Studi Eksperimental Pengaruh Ketebalan (Depth) Dari Tip Nozzle Dan Tekanan Udara Pada Tipe Air-Assisted Nozzle Untuk Sistem Atomisasi Campuran Batubara Serbuk-Air (Coal-Water Mixture (Cwm))

Oleh :
Dian Permana - I1406522 - Fak. Teknik

Tujuan dari studi eksperimental sistem atomisasi campuran batubara serbuk-air (coal-water mixture (CWM)) ini adalah untuk meneliti, menganalisa dan membahas pengaruh ketebalan (depth) dari tip nozzle dan tekanan udara terhadap hasil atomisasi CWM dengan menggunakan air-assisted nozzle untuk pengujian dingin.Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah campuran batubara serbuk berukuran 112,5 µm (mesh 150) dan air tawar ditambah dengan sedikit aditif. Komposisi campuran dalam % massa terdiri dari, batubara serbuk 40% dan air tawar 60% dengan tambahan aditif CMC (Carboxyl Methyl Cellulose) sebesar 3% dari berat batubara. Atomiser (nozzle) yang digunakan yaitu tipe air-assisted dengan 3 variasi ketebalan (depth) dari tip nozzle, yaitu 1,5mm; 3mm dan 4,5mm. Pengujian atomisasi CWM dilakukan pada tekanan CWM konstan 2,8 bar dan dengan variasi tekanan udara 2 bar; 2,4 bar dan 2,8 bar.Hasil penelitian menunjukkan bahwa menentukan komposisi CWM yang optimum memiliki pengaruh yang kuat didalam atomisasi CWM. Dari penelitian ini dapat diketahui bahwa pada tekanan udara 2 bar dan tekanan CWM konstan, penggunaan nozzle dengan ketebalan tip nozzle 1,5 mm menghasilkan debit udara sebesar 0.000611 m3/s dan debit CWM sebesar 0.0000248 m3/s sedangkan pada ketebalan tip nozzle 4,5 mm menghasilkan debit udara sebesar 0.000617 m3/s dan debit CWM sebesar 0.0000323 m3/s. Dan kenaikan tekanan udara pada tiap variasi ketebalan tip nozzle menghasilkan nilai debit udara dan debit CWM yang semakin meningkat, sehingga rasio udara/CWM juga meningkat, dengan demikian gaya aerodinamik yang bekerja semakin besar. Dengan variasi tekanan udara yang paling besar (2,8 bar) dan ketebalan tip nozzle yang paling besar (4,5 mm) adalah paling besar nilai ALR-nya yaitu 0.051 dengan sudut semprotan 30.620. Dengan meningkatnya nilai ALR maka atomisasi yang terbentuk semakin banyak, ini berarti droplet halus yang terbentuk juga semakin banyak, dengan kata lain SMD semakin kecil sehingga kualitas atomisasi meningkat. Pada saat udara dan CWM yang mengalir di ujung nozzle (tip nozzle) kurang dituntun, pencampuran antara udara dan CWM menjadi lemah. Ini menyebabkan ligament yang terbentuk kurang mampu disebarkan. Namun ketika udara dan CWM lebih dituntun, pencampurannya menjadi lebih kuat, sehingga ligament yang dihasilkan dapat lebih tersebar dan atomisasi CWM menjadi lebih baik. Dan dari penelitian ini dapat diketahui juga bahwa tekanan udara dapat memperbaiki kualitas atomisasi.