sehingga

diperoleh keadaan yang serba sama untuk menghasilkan campuran atau

produk dengan kualitas yang telah ditentukan. Sedangkan laju

pencampuran (rate of mixing) adalah laju di mana proses pencampuran

berlangsung hingga mencapai kondisi akhir. Pada operasi pencampuran

4

Page 5: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

dengan tangki pengaduk, waktu pencampuran ini dipengaruhi oleh

beberapa hal:

1. Yang berkaitan dengan alat, seperti:

a) ada tidaknya baffle atau cruciform baffle

b) bentuk atau jenis pengaduk (turbin, propeler, padel)

c) ukuran pengaduk (diameter, tinggi)

d) laju putaran pengaduk

e) kedudukan pengaduk pada tangki, seperti

jarak terhadap dasar tangki

pola pemasangannya:

- center, vertikal

- off center, vertikal

- miring (inciclined) dari atas

- horisontal

1.2.6. Vortex

Vortex adalah putaran air yang membentuk aliran yang bergerak

secara tangensial. Vortex pada permukaan zat cair ini yang terjadi karena

adanya sirkulasi aliran laminer cenderung membentuk stratifikasi pada

berbagai lapisan tanpa adanya aliran longitudinal antara lapisan-lapisan

itu.

Vortex merupakan hal yang dihindari dalam proses

pencampuran (mixing), karena dapat menyebabkan

penggumpulan fluida. Maka, dapat menyebabkan waktu

untuk mencapai homogenitas lebih lama. Untuk

menghindari vortex saat pencampuran, dapat

menggunakan baffle.

5

Vorteks

Page 6: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

Gambar 1. Terbentuknya vortex1.2.7.Kebutuhan daya dalam tangki berpengaduk

Dalam merancang sebuah tangki berpengaduk,

kebutuhan daya untuk memutar pengaduk, merupakan

hal penting yang harus dipertimbangkan. Untuk

memperkirakan daya yang diperlukan ketika pengaduk

berputar pada kecepatan tertentu maka diperlukan suatu

korelasi empirik mengenai angka daya.

Angka daya tersebut diperoleh dari grafik hubungan Np vs

Nre, Bilangan Reynold atau Reynold Number (Nre)

menjelaskan pengaruh dari viskositas laruta, Rumus dari

Reynold Number yaitu :

Nre = ρf . N . D a

μf(Persamaan 1-

1)

Keterangan :

D = Diameter pengaduk (m)

N = Kecepatan putaran pengaduk (rps)

ρ f = Densitas fluida (kg/m3)

μf = Viskositas fluida (Kg/ms)

Sedangkan Power Number (Np) atau angka daya

dirumuskan sebagai berikut :

P=N p .N 3 . D5 . ρ f

gc

(persamaan1−2¿

Keterangan :

6

Page 7: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

Np = Power Number (kg m2 / s2)

P = Power (watt)

gc = Konstanta grafitasi ( 1 kg m / N s2)

N = Kecepatan pengadukan (rps)

ρ f = Densitas fluida (kg / m3)

D = Diameter pengaduk (m)

Sehingga dari rumus angka daya tersebut dapat

diperoleh nilai power yang dibutuhkan untuk mendorong

pengaduk. Persamaan – persamaan diatas berlaku bagi

tangki bersekat maupun tidak bersekat. Namununtuk

tangki tidak bersekat, nilai angka daya yang diperoleh

harus dikoreksi lagi dengan angka Frounde atau Frounde

Number (Nfr).

