PENGGUNAAN RESISTANCE PRESSURE TRANSMITTER PADA PENGONTROLAN SUPLAI UDARA INSTRUMEN DALAM PROSES SQUEEZING PADA ALAT FILTER PRESS

Transkripsi

1 PENGGUNAAN RESISTANCE PRESSURE TRANSMITTER PADA PENGONTROLAN SUPLAI UDARA INSTRUMEN DALAM PROSES SQUEEZING PADA ALAT FILTER PRESS (APLIKASI PT. MULTIMAS NABATI ASAHAN) Oleh : LANY UTAMI PUTRI NIM PROGRAM DIPLOMA-IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2007

2 Abstrak Pada proses pembuatan minyak goreng, diperlukan sistem kendali tekanan. Sistem kendali tekanan merupakan salah satu sistem kendali yang terdapat di pabrik minyak goreng tersebut. Tujuan pengendalian tekanan ini adalah untuk menjaga agar proses berlangsung sesuai dengan yang diinginkan. PT. MNA (Multimas Nabati Asahan) adalah salah satu industri yang bergerak dibidang produksi minyak goreng. Salah satu instrumen pengukuran tekanan yang digunakan adalah Resistance Pressure Transmitter yang berperan didalam proses squeezing pada alat Filter Press. Filter Press adalah alat yang digunakan dalam proses squeezing untuk memisahkan minyak RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) untuk mendapatkan fraksi cair (olein) dan fraksi padat (stearin) yang mana olein tersebut adalah minyak goreng yang siap untuk dipasarkan. Resistance Pressure Transmitter ini terdiri dari bagian perasa (sensor) dan bagian pengirim. Bagian perasa (sensor) dari transmiter ini akan mendeteksi besarnya tekanan suplai udara instrumen yang diberikan yang berasal dari kompresor. Hasil pendeteksian ini akan dikirimkan ke kontroler oleh bagian pengirim dari transmiter untuk proses selanjutnya.

3 KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan hidayah-nya penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir ini, yang merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan perkuliahan pada Program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Tidak lupa selawat beriring salam penulis ucapkan kepada junjungan Nabi besar Muhammad SAW, yang telah membawa umatnya dari zaman jahilliyah menuju jaman islamiah yang penuh dengan ilmu pengetahuan seperti saat sekarang ini. Karya Akhir ini ditulis berdasarkan penelitian dan pengamatan yang penulis dapatkan dari proses pengepresan minyak pada industri minyak goreng. Sehingga Karya Akhir ini penulis beri judul Penggunaan Resistance Pressure Transmitter Pada Pengontrolan Suplai Udara Instrumen Dalam Proses Squeezing pada Alat Filter Press (Aplikasi PT. Multimas Nabati Asahan). Selama berlangsungnya penulisan Karya Akhir ini hingga menyelesaikannya, penulis banyak mendapat bantuan, dukungan, serta masukan dari banyak pihak. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya serta ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Papa Drs. H. Ruslansyah, Mama Hj. Nuryusdiana, serta adik - adikku Ewi, Roby, dan Fari yang telah memberikan dukungan moril, materi dan doa terhadap penulis.

4 2. Aprian Supardi Panggabean, SST yang selalu menemani dan memberikan dukungan dan cintanya kepada penulis selama penulisan Karya Akhir ini. 3. Bapak Ir. A. Rachman Hasibuan selaku dosen pembimbing Karya Akhir. 4. Bapak Prof. Dr. Ir. Usman Baafai selaku Ketua Program Diploma-IV Teknologi Instrumentasi Pabrik Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 5. Bapak Drs. Hasdari Helmi, MT. selaku Sekretaris Program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Pabrik. 6. Seluruh staf pengajar serta pegawai administrasi. 7. Teman - teman seperjuangan angkatan 2002 khususnya Indra, Dedek, Yuliandra, Mia, Angga, Kurniadi, Riza, Fakhruddin dan lain-lain. 8. Abang-abang Alumni Jurusan Teknologi Instrumentasi Pabrik USU dan seluruh staf/karyawan PT. Multimas Nabati Asahan yang telah banyak membantu penulis. Penulis menyadari bahwa Karya Akhir ini masih belum sempurna dan masih banyak kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan dikarenakan keterbatasan pengetahuan penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran seta kritikan yang konstruktif dan edukatif guna penyempurnaan Karya Akhir ini. Semoga Karya Akhir ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan para pembaca pada umumnya. Medan, September 2007 Penulis

5 DAFTAR ISI Lembar Pengesahan Abstrak... i Kata Pengantar... ii Daftar Isi... iv Daftar Gambar... vii Daftar Tabel... ix Daftar Notasi... x Daftar Lampiran... xi BAB I Pendahuluan I.1. Latar Belakang Masalah... 1 I.2. Tujuan Penulisan Karya Akhir... 2 I.3. Batasan Masalah... 3 I.4. Metode Pembahasan... 3 I.5. Sistematika Penulisan... 4 BAB II Tinjauan Pustaka II.1. Pengertian Tekanan... 5 II.1.1. Elemen elemen Sensor yang Biasa Digunakan dalam Mengukur Tekanan... 6 II.2. Metoda Pengukur Tekanan yang Lain II.2.1. Manometer McLeod... 13

