RANCANG BANGUN KETEL UAP MINI DENGAN PENDEKATAN STANDAR SNI BERBAHANBAKAR CANGKANG SAWIT UNTUK KEBUTUHAN PABRIK TAHU KAPASITAS 200 KG KEDELAI/HARI

dokumen-dokumen yang mirip
PERENCANAAN KETEL UAP TEKANAN 6 ATM DENGAN BAHAN BAKAR KAYU UNTUK INDUSTRI SEDERHANA RUSNOTO

Journal of Mechanical Engineering Learning

PERANCANGAN KETEL UAP KAPASITAS UAP 216 KG / 3 JAM

MODIFIKASI MESIN PEMBANGKIT UAP UNTUK SUMBER ENERGI PENGUKUSAN DAN PENGERINGAN PRODUK PANGAN

ANALISA PEMAKAIAN BAHAN BAKAR DENGAN MELAKUKAN PENGUJIAN NILAI KALOR TERHADAP PERFOMANSI KETEL UAP TIPE PIPA AIR DENGAN KAPASITAS UAP 60 TON/JAM

ANALISA KETEL UAP PIPA AIR BERBAHAN BAKAR CANGKANG DAN FIBER PADA PABRIK KELAPA SAWIT DENGAN KAPASITAS 30 TON TBS/JAM

PERANCANGAN KETEL UAP PIPA API JENIS SCOTCH KAPASITAS. 10 TON UAP Jenuh/jam TEKANAN 15 Kg/cm 2 TUGAS AKHIR

PERENCANAAN KETEL UAP PIPA AIR SEBAGAI PENGGERAK TURBIN DENGAN KAPASITAS UAP HASIL. 40 TON/JAM, TEKANAN KERJA 17 ATM DAN SUHU UAP 350 o C

ANALISA BAHAN BAKAR KETEL UAP PIPA AIR KAPASITAS 20 TON UAP/JAM PADA PTPN II PKS PAGAR MERBAU

PERANCANGAN KETEL UAP LANCASHIRE DENGAN KAPASITAS 10 TON PER JAM SKRIPSI

BAB III ANALISA DAN PEMBAHASAN DATA

KETEL UAP ANALISA EFISIENSI WATER TUBE BOILER BERBAHAN BAKAR FIBER DAN CANGKANG DI PALM OIL MILL DENGAN KAPASITAS 45 TON TBS/JAM

Analisa Teoritis Berat Jenis dan Panas Spesifik Gas Pembakaran Pada Ketel Uap Mini Model Horizontal Di Tinjau Dari Susunan Pipa (Tubes)

ANALISA KARAKTERISTIK SERABUT SAWIT SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF PADA BOILER

RANCANG BANGUN DAPUR KETEL UAP PIPA API MINI MODEL HORIZONTAL ALAT PENDUKUNG INDUSTRI TAHU DENGAN JENIS BAHANBAKAR BIOMASSA Oleh

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN MENGGUNAKAN AIR HEATER YANG DIPASANG DIDINDING BELAKANG TUNGKU

PERFORMANSI KETEL UAP PIPA AIR KAPASITAS 18 TON/JAM DI PKS MERBAUJAYA INDAHRAYA

Analisis Pemenuhan Kebutuhan Uap PMS Parindu PTP Nusantara XIII (PERSERO)

1. Bagian Utama Boiler

BAB I PENDAHULUAN. Dunia industri dewasa ini mengalami perkembangan pesat. akhirnya akan mengakibatkan bertambahnya persaingan khususnya

PENGOPERASIAN BOILER SEBAGAI PENYEDIA ENERGI PENGUAPAN PADA PENGOLAHAN LIMBAH RADIOAKTIF CAIR DALAM EVAPORATOR TAHUN 2012

BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN EFESIENSI CFB BOILER TERHADAP KEHILANGAN PANAS PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP

No. Karakteristik Nilai 1 Massa jenis (kg/l) 0, NKA (kj/kg) 42085,263

BAB I PENDAHULUAN. uap dengan kapasitas dan tekanan tertentu dan terjadi pembakaran di

NASKAH PUBLIKASI INOVASI TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN DENGAN VARIASI KETINGGIAN CEROBONG

ANALISA EFISIENSI KETEL UAP PIPA AIR KAPASITAS 20 TON/JAM TEKANAN KERJA 20 BAR DI PABRIK KELAPA SAWIT

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian 16

BAB I PENDAHULUAN. juga dapat digunakan untuk pemanas. menghasilkan uap. Dimana bahan bakar yang digunakan berupa

NASKAH PUBLIKASI TUGAS AKHIR

BAB IV METODE PENELITIAN. Laboratorium Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik, Universitas Udayana kampus

RANCANG BANGUN TUNGKU PIROLISA UNTUK MEMBUAT KARBON AKTIF DENGAN BAHAN BAKU CANGKANG KELAPA SAWIT KAPASITAS 10 KG

Proses Desain dan Perancangan Bejana Tekan Jenis Torispherical Head Cylindrical Vessel di PT. Asia Karsa Indah.

