Data yang didapatkan dari hasil pengujian akan dibahas dalam bab ini diantaranya pengaruh tekanan pada penyemprotan, volume cairan yang dihasilkan, distribusi cairan dan pola penyemprotan yang dihasilkan dari jenis nosel yang berbeda.
Modifikasi Alat dan Metode Uji Kinerja Penyemprotan Sprayer
Modifikasi yang dilakukan pada alat uji penyemprotan yang sudah ada sebelumnya (patternator konvensional) didasarkan pada tujuan fungsional yang diinginkan. Tujuan fungsional yang ingin dicapai adalah mengembangkan metode uji kinerja penyemprotan sprayer untuk mengetahui distribusi cairan serta pola penyemprotan yang dihasilkan sebuah nosel dengan hasil pengujian yang lebih akurat. Secara umum modifikasi yang dilakukan terletak pada jumlah tempat penampung cairan hasil penyemprotan pada patternator dengan pembagi luasan (grid) yang lebih banyak dibandingkan patternator konvensional karena pada setiap satu grid terdapat satu tempat penampung air
Rancangan Alat Uji Penyemprotan (Grid Patternator)
Grid patternator, desain alat yang dapat meningkatkan kinerja alat uji penyemprotan (patternator) yang sudah ada sebelumnya sehingga didapatkan metode pengujian penyemprotan sprayer yang dapat mengukur kinerja sprayer pada berbagai kondisi penyemprotan dengan berbagai jenis nosel yang berbeda. Alat uji penyemprotan grid patternator berbentuk persegi panjang dengan ukuran 2 x 2 meter yang terbuat dari plat datar dengan pembagi luasan (grid) ukuran 0.05 x 0.05 meter sehingga di dalam patternator terdapat 1600 grid. Pada bagian bawah lubang grid
dipasang tempat penampung cairan berbentuk tabung berdiameter 0.04 meter dengan volume 150 ml untuk menampung cairan hasil penyemprotan sprayer pada saat pengujian. Grid patternator juga dilengkapi penyangga pada keempat sisinya yang terbuat dari besi siku dengan ukuran panjang 1 meter dan pada bagian atas terdapat tiang penyangga sebagai tempat nosel sprayer dan untuk mengatur ketinggian penyemprotan sprayer pada saat pengujian sehingga diperoleh tinggi efektif dalam penyemprotan
Metode pengujian dengan grid patternator adalah hampir sama dengan metode
patternator konvensional yang sesuai dengan SNI (hal 8). Dilakukan pengukuran volume pada masing-masing tabung penampung cairan dengan menggunakan timbangan digital. Nilai volume yang terbaca pada tiap tabung merupakan besar nilai distribusi penyemprotan pada tiap grid sehingga pola distribusi atau penyebaran cairan semprot dapat diketahui dengan mengeplotkan data hasil volume pada grafik. Besar sudut efektif penyemprotan diperoleh dengan pengukuran menggunakan busur derajat sedangkan lebar penyemprotan dihitung dari luasan tabung yang mampu menangkap cairan semprot.
Gambar 15 Grid pada patternator hasil modifikasi
Gambar 16 Tabung penampung cairan hasil penyemprotan
Evaluasi Alat dan Metode Pengujian Kinerja Penyemprotan Sprayer Debit Cairan
Pengambilan data ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh tekanan yang diberikan terhadap debit cairan yang dikeluarkan oleh sprayer. Dari hasil pengukuran debit pada masing-masing perlakuan terlihat bahwa tekanan penyemprotan dan jumlah nosel sangat berpengaruh terhadap debit keluaran dari sprayer. Peningkatan tekanan dan jumlah nosel berbanding lurus dengan debit keluaran yang dihasilkan oleh sprayer.
Semakin besar tekanan dan jumlah nosel yang digunakan, maka debit yang dihasilkan akan semakin besar. Prinsip hukum Bernoulli mengatakan bahwa jumlah dari tekanan (P), energi kinetik persatuan volume (½ρ 2), dan energi potensial per satuan volume (ρgh) memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus (Chengel et al. 1998).