6 II.2.2. Strain-gage II Komponen Strain-gage II Bentuk bentuk Strain-gage II Elemen elemen Pengindera Metalik II Desain Strain-gage II Faktor Gage II.3. Sistem Kontrol II.3.1. Pengertian Sistem Kontrol II.3.2 Pengertian Sistem Kontrol Otomatis II.3.3. Pengertian Sistem Kontrol Rangkaian Terbuka dan Rangkaian tertutup II.4. Transmiter II.4.1. Transmiter Pneumatik II.4.2. Transmiter Elektronik II.5. Katup Kendali (Control Valve) BAB III Resistance Pressure Transmitter III.1. Bentuk dan Konstruksi Resistance pressure Transmitter III.2. Prinsip kerja Resistance Pressure Transmitter III.3. Trouble Shooting III.4. Pemeliharaan (Maintenance) III.5. Kalibrasi Resistance Pressure Transmitter... 45

7 BAB IV Penggunaan Resistance Pressure Transmitter Pada Pengontrolan Suplai Udara Instrumen Dalam Proses Squeezing IV.1. Umum IV.2. Bagian bagian Filter Press IV.3. Proses Yang Terjadi di Mesin Filter Press IV.3.1. Filter Press Ready IV.3.2. Proses Pengisian (Feeding) IV.3.3. Proses Squeezing IV.3.4. Proses Filtrate Blowing IV.3.5. Proses Membrane Realese IV.3.6. Proses Core Blow IV.3.7. Proses Discharging IV.3.8 Proses Open Filter IV.4. Analisa Data BAB V Kesimpulan dan Saran V.1. Kesimpulan V.2. Saran Daftar Pustaka Lampiran

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Barometer... 7 Gambar 2.2. Manometer Pipa U Tertutup... 8 Gambar 2.3. Manometer Pipa U Terbuka... 8 Gambar 2.4. Manometer Lonceng (Bell Manometer)... 9 Gambar2.5. Elemen Perasa Tekanan (a) diafragma datar; (b) diafragma bergelombang; (c) kapsul; (d) bellows; (e) tabung lurus; (f) tabung bourdon C; (g) tabung bourdon twist; (h) tabung bourdon helical; (i) tabung bourdon spiral Gambar 2.6. Manometer McLeod (a) sebelum terpakai (b) setelah terpakai dan diputar Gambar 2.7. Strain-gage Gambar 2.8. Sistem Strain-gage (1) permukaan spesimen; (2) ikatan bahan perekat; (3) lapisan dasar; (4) elemen perasa strain-gage; (4); (5) sistem pewayaran; (6) lapisan pelindung Gambar 2.9. Strain-gage tahanan terikat Gambar Strain-gage kawat-metal terikat Gambar Strain-gage foil metal terikat Gambar Strain-gage tidak terikat (a) prinsip konstruksi (b) rangkaian jembatan wheatstone Gambar Rossette dua elemen (a) tumpukan foil 90 ; (b) foil datar 90 ; (c) foil geser datar Gambar Rossette tiga elemen (a) foil datar 60 ; (b) tumpukan kawat

9 Gambar Desain Strain-gage Gambar Diagram Blok Sistem Kontrol Rangkaian Terbuka Gambar Diagram Blok Sistem Kontrol Rangkaian Tertutup Gambar Transmiter Pneumatik Beda Tekanan Gambar Struktur Transmiter Elektronik Gambar Konstruksi Katup Kendali Gambar 3.1. Resistance Pressure Transmitter Cerabar M PMP Gambar 3.2. Konstruksi Resistance Pressure Transmitter Cerabar M PMP Gambar 3.3. Elemen Pengukur Tahanan (a) Konstruksi Resistance Pressure Transmitter (b) Rangkaian Konstruksi Resistance Pressure Transmitter (c) Bagan Prinsip Kerja Resistance Pressure Transmitter Gambar 4.1. Membrane Plate Gambar 4.2. Blok Diagram Pressure Transmiter (PMP 41) untuk Pengaturan Tekanan Udara Gambar 4.3. Blok Diagram Pengontrolan Tekanan Suplai Udara Gambar 4.4. Prinsip Kerja Control Valve... 56

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Faktor Gage Untuk Bahan yang Berbeda Tabel 3.1. Kerusakan dan Penanggulangan Resistance Pressure Transmitter Tabel 3.2. Hasil Kalibrasi yang Dilakukan Tabel 4.1. Data Teknik Mesin Filter Press FL 211 C Tabel 4.2. Kondisi Operasi Tabel 4.3. Pengaturan Filter Press FL 211 C Tabel 4.4. Tabel Analisa Data yang Dilakukan... 61

11 DAFTAR NOTASI 1. P = Tekanan... (N/m 2 ) 2. h = Tinggi cairan... (m) 3. ρ = Massa jenis... (kg/m 3 ) 4. g = Gravitasi...(m/s 2 ) 5. F = Gaya... (N) 6. A = Luas penampang... (m 2 ) 7. K = Konstanta pegas (N/m) 8. s = Jarak...(m) 9. P 1 = Tekanan awal... (N/m 2 ) 10. P 2 = Tekanan akhir... (N/m 2 ) 11. V 1 = Volume awal... (m 3 ) 12. V 2 = Volume akhir... (m 3 ) 13. K = Faktor gage R = Tahanan...(Ω) 15. R = Perubahan tahanan gage...(ω) 16. l = Panjang konduktor (kondisi tidak teregang).(m) 17. l = Perubahan panjang konduktor (m) Ωmm ρ = Tahanan jenis... ( m ) 19. d = Diameter konduktor... (mm) 20. µ = Bilangan Poison 21. S = Tegangan geser... (kg/m 2 )

12 22. E = Modulus Young... (kg/m 2 ) DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Gambar Mesin Filter Press Lampiran 2. Gambar Piping & Instrument Diagram pada Proses Filtrasi Lampiran 3. Flow Chart Proses Filtrasi Minyak