STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH SUBMERGENCE RATIO DAN DEBIT UDARA MASUK TERHADAP KARAKTERISTIK AIRLIFT PUMP MICROBUBBLE GENERATOR TYPE DUA FASA LIQUID-GAS

DEDY KURNIAWAN, Dr. Deendarlianto, S.T., M.Eng

2019 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Airlift pump merupakan salah satu alternatif yang dapat diterapkan dalam pengangkatan material padat dalam industri. Airlift pump microbubble generator type adalah salah satu inovasi yang dilakukan untuk meningkatkan kinerja airlift pump konvensional yang menggunakan compressor pada sistem injektornya. Saat pengoperasian airlift pump tanpa material solid, maka aliran yang terjadi di dalam pipa upriser adalah dua fasa. Untuk melakukan inovasi dengan airlift pump microbubble generator type, diperlukan penelitian mengenai karkateristik aliran dua fasa terlebih dahulu. Penelitian mengenai karakteristik airlift pump microbubble generator type dilakukan dengan alat yang diadopsi oleh Sadatomi, dkk (2012) dengan diameter dalam pipa upriser 50 mm dan tinggi 3,27 m. Pengoperasian penelitian dilakukan pada variabel submergence ratio 0,44 0,50 0,56 0,62 dan 0,68. Sedangkan variasi debit udara yang diberikan yaitu 1,5 m3/h, 2 m3/h, 2,5 m3/h dan 3 m3/h. Matriks penelitian didapatkan dengan mengkombinasikan kedua variabel tersebut yang kemudian digunakan untuk mengetahui pengaruh terhadap kecepatan slug, liquid hold up, dan gradien tekanan. Digunakan pengamatan visual untuk mengetahui kecepatan slug dan metode image processing untuk mengetahui nilai liquid hold up. Hasil yang didapatkan dari pengamatan visual menunjukkan bahwa regime aliran yang terjadi, yaitu bubble, slug, churn, dan annular. Selain itu, hasil pengukuran kecepatan slug, liquid hold up, dan gradient tekanan menunjukkan bahwa submergence ratio dan debit udara yang masuk memberikan pengaruh yang signifikan.

Airlift pump becomes one alternative that can be applied to levitate solid material in an industry. Airlift pump microbubble generator type is a kind of innovation done to improve the conventional airlift pump's performance using compressor in its injector's system. While operating the airlift pump without solid material, then the stream that happened inside the upriser pipe becomes two fases. It is early needed to do an observation about two fases stream's characteristics to innovate airlift pump microbubble generator type. An aboservation about airlift pump microbubble type's characteristic must be done by using a tool in which adopted by Sadatomi, dkk (2012) with the diameter 50 mm and height 3,27 m inside upriser pipe. The operating observation was done on the submergence ratio 0,44 0,50 0,56 0,62 and 0,68. Meanwhile the variation of air charge was given on 1,5 m3/h, 2 m3/h, 2,5 m3 /h and 3 m3 /h. The matrix in this observation was given with the combinate of those two variables and then used for knowing the impact of slug, liquid hold up, and the pressure gradient's rapidity. Visual observation was used for knowing the rapidity of slug and the image processing method to know the value of liquid hold up. The result gathered from visual obseravation shows that the happening of stream's regime were bubble, slug, churn, and annular. Beside that, the result of measuring slug, liquid hold up and pressure gradient's rapidity indicate significally impact of the entrance of submergence ratio and air charge

Kata Kunci : airlift pump, aliran dua fasa, karakteristik, image processing, slug, liquid hold up, submergence ratio.