P1 + 1/2.ƿ.v12 + ƿ.g.h1 = P2 + 1/2.ƿ.v22 + ƿ.g.h2 ……… (3)
Prinsip Bernoulli menjelaskan tentang konsep dasar aliran fluida bahwa peningkatan kecepatan pada suatu aliran zat cair atau gas, akan mengakibatkan penurunan tekanan pada zat cair atau gas tersebut. Artinya, akan terdapat penurunan energi potensial pada aliran fluida tersebut. Konsep dasar ini berlaku pada fluida aliran termampatkan (compressible flow), juga pada fluida dengan aliran tak termampatkan (incompressible flow). Suatu fluida dikatakan mempunyai peningkatan kecepatan, jika fluida tersebut mengalir dari suatu bagian dengan tekanan tinggi menuju bagian lainnya yang bertekanan rendah. Sedangkan suatu fluida dikatakan mempunyai penurunan
kecepatan, jika fluida tersebut mengalir dari suatu bagian bertekanan rendah, menuju bagian lain bertekanan tinggi.
Keterangan : 1. outlet 1 2. outlet 2
3. tekanan outlet 1 (P1) 4. tekanan outlet 2 (P2)
Gambar 17 Aliran pada tangki
Pada kasus aliran air yang keluar dari tangki, debit air dipengaruhi oleh tekanan (pers 3). Misalkan v1 = 0, P1 = P2 = tekanan udara luar dan h2 = 0 m. Dari persamaan Bernouli didapatkan :
ƿ.g.h1 = 1/2.ƿ.v22
v2 = (2.g.h1)1/2
Diketahui bahwa ƿ.g.h adalah tekanan hidrostatik cairan. Debit dinyatakan sebagai volume per satuan waktu (Q = v.A). Dengan demikian debit air dipengaruhi oleh tekanan dan kedalaman air. Peningkatan tekanan menyebabkan peningkatan debit cairan.
Gambar 18 Grafik debit cairan tipe nosel flat
Gambar 18 dan 19 menunjukkan debit yang dihasilkan nosel tipe flat lebih besar dibandingkan tipe cone. Debit terbesar dan terkecil pada nosel tipe flat dan cone
diperoleh dari perlakuan dengan parameter yang sama yaitu pada tekanan sebesar 9 bar dengan 8 buah nosel untuk debit terbesar sedangkan debit terkecil diperoleh dari pemberian tekanan sebesar 3 bar dengan menggunakan 1 buah nosel. Nilai debit terbesar pada nosel tipe flat adalah 0.126 liter/detik sedangkan tipe cone adalah 0.061 liter/detik. Untuk debit terkecil pada nosel tipe flat adalah 0.021 liter/detik dan tipe
cone adalah 0.007 liter/detik.
Pada tekanan yang sama, penambahan jumlah nosel akan meningkatkan debit cairan yang dikeluarkan sprayer saat penyemprotan. Penambahan nosel dari 1, 2 dan 8 nosel menyebabkan peningkatan debit cairan. Akan tetapi besar peningkatan debit tidak sesuai dengan kelipatan jumlah nosel. Pada tekanan 3 bar, nosel cone dengan 1 nosel memiliki debit sebesar 0.007 liter/detik, 0.012 liter/detik untuk 2 nosel dan 0.029 liter/detik untuk 8 nosel. Hasil yang sama juga ditunjukkan nosel flat, 1 nosel memiliki debit sebesar 0.021 liter/detik, 0.040 liter/detik untuk 2 nosel dan 0.077 liter/detik untuk 8 nosel. Hal ini dikarenakan semakin panjang pipa batang nosel dan adanya percabangan yang menyebabkan terjadinya headloss pada saat penyemprotan. Dari hasil pengujian penyemprotan dengan lebih dari 1 nosel juga menunjukkan bahwa volume cairan yang keluar dari setiap nosel memiliki nilai yang hampir sama (Gambar 20). Penyemprotan dengan 8 nosel flat pada tekanan 3 bar, volume yang keluar dari 1 nosel hampir sama dan memiliki nilai rata-rata sebesar 102.7 ml. Pada kejadian ini berlaku prinsip hukum Pascal yang menyatakan bahwa tekanan yang diberikan zat cair di dalam ruang tertutup diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besar. Tekanan yang sama besar dan melewati penampang (pipa) dengan diameter yang sama menyebabkan laju aliran yang mengalir sama besar sehingga volume cairan yang keluar pada setiap nosel memiliki nilai yang hampir sama.