Angka Frounde merupakan ukuran rasio tegangan inersia

terhadap gaya gravitasi per satuan luas yang bekerja pada

fluida dalam tangki. Hal ini terdapat dalam situasi dimana

terdapat gerakan gelombang yang tidak dapat diabaikan

pada permukaan zat cair. Persamaan angka ini yaitu :

N fr=N 2 . D

g(persamaan 1-3)

Keterangan :

D = diameter pengaduk (m)

N = kecepatan putar pengaduk (rps)

G = gravitasi bumi (m/s2)

Sehingga nilai Np koreksi dapat diperoleh dari persamaan

berikut :

Np (koreksi) = Np x Nfrm (persamaan 1-4)

7

Page 8: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

Eksponensial m diperoleh dari persamaan :

m=a−log Nℜ

b(persamaan 1-5)

Dimana a dan b merupakan tetapan. Nilai a dan b dapat

diperoleh dari tabel 1.1 sebagai berikut :

Tabel 1.1 konstanta a dan b

Gamb

ar

Kurv

a

A B

9 – 13 D 1,0 40,0

9 – 14 B 1,7 18,0

9 – 14 C 0 18,0

9 – 14 D 2,3 18,0

Sehingga jika nilai eksponensial diperoleh dari Number

Froude (Nfr) juga diperoleh maka Power Number (Np) yang

diperoleh dari grafik dapat dikoreksi dan hasil yang

diperoleh digunakan untuk menghitung daya yang

dibutuhkan dengan menggunakan persamaan daya.

8

Page 9: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

Gambar 2. NRe vs Np untuk pengaduk jenis turbin

Gambar 3. NRe vs Np untuk pengaduk jenis propeller

Keterangan :

S1=Da

Dt

S2=EDa

S3=L

Da

S4=WDa

S5=JDt

9

Page 10: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

S6=HDt

Dimana: DT= diameter tangki E = tinggi pengaduk dari dasar tangki Da = diameter pengaduk H = tinggi cairan dalam tangki J = lebar baffleN = jumlah putaran pengaduk permenit P = daya (power) S = pitch dari pengaduk W = lebar blade pengaduk

BAB II

METODOLOGI

2.1 Alat dan bahan

2.1.1.Alat yang digunakan :

1. Tangki pengaduk yang berbentuk silinder

2. Batang pengaduk

3. Pengaduk turbin berdaun 4

10

Page 11: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

4. Pengaduk propeller berdaun 3

5. Motor pengaduk

6. Termometer

7. Stopwatch

8. Pipet tetes

2.1.2. Bahan yang digunakan :

1. Air keran

2. Kacang hijau

3. Indikator EBT

2.2. Prosedur kerja

2.2.1. Merangkai alat

1. Memasang pengaduk jenis turbin pada batang pengaduk.

2. Memasang batang pengaduk yang telah terpasang pengaduk dengan

motor pengaduk.

3. Memasang rangkaian tadi dengan statif yang akan memasukkan batang

pengaduk kedalam tangki pengaduk yang berbentuk silinder.

2.2.2. Melakukan percobaan dengan pengaduk turbin dan tanpa baffle :

1. Memasang pengaduk turbin dan mengisi tangki pengaduk dengan

menggunakan air keran sebanyak 2/3 dari tangki pengaduk.

2. Memasukkan segenggam kacang hijau ke dalam tangki pengaduk.

3. Mengatur kecepatan putar pengaduk yaitu 50 rpm

4. Menambahkan 5 tetes EBT ke dalam tabung, pada tetesan EBT

pertama memulai menyalakan stopwatch.

5. Menghentikan stopwatch pada saat air keran telah berwarna homogen.

6. Mencatat waktu yang diperlukan untuk menghomogenkan air keran.

7. Mencatat pola aliran yang terjadi pada percobaan ini dengan melihat

arah gerak kacang hijau.

8. Mencatat suhu air keran pada saat warna dari air keran homogen.

11

Page 12: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

9. Memvariasikan kecepatan putar batang pengaduk yaitu 75 rpm, 100

rpm, 125 rpm dan 150 rpm.

2.2.3. Melakukan percobaan dengan pengaduk propeller dan tanpa baffle :

1. Memasang pengaduk propeller dan mengisi tangki pengaduk dengan

menggunakan air keran sebanyak 2/3 dari tangki pengaduk.

2. Memasukkan segenggam kacang hijau ke dalam tangki pengaduk

3. Mengatur kecepatan putar pengaduk yaitu 50 rpm.

4. Menambahkan 5 tetes EBT ke dalam tabung, pada tetesan EBT

pertama memulai menyalakan stopwatch.

