ALAT TRANSPORTASI BENDA PADAT SYAHRUL FAUZI SIREGAR. Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara BABI PENDAHULUAN

Transkripsi

1 ALAT TRANSPORTASI BENDA PADAT SYAHRUL FAUZI SIREGAR Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara BABI PENDAHULUAN 1. Conveyor Di dalam industri, bahan -bahan yang digunakan kadangkala merupakan bahan yang berat maupun berbahaya bagi manusia. Untuk itu diperlukan alat transportasi untuk mengangkut bahan -bahan tersebut mengingat keterbatasan kemampuan tenaga manusia baik itu berupa kapasitas bahan yang akan diangkut maupun keselamatan kerja dari karyawan. Salah satu jenis alat pengangkut yang sering digunakan adalah Conveyor yang berfungsi untuk mengangkut bahan -bahan industri yang berbentuk padat. Pemilihan alat transportasi (conveying equipment) material padatan antara lain tergantung pada : Kapasitas material yang ditangani Jarak perpindahan material Kondisi pengangkutan : horizontal, vertikal atau inklinasi Ukuran (size), bentuk (shape) dan sifat material (properties) Harga peralatan tersebut. 2. Klasifikasi Conveyor Secara umum jenis/type Conveyor yang sering digunakan dapat diklasifikasikan sebagai berikut : Belt Conveyor Chain Conveyor : Scraper Conveyor Apron Conveyor Bucket Conveyor Bucket Elevator Screw Conveyor Pneumatic Conveyor BAB II ALAT TRANSPORTASI 2.1 Belt Conveyor Belt Conveyor pada dasarnya mernpakan peralatan yang cukup sederhana. Alat tersebut terdiri dari sabuk yang tahan terhadap pengangkutan benda padat. Sabuk yang digunakan pada belt conveyor ini dapat dibuat dari berbagai jenis bahan misalnya dari karet, plastik, kulit ataupun logam yang tergantung dari jenis dan sifat bahan yang akan diangkut. Untuk mengangkut bahan -bahan yang panas, sabuk yang digunakan terbuat dari logam yang tahan terhadap panas Digitized by USU digital library 1

2 Karakteristik dan performance dari belt conveyor yaitu : Dapat beroperasi secara mendatar maupun miring dengan sudut maksimum sampai dengan 18. Sabuk disanggah oleh plat roller untuk membawa bahan. Kapasitas tinggi. Serba guna. Dapat beroperasi secara continiue. Kapasitas dapat diatur. Kecepatannya sampai dengan 600 ft/m. Dapat naik turun. Perawatan mudah. Kelemahan -kelemahan dari belt conveyor: Jaraknya telah tertentu. Biaya relatif mahal. Sudut inklinasi terbatas. 2.2 Chain Conveyor Chain conveyor dapat dibagi atas beberapa jenis conveyor, yaitu : Scraper Conveyor Apron Conveyor Bucket Conveyor Bucket Elevator Keempat jenis elevator tersebut pada dasarnya menggunakan rantai sebagai alat bantu untuk menggerakkan material Scraper Conveyor Scraper conveyor merupakan konveyor yang sederhana dan paling murah diantara jenis -jenis conveyor lainnya. Conveyor jenis ini dapat digunakan dengan kemiringan yang besar. Conveyor jenis ini digunakan untuk mengangkut material - material ringan yang tidak mudah rusak, seperti : abu, kayu dan kepingan. Karakteristik dan performance dari scaper conveyor: Dapat beroperasi dengan kemiringan sampat Digitized by USU digital library 2