Gambar 20 Grafik volume cairan 8 nosel flat pada tekanan 3 Bar Pola Distribusi Penyemprotan
Pengukuran pola distribusi cairan knapsack power sprayer TASCO TF 820 menggunakan dua jenis patternator yaitu patternator konvensional dan grid patternator. Nilai sebaran penyemprotan memiliki keterkaitan yang erat terhadap debit yang dikeluarkan dari sprayer dengan jenis nosel yang berbeda. Nilai sebaran atau pola distribusi cairan sangat berpengaruh pada aplikasi penyemprotan dalam penentuan jenis nosel yang akan digunakan untuk penyemprotan. Pengukuran distribusi cairan dan pola penyemprotan dilakukan dengan mengambil metode yang dijelaskan pada SNI (hal 8). Pengujian menggunakan patternator konvensional menghasilkan pola penyemprotan yang menunjukkan lebar (jangkauan) penyemprotan dari sisi kiri-kanan pusat
penyemprotan (arah lateral), sedangkan grid patternator menunjukkan jangkauan penyemprotan dari sisi kiri-kanan (arah lateral) dan depan-belakang pusat penyemprotan (arah longitudinal).
Hasil pengujian pola distribusi penyemprotan dengan variasi tipe, ketinggian dan jumlah nosel dapat dilihat pada gambar grafik di bawah. Penomoran tabung penampung cairan dilakukan dengan angka positif dan negatif. Angka nol sebagai posisi tengah berdiri atau posisi tengah nosel di atas patternator. Angka positif menunjukan areal penyemprotan nosel sebelah kanan dan negatif menunjukan nosel sebelah kiri. Pola distribusi penyemprotan dengan variasi tipe nosel. Variasi tipe nosel sangat berpengaruh terhadap distribusi penyemprotan cairan. Berdasarkan hasil pengukuran, terlihat perbedaan yang sangat jelas pada distribusi cairan hasil penyemprotan dengan menggunakan nosel tipe cone dan flat dengan lama penyemprotan yang sama. Nosel tipe flat menghasilkan volume cairan yang lebih besar dibanding tipe cone.
(a)
(b)
Gambar 21 Grafik distribusi penyemprotan 1 nosel flat pada tekanan 3 Bar dengan
(a)
(b)
Gambar 22 Grafik distribusi penyemprotan 1 nosel cone pada tekanan 3 Bar dengan
patternator konvensional (a) dan grid patternator (b)
Grafik pada Gambar 21 dan 22 merupakan hasil pengujian pola distribusi cairan nosel cone dan nosel flat menggunakan patternator konvensional (a) dan grid patternator (b) dengan tiga kali pengulangan. Pengujian dengan patternator
konvensional dan grid patternator menghasilkan volume cairan rata-rata yang berbeda. Volume pada pengujian grid patternator lebih besar dibandingkan patternator
konvensional. Nilai volume cairan yang didapatkan dari patternator konvensional pada tekanan 3 Bar adalah sebesar 344.4 ml untuk nosel cone dan 1305 ml untuk nosel flat
sedangkan volume cairan yang dihasilkan dengan grid patternator adalah sebesar 365 ml untuk nosel cone dan 1329 ml untuk nosel flat. Perbedaan terjadi karena cairan penyemprotan pada pengujian dengan patternator konvesional tidak semuanya tertampung pada wadah penampung. Pada saat penyemprotan, cairan terkena bidang
Nomor wadah
Nomor wadah Nomor wadah
semprot yang berupa plat bergelombang dan sebagian cairan memantul sehingga keluar dari bidang semprot.
