proceeding SEMINAR NASIONAL TEKNIK MESIN 2012 PENGHEMATAN PENGGUNAAN ENERGI BAHAN BAKAR FOSIL SERTA PENGEMBANGAN BAHAN BAKAR ALTERNATIF DI INDONESIA

proceeding

SEMINAR NASIONAL TEKNIK MESIN 2012 PENGHEMATAN PENGGUNAAN ENERGI BAHAN BAKAR FOSIL SERTA PENGEMBANGAN BAHAN BAKAR ALTERNATIF DI INDONESIA

Jakarta, 24 Oktober 2012

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PANCASILA Jl. Srengseng Sawah, Jagakarsa, Jakarta Selatan

SEMINAR NASIONAL TEKNIK MESIN 2012 PENGHEMATAN PENGGUNAAN ENERGI BAHAN BAKAR FOSIL SERTA PENGEMBANGAN BAHAN BAKAR ALTERNATIF DI INDONESIA

Proceeding Jakarta, 24 Oktober 2012

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PANCASILA Jl. Srengseng Sawah, Jagakarsa, Jakarta Selatan i

DIPUBLIKASIKAN OLEH: Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pancasila

Dengan mengirimkan makalah kepada kami, makan seluruh penulis dalam prosiding ini kami anggap sudah memberikan pernyataan mengenai orisinalitas karya mereka serta mengijinkan penerbitannya dalam prosiding ini. Penerbit dan Panitia SEMNAS TM 2012 tidak bertanggung jawab terhadap kebenaran, kesalahan, dan keakuratan isi, serta akibat yang diakibatkan oleh penggunaan sebagian atau seluruh materi makalah dalam prosiding ini. Pengutipan, pengambilan, penggunaan, atau penerbitan kembali sebagian atau seluruh materi makalah dalam prosiding ini hanya dapat dilakukan atas ijin penulis yang bersangkutan. Penerbit dan Panitia SEMNAS TM 2012 tidak bertanggung jawab secara hukum atas akibat yang mungkin dihasilkan

Copyright © by Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Pancasila 2012

ii

Seminar Nasional Teknik Mesin 201 Jakarta, 24 Oktober 2012

KATA SAMBUTAN KETUA PANITIA PELAKSANA Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh dan salam sejahtera bagi kita semua Alhamdulillah, puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena hanya atasberkat, rahmat dan karunia-Nya-lah seminar SEMNAS TM 2012 ini kembali dapat terselenggara pada hari ini, 24 Oktober 2012, di Gedung Fakultas Teknik Universitas Pancasila yang sangat kita cintai ini. SEMNAS TM 2012, yang merupakan kependekan dari Seminar Nasional Teknik Mesin 2012, adalah seminar tahunan, yang diharapkan dapat menjadi wahana pertukaran informasi hasil penelitian/karya ilmiah dari para mahasiswa dan akademisi di tingkat perguruan tinggi khususnya, serta para ilmuwan dan kalangan profesional dari seluruh Indonesia. Seminar ini diharapkan juga dapat menjadi forum diskusi ilmiah antar disiplin ilmu yang tercakup dalam berbagai bidang keilmuan, khususnya ilmu teknik, serta ilmuilmu lain yang terkait. Seluruh panitia SEMNAS TM 2012 telah berupaya keras untuk melakukan tugasnya dengan baik. Hal ini terlihat dari banyaknya artikel ilmiah yang telah kami terima. Setelah melalui proses penilaian yang cukup ketat oleh tim reviewer kami yang berasal dari perguruann tinggi dan lembaga penelitian di Indonesia, hanya sekitar 90% dari keseluruhan paper yang akhirnya dinilai layak untuk disajikan dalam serangkaian sesi presentasi yang diadakan selama seminar berlangsung, serta selanjutnya akan didokumentasikan dan diterbitkan dalam Proceeding SEMNAS TM 2012. Terima kasih yang setulus-tulusnya kami sampaikan kepada seluruh anggota tim pengarah dan reviewer, yang telah membantu terjaminnya kualitas artikel-artikel yang disajikan dalam seminar ini. Sebagai Ketua Panitia SEMNAS TM 2012, saya sampaikan penghargaan yang setinggitingginya atas antusias serta kerja keras yang telah ditunjukkan oleh seluruh anggota panitia, serta berbagai pihak yang telah terlibat secara langsung atau pun tidak langsung demi suksesnya seminar ini. Akhir kata, saya ucapkan terima kasih dan selamat datang kepada semua peneliti, dosen, mahasiswa, pihak industri, serta seluruh peserta SEMNAS TM 2012 ini. Kami akui bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam penyelenggaraan acara ini, namun begitu kami selalu berharap adanya saran yang membangun untuk perbaikan di masa mendatang. Wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh

Ketua Panitia Pelaksana SEMNAS TM 2012,

Dr. Ir. Yohannes Dewanto, MT

Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pancasila

iii


DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL KATA SAMBUTAN KETUA PELAKSANA SUSUNAN PANITIA DAFTAR ISI UCAPAN TERIMA KASIH

i iii iv v ix

A. KELOMPOK ENERGI TERBARUKAN 1. ENERGI LISTRIK TENAGA OMBAK GERAK VERTIKAL DENGAN “TAPERED CHANNEL” (K1-4-01)

A1

Soebyakto, M. Fajar Nurwildani, M. Agus Shidiq, Drajat Samyono

2. STUDI POTENSI ENERGI ANGIN (WIND ENERGY) DI CIREBON UNTUK TURBIN ANGIN (WIND TURBINE) KAPASITAS 900 W – 1000 W KEPERLUAN DAERAH NELAYAN DESA GEBANG KABUPATEN CIREBON (K1-7-02)

A8

W.Djoko Yudisworo dan Junial Heri

3. ANALISIS PRESTASI KETEL UAP DENGAN PENGUNAAN SUMBER PANAS ULANG GAS BUANG MOTOR BAKAR TORAK YANG MENGUNAKAN BAHAN BAKAR GAS ALAM. (K1-5-03)

A11

Bambang Hermani

4. DESAIN ALAT PENANGKAP GAS METHAN BAHAN SAMPAH ORGANIK DI PASAR (K1-9-04)

A16

Sugeng Suprijadi

5. GENERASI LISTRIK DARI ENERGI PEMBANGKIT TENAGA PANAS BUMI DI JAWA BARAT INDONESIA (K1-10-05)

A21

Agus Siswanto

6. STUDI AWAL KULTUR MIKROALGA Scenedesmus sp DENGAN MENGGUNAKAN WARNA PENCAHAYAAN BERSUMBER DARI LED SEBAGAI UPAYA PENYEDIA BAHAN BAKU BIODIESEL: SEBUAH RANCANGAN PENELITIAN (K1-32-06)

A26

Amalia Rizky Eka Putri, Agung Sedayu dan Satwiko Sidopekso

7. STUDI KARAKTERISTIK MODUL SURYA SISTEM 48 VOLT PADA DC HOUSE (K1-37-07)

A31

Riyan M. Satwiko S. dan Hadi N

8. STUDI UJI COBA WIND TURBINE MENGGUNAKAN ADJUSTABLE SPEED DRIVE SEDERHANA (K1-39-08)

A36

Kristin Natalia, Satwiko S. dan Hadi N

Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pancasila ISBN 978-602-17026-0-4

v


9. STUDI RANCANG BANGUN PORTABLE NANO HYDRO SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK (K1-43-10)

A40

Al Amin, Satwiko S dan Taufik

10. PERANCANGAN TURBIN ANGIN SAVONIUS KAPASITAS 110 W (K1-49-10)

A44

Eka Maulana dan Adri Huda

11. PENGUKURAN KANDUNGAN ENERGI PANAS PADA PANAS BUMI (K1-53-10)

A48

Nafsan Upara

B. KELOMPOK REKAYASA ENERGI 1. ANALISIS PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK PADA ELECTRIC ARC FURNACE DENGAN SISTEM WASTE HEAT RECOVERY (K2-6-01)

B1

Ade Nadjuri

2. ANALISA PENGARUH PENGGUNAAN DUA BUSI PADA KINERJA MESIN VESPA SCOOTER (K2-11-02)

B6

Imron rosyadi, Yusvardi Yusuf dan Heru Sulton

3. PEMANFAATAN GAS BUANG YANG MASUK KEDALAM EKONOMISER SEBAGAI PENINGKATAN KINERJA KETEL UAP PIPA AIR (K2-12-03)

B12

Wasiran

4. RANCANG BANGUN PEMBANGKIT TENAGA MIKROHIDRO BERBASIS PEDESAAN (K2-14-09)

LISTRIK

B19

5. RANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HYBRID (PANEL SURYA DAN WIND TURBINE) UNTUK SUPPLY DAYA BASE TRANSCEIVER STATION (BTS) (K2-15-10)