PERENCANAAN KETEL UAP PIPA AIR DENGAN KAPASITAS UAP HASIL 10 TON/JAM TEKANAN KERJA 10 KG/CM 2 TEMPERATUR 173,75 C BAHAN BAKAR BATUBARA

ANALISIS THERMOGRAVIMETRY DAN PEMBUATAN BRIKET TANDAN KOSONG DENGAN PROSES PIROLISIS LAMBAT

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN DENGAN AIR HEATER TANPA SIRIP

OLEH : SIGIT P.KURNIAWAN

ANALISA KETEL UAP PIPA AIR BERBAHAN BAKAR CANGKANG DAN FIBER DI PTPN IV PKS BAH JAMBI DENGAN KAPASITAS 45 TON UAP/JAM LAPORAN TUGAS AKHIR

OPTIMALISASI EFISIENSI TERMIS BOILER MENGGUNAKAN SERABUT DAN CANGKANG SAWIT SEBAGAI BAHAN BAKAR

BAB I PENDAHULUAN. disegala aspek kehidupan manusia. Untuk itu pengaplikasian ilmu pengetahuan

Uji kesetimbangan kalor proses sterilisasi kumbung jamur merang kapasitas 1.2 ton media tanam menggunakan tungku gasifikasi

TUGAS I MENGHITUNG KAPASITAS BOILER

Analisa Teknis Evaluasi Kinerja Boiler Type IHI FW SR Single Drum Akibat Kehilangan Panas di PLTU PT. PJB Unit Pembangkitan Gresik

MENAIKKAN EFISIENSI BOILER DENGAN MEMANFAATKAN GAS BUANG UNTUK PEMANAS EKONOMISER

RANCANG BANGUN PROTOTIPE PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (Evaluasi Terhadap Sistem Thermal dan Kerja Turbin)

Oleh: HEGAR RIA NORAMA SURUGALLANG D

BAB IV PEMBAHASAN KINERJA BOILER

BAB IV PELAKSANAAN DAN PEMBAHASAN

BOILER MINI TEKANAN RENDAH BERBAHAN BAKAR SAMPAH PERKEBUNAN UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK

PERBANDINGAN UNJUK KERJA KOMPOR METHANOL DENGAN VARIASI DIAMETER BURNER

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. dengan memakai bahan bakar antara lain bahan bakar padat dan bahan bakar cair,

METODOLOGI PENELITIAN. Waktu dan Tempat Penelitian. Alat dan Bahan Penelitian. Prosedur Penelitian

PERENCANAAN KETEL UAP PIPA API DENGAN KAPASITAS 25 TON/JAM DENGAN BAHAN BAKAR BATUBARA

Nama : Nur Arifin NPM : Jurusan : Teknik Mesin Fakultas : Teknologi Industri Pembimbing : DR. C. Prapti Mahandari, ST.

BAB II LANDASAN TEORI. panas. Karena panas yang diperlukan untuk membuat uap air ini didapat dari hasil

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Pengertian Ketel Bertenaga Listrik (Electric Boiler)

PERENCANAAN KETEL UAP PIPA AIR SEBAGAI PENGGERAK TURBIN DENGAN KAPASITAS UAP HASIL 40TON/JAM, TEKANAN KERJA 17 ATM DAN SUHU UAP 350 o C

NASKAH PUBLIKASI KARYA ILMIAH Pengembangan Desain Alat Produksi Gas Metana Dari Pembakaran Sekam Padi Menggunakan Filter Tunggal

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3 PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI

PEMANFAATAN LIMBAH SEKAM PADI MENJADI BRIKET SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF DENGAN PROSES KARBONISASI DAN NON-KARBONISASI

PENCEGAHAN KERAK DAN KOROSI PADA AIR ISIAN KETEL UAP. Rusnoto. Abstrak

BAB II LANDASAN TEORI. Ketel uap pada dasarnya terdiri dari bumbung (drum) yang tertutup pada

Laju Pendidihan. Grafik kecepatan Pendidihan. M.Sumbu 18. M.Sumbu 24. Temperatur ( C) E.Sebaris 3 inch. E.Susun 3 inch. E.Sususn 2 inch.