Pengujian dengan patternator konvensional hanya menunjukkan distribusi cairan dalam 2 sisi sehingga pola penyemprotan yang terbentuk dari sebuah nosel tidak diketahui. Hal ini berbeda dengan pengujian menggunakan patternator hasil modifikasi dengan penambahan jumlah grid pada bagian penampung cairan hasil penyemprotan. Pengujian dengan grid patternator dapat menunjukkan bahwa nosel tipe cone memiliki pola penyemprotan berbentuk lingkaran penuh sedangkan nosel tipe flat memiliki pola penyemprotan berbentuk persegi panjang dengan bagian ujung yang meruncing. Berdasarkan grafik juga dapat diketahui bahwa distribusi cairan tidak sama dalam setiap
grid.
Ketidakseragaman pola dan distribusi cairan penyemprotan nosel tipe flat dan
cone pada setiap grid atau titik tertentu pada area penyemprotan dapat dilihat pada lampiran 10. Perubahan tekanan sangat berpengaruh terhadap keseragaman distribusi cairan penyemprotan. Peningkatan tekanan dari 3, 5, 7 dan 9 bar menyebabkan distribusi penyemprotan kurang seragam pada nosel flat dan cone. Tekanan akan berpengaruh pada ukuran butiran cairan untuk suatu nosel yang sama. Semakin besar tekanan, proses penumbukan cairan pada waktu akan keluar dari nosel makin besar. Selisih kecepatan antara udara yang meniup dengan cairan di dalam tangki juga menjadi semakin besar, sehingga lembaran cairan yang terbawa semakin tipis, tumbukannya semakin besar dan butiran cairan yang dihasilkan semakin kecil. Hal ini yang mempengaruhi bentuk penyebaran dan kemampuan melekatnya butiran pada bagian tanaman. Keseragaman butiran cairan semprot ditentukan dari perbandingan nilai VMD (Volume Median Diameter) dan NMD (Number Median Diameter) yang didapatkan dengan pengujian menggunakan water sensitive paper. Pengujian menggunakan grid patternator hanya dapat mengetahui keseragaman distribusi cairan penyemprotan pada setiap luasan tertentu (grid) dengan menghitung volume dari jumlah cairan semprot yang tertampung pada penampung di setiap grid. Berdasar hasil pengujian menunjukkan bahwa tekanan yang lebih rendah akan menghasilkan distribusi cairan semprot yang lebih seragam. Distribusi penyemprotan pada tekanan 3 dan 5 bar lebih seragam dibanding dengan tekanan 7 dan 9 bar. Hasil ini berbeda dengan literatur yang seharusnya pada tekanan tinggi akan menghasilkan distribusi cairan yang lebih seragam karena ukuran butiran semprot yang dihasilkan lebih kecil. Perbedaan disebabkan tekanan yang diberikan engine tidak stabil. Tekanan yang tidak stabil juga menyebabkan pola kerucut padat atau lingkaran penuh yang terbentuk dari nosel cone
distribusi cairannya tidak seragam. Volume cairan bervariasi mulai dari 1 ml sampai 16 ml.
Pada tipe nosel yang sama, diameter atau lubang nosel juga berpengaruh terhadap keseragaman distribusi cairan. Semakin lebar, maka penyebaran ukuran butirannya semakin tidak seragam dan mempunyai ukuran butiran yang menjadi lebih besar. Karena penyebaran ukurannya menjadi lebih besar, maka penyebaran butiran menjadi kurang merata. Hal ini disebabkan karena pada waktu butiran keluar dari nosel akan mengalami hambatan yang sebanding dengan ukuran butiran cairan, viskositas udara dan kecepatan awal butiran tersebut.
Pola distribusi penyemprotan dengan variasi ketinggian nosel. Faktor lain yang berpengaruh terhadap pola distribusi penyemprotan adalah ketinggian semprot. Ketinggian semprot merupakan jarak antara titik pusat semprot dengan bidang semprot. Gambar 23, 24, 25 dan 26 menunjukkan hasil pengujian dengan patternator
konvensional dan grid patternator pada ketinggian yang berbeda yaitu 40 cm dan 60 cm. Grid yang bertanda merah adalah titik yang sejajar dengan nosel. Angka yang
terdapat di dalam grid menunjukkan besarnya volume cairan yang terdapat dalam grid
tersebut yang dinyatakan dalam satuan mililiter (ml). Pewarnaan grid didasarkan pada kesamaan nilai volume yang didapatkan dari pengujian yang bertujuan untuk memudahkan penentuan pola sebaran cairan semprot secara visual. Sebaran nilai volume akan menunjukkan keseragaman distribusi cairan saat penyemprotan.