5. Menghentikan stopwatch pada saat air keran telah berwarna homogen

6. Mencatat waktu yang diperlukan untuk menghomogenkan air keran

7. Mencatat pola aliran yang terjadi pada percobaan ini dengan melihat

arah gerak kacang hijau.

8. Mencatat suhu air keran pada saat warna dari air keran homogen.

9. Memvariasikan kecepatan putar batang pengaduk yaitu 75 rpm, 100

rpm, 125 rpm dan 150 rpm.

BAB III

PENGOLAHAN DATA

3.1 Data pengamatan

Tabel 3.1.1 Tangki Berpengaduk Menggunakan Turbin Berdaun 4

12

Page 13: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

Variasi putaran Suhu

(oC)

Waktu

homogen

(s)

Pola aliran Viskositas

(kg/ms)

Densitas

(kg/m3) (rpm) (rps)

0,8334 30 55

Kacang bergerak

horizontal merupakan

pola aliran radial

7,9768 x 10-4

30 35

Kacang bergerak

menyentuh dinding dan

ada terbentuk vortex

yang kecil merupakan

pola aliran tangensial

7,9768 x 10-4 995,647

30 13

Kacang bergerak

menyentuh dinding dan

ada terbentuk vortex

yang kecil merupakan

pola aliran tangensial

7,9768 x 10-4

995,647

125 2,083430 10

Terbentuk vortex yang

mulai besar merupakan

pola aliran tangensial

7,9768 x 10-4 995,647

30 8

Terbentuk vortex yang

agak ebih besar dari

sebelumnya merupakan

pola aliran tangensial

7,9768 x 10-4995,647

Tabel 3.1.2 Tangki Berpengaduk Menggunakan Propeller Berdaun 3

13

50

100

150 2,5

1,6667

1,2575

995,647

Page 14: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

Variasi putaran Suhu

(oC)

Waktu

homogen

(s)

Pola aliran Viskositas

(Ns/m2)

Densitas

(kg/m3)

(rpm) (rps)

30 56

Kacang bergerak

horizontal merupakan

pola aliran radial

30 40

Kacang bergerak

horizontal merupakan

pola aliran radial

30 16

Kacang bergerak

menyentuh dinding dan

ada terbentuk vortex

yang kecil merupakan

pola aliran tangensial

125

30 13

Terbentuk vortex yang

mulai besar merupakan

pola aliran tangensial

30 9

Terbentuk vortex yang

agak ebih besar dari

sebelumnya merupakan

pola aliran tangensial

Keterangan :

Diketahui :

Dt = 25 cm = 0,25 m W = 4 cm= 0,04 m

Da = 15,5 cm = 0,155 m L = 6,5 cm = 0,065

T = 30 oC W = 6,9 cm= 0,069 m

14

50

100

150

0,8334

1,2575

2,0483

1,6667

2,5

7,9768 x 10-4

7,9768 x 10-4

7,9768 x 10-4

7,9768 x 10-4

995,647

995,647

995,647

995,647

995,647

Pengaduk Propeller

Pengaduk Turbin

7,9768 x 10-4

Page 15: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

H = 33 cm = 0,33 m L = 5,9 cm = 0,059 m

ρ= 996.233 kg/m3

μ= 7,9768 x 10-4 kg/m s

E = 4,5 cm = 0,045 m

3.2 Hasil Perhitungan

Tabel 3.2.1 Hasil Perhitungan dengan menggunakan Turbin berdaun 4

N (rpm) N (rps) NRe Np P (watt)

50 0,8334 24991,57 1,2 0,1016

75 1,25 37484,36 1,1 0,292

100 1,6667 49980,15 1 0,5943

125 2,0483 62475,93 1 1,1106

150 2,5 74968,72 1 1,8451

Tabel 3.2.2 Hasil Perhitungan dengan menggunakan Propeller berdaun 3

N (rpm) N (rps) NRe Np P (watt)

50 0,8334 24991,57 0,21 0,136

75 1,25 37484,36 0,20 0,3009

100 1,6667 49980,15 0,20 0,5388

125 2,0483 62475,93 0,20 1,0331

150 2,5 74968,72 0,20 1,177

15

Page 16: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

16

Page 17: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

BAB IV

PEMBAHASAN

Dalam percobaan ini memiliki tujuan yaitu menentukan waktu yang

diperlukan untuk menghomogenkan warna dari air keran yang ditetesi 5 tetes EBT.