PEMBUATAN BOILER BERBAHAN BAKAR SERBUK BATU BARA MENGGUNAKAN PROSES PEMBAKARAN CYCLO. M Denny Surindra 1*

V. SPESIFIKASI ALAT. Pada lampiran C telah dilakukan perhitungan spesifikasi alat-alat proses pembuatan

TUTUP BEJANA ( HEAD )

TUGAS AKHIR PERANCANGAN KOMPOR BRIKET BIOMASS UNTUK LIMBAH KOPI

LISTRIK GENERATOR AC GENERATOR DAN MOTOR

METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2013 sampai Maret 2013 di

BAB IV PERHITUNGAN DATA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISA EFISIENSI WATER TUBE BOILER BERBAHAN BAKAR COAL DENGAN KAPASITAS 110 TON/JAM PADA PLTU PANGKALAN SUSU

PERENCANAAN KETEL UAP PIPA API DENGAN KAPASITAS 25 TON/JAM DENGAN BAHAN BAKAR BATUBARA

BAB III PROSES PEMBAKARAN

KAJIAN EKSPERIMENTAL PENGARUH KOMPOSISI BAHAN BAKAR TERHADAP KALOR YANG DIHASILKAN DI RUANG BAKAR BOILER. Abstrak

BAB III PERANCANGAN EVAPORATOR Perencanaan Modifikasi Evaporator

ANALISIS ALAT PENUKAR KALOR PADA KETEL UAP

BAB III PERANCANGAN PROSES

Pengembangan Desain dan Pengoperasian Alat Produksi Gas Metana Dari pembakaran Sampah Organik

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN DENGAN AIR HEATER TANPA SIRIP

III. METODOLOGI PENELITIAN

PRARANCANGAN PABRIK UREA FORMALDEHID PROSES FORMOX KAPASITAS TON / TAHUN

Jalan W.R. Supratman, Kandang Limun, Bengkulu 38371A

RANCANG BANGUN KETEL UAP PADA RUMAH SAKIT DENGAN KAPASITAS 400 TEMPAT TIDUR

Aplikasi Sistem Boiler Pada UKM Sinar 313 Untuk Meningkatkan Produksi Makanan Ringan Emping Jagung

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

PERENCANAAN KETEL UAP PIPA API KAPASITAS 10 TON/JAM SEBAGAI PENGERING KAIN DENGAN TEKANAN 10 KG/CM 2 TEMPERATUR KERJA 175 C

LAPORAN TUGAS AKHIR PROTOTYPE POWER GENERATION

Gbr. 2.1 Pusat Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Lampiran 1. Perhitungan kebutuhan panas

BAB II LANDASAN TEORI

MAKALAH UTILITAS FIRE TUBE BOILER. Disusun oleh : Irfan Arfian Maulana ( ) Sintani Nursabila ( )

BAB 1 PENDAHULUAN. yang diperoleh dari proses ekstraksi minyak sawit pada mesin screw press seluruhnya

METODE PENELITIAN. Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung. Batch Dryer, timbangan, stopwatch, moisturemeter,dan thermometer.

Prarancangan Pabrik Polistirena dengan Proses Polimerisasi Suspensi Kapasitas Ton/Tahun BAB III SPESIFIKASI ALAT

BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES

ANALISA PERFORMANSI BOILER DENGAN TYPE DG693/ PADA PLTU PANGKALAN SUSU LAPORAN TUGAS AKHIR PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI MEKANIK

PENINGKATAN EFISIENSI PRODUKSI MINYAK CENGKEH PADA SISTEM PENYULINGAN KONVENSIONAL

Transkripsi:

Rancang Bangun Ketel Uap Mini Dengan Pendekatan Standar Sni Berbahanbakar Cangkang Sawit RANCANG BANGUN KETEL UAP MINI DENGAN PENDEKATAN STANDAR SNI BERBAHANBAKAR CANGKANG SAWIT UNTUK KEBUTUHAN PABRIK TAHU KAPASITAS 200 KG KEDELAI/HARI Legisnal Hakim 1, Purwo Subekti 2 ABSTRAK Ketel uap pada industri tahu merupakan alat pendukung dalam proses pengolahan tahu, yang menjadi bagian yang terpenting untuk meningkatkan produktivitas pengolahan tahu di dunia industri kecil, menengah dan besar pada pabrik tahu. Tapi kebanyakan di industri tahu kecil dan menengah untuk produksi tahu masih menggunakan peralatan perebusan sederhana, terbuat dari drum bekas dan tidak ada spesfikasi teknisnya, yang jauh dari standar dan keamanan. Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan spesifikasi teknik dan pemilihan material ketel uap yang tepat dan diharapkan rancangan ketel uap mini mendekati standar SNI. Rancangan ini juga disesuaikan dengan pemilihan dan pemakaian bahan bakar yang sesuai pada daerah penelitian dan mudah didapat yaitu cangkang sawit, yang memiliki komposisi kimia antara lain : Cangkang sawit 61,34%, Hidrogen 3,25%, Oksigen 31,16%, Nitrogen 2,45%, Abu 1,8% dan nilai bakar cangkang sawit adalah LHV 18034,56 kj/kg, HHV 21274, 56 kj/kg. Langkah-langkah dalam rancangan ketel uap mini ini terdiri dari : menghitung kebutuhan uap, menentukan tekanan uap keluar dari ketel, menentukan temperature kerja, menentukan nilai kalor, menentukan daya ketel, menentukan luas bidang pemanas, menentukan jenis material, menentukan ukuran drum dan pipa. Untuk tipe ketel uap dipilih adalah ketel uap pipa api dan berbentuk horizontal, yang memiliki spesifikasi diameter drum 1000 mm, panjang drum 1200 mm, tebal plat drum 5 mm, diameter pipa api 125 mm, tebal 2,5 mm, tebal tubesheet 5 mm, jarak antara pipa api 203,2 mm, diameter pipa nosel 25,4 dan 50,8 mm, tebal pipa nosel 1,1 mm dan 1,24 mm. Kata kunci : Ketel uap ABSTRACT Boiler in the tahu industry is a support tool in the processing tahu, it is became the most important part to improve the productivity of processing out in the small, medium and large industry at the tahu factory. But most small and medium tahu industry, for production, still use simple boiling equipment, made of drums and no specification of the technical, which is far from standard and safety. Pusrpose of this research is to produce technical specifications and material selection and proper boiler is expected to draft boiler mini approaching ISO standard. This design is also adapted to the election and the corresponding fuel consumption in the study area and easily obtained, namely palm shell, which has a chemical composition, among others: palm shells of 61.34%, 3.25% hydrogen, 31.16% Oxygen, Nitrogen 2, 45%, Abu 1.8% and the value of fuel oil palm shell is LHV 18034.56 kj / kg, HHV 21274, 56 kj / kg. The steps in the design of this mini steam boiler consists of: calculating the steam requirements, determine the pressure of the steam out of the kettle, determine the working temperature, determines the calorific value, determine the power boiler, determine the extent of the field of heating, determine the type of material, determine the size of drums and pipes. For the type of boiler chosen is fire tube boiler and is horizontal, which has a diameter of drum specifications 1000 mm, 1200 mm long drum, drum plate thickness 5 mm, 125 mm diameter pipeline fire, thickness 2.5 mm, 5 mm thick tubesheet, the distance between the fire tube 203.2 mm, the diameter of the pipe nozzle 25.4 and 50.8 mm, thickness 1.1 mm nozzle pipe and 1.24 mm. Keywords: Boiler 1 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Riau Page 1 2 Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian

1. PENDAHULUAN Industri Tahu tidak lepas dari panas untuk memanaskan tahu yang merupakan sumber utama untuk proses pengolahan tahu yang panasnya bersumber dari uap yang dihasilkan oleh ketel uap atau boiler. Dimana ketel uap adalah mesin pembakaran luar yang berfungsi merebus air untuk menghasilkan uap jenuh yang mana uapnya masih mengandung air, salah satunya peralatan industri tahu yang merupakan peralatan sekunder adalah ketel uap yang berfungsi untuk memasak kedelai yang akan digiling dan dicetak jadi tahu. Saat ini ketel uap yang digunakan di masyarakat produsen industri tahu menggunakan tangki ketel uap dari drum oil atau bahan bakar minyak bekas dan tidak menggunakan alat instrument pengontrol suhu dan tekanan. ditinjau dari tingkat keamanan dan keselamatan ini sangat beresiko sekali. untuk itu perlu dilakukan penelitian untuk mengevaluasi secara keseluruhan sistem proses produksi Tahu agar dapat ditemukan model dan rancangan ketel uap mini yang sesuai dengan kapasitas produksinya. Dari katagori usaha/industri tahu dapat dikategorikan menjadi 3 kelompok yaitu usaha/industri tahu kecil, sedang, dan besar. Usaha/industri tahu dikategorikan sebagai usaha/industri tahu kecil bila kapasitas produksinya kurang dari 50 kg kedelai kering setiap harinya. Usaha/industri tahu skala sedang produksi tahu dengan kapasitas 50-200 kg kedelai kering setiap harinya, sedang Usaha/industri tahu skala besar bila kapasitas produksinya lebih dari 200 kg kedelai kering per harinya. Permasalahan yang terjadi dilapangan, ketel uap yang dibuat dan digunakan industri tersebut tidak memenuhi standar yang telah ditentukan dan ditetapkan sesuai dengan persyaratan ketel uap mini. panas, tekanan uap yang dihasilkan ketel uap tak terukur atau tak terkontrol, sehingga panas dan tekanan diukur menggunakan perasaan atau perkiraan saja sehingga mudah meledak dan berisiko tinggi terhadap keselamatan pekerja dan bisa berujung pada kematian. Pemilihan bahan untuk ketel uap diindustri tahu masih kurang memenuhi standar rancangan ketel uap, karena kekurangan pengetahuan masyarakat pengusaha tahu terhadap teknologi ini. Dan perlu dilakukan penelitian dan pengembangan ketel uap untuk industry tahu sekala kecil, menengah dan besar. Akibat kurang dan tidak adanya sosialisasi tentang ketel uap skala mini, sehingga masyarakat industry tahu membuat dengan bahan dan peralatan seadanya. Tidak adanya panduan standar operasional prosedur pada ketel uap yang digunakan pada industry kecil tahu ini merupakan kelemahan pada pengoperasian ketel uap yang digunakan oleh industri kecil tahu. Minimnya pengetahuan masyarakat industri tahu tentang ketel uap bisa mengakibatkan kegagalan fungsi pada ketel uap yang disebabkan Human Error. Perlu dilakukan langkah-langkah atau metode rancangan ketel uap mini dengan persyaratan ketel uap mini berbasis standar SNI dengan bahan bakar yang di rencanakan menggunakan cangkang sawit. Bahan dan rancangan ketel uap memberikan kontribusi paling besar dalam efisiensi aliran kalor pada ketel uap. Setiap bahan mempunyai sifat hantar kalor berbeda-beda. pememilihan bahan dengan hantar kalor besar akan meningkatkan jumlah aliran kalor. kalor yang optimum akan memaksimalkan aliran kalor. Dengan rancangan ketel uap mini akan didapat spesifikasi ketel dan jenis ketel uap yang akan dirancang dan mudah di operasi dan aman. Kajian dibuat oleh Halomoan Siregar Rekayasa dan rancang bangun ketel uap dalam rangka pengembangan industry kecil pangan tradisional. (laporan akhir proyek penelitian dan pengembangan swasembada pangan tahun 1998). Hasil rancangan yang telah dilakukan, maka diperoleh data dan spesifikasi ketel uap sebagai berikut : Type : Water tube, Dimensi : tungku, PxLxt (910 x 700 x 695)mm, laluan gas asap (900 x 690 x 1090)mm, luas bidang pemanas, FR + FK = 1,97 m 2, EKO = 0. 35 m 2, APL = 0, 24 m 2, kapasitas 100 kg uap/jam, bahan bakar briket batubara, efisiensi ketel = 0,72, laju bahan bakar 20 kg/jam, lama penguapan awal 15 menit. Kajian dibuat oleh Rusnoto Perencanaan Ketel Uap Tekanan 6 Atm Dengan Bahan Bakar Kayu Untuk Industri Sederhana. Ketel uap/boiler adalah suatu pesawat yang mengubah air menjadi uap dengan jalan pemanasan dan uap tersebut digunakan ke pesawat pemakai. Perencanaan boiler ini berskala kecil dengan kapasitas uap hasil 0,3 ton/jam uap basah dengan menggunakan bahan bakar kayu sebagai Page 2 JURNAL APTEK Vol. 7 No. 1 Januari 2015

