ALIRAN UDARA PADA PENGERINGAN
Udara digunakan pada sistem pengkondisian bijian untuk melaksanakan beberapa fungsi. Pada operasi pengeringan, udara membawa panas ke sistem untuk menguapkan kadar air dan kemudian membawa air hasil penguapan keluar dari sistem, Pada sistem aerasi, udara digunakan untuk membawapanas yang ada didalam sistem, sehingga menyebabkan pendinginan pada produk. Kadang udara digunakan untuk membawa kadar air ke dalam sistem untuk tujuan pembasahan kembali ke produk. Udara juga digunakan untuk membawa bahan kimia ke dalam sistem untuk pengendalian pertumbuhan mikro-organisme. Oleh sebab itu penting sekali dipahami prinsip - prinsip dasar pergerakkan udara dan sifat - sifat peralatan penggerak udara.
A. Tahanan Bijian Terhadap Aliran Udara
Jika udara dialirkan melalui suatu lapisan bijian, tahanan terhadap aliran, yang disebut sebagai penurunan tekanan, akan terbentuk sebagai hasil kehilangan energi melalui gesekan dan turbulensi. Tahanan ini biasa diatasi dengan adanya tekanan yang terbentuk pada sisi pemasukan udara pada massa bijian atau menciptakan suatu kondisi vakum pada sisi udara keluar.
Penurunan tekanan untuk aliran udara melalui sebrang produk tergantung pada laju aliran udara, sifat-sifat permukaan dan bentuk, jumlah, ukuran, dan susunan pori-pori, keragaman ukuran partikel, dan ketebalan tumpukan produk. Laju aliran udara dinyatakan sebagai laju aliran massa. Satuan ini bisa disederhanakan menjadi satuan yang menggambarkan kecepatan. Hal ini tidak dilakukan karena kecepatan yang terukur adalah kecepatan pembacaan, bukan kecepatan sesungguhnya dari udara dapat dihitung dengan mempertimbangkan presentasi ruang pori pada massa bijian.
Gambar 1. Tekanan Aliran Udara dari beberapa bijian (Satuan Inggris)
Gambar 2. Tekanan Aliran Udara dari beberapa bijian (Satuan Sistem Internasional)
B. Pengaruh Kadar Air
Pengaruh Kadar air pada penurunan tekanan melalui bijian dilaporkan oleh Haque et al. (1982) untuk bijian jagung, gandum, dan sorgum, mereka menemukan bahwa penurunan tekanan akan berkurang dengan bertambahnya kadar air bijian.
C. Kombinasi Butiran Halus dan Kadar Air
Abdelmonsin (1983) mempelajari pengaruh kombinasi kadar air dan jumlah butiran halus terhadap penurunan tekanan melalui bijian sorgum. Kisaran aliran udara yang digunakan adalah 5 cfm/ft² sampai dengan 38 cfm/ft² (0,025 sampai dengan 0,193 m²/m².s) dengan kisaran kadar air antara 12% sampai dengan 18,5% basis basah, kandungan butiran halus berkisar antara 0% sampai dengan 8%.
.... (1)
Dimana : M : Kadar air (basis basah) (%)
FM : Jumlah butiran halus (%)
A, B, C, D : Konstanta (lihat nilai Konstanta di tabel 1.)
D. Pengaruh Cara Pengisian Wadah
Alat penyebar biji digunakan pada proses pengisian wadah untuk menyebarkan butiran halus ke seluruh wadah dan untuk mendapatkan pengisian yang datar tanpa menggunakan tenaga tangan. Cara pengisian pada wadah memiliki suatu pengaruh cukup nyata pada tahanan terhadap aliran udara terutama disebabkan adanya peningkatan kerapatan total. Hasil penelitian ini disajikan dalam pada gambar 3 untuk berbagai cara pengisian wadah dengan bijian jagung, sorgum, dan gandum (Stephens and Foster (1976).
Tabel 1. Konstanta untuk persamaan 1
E. Pengaruh Arah Aliran Udara
sebagian besar data aliran udara lainnya ditentukan dengan mengukur penurunan tekanan saat udara mengalir secara vertikal melalui suatu massa bijian . terdapat bukti-bukti yang meyakinkan bahwa arah aliran udara mempunyai pengaruh nyata pada daya tahan terhadap aliran. pada suatu aliran udara tertentu (m3/m².s atau 15,2 cfm/ft²) tahanan terhadap aliran pada arah horizontal adalah sebesar 63% dari nilai pada arah vertikal untuk gandum bersih dengan simulasi pengisian curah, ada kondisi yang sama, besar nilai ini untuk biji barley bersih adalah 47% (Kanvar dan Muir, 1988).
Gambar 3. Tahanan terhadap aliran udara pada jagung pipil dengan 4 cara pengisian wadah
F. Kehilangan Tekanan Pada Pipa Alir
Kehilangan tekanan pada pipa alir yang mensuplai udara ke sistem perlakuan bijian diakibatkan oleh gesekan, tahanan terhadap aliran udara, perubahan arah aliran, pembesaran atau pengecilan luas penampang melintang dari aliran.
Tekanan total pada sebrang titik pada sistem pipa alir adalah jumlah tekanan statis dan tekanan karena kecepatan. Gambar 4 menunjukkan bagaimana penentuan besar tekanan dengan menggunakan tabung.
Gambar 4. Pengukuran Tekanan dengan Tabung Pitot
0 komentar:
Posting Komentar