B23

Ibrahim Sb

Muhamad Soleh dan Safrizal

6. SIMULASI KURVA POLARISASI PEMFC TERHADAP PENGARUH PERUBAHAN PARAMETER TEKANAN, TEMPERATUR, DAN KELEMBABAN (K2-23-11)

B28

Anton Dwi Kusuma

7. STUDI PARAMETER DESAIN DAN OPERASI SIKLUS RANKINE ORGANIK SEBAGAI PEMBANGKIT TENAGA DENGAN MEMANFAATKAN ENERGI TERBUANG (K2-25-12)

B35

Darwin Rio Budi Syaka, Syarifuddin Ahmad dan Nugroho Gama Yoga


vi


8. THE ANALYSIS OF SOLARDEX FUEL HEATING AGAINST PERFORMANCE OF STATIONARY CYCLE DIESEL ENGINE (K2-26-13)

B40

Nugrah Rekto Prabowo

9. PENINGKATAN PERFORMANCE ALAT PENUKAR KALOR SHELL & TUBE MENGGUNAKAN INSERT UNTUK MENGURANGI KONSUMSI BAHAN BAKAR SISTEM PEMBANGKIT TENAGA (K2-27-14)

B45

Chandrasa Soekardi

10. OPTIMALISASI DESIGN ALAT ECONOMIZER SEBUAH HRSG INSTALASI PEMBANGKIT TENAGA GAS-UAP UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI ENERGI (K2-28-15)

B51

Chandrasa Soekardi

11. DESAIN ALAT APLIKATIF PEMANFAATAN LIMBAH PLASTIK POLIETILEN SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF MESIN BENSIN (K2-31-17)

B55

Ahmad Kholil, Eko Arif Syaefudin dan Fani Anggriawan

12. KARAKTERISTIK POLA ALIRAN NANOFLUIDA Al2O3-Water DI SUSUNAN SUB BULUH SEGI EMPAT (K2-41-18)

B61

Anwar Ilmar Ramadhan, As Natio Lasman dan Anggoro Septilarso

13. ANALISA KEMAMPUAN POMPA EMERGENCY SEAL BFP SEBAGAI ALTERNATIF PENGISI AIR MAIN DRUM UNIT 5 PLTU XY (K2-42-19)

B65

Yusvardi Yusuf, Slamet Wiyono dan Andi Rahman

14. ANALISA HASIL REAKSI PEMBAKARAN BAHAN BAKAR YANG MENGGUNAKAN OKSIDATOR UDARA DAN MENGGUNAKAN GAS OKSIGEN (K2-48-21)

B72

Setiyono, I Gede Eka Lesmana dan Rini Prasetyani

15. MENINGKATKAN NILAI OKTAN BAHAN BAKAR DENGAN MENCAMPURKAN GAS HYDROGEN, DALAM RANGKA PENGHEMATAN BAHAN BAKAR DAN MENINGKATAKAN MUTU GAS BUANG (K2-51-22)

B77

Setiyono, I Gede Eka Lesmana dan Rini Prasetyani

16. PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO SKALA LABORATORIUM (K2-52-23)

B85

Rudi Hermawan, Eko Prasetyo, dan Ainil Syafitri

C. KELOMPOK DAMPAK LINGKUNGAN 1. ANALISIS KINERJA MESIN PENDINGIN COLD STORAGE DENGAN MENGGUNAKAN HIDROKARBON MUSICOOL 134 (K3-24-06)

C1

Ismail dan Widodo


vii


D. KELOMPOK MANUFAKTUR 1. OPTIMASI KERJA POMPA HIDRAM (K4-8-01)

D1

Mastur

2. PENGARUH SUHU AUSTEMPER PADA DUCTILE IRON TERHADAP STUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIS (K4-29-03)

D8

Triyono dan Himawan HS

3. PERANCANGAN & ANALISA STYROFOAM PADA PROSES PENGEPAKAN TELEVISI (K4-33-04)

D13

Eko Prasetyo, Febryan Maulana dan Hasan Hariri

4. PENGARUH KUAT ARUS TERHADAP STRUKTUR MAKRO DAN CACAT LAS BAJA KONTRUKSI BJ.44 PADA PROSES PENGELASAN SMAW MENGGUNAKAN KAMPUH SINGLE V DENGAN ELEKTRODA E6013 (K4-36-07)