Rancang Bangun Ketel Uap Mini Dengan Pendekatan Standar Sni Berbahanbakar Cangkang Sawit sumber energi panas. Ketel uap ini sebagai unit penggerak proses pengolahan dan banyak digunakan industri kecil menengah seperti industri tahu, kerupuk, manisan buah, industri rotan dan sebagainya menggunakan peralatan yang disebut dandang sebagai alat perebusan/pemasakan. Dapurnya menggunakan bahan bakar kayu karena mudah didapat dan harganya murah. Industri kecil pengolahan umumnya hanya menggunakan uap jenuh/uap basah, maka ketel uap ini direncanakan menghasilkan uap pada temperature 100-120C pada tekanan uap 1,5-2 bar (tekanan operasional). Tekanan uap perencanaan ketel 6 atm. Jenis yang dirancang adalah jenis ketel uap pipa api. Bahan ketel menggunakan carbon steel SA 299. Ruang bakar menggunakan cor bata dengan dibagian bawahnya menggunakan ranjangan besi cor supaya abu hasil pembakaran bisa turun ke bawah, dan dibawahnya ranjangan besi cor ada ruangan kosong sebagai tempat abu. Kajian dibuat oleh Irhan Febijanto Potensi Biomasa Indonesia Sebagai Bahan Bakar Pengganti Energi Fosil. (Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia Vol. 9 No. 2 Agustus 2007 ) Jumlah potensi biomasa di Indonesia tidak sebesar dari prediksi hasil perhitungan teori. Di lapangan, untuk beberapa jenis limbah biomasa sudah digunakan secara tradisonal sebagai bahan bakar baik yang digunakan untuk kebutuhan bahan bakar boiler atau industri skala kecil atau rumah tangga. Jumlah limbah yang tidak terkonsentrasi dalam jumlah banyak, tetapi tersebar dalam jumlah yang relatif kecil (tidak ekonomis untuk dijadikan proyek), menyebabkan sulitnya penggunaan sebagai bahan bakar pengganti. Potensi yang besar adalah pemanfaatan tandan kosong kelapa sawit, yang selama ini hanya dimanfaatkan sebagai pupuk atau dibakar begitu saja. Bahanbakar Cangkang Sawit Agar kualitas uap yang dihasilkan dari ketel uap sesuai dengan yang dibutuhkan, maka dibutuhkan sejumlah panas untuk menguapkan air tersebut, dimana panas tersebut diperoleh dari pembakaran bahan bakar di ruang bakar ketel. Untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna didalam ketel maka diperlukan beberapa syarat, yaitu: 1. Perbandingan pemakaian bahan bakar harus sesuai 2. Udara yang dipakai harus mencukupi 3. Waktu yang diperlukan untutk proses pembakaran harus cukup. 4. Panas yang cukup untuk memulai pembakaran 5. Kerapatan yang cukup untuk merambatkan nyala api Dalam hal ini bahan bakar yang digunakan adalah cangkang, alasan mengapa digunakan cangkang sebagai bahan bakar adalah : 1. Bahan bakar cangkang cukup tersedia dan mudah diperoleh dipabrik. 2. Cangkang merupakan limbah dari pabrik kelapa sawit apabila tidak digunakan. 3. Nilai kalor bahan bakar cangkang dan serabut memenuhi persyaratan untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. 4. Sisa pembakaran bahan bakar dapat digunakan serbagai pupuk untuk tanaman kelapa sawit. 5. Harga lebih ekonomis. Persyaratan Ketel Uap Mini (SNI 05-6702- 2002) Standar ini berlaku untuk konstruksi ketel uap mini dan kelengkapannya. Klasifikasi yang dipakai pada ketel uap mini ini tidak boleh melebihi batasan berikut : Diameter dalam badan 406 mm (16 inchi)' Permukaan kena panas 1,9 m 2 (20 ft 2 )tidak berlaku untuk ketel uap listrik' Volume kotor 0,14 m 3 (5 ft 3 ) tidak termasuk selubung (casing) dan insulasi'. Parameter SNI dalam rancang bangun ketel uap mini antara lain : Acuan Normatif Pemilihan bahan Rancangan ( Desain ) Pengelasan Bukaan pencucian Pengisian air umpan Katup kuras ( Blow up) Penduga Air Pemegang dan Penyambung Katup Pengaman Katup Penghenti Uap Piranti Otomatis Perhitungan kontruksi Ketel Uap Badan ketel uap Ketel Uap yang direncanakan tergolong ke dalam ketel uap kapasitas kecil (kurang dari 10 ton/jam) 1 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Riau Page 3 2 Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian

dan bertekanan rendah (kurang dari 10 atm), sehingga standar perancangan yang digunakan yaitu SNI. Pipa Api (Fire Tube) Pipa api yang dirancang harus dapat menahan Maximum Allowable Working Pressure (MAWP). Pipa api pada ketel uap ini merupakan komponen yang mendapatkan external pressure. Pada perhitungan ketebalan tube direncanakan dengan metode trial and error untuk mendapatkan ketebalan yang sesuai Tebal pipa api ( t ) : L/D 0 dan D 0 /t : ( 3 ) Dengan menggunakan prosedur pencarian pada ASME Section IV untuk ketebalan pipa api dapat dicari dengan menggunakan beberapa data dari table antara lain : - ASME Section II Part D 2010 Table G hal 791 - ASME Section II Part D 2010 Table CS-2 hal 794 - Menentukan ( 4 ) Tabel 1. Pencarian P dengan D 0 /t = 60 D 0 /t L/D 0 Faktor A T 0 C Faktor A Faktor B ( MPa) Factor B ( Lb/in 2 ) 60 10,000 3,22 x 10-4 150 1,6 x 10-4 15,63 2266,93 60 14,430 3,1 x 10-4 150 3,1 x 10-4 30,29 4393.19 60 25,000 3,07 x 10-4 150 7,83 x 10-4 77,90 11298,44 Tabel 5.8. Pencarian P dengan D0/t = 50 D 0 /t L/D 0 Faktor A T 0 C Faktor A Faktor B ( MPa) Factor B ( Lb/in 2 ) 50 12,000 4,49 x 10-4 150 2,84x 10-4 27,90 4046,55 50 14,430 4,46 x 10-4 150 4,46 x 10-4 43,81 6354.10 50 16,000 4,44 x 10-4 150 8,0 x 10-4 78,60 11109,89 Tabel 2. Pencarian P dengan D0/t = 40 D 0 /t L/D 0 Faktor A T 0 C Faktor A Faktor B ( MPa) Factor B ( Lb/in 2 ) 40 8,000 7,31 x 10-4 150 3,56 x 10-4 27,90 4668,76 40 14,430 6,97 x 10-4 150 6,97 x 10-4 43,81 9143.18 40 16,000 6,92 x 10-4 150 9,0 x 10-4 78,60 11806,07 Tubesheet Tubesheet adalah komponen untuk menopang pipa-pipa api pada boiler. Tubesheet merupakan komponen/bagian yang mendapatkan tekanan yang paling besar. Oleh karena itu tubesheet harus dapat menahan Maximum Allowable Working Pressure (MAWP). ( ) ( ) ( 5 ) P = Tekanan perancangan = 6 bar = 87 lb/in2 p = Maksimal jarak antar pipa api = 8 in (203,2 mm) C = 2.7 untuk pipa api pengelasan ketebalan kurang dari 11 mm (7/16inchi) 2.8 untuk pipa api pengelasan ketebalan lebih dari 11 mm (7/16inchi) (ASME Section IV 2004: 26) D = Diameter luar pipa Page 4 JURNAL APTEK Vol. 7 No. 1 Januari 2015