Dalam percobaan ini hal yang divariasikan adalah kecepatan putaran pengaduk dan

jenis pengaduk. Dari percobaan dengan menggunakan pengaduk turbin diperoleh data

bahwa semakin cepat putaran pengaduk maka waktu yang diperlukan untuk

menghomogenkan air keran yaang sudah ditetesi EBT semakin cepat pula. Hal ini

dikarenakan semakin cepat perputaran pengaduk akan semakin cepat juga arus yang

ditimbulkan. Semakin cepat arus yang ditimbulkan maka semakin cepat juga

tumbukan antar partikel terjadi. Semakin cepatnya tumbukan ini akan semakin cepat

pula waktu yang diperlukan untuk menghomogenkan warna dari air keran. Dalam

percobaan selanjutnya kita juga ingin mengetahui waktu yang diperlukan untuk

menghomogenkan warna air keran dengan menggunakan pengaduk Propeller. Dari

percobaan didapatkan waktu untuk menghomogenkan warna air keran yang ditetesi

indikator EBT hampir sama dengan menggunakan pengaduk propeler. Namun, sedikit

lebih cepat saat menggunakan pengaduk turbin . Hal ini disebabkan karena ukuran

pengaduk turbin lebih besar dibanding propeler karena bentuk turbin menyerupai

agitator berdaun banyak dengan daun-daun yang agak pendek dan dpat berputar pada

kecepatan tinggi.

Dalam percobaan ini juga ingin dilihat pola aliran yang terjadi dengan

mengamati gerak dari kacang hijau yang telah dimasukkan kedalam tangki pengaduk.

Pada percobaan dengan menggunakan pengaduk turbin, pola aliran yang terbentuk

pada variasi putaran pertama dan kedua adalah radial. karena arah gerak kacang yang

horizontal tegak lurus terhadap batang pengaduk. Namun setalah bertambahnya

kecepatan perputaran pengaduk, pada variasi putaran ketiga sampai variasi kelima

aliran air berubah menjadi tangensial ditandai dengan terbentuknya vortex dan

melihat dari pergerakan kacang hijau yang mendekati dinding tangki pengaduk. Hal

17

Page 18: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

ini disebabkan oleh kecepatan sudut pengaduk dan fluida sama. Kedua, udara dapat

masuk dengan mudahnya ke dalam fluida karena tinggi fluida di pusat tangki jatuh

hingga mencapai bagian atas pengaduk. Ketiga, adanya vortex akan mengakibatkan

naiknya permukaan fluida pada tepi tangki secara signifikan sehingga fluida tumpah.

Dalam percobaan selanjutnya dilihat pola aliran jika di dalam tangki digunakan

pengaduk propeler. Dan ternyata pola alirannya sama dengan pengaduk Turbin, yaitu

variasi putaran pertama dan kedua pola alirannya radial dan variasi ketiga sampai

kelima pola alirannya tangensial.

Dalam percobaan ini ingin menentukan power input dari setiap kecepatan

putar pengaduk. Diperoleh power input yang semakin besar sebanding dengan

semakin cepatnya putaran pengaduk dan dipengaruhi oleh semakin besar ukuran

pengaduk. Hal ini disebabkan kecepatan putaran dipengaruhi oleh power inputnya.

Semakin besar ukuran pengaduk maka daya yang dibutuhkan untuk memutar

pengaduk semakin besar.

18

Page 19: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

BAB IV

PENUTUP

5.1. KesimpulanKecepatan perputaran mempengaruhi waktu homegen. Dari percobaan

di atas didapat :1. Semakin tinggi kecepatan putar maka semakin cepat waktu homogen yang

terjadi.2. Waktu homogen pengaduk jenis turbin lebih cepat dibandingkan dengan jenis

pengaduk propeler.3. Pola aliran tangensial sama-sama terbentuk pada kecepatan diatas 100 rpm.4. Semakin cepat putaran maka semakin besar power input yang dibutuhkan.

