ALAT TRANSPORTASI BAHAN PADAT Kode Mata Kuliah : 2035530 Bobot : 3 SKS Oleh Maryudi, S.T., M.T., Ph.D Irma Atika Sari, S.T., M.Eng
Handling material berhubungan dengan pengangkutan pada jarak yang tertentu misalnya : Dari gudang ke pabrik dengan kereta api, motor dan lain-lain. Dari unit produksi yang satu ke unit yang lain dengan pesawat conveyor, piping system, elevator dan lain-lain. Dalam industri, transport bahan dibedakan dalam : Transport secara batch Transport secara kontinyu
Berdasarkan prinsip pengangkutannya, alat yang kontinyu dibedakan dalam dua macam : Prinsip pengangkutan horizontal disebut conveyor prinsip pengangkutan vertikal disebut elevator Sedangkan berdasarkan sistem atau cara pengangkutannya, digolongkan dalam tiga macam: Mekanis, mechanical conveyor atau elevator. Pneumatic, pneumatic conveyor atau elevator. Hidrolis, hidrolic conveyor atau elevator
Alat transport bahan secara horizontal (conveyor) Alat transport mekanis horizontal dibedakan berdasarkan mekanisme pengangkutannya: Scraper, prinsip dengan mendorong bahan dan menggaruk. Carrier, prinsip mengangkut atau membawa dan memuat.
Pemilihan alat transport zat padat (faktor yang berpengaruh) 1. Kapasitas pengangkutan, 2. Jarak pengangkutan, 3. Lift atau elevasi pengangkutan, 4. karakteristik material, 5. Proses yang diinginkan, selain pengangkutan (dengan alat yang sama), 6. Umur alat, 7. Harga alat.
Karakteristik bahan dibedakan : a. Ukuran bahan : Sangat halus : - 100 mesh Halus : 100 mesh sampai dengan 1/8 in Granular : 1/8 sampai dengan ½ in Lumpy (gumpalan) mengandung gumpalan : ½ sampai dengan 2,5 in b. Flowabilitas bahan, dibagi menjadi : Sangat free flowing suatu bahan yang angle of repose-nya sampai dengan 30. Free flowing suatu bahan yang angle of repose-nya 30 sampai dengan 45. Sluggish (lamban untuk mengalir) suatu` bahan yang angle of repose-nya diatas 45. c. Abrasive d. Special characteristic : Korosif, higroskopis.
Screw conveyor modifikasi screw conveyor : Alat pencampur Pencampur pasta A. Scrapper System Flight conveyor Drag conveyor Redler conveyor
Screw conveyor
Lanjutan Screw conveyor... Alat ini terdiri dari pisau-pisau yang berbentuk spiral atau helicoid, yang dipasangkan pada AS yang berputar, dalam suatu saluran berbentuk U (through). Alat ini baik untuk mengangkut bahan yang berbentuk granular (butir-butir), pasta dan Kurang baik untuk mengangkut bahan yang berbentuk atau bersifat abrasive (bahan yang permukaannya tajam keras). Terjadi pengecilan ukuran selama pengangkutan.
Gambar Screw conveyor
Modifikasi Screw conveyor 1. Ribbon conveyor (pencampur yang baik) Spiral/ helicoid dibuat tidak utuh/ berlubang tengah. Dapat dipakai untuk kristalisasi (mis swenson walker crystallizer)
Lanjutan Modifikasi Screw conveyor...
2. Pencampur pasta Helicoid diganti dengan dayung/ plate Dapat untuk transportasi bahan dengan elevasi tertentu, tetapi akan terjadi penurunan kapasitas.