Rancang Bangun Ketel Uap Mini Dengan Pendekatan Standar Sni Berbahanbakar Cangkang Sawit Tekanan yang dialami tubesheet : ( ) ( 6 ) Ligament Ligament adalah jarak antar lubang pipa api pada tubesheet. Ligament menggunakan pola jarak yang sama pada setiap baris. Efisiensi ligament ditentukan dengan menggunakan rumus: ( 7 ) p = Jarak antar lubang d = diameter lubang pipa api Pipa Nosel Safety valve, pressure gauge / manometer, thermometer, water level gauge, main steam valve, dan blowdown merupakan instrumen boiler yang ditopang oleh Pipa nosel. Kebutuhan pipa nosel disesuaikan dengan kebutuhan fungsi instrumennya, jadi ada perbedaan ukuran pipa nosel setiap instrumen. 2. METODE PENELITIAN Mulai Penentuan Disain Ketel uap mini Pemilihan bentuk ketel : Pemilihan Jenis ketel : Pipa vertikal atau horizontal api atau pipa air Menentukan kebutuhan uap jenuh Menentukan tekanan uap jenuh keluar dari boiler Menentukan temperature uap kerja Menentukan nilai BTUs per pound dari uap yang butuhkan Menentukan nilai Boiler Horsepower (BTUs per hour) Menentukan luas area perpindahan panas boiler Menentukan jenis material yang akan digunakan berdasarkan tekanan kerja uap air di dalam pipa-pipa boiler Menentukan ketebalan material pipa yang akan digunakan Selesai 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Penghitungan kebutuhan uap air a. Parameter dan asumsi untuk menghitung kebutuhan kalor untuk penghitungan kebutuhan uap : - Volume air ( V ) : 400 Liter, (0.4 m 3 ) - Massa air (G) : 400 kg - Panas jenis air (Cp) : 4.187 kj/kg o C - Temperatur Air ( T a ) : 29 o C - Temperatur uap rencana( T u ): 120 o C - Temperatur api ( T f ) : 616, 6 0 C - Entalpi air didih ( h f ) : 121 kj/kg - Entalpi air uap ( h fg ) : 2705 kj/kg - Tekanan ( P ) : 2 kg/cm 2 - Lama proses perebusan air : ± 60 menit Menghitung daya ketel uap, N (BTUs/jam) Panas yang dibutuhkan Q 4 = 155040 kj/jam yang dipilih dengan tekanan 2 kg/cm 2. Atau N = 155040 x 0,95 = 147288 BTUs/jam = 44186.4 W = 59 HP. Menghitung jumlah kebutuhan bahanbakar Be = Q 4 /η kt x LHV = 155040/(0,718 x 18034, 56) = 155040/12948.8 = 12 kg bb/jam 1 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Riau Page 5 2 Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian

Analisa perencanaan drum ketel uap/boiler kapasitas 400 liter air Volume Panjang Jumlah jari-jari drum Luas Drum air drum rencana Drum Volume Drum V L r A V Drum m 3 m m m 2 m 3 r rencana A=3.14*r^2 V drum = A x L 0.4 1 0.5 0.785 1 0.785 0.4 1.2 0.5 0.785 1 0.942 0.4 1.3 0.5 0.785 1 1 Perhitungan kontruksi Ketel Uap A = Luas permukaan kena panas, disesuaikan dengan SNI = 1,9 m 2 (0.001224 in 2 ) Bagian ketel Uap Material Formula Ukuran a. Tebal Plat badan Ketel Uap b. Pipa Api SA 285 Grade C (carbon Steel, ASME section IV) SA 53 Grade B (seamless carbon steel ASME Section IV) A = π D L t = 5 mm t = 2.5 mm D = 125 mm Jumlah Pipa Api = 7 c. Tubesheet SA 285 Grade C (carbon steel) ( ) ( ) ( ) t = 2,54 mm. diambil = tebal plat badan ketel uap = 5mm d. Ligament e. Pipa Nozel Pipa nosel safety valve, manometer, thermometer dan water level gauge Pipa nosel main steam dan blowdown seamless carbon steel SA 53 Grade B Efisiensi ligament = 41% R 1 = 12.7 mm R 2 = 25,4 mm t = 1mm KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Dari hasil penelitian ini dapat kesimpulan sementara yang akan dikembangkan selanjutnya yang terdiri beberapa item sebagai parameter untuk mendesain ketel uap mini yaitu: 1. Ukuran ketel uap Badan Ketel Uap Bentuk Kontruksi Ketel Uap = Horizontal Tekanan Perancangan (P) = 6 bar ( 87 PSI) Radius rencana (R) = 500 mm (19,7 in) Diameter badan ketel rencana (D) = 1000mm (39,4in) Tebal plat badan ketel uap mini std SNI (t) = 6 mm (0.236 in) Luas permukaan kena panas std SNI (A) = 1.9 m 2 (0.00123 in 2 ) Pipa Api Diameter pipa api (D p ) = 125 mm Tebal Pipa api (t P ) = 2,5 mm Panjang pipa api (L) = 1200 mm Page 6 JURNAL APTEK Vol. 7 No. 1 Januari 2015