(a) (b)
Gambar 23 Grafik distribusi penyemprotan 1 nosel cone dengan patternator
konvensional pada tekanan 5 Bar dan ketinggian 40 cm (a) dan 60 cm (b)
(a) (b)
Gambar 24 Distribusi cairan (dalam ml) 1 nosel cone dengan grid patternator pada tekanan 5 Bar dan ketinggian 40 cm (a) dan 60 cm (b)
Nomor wadah Nomor wadah
(a) (b)
Gambar 25 Grafik distribusi penyemprotan 1 nosel flat dengan patternator
konvensional pada tekanan 5 bar dan ketinggian 40 cm (a) dan 60 cm (b)
(a) (b)
Gambar 26 Distribusi penyemprotan (dalam ml) 1 nosel flat dengan grid patternator
pada tekanan 5 bar dan ketinggian 40 cm (a) dan 60 cm (b)
Berdasarkan grafik hasil pengujian dengan patternator konvensional dapat diketahui bahwa penyemprotan dengan nosel tipe flat yang dilakukan dengan ketinggian penyemprotan yang besar akan menghasilkan jangkauan penyemprotan yang lebih luas tetapi mengalami penurunan volume cairan semprot pada area titik tengah. Sedangkan pada nosel tipe cone tidak terjadi perbedaan yang besar pada area penyemprotan.
Distribusi cairan dengan perlakuan penambahan ketinggian dari 40 cm menjadi 60 cm menyebabkan peningkatan jangkauan penyemprotan sebesar 1 interval atau dari 120 cm menjadi 128 cm. Volume cairan pada area di titik tengah juga memiliki nilai yang hampir sama. Hal ini karena butiran semprot yang dihasilkan nosel cone berukuran kecil atau lebih halus dibandingkan nosel flat sehingga distribusi cairan lebih merata.
Pada pengujian dengan grid patternator, perubahan ketinggian dari 40 cm menjadi 60 cm meningkatkan luas area penyemprotan nosel tipe flat dan cone. Luas area penyemprotan dapat diketahui dengan penjumlahan grid yang terisi cairan. Nosel tipe cone pada ketinggian 40 cm dengan tekanan 5 bar mengalami peningkatan luas area penyemprotan dari 319 grid (7975 cm2) menjadi 323 grid (8075 cm2) pada ketinggian 60 cm. Jangkauan semprot dari titik pusat penyemprotan sampai titik terjauh meningkat dari 9 grid menjadi 11 grid untuk sisi kiri dan untuk sisi depan meningkat dari 9 grid
menjadi 10 grid sedangkan sisi kanan dan belakang tidak berubah yaitu sebesar 9 grid
dan 10 grid. Pada nosel tipe flat dengan ketinggian 40 cm dan tekanan 5 bar, area penyemprotan meningkat dari 92 grid (2300 cm2) menjadi 123 grid (3075 cm2).
Jangkauan semprot mengalami peningkatan pada sisi kanan dan kiri yaitu sebesar 2 grid
sedangkan sisi depan-belakang tidak berubah.
Grafik di bawah (Gambar 27) akan menunjukkan luas area penyemprotan dengan penghitungan panjang dan lebar luasan penyemprotan sisi kanan-kiri dan depan-belakang dari titik pusat penyemprotan. Pada nosel cone panjang luasan kanan-kiri hampir mendekati jumlah luasan sisi depan-belakang. Hal ini menunjukkan bahwa distribusi atau pola penyemprotan pada nosel tersebut berbentuk kerucut penuh atau lingkaran. Pada nosel flat panjang luasan kanan-kiri lebih besar dibandingkan luasan sisi depan-belakang, sehingga dapat diketahui bahwa pola penyemprotan pada nosel tersebut berbentuk seperti kipas atau persegi panjang dengan bagian ujung yang meruncing.