3 Mempunyai kecepatan maksimum 150 ft/m. Kapasitas pengangkutan hingga 360 ton/jam. Harganya murah. Kelemahan - kelemahan pada scraper conveyor: Mempunyai jarak yang pendek. Tenaganya tidak konstan. Biaya perawatan yang besar seperti service secara teratur. Mengangkut beban yang ringan dan tidak tetap Apron Conveyor Apron Conveyor digunakan untuk variasi yang lebih luas dan untuk beban yang lebih berat dengan jarak yang pendek. Apron Conveyor yang sederhana terdiri dari dua rantai yang dibuat dari mata rantai yang dapat ditempa dan ditanggalkan dengan alat tambahan A. Palang kayu dipasang pada alat tambahan A diantara rantai dengan seluruh tumpuan dari tarikan conveyor. Untuk bahan yang berat dan pengangkutan yang lama dapat ditambahkan roda (roller) pada alat tambahan A. Selain digunakan roller, palang kayu dapat juga digantikan dengan plat baja untuk mengangkut bahan yang berat. Karakteristik dan performance dan apron conveyor: Dapat beroperasi dengan kemiringan hingga 25. Kapasitas pcngangkutan hingga 100 ton/jam. Kecepatan maksimum 100 ft/m. Dapat digunakan untuk bahan yang kasar, berminyak maupun yang besar. Perawatan murah. Kelemahan -kelemahan apron konveyor : Kecepatan yang relatif rendah. Kapasitas pengangkutan yang kecil Hanya satu arah gerakan 2004 Digitized by USU digital library 3

4 Gambar 2.3 Apron Conveyor Bucket Conveyor Bucket Conveyor sebenarnya merupakan bentuk yang menyerupai conveyor apron yang dalam. Karakteristik dan performance dari bucket conveyor: Bucket terbuat dari baja Bucket digerakkan dengan rantai Biaya relatif murah. Rangkaian sederhana. Dapat digunakan untuk mengangkut bahan bentuk bongkahan. Kecepatan sampai dengan 100 ft/m. Kapasitas kecil 100 ton/jam. Kelemahan -kelemahan bucket conveyor: Ukuran partikel yang diangkut 2-3 in. Investasi mahal. Kecepatan rendah Digitized by USU digital library 4

5 2.2.4 Bucket Eleyator Belt, scraper maupun apron conveyor mengangkut material dengan kemiringan yang terbatas. Belt conveyor jarang beroperasi pada sudut yang lebih besar dari dan scraper jarang melebihi Sedangkan kadangkala diperlukan pengangkutan material dengan kemiringan yang curam. Untuk itu dapat digunakan Bucket Elevalor. Secara umum bucket elevator terdiri dari timba -timba (bucket) yang dibawa oleh rantai atau sabuk yang bergerak. Timba -timba (bucket) yang digunakan memiliki beberapa bentuk sesuai dengan fungsinya masing -masing. Bentuk - bentuk dari timba -timba (bucket) dapat dibagi atas : Minneapolis Type Buckets for Wet or Sticky Materials Stamped Steel Bucket for Crushed Rock Minneapolis Type Bentuk ini hampir dipakai di seluruh dunia. Dipergunakan untuk mengangkut butiran dan material kering yang sudah lumat. Buckets for Wet or Sticky Materials. Bucket yang lebih datar. Dipergunakan untuk mengangkut material yang cenderung lengket. Stamped Steel Bucket for Crushed Rock Dipergunakan untuk mengangkut bongkahan -bongkahan besar dan material yang berat. Ketiga jenis bucket tersebut dapat dilihat pada gambar berikut ini : 2004 Digitized by USU digital library 5

6 Gambar 2.5. Bucket Elevator 2.3 Screw Comveyor Jenis konveyor yang paling tepat untuk mengangkut bahan padat berbentuk halus atau bubur adalah konveyor sekrup (screw conveyor)alat ini pada dasarnya terbuat dari pisau yang berpilin mengelilingi suatu sumbu sehingga bentuknya mirip sekrup. Pisau berpilin ini disebut flight. Macam-macam flight adalah: Sectional flight Helicoid flight Special flight, terbagi: cast iron flight ribbon flight cut flight Konveyor berfiight section (Gambar 2.6-a) dibuat dari pisau-pisau pendek yang disatukan -tiap pisau berpilin satu putaran penuh- dengan cara disimpul tepat pada tiap ujung sebuah pisau dengan paku keling sehingga akhirnya akan membentuk sebuah pilinan yang panjang. Sebuah helicoid flight, bentuknya seperti pita panjang yang berpilin mengelilingi suatu poros (Gambar 2.6-b). Untuk membentuk suatu konveyor, flightflight itu disatukan dengan cara dilas tepat pada poros yang bersesuaian dengan pilinan berikutnya. Flight khusus digunakan dimana suhu dan tingkat kerusakan tinggi adalah flight cast iron. Flight-flight ini disusun sehingga membentuk sebuah konveyor (Gambar 2.6-c). Untuk bahan yang lengket, digunakan ribbon flight (Gambar 2.6-d). Untuk mengaduk digunakan cut flight (Gambar 2.6-e). Flight pengaduk ini dibuat dari flight biasa, yaitu dengan cara memotong-motong flight biasa lalu membelokkan potongannya ke berbagai arah. Untuk mendapatkan konveyor panjang yang lebih sederhana dan murah, biasanya konveyor tersebut itu disusun dari konveyor-konveyor pendek. Sepasang konveyor pendek disatukan dengan sebuah penahan yang disebut hanger dan disesuaikan pasangan pilinannya. Tiap konveyor pendek mempunyai standar tertentu sehingga dapat dipasang dengan konveyor pendek lainnya, yaitu dengan cara memasukkan salah satu poros sebuah konveyor ke lubang yang terdapat pada poros konveyor yang satunya lagi (Gambar 2.7) Digitized by USU digital library 6