Rancang Bangun Ketel Uap Mini Dengan Pendekatan Standar Sni Berbahanbakar Cangkang Sawit Jumlah Pipa api rencana = 7 buah Tubesheet Maksimal jarak antar pipa api = 203,2 mm (8 in) Tebal tubesheet = 5 mm Diameter lubang pipa api (D) = 125 mm Ligament Jarak antar lubang (p) = 203.2mm (8 in) Pipa Nosel Pipa nosel safety valve, manometer, thermometer dan water level gauge: Diameter pipa nosel 1 = 25,4 mm DAFTAR PUSTAKA Eflita Yohana;Askhabulyamin, 2009, Perhitungan Efisiensi dan Konversi dari Bahanbakar Solar ke Gas Pada Boiler Ebara hkl 1800 ka, Rotasi : Media Komunikasi Ilmu Dan Profesi Bidang Teknik Mesin, Vol. 11, No 3 Ekoyanto Pudjiono, Gunowo Djojowasito, Ismail, 2010 Modifikasi Mesin Pembangkit Uap Untuk Sumber Energi Pengukusan dan Pengeringan Produk Pangan, Jurnal Rekayasa Mesin Vol.1, No. 3 ISSN 0216-468X I Nengah L. Antara, 2013, Optimalisasi Pembakaran Bahanbakar Cair Pada Ketel Uap Pipa Api di PT. Canning Indonesia Products (CIP), Denpasar,Matrix : Jurnal Manajemen Teknologi dan Informatika, Vol 3, No 1. Joko Winarno, 1999, Pengembangan Rancang Bangun Ketel Uap Untuk Industri Pembuatan Tahu, Janateknika : jurnal teknik, Vol. 1, No 1 JP. Holman, E. Jasjfi, 1991, Perpindahan Kalor, Penerbit Erlangga. Machmud, Syahril, 1999, Meningkatkan Efisiensi Ketel Uap Dengan Economizer,Janateknika : jurnal teknik, Vol 1, No 1 Michael J. Moran, Howard N. Shapiro, 2004, Termodinamika Teknik, Penerbit Erlangga. Tebal pipa nosel 1 = 1,1 mm Pipa nosel main steam dan blowdown Diameter pipa nosel 1 = 50,8 mm Tebal pipa nosel 1 = 1,24 mm Panjang pipa nosel 1 dan 2 = 15mm Saran Hasil dari penelitian ini masih perlu dilakukan penelitian dan pengembangan lanjut karena masih banyak hal dari ketel uap mini untuk dilakukan penelitian lanjut guna mendapatkan kelengkapan lain pada sebuah ketel uap mini yang dapat diaplikasikan ke masyarakat industri tahu. Mulianti, 2010, Analisa Efisiensi Termal Ketel Uap, Teknomekanik : Jurnal Teknik Mesin, Vol 2, No 1. M.J. Djokosetyardjo, 1989, Ketel Uap, PT. Pradnya Paramita. Syamsir A. Muin, 1988, Pesawat-pesawat Konversi Energi I ( Ketel Uap ), Rajawali Pers Jakarta Rusnoto, 2008 Perencanaan Ketel Uap Tekanan 6 atm Dengan Bahanbakar Kayu Untuk Industri Sederhana, Jurnal ISJD LIPI vol 4 SNI 05-6702-2002, Persyaratan ketel uap mini Suparto, S.Y. 1998, Faktor-faktor Yang Perlu Dipertimbangkan Pada Perancangan Bejana Tekan. Poros : Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, Vol 1, No 1. Surasno, Supriyatno, Pembuatan Ketel Mini untuk Mendukung Pengembangan Agro Industri Minyak Astiri. Artikel Kebijakan energy dan energy alternatif ISSN 1410-9891. Sariadi, 2008, Kajian terhadap faktor-faktor penyebab korosi pada ketel uap: Artikel review, Reaksi : Jurnal Sains dan Teknologi, Vol. 6, No 11 Sri Widharto, 2005, Inspeksi Teknik Buku 1, PT Pradnya Paramita Jakarta W. Djoko Yudisworo;Chandrasa Soekardi, 2011, Analisis faktor pengotor (Fouling) 1 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Riau Page 7 2 Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian

ketel Pipa Api di Industri jaring kaitannya dengan penurunan kualitas Uap, Teknobiz : jurnal ilmiah magister teknik mesin, Vol 1, No 1 Page 8 JURNAL APTEK Vol. 7 No. 1 Januari 2015