Perpustakaan Digital ITB

Rotary kiln merupakan alat yang penggunaannya sangat luas dan paling umum digunakan di proses produksi semen. Kunci penggunaan rotary kiln terletak pada profil temperatur di dalamnya. Kualitas produk dan efisiensi penggunaan rotary kiln dapat ditingkatkan jika temperatur dapat diatur secara tepat serta persebaran panas di dalam rotary kiln diketahui. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk memperkirakan profil temperatur di dalamnya adalah dengan simulasi Computational Fluid Dynamic (CFD). Simulasi-simulasi yang ada sekarang hanya menyimulasikan profil temperatur udara tanpa membandingkan pengaruh parameter operasi. Oleh karena itu, pada penelitian ini, simulasi CFD pada rotary kiln dilakukan untuk melihat aliran, dan pengaruh temperatur udara primer serta jarak swirl burner terhadap profil temperatur di dalam rotary kiln. Serangkaian simulasi dimulai dengan pembuatan geometri berdasarkan literatur yang ada dengan menggunakan perangkat lunak Autodesk Inventor. Lalu, dilakukan meshing terhadap geometri sebelum disimulasikan dengan menggunakan Ansys Fluent. Simulasi diatur dengan mengaktifkan model energy, realizable k-? standard wall, dan non-premixed combustion dengan pilihan bahan bakar CH4. Setelah itu simulasi dilakukan dengan menggunakan metode SIMPLE dengan perhitungan hingga mendekati konvergen. Berdasarkan simulasi ini didapatkan aliran yang terbentuk bersifat turbulen di daerah keluaran burner akibat adanya swirl burner. Untuk temperatur udara primer 353 K, 523 K, dan 773 K menghasilkan temperatur nyala api berturut-turut sebesar 1802 K, 1939 K, dan 2197 K sehingga meningkatkan profil temperatur di dalam rotary kiln. Untuk jarak swirl burner 0 m; 2,5 m; 5 m; dan 10 m, temperatur pada titik tengah jarak 29 m dari outlet burner dan outlet gas berturut-turut 1740 K dan 1520 K; 1700 dan 1510 K; 1660 K dan 1500K; serta 1620 K dan 1495 K.