7 Gambar 2.6 Screw Conveyor : a Sectional ; b. Helicoid; c. Cast Iron; d. Riboon ; e. Cut Flight Gambar 2.7 Screw Conveyor Coupling Wadah konveyor biasanya terbuat dan lempeng baja (Gambar 2.8), Panjang sebuah wadah antara 8, 10, dan 12 ft. Tipe wadah yang paling sederhana (Gambar 2.8-a) hanya bagian dasarnya, yang berbentuk setengah lingkaran dan terbuat dari baja, sedangkan sisi-sisi lurus lainnya terbuat dari kayu. Untuk mendapatkan sebuah wadah yang panjang, wadah-wadah pendek disusun sehingga sesuai dengan panjang konveyor. Gambar 2.8-b menunjukkan wadah yang lebih rumit yang konstruksinya semuanya terbuat dari besi Digitized by USU digital library 7

8 Perlu diketahui bahwa poros konveyor harus digantung pada persambungan yang tetap sejajar. Dua buah persambungan dibuat pada ujung wadah, dan sepanjang wadah harus tetap ada hanger atau penahan, Biasanya ada sebuah hanger untuk tiap bagian. Gambar 2.9 menunjukkan beberapa tipe hanger. Gbr 2.9-a menunjukkan tipe paling sederhana dan paling murah. Gbr 2.9-b menunjukkan tipe yang mempunyai persambungan terpisah dan ditempatkan di wadah baja. Bentuk yang lebih rumit mempunyai persambungan yang dapat disetel dan juga dengan cara meminyaki yang lehih baik. Jika bahan yang diangkut konveyor bersentuhan dengan persambungan hanger, seringkali minyak atau pelumas tidak dapat dipakai karena akan mencemari bahan tersebut, dan wadah kayu akan basah oleh minyak. 0leh karena itu, wadah dalam hanger dibuat dari besi putih cor (Gbr 2. 9-c) sehingga tempat bergerak dapat digunakan walaupun tanpa pelumas. Ujung dari wadah konveyor disebut box ends. Umumnya box ends awal berbeda konstruksinya dengan box ends akhir. Box ends awal memiliki roda gigi (gears) bevel untuk memutar poros konveyor Digitized by USU digital library 8

