simulasi pengaruh panjang wire terhadap medan listrik

SIMULASI PENGARUH PANJANG WIRE
TERHADAP MEDAN LISTRIK PADA POINT-TOPLATE ELEKTROSTATIK PRESIPITATOR
Nama
Jurusan
Dosen Pembimbing
: Rosy Fajri Haryadi (2308 100 602)
Nur Wahyuni K.
(2308 100 603)
: Teknik Kimia FTI-ITS
: Prof.Dr. Ir. Sugeng Winardi, M.Eng
Dr. Tantular Nurtono, ST, M. Eng
ABSTRAK
Dinamika fluida dan partikel dari aerosol (fase
campuran gas solid) pada aliran proses merupakan penelitian
yang tidak hanya bersifat mendasar tetapi juga praktis. Dalam
penelitian ini panjang wire berpengaruh dengan medan listrik,
aliran fluida dan aliran partikel. Elektrostatik Presipitator (ESP)
adalah alat pemisah partikel dari aliran aerosol dengan
menggunakan gaya elektrik sehingga partikel menjadi bermuatan
dan terdeposisi pada pengumpul, terpisah dari aliran gas. ESP
telah secara luas dipergunakan sebagai alat pemisah produksi
material ukuran sangat kecil skala mikro-nanometer dan
pembersih udara di banyak industri antara lain industri semen,
dan pengolahan batubara. Keuntungan penggunaan ESP adalah
pressure drop yang terjadi relatif dapat diabaikan dibandingkan
pengumpul partikel jenis filter. Untuk memperoleh unjuk kerja
ESP yang baik sebagai alat pemisah partikel-gas, diperlukan
desain peralatan yang tepat sesuai dengan kondisi operasi yang
digunakan pada proses seperti laju alir massa aerosol dan
ukuran partikel. Mekanisme pemisahan ESP sangat kompleks
karena melibatkan interaksi antara medan listrik, pola aliran
fluida dan aliran partikulat. Kompleksitas aliran aerosol dalam
i
ESP dianalisa menggunakan metode Computational Fluid
Dynamics (CFD) sehingga diperoleh prediksi yang detail dan
akurat dari gerakan partikel sehingga dapat disarankan desain
peralatan ESP dengan efisiensi maksimal sebagai alat pemisah
gas-partikel.
Hasil dari simulasi menunjukkan medan potensial
membentang di daerah sekitar kawat dan berbentuk ellips,
semakin jauh posisi dari wire sebagai sumber listrik, maka
potensial listrik semakin menurun. Semakin panjang wire maka
semakin luas daerah di sekitar wire yang terkena induksi medan
potensial listrik, maka semakin luas ion charge density yang
dihasilkan. Semakin panjang wire maka kecepatan aliran pada
daerah di bawah wire semakin meningkat. Medan listrik yang
dihasilkan berpengaruh terhadap gerakan partikel di dalam
elektrostatik presipitator (ESP). Medan listrik yang terbentuk
antara wire dan substrat mempengaruhi gerakan aliran fluida
didalam ESP. Dari hasil simulasi yang dilakukan, panjang wire 3
mm memiliki kinerja yang terbaik dari segi luas induksi beda
potensial yang dihasilkan, semakin luas induksi listrik yang
dihasilkan semakin lama partikel dapat termuati oleh elektron.
Kata kunci : Panjang wire, simulasi, ESP, CFD, desain.
ii