(a) (b)
Gambar 27 Grafik pengaruh ketinggian dan tekanan terhadap luas penyemprotan pada nosel cone (a) dan flat (b)
Perubahan ketinggian juga berpengaruh terhadap distribusi sebaran cairan saat penyemprotan (Lampiran 10). Gambar 28 dan 29 memperlihatkan hasil pengujian grid patternator yang menunjukkan tingkat keseragaman sebaran cairan 1 nosel cone pada setiap grid dengan tekanan dan ketinggian yang berbeda. Sebaran volume cairan sangat beragam pada setiap grid. Salah satu metode untuk menentukan keseragaman penyemprotan adalah secara visual yaitu pengamatan pola penyemprotan pada grafik
grid yang telah ada pewarnaan sesuai dengan kesamaan volume semprot. Keseragaman didapatkan dengan menghitung jumlah sebaran cairan pada setiap grid dengan volume cairan yang sama. Pada ketinggian 40 cm, tingkat keseragaman tertinggi adalah pada
saat pemberian tekanan sebesar 5 bar. Grid dengan nilai volume 5 ml memiliki jumlah terbesar yaitu 81 grid atau sebesar 25.39%. Pada ketinggian 60 cm, keseragaman tertinggi adalah pada tekanan 3 bar. Grid dengan nilai volume 4 ml memiliki presentase terbesar yaitu sebesar 28.57%.
Gambar 28 Grafik sebaran cairan 1 nosel cone ketinggian 40 cm
Gambar 29 Grafik sebaran cairan 1 nosel cone ketinggian 60 cm
Pola distribusi penyemprotan dengan variasi jumlah nosel. Penambahan jumlah nosel dapat meningkatkan efektifitas penyemprotan. Semakin banyak jumlah nosel yang digunakan maka area penyemprotan menjadi semakin luas. Hal ini juga menyebabkan terjadi perubahan bentuk pola distribusi penyemprotan untuk setiap nosel. Berdasarkan hasil pengujian dengan patternator konvensional dan grid patternator dapat diketahui bahwa pola distribusi cairan nosel cone dan flat mengalami peningkatan luas penyemprotan dan volume cairan.
Pengujian dengan patternator konvensional menunjukkan penambahan jumlah nosel dari 1 nosel menjadi 2 nosel dengan jarak 0.25 m pada tekanan 7 bar dan ketinggian 40 cm meningkatkan lebar penyemprotan untuk nosel cone dari 16 satuan menjadi 21 satuan atau dari 128 cm menjadi 168 cm, karena tiap satuan pada
patternator konvensional memiliki jarak 8 cm. Pada nosel tipe flat meningkat dari 19 menjadi 22 satuan atau dari 152 cm menjadi 176 cm. Volume cairan meningkat dari 519.67 ml menjadi 805.67 ml untuk nosel cone dan pada nosel flat meningkat dari 2209.67 ml menjadi 4257.33 ml dalam waktu penyemprotan 60 detik.
Pengujian dengan grid patternator juga menunjukkan perubahan yang signifikan pada luasan area penyemprotan. Gambar 30 dan 31 menggambarkan distribusi cairan penyemprotan nosel cone dengan 1 dan 2 nosel. Lebar atau jangkauan penyemprotan meningkat dari 21 grid (105 cm) menjadi 28 grid (140 cm) dan luas penyemprotan meningkat dari 292 grid (7300 cm2) menjadi 460 grid (11500 cm2) untuk nosel cone. Gambar 32 dan 33 menunjukkanluas penyemprotan pada nosel flat meningkat dari 130
grid (3250 cm2) menjadi 191 grid (4775 cm2). Volume cairan juga meningkat dari 554.40 ml menjadi 879.60 ml untuk nosel cone dan pada nosel flat meningkat dari 2488.00 ml menjadi 3513.00 ml.