9 2.4 Pneumatic Conveyor Konveyor yang digunakan unluk mcngangkul bahan yang ringan atau berbentuk bongkahan kecil adalah konvenyor aliran udara (pneumatic conveyor). Pada jenis konveyor ini bahan dalam bentuk suspensi diangkut oleh aliran udara. Pada konveyor ini banyak alat dipakai, antara lain: Sebuah pompa atau kipas angin untuk menghasilkan aliran udara. Sebuah cyclone untuk memisahkan partikel-partikel besar. Sebuah kotak penyaring (bag filter) untuk menyaring debu. Pada tipe yang sederhana (Gambar 2.11), sebuah pompa cycloida akan menghasilkan kehampaan yang sedang dan sedotannya dihubungkan dengan sistem pengangkulan. Bahan -bahan akan terhisap naik melalui selang yang dapat dipindahpindahkan ujungnya. Kemudian, aliran udara yang mengangkut bahan padat dalam bentuk suspensi akan menuju siklon dan selanjutnya menuju ke pompa. Jika bahan-bahan ini mengandung debu, debu ini tentunya akan merusak pompa dan debu ini juga akan membahayakan jika dibuang ke udara, dengan kala lain debu adalah produk yang tidak diinginkan. Karenanya, sebuah kotak penyaring ditempatkan diantara siklon dan pompa. Jenis konveyor ini terutama digunakan untuk mengangkut bahan yang kebersihannya harus tetap terjaga baik (seperti biji-bijian, bahan-bahan lumat seperti soda abu, dan lain-lain) supaya keadaannya tetap baik dan tidak mengandung zat-zat beracun seperti timbal dan arsen. Konveyor ini juga dapat dipakai untuk mengangkut bahan-bahan yang berbentuk bongkahan kecil seperti chip kayu, bit pulp kering, dan bahan lainnya yang sejenis. Kadang-kadang juga digunakan bila jalan yang dilalui bahan berkelokkelok atau jika bahan harus diangkat dan lain-lain hal yang pada tipe konveyor lainnya menyebabkan biaya pengoperasian lebih tinggi. Kecepatan aliran udara pada kecepatan rendah adalah fpm dan pada kecepatan tinggi adalah fpm. Sedangkan jumlah udara yang digunakan untuk mengangkut tiap ton bahan per jam adalah cfm, tergantung pada keadaan dan berat bahan,jarak dan kemiringan pengangkutan, dan lain-lain. Kerugian menggunakan jenis konveyor ini adalah pemakaian energinya lebih besar dibanding jenis konveyor lainnya untuk jumlah pengangkutan yang sama. Perhitungan-perhitungan pada konveyor pneumatik sama sekali empiris dan memuat faktor-faktor yang tidak terdapat di luar data-data peralatan pabrik Digitized by USU digital library 9

10 Gambar 2.11 Pneumatic Conveyor Kemiringan maksimum pengankutan terhadap bidang datar BAN PERJALAN KONVEYOR APRON KONVEYOR FLIGHT KONVEYOR SEKRUP 15 dapat juga sampai 90 tetapi muatan akan jatuh cepat sekali Kapasitas pengankutan 9ton/jam) jika berat bahan 50 lb/ft 3 Kecepatan maksimum (fpm) rpm Penggunaan untuk bahan kasar dapat digunakan dapat digunakan Tidak dianjurkan Tidak Boleh 2004 Digitized by USU digital library 10

11 KESIMPULAN Pemilihan alat angkut (konveyor) selain didasarkan pada sifat-sifat bahan yang berpengaruh terhadap alat angkut, maka hal-hal lain yang perlu dipertimbangkan adalah jarak angkut, kemiringan atau perbedaan ketinggian dari posisi bahan yang hendak diangkut. Jumlah bahan yang hendak diangkut, kecepatan pengangkutan yang diperlukan dan Untuk pengangkutan bahan yang tidak berhamburran serta volumenya juga yang cukup besar, maka digunakan alat pangangkut sabuk. Alat angkut sekrup digunakan untuk mengangkut bahan dalam wadah yang tertutup dan jarak angkutnya dekat. Sedangkan pengangkutan yang membutulkan kecepatan aliran dan aliran yang tujuannya berbagai arah digunakan konveyor pneumatik yang mengalir dengan menggunakan tekanan. Pemilihan alat yang digunakan untuk mengangkut material yang sedikit basah atau lembab lebih sukar dibandingkan dengan pemilihan alat yang digunakan untuk mengangkut material yang halus serta kering, karena material yang lembab bisa melekat pada alat angkut sehingga dapat mengganggu proses pengangkutan. DAFTAR PUSTAKA Handojo, Lienda. Teknologi kimia, Jilid 1, Cetakan Pertama, Pertja, Cook, T.M. Dan Cullen, D.J. Industri kimia operasi :aspek-aspek keamanan dan kesehatan, Gramedia, Peters, Maxs.Elementary chemical engineering, Second Edition, Mc. Graw-Hill, Book Company, USA Bodger, Walter L. [dan] Banchero, Julius T.Introduction to chemical engineering International Studen Edition Digitized by USU digital library 11