Penurunan kapasitas : 15 % sampai dengan 40 % dari kapasitas horizontalnya Hubungan elevasi (derajat) dan penurunan kapasitas (%) Elevasi 10 15% Elevasi 15 20% Elevasi 20 40%
Diameter helic sangat dipengaruhi oleh ukuran gumpalannya (lump) yang dihandle, contoh: Diameter helic (in) 4 6 10 14 18 24 Diameter lump (in) ¼ ½ 1/3 1,25 2 2,5 Kapasitas dari screw conveyor dipengaruhi oleh (untuk standard pitch screw) : Kecepatan perputaran Material yang dihandle Diameter helic (screw) Brown p.53 tabel kapasitas
Flight conveyor Alat ini terdiri dari flight (terbuat dari papan kayu, baja) yang terpasang pada rantai. Rantai tersebut berputar melingkar memutari dua roda gigi pada ujung dan pangkalnya. Jarak interval dari flight tersebut tetap. Flight ini akan mendorong bahan yang ada didepannya, bila rantai berputar. Bila bahan yang dihandle berat, maka rantai dipasang dikanan dan dikiri sehingga alat ini disebut Twin Chain Flight Conveyor
Bahan yang dihandle biasanya grain, food waste, batu bara. Transpor bahan dapat dengan elevasi sampai: 30 Alat ini tidak baik untuk transport bahan yang bersifat abrasive (bahan yang tajam, keras). selama pengangkutan terjadi pengecilan ukuran.
Modifikasi dari flight conveyor Drag conveyor. Alat ini sendiri dari flight yang berupa batangan kayu yang dipasangkan pada rantainya. Redler Conveyor Alat ini trought nya terdiri dari saluran yang tertutup (closed duct), cocok untuk bahan yang berbentuk dry dan loose material, misalnya: powder (tepung), semen, clay, batu bara.
B. Carrier System 1. Belt Conveyor 2. Appron Conveyor
Belt Conveyor Alat yang paling banyak dipakai, disamping bersifat kontinyu juga penggunaan power yang lebih rendah
Supaya kapasitas pengangkutan besar, maka pada belt dipasangkan idler pulley yang dimiringkan < 30, biasanya : 20 25 (tergantung dari sudut gelincir bahan).
Bahan yang dapat diangkut dengan alat ini ialah bahan yang bersifat : - Pulverized (tepung) - Granular (butir-butir) - Lumpy material (gumpalan) Kondisi operasi dari belt conveyor dipengaruhi oleh (untuk perancangan) Iklim, meliputi; suhu, humiditas. Lingkungan, meliputi; Korosifitas oleh udara. Kontinuitas jam operasi.
Kapasitas belt conveyor Kapasitas belt conveyor ditentukan oleh : Bulk density/ bobot isi bahan, sudut gelincir bahan (angle of repose). Elevasi pengangkutan bahan. Kecepatan belt conveyor, lebar belt. Ukuran bahan.
Apron Conveyor Prinsip kerja alat ini hampir sama dengan belt conveyor, hanya disini belt diganti dengan bahan yang kaku, yaitu sepasang rantai yang padanya dipasangkan overlaping plate (Plate yang bertumpukan).
Alat ini dipakai untuk mengangkut bahan-bahan yang kasar, abrasive dan suhu yang relatif tinggi. Kadang-kadang alat ini banyak dipakai sebagai alat pengumpan (feeder). Juga untuk transport dengan inklinasi: 10 12. Kecepatan pengangkutan tidak terlalu besar : 15 30 fpm (feet per minute).
Alat transport bahan secara vertikal (Elevator) Alat ini terdiri dari : Satu belt yang berputar pada dua roda atas dan bawah, ataupun sepasang rantai yang berputar pada roda gigi atas dan bawah. Ember-ember (bucket) yang terpasang pada belt atau rantai tadi.
Berdasarkan system dischargenya maka bucket elevator ini dikenal ada tiga macam : Centrifugal discharge elevator. Positive discharge elevator. Continyu discharge elevator.
Centrifugal discharge elevator Material dilemparkan dari ember karena gaya sentrifugal. Alat ini spesifik untuk kapasitas yang medium atau kecil. Tetapi bila yang diangkut bahanbahan pulverized atau granular kapasitas dapat tinggi. Jarak transport bisa sampai 75 ft.
2 2.W.V C g.d Dimana : C = daya/ power W = masa material yang ada di bucket V = kecepatan pheriperal, ft/sec D = diameter putaran Untuk ini dikenal kecepatan kritis yang besarnya V kritis 76,6 0,5 D V kritis = Untuk material yang free flowing biasanya dipakai : V kritis, tetapi untuk material yang kasar atau berdebu dipakai dibawah V kritis. Jarak ember; 12 24 in.
Positive Discharge Elevator
Contiunuous Discharge Elevator Bucket dipasang lebih rapat jaraknya sehingga pengangkutan kontinyu
Alat alat jenis lain Vibrating conveyor Roller conveyor Talang / Chute
Vibrating Conveyor Suatu pan atau plate (through) yang salah satu ujungnya disangga dengan pegas yang digetarkan oleh roda elektrik. Through tersebut diletakkan agak miring untuk membantu pengaliran material. Through ini biasanya berlubang-lubang (perforated) yang berfungsi juga sebagai ayakan atau juga untuk dewatering, misal : coal, lumpy, granular material.
F Bahan yang berloncatan Pegas D Exentric Elastic
Kapasitas dari vibrating conveyor ditentukan oleh : displacement dari through, Frequensi displacement, Inklinasi dari pada through, Jenis material. Untuk mentransport bahan : granular, pulverized yang kering.
Roller Conveyor Bahan diletakkan diatas rol-rol, kemudian diberi dorongan awal (gravitasi) maka bahan akan berpindah ke tempat lain.
Talang / Chute Stef chute F Trickler Chute F Spiral Chute Bahan turun sambil berputar F Udara Bffle
Chute merupakan through yang mempunyai inklinasi yang curam, mungkin vertikal yang dipakai untuk mentransport bahan-bahan yang kering secara gravitasi. Chute tersebut dapat terbuka atau tertutup. Ada beberapa macam steep chute, trickler chute, spiral chute dan out flow chute
PNEUMATIC CONVEYOR Prinsip pengangkutan berdasarkan adanya gerakan dari udara (aliran udara). Rangkaian alat ini terdiri dari pipa-pipa yang didalamnya mengalir udara. Aliran udara ini disebabkan oleh blower ataupun exhauster. Alat ini biasa dipakai untuk mengangkut bahan sangat ringan, terutama bahan yang sifatnya beracun, (misalnya arsenic, lead, bubuk soda abu dan sebagainya),
Berdasarkan cara atau type pengangkutannya dapat dibedakan jadi dua : Suction system (penghisapan) (banyak dipakai.) Pressure system (penekanan)
Suction system Air P-2 Exhauster Filter/Dustcollector Dua buah seri Air dan Kotoran Scrubber Udara Siklon/ air seperator Moncng (hose) Bahan
Pressure system Bahan Air Scruber Scrow Conveyor Air Penyerap Bag Filtr Udara P-2 Siklon Filter Blower Bahan
HYDRAULIC CONVEYOR Dalam industri banyak digunakan misalnya untuk waste disposal, sebagai fluida pembawa air. Bahan yang akan ditransfer diletakkan diatas through yang miring letaknya, kemudian disemprotkan dengan air bertekanan tinggi (dengan booster jet).
Feeder Alat ini diperlukan karena kebanyakan proses produksi sifatnya kontinyu sehingga sebagai alat pengumpan yag dipakai juga yang bersifat kontinyu. Sifat alat pengumpan : Bekerja secara kontinyu. Pengumpanan dalam jumlah yang tertentu dan terkontrol. Sesuai dengan alat sebelumnya atau alat sesudahnya.
Alat pengumpan ini terdiri dari : Bagian yang mengatur jumlah bahan yang diumpankan (hopper dengan adjustable gate). Alat transport jarak dekat. Contoh : Screw conveyor feeder, appron conveyor feeder dll
KESIMPULAN Dalam industri, transport bahan dibedakan dalam : Transport secara batch Transport secara kontinyu Berdasarkan prinsip pengangkutannya, alat yang kontinyu dibedakan dalam dua macam : Prinsip pengangkutan horizontal disebut conveyor prinsip pengangkutan vertikal disebut elevator
Lanjutan KESIMPULAN... Sedangkan berdasarkan sistem atau cara pengangkutannya, digolongkan dalam tiga macam Mekanis, Pneumatic, dan Hidrolis. Alat transport mekanis horizontal dibedakan berdasarkan mekanisme pengangkutannya: Scraper, prinsip dengan mendorong bahan dan menggaruk. Carrier, prinsip mengangkut atau membawa dan memuat.
SELESAI - Selamat belajar -