Penambahan jumlah nosel juga berpengaruh terhadap tingkat keseragaman distribusi cairan pada area bidang semprot. Penyemprotan dengan 1 nosel menunjukkan hasil penyemprotan yang lebih seragam dibandingkan penyemprotan dengan lebih dari 1 nosel. Hal ini dikarenakan sebaran volume yang didapatkan pada 1 nosel memiliki nilai dengan perbedaan kecil atau tidak terdapat variasi nilai volume yang besar pada grafik grid. Pada penyemprotan dengan lebih dari 1 nosel terjadi overlapping sehingga terdapat area semprot atau grid yang menampung cairan dari beberapa nosel secara bersamaan.
(a) (b)
Gambar 30 Grafik distribusi penyemprotan 1 nosel cone (a) dan 2 nosel cone (b) dengan
patternator konvensional
(a)
(b)
Gambar 31 Distribusi cairan (dalam ml) 1 nosel cone (a) dan 2 nosel cone (b) pada tekanan 7 bar dan ketinggian 40 cm dengan grid patternator
(a) (b)
Gambar 32 Grafik distribusi penyemprotan 1 nosel flat (a) dan 2 nosel flat (b) dengan
patternator konvensional
nosel
Gambar 33 Distribusi cairan (dalam ml) 1 nosel flat (a) dan 2 nosel flat (b) pada tekanan 7 bar dan ketinggian 40 cm dengan grid patternator
Besar sudut, lebar dan tinggi efektif penyemprotan. Pengukuran sudut semprot dilakukan sebelum pengujian distribusi penyemprotan. Perubahan tekanan dan ketinggian kurang berpengaruh pada sudut semprot yang dihasilkan oleh suatu nosel. Metode pengukuran yang digunakan langsung menggunakan busur derajat. Pada nosel tipe flat didapatkan sudut semprot sebesar 105° sedangkan untuk nosel tipe cone, perhitungan sudut penyemprotan menggunakan theorema phythagoras setelah diketahui tinggi dan lebar teoritis penyemprotan. Hal ini dikarenakan hasil penyemprotan nosel
cone tidak terlihat jelas. Setelah sudut semprot dan lebar penyemprotan diketahui maka tinggi efektif penyemprotan dapat dicari menggunakan rumus persamaan I.
Pengukuran lebar efektif penyemprotan (LPE) dilakukan dengan metode grafik tumpang tindih (overlapping). Grafik tumpang tindih terdiri dari grafik murni yang didapatkan dari data peneyemprotan langsung dan grafik overlapping yang merupakan pergeseran dari grafik murni ke arah kanan dan kiri sehingga terjadi perpotongan dari grafik-grafik tersebut. Grafik yang dipilih adalah grafik overlapping dengan data yang memiliki nilai koefisien variasi (CV) minimum (paling seragam). Sehingga 2 titik perpotongan yang terjadi antara grafik murni dan overlapping dengan CV minimum
(a)
(b)
pada grafik tumpang tindih merupakan lebar efektif penyemprotan (SNI 02-4513.1-2008).
Gambar 34 Grafik tumpang tindih pada penyemprotan 1 nosel cone dengan tekanan 5 Bar dan ketinggian 40 cm
Gambar 34 menunjukkan metode grafik tumpang tindih untuk menentukan lebar efektif penyemprotan 1 nosel cone pada tekanan 5 bar. Pada perhitungan ini dilakukan 5 kali pergeseran grafik sehingga terdapat 1 grafik murni dan 5 grafik overlapping. Nilai CV overlapping 1 sampai 5 yang didapatkan dari perhitungan berturut-turut adalah 6.50%, 14.70%, 15.50%, 27.90% dan 40.90%. Grafik overlapping 1 memiliki nilai CV terkecil sehingga perpotongan grafik ini dengan grafik murni merupakan lebar efektif penyemprotan. Perpotongan terjadi pada titik -4 dan 4 atau sebesar 8 interval. Berdasarkan hasil tersebut maka dapat diketahui bahwa lebar efektif penyemprotan 1 nosel cone pada tekanan 5 bar adalah sebesar 8 interval atau 64 cm dan memiliki efisiensi sebesar 57.14%. Hasil perhitungan lebar efektif penyemprotan dengan variasi tipe, ketinggian dan jumlah nosel dapat dilihat pada lampiran 7, 8 dan 9.
Tabel 2 Pengaruh tekanan dan ketinggian terhadap lebar efektif penyemprotan pada 1