D18

Imam Basori

5. OPTIMASI DESAIN MOULD PADA TIN BALL CASTING MACHINE UNTUK SKALA INDUSTRI KECIL DAN MENENGAH (K4-40-08)

D22

Eddy Djatmiko, Titiek Ediyanto dan Agri Suwandi

6. STUDI KOMPARASI SERBUK NICKEL CHROMIUM ALUMINUM METCO 443NS DAN NICKEL ALUMINUM METCO 450NS TERHADAP SIFAT MEKANIS PERMUKAAN PADA PROSES THERMAL SPRAYING (K4-44-09)

D27

Sunardi, Ipick Setiawan dan Saepuloh

7. UPAYA MENURUNKAN SHORT SHOOT PROSES INJECTION DI PT. XYZ DENGAN MENERAPAN SIX SIGMA (K4-45-10)

D32

Lukman Arhami

8. PENGUKURAN KINERJA PERUSAHAAN DENGAN METODE SUPPLY CHAIN (SUPPLY CHAIN OPERATION REFERENCES) (STUDI KASUS DI PT X Y Z) (K4-47-11)

D38

Tri Bambang AK

9. ANALISIS DESAIN PENINGKATAN GAYA DORONG PADA MOTOR ROKET RX-220 (K4-50-12)

D42

Pirnadi

10. PERANCANGAN TUNGKU CRUCYBLE UNTUK PELEBURAN ALUMINIUM, TIMAH DAN KUNINGAN (K4-53-13) Hendri Sukma, Ismail dan Ramon Trisno


D49

viii


(K4-53-13)

PERANCANGAN TUNGKU CRUCYBLE UNTUK PELEBURAN ALUMINIUM, TIMAH DAN KUNINGAN Hendri Sukma, Ismail, Ramon Trisno Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pancasila, Jakarta E-mail: [email protected]

Abstraks Produksi komponen berbagai jenis peralatan mesin/mobil/motor yang terbuat dari bahan logam non-ferro, seperti aluminium, timah dan kuningan, di negara kita Indonesia masih sangat rendah dibandingkan dengan produksi yang dihasilkan oleh negara-negara lain seperti Taiwan, China, Korea dan Jepang. Hal ini salah satunya disebabkan oleh ketersediaan bahan baku dengan kualitas yang baik masih sangat terbatas. Disamping itu karena teknologi yang digunakan masih konvensional, maka penggunaan energi berupa bahan bakar pada proses peleburan belum efisien, sehingga biaya produksi secara keseluruhan masih sangat tinggi, sehingga harga produk menjadi tidak kompetitif. Dapur krus terdiri dari komponen utama berupa tabung kulit luar/tabung baja, bahan isolasi, baru api/castable, kowi/crucyble/krus, tutup tungku, penyangga/kaki dan alat bakar/burner. Dapur krus dibuat sebanyak 3 (tiga) buah untuk ketiga jenis material yang akan dilebur, yaitu aluminium, timah dan kuningan.Krus dibuat dari bahan SUS-316L dengan tebal 3 mm, yang dapat dapat menampung sekitar 20 kg logam. Dalam penelitian ini dibuat gambar rancangan tungku krus sesuai dengan kapasitas yang telah direncanakan menggunakan perangkat lunak Pro/Eng Versi 4.0.Tungku krus dibuat satu set, sedangkan krus dibuat 3 set untuk membuat coran padauan Pb-Sn, coran paduan aluminium- tembaga dan coran aluminium murni. Dari hasil analis, diperoleh hasil sebagai yaitu diameter tungku krus 550 mm, tinggi tungku krus 460 mm, tinggi knstruksi 1200 mm, bahan bakar LPG (isi 20 kg dua tabung ). Dapur krus dirancang dengan kapasitas produksi 20 kg/batch. (skala laboratorium), suction blower 0,5 kW, kapasitas 1,6 m3 per menit, alat bakar (burner) 1 setkapasitas 6,5 m3/jam LPG, temperatur kerja 10000C maximum, dan menggunakan termometer dengan range temperatur 0 – 12000C Kata kunci: peleburan, logam non ferro, tungku crucyble, bahan bakar LPG.

Abstract Various types of component manufacturing for car, motorcycle or machine tools from non-ferrous metals such as aluminium, tin and brass is still very low in our country compare with Taiwan, China, Korea and Japan. The use of conventional technology and low efficiency in using the fuel cause the limitations and expensive