5.2. Saran 1. Lebih cermat pada saat melihat kondisi waktu homogen.

19

Page 20: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

DAFTAR PUSTAKA

McCabe,Warren L.Dkk.1985.Operasi Teknik Kimia Jilid 1.Jakarta:Erlangga

Robert H. Perry, 1997, “Perry’s Chemical Engineers Handbook”, 7th edition, Mc Graw Hill International Edition, New York

Septiani, Mimin. 2013 “Tangki Berpengaduk”.

http://mhimns.blogspot.com/2013/04/tangki-berpengaduk.html.diakses pada 01 oktober 2014

Tim penyusun.2013.Penuntun Praktikum Laboratorium Satuan Operasi.Samarinda:

POLNES.

Toker, Riza. 2011. “Mixing”. http://rizatoker.blogspot.com/2011/06/mixing.html. Diakses pada 03 Oktober 2014

20

Page 21: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

LAMPIRAN

21

Page 22: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

Perhitungan

Turbin tanpa baffel

Diketahui :

Dt = 25 cm = 0.25 m H =33 cm = 0,33 m

Da = 15,5 cm = 0,155 m T = 30 oC = 86 oF

E = 4,5 cm = 0,045 m ρ= 995,647 kg/m3

W = 4 cm= 0,04 m μ= 7,9768 x 10-4 kg/m s

L = 5,9 cm = 0,059 m

1. Untuk kecepatan putaran 0,8333 rps

NRe = ρ . N . D2

μ=

995,647kg

m3.0,8333 rps .(0,155 m)2

7,9768 x 10−4 kg /m s= 24988,5735

Np = 1,2 ( dari grafik hubungan NRe Vs Np kurva D gambar 2

Diketahui, : a = 1,0 b = 40

m = a−log N ℜ

b

=1,0− log24988,5735

40 = -0,1099

NFr = n2 . Dag

= ¿¿= 0,0109

Np koreksi = Np x Nfrm

22

Page 23: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

= 1.2 x 0.0109−0,1099

= 1,9718

P =Np .n3 . Da5 . ρgc

=1.9718 .(0,8333 rps)3 .(0,155 m)5 . 995,647 kg/m3

1kgmN s2

= 0.1016 kg . m2/ s3

Propeler tanpa baffle

Diketahui :

Dt = 25 cm = 0.25 m H =33 cm = 0,33 m

Da = 15,5 cm = 0,155 m T = 30 oC = 86 oF

E = 4,5 cm = 0,045 m ρ= 995,647 kg/m3

W = 6,9 cm= 0,069 m μ= 7,9768 x 10-4 kg/m s

L = 5,9 cm = 0,059 m

Mencari S1, S2, S6

S1 = Da

Dt =

0.1550.25

= 0.62

S2 = EDa

=0.0450.155

=0.29

S6 = HDt

=0.330.25

=1.32

23

Page 24: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

1. Untuk kecepatan putaran 0,8333 rps

NRe = ρ . N . D2

μ=

995,647kg

m3.0,8333 rps .(0,155 m)2

7,9768 x 10−4 kg /m s= 24988,5735

Np = 0,21 ( dari grafik hubungan NRe Vs Np kurva D gambar 3)

Diketahui, : a = 2,3 b = 18,0

m = a−log N ℜ

b

=2,3− log24988,5735

18 = -0,5619

NFr = n2 . Dag

= ¿¿= 0,0109

Np koreksi = Np x Nfrm

= 0,21 x 0.0109−0,5619

= 2,6607

P =Np .n3 . Da5 . ρgc

=2,6607 .(0,8333 rps )3 .(0,155 m)5 . 995,647 kg /m3

1kg mN s2

24

Page 25: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

= 0.1371 kg . m2/s3

Grafik

Grafik NRe vs Np untuk pengaduk jenis turbin

25

Page 26: Laporan Mixing Tangki Berpengaduk

Grafik NRe vs Np untuk pengaduk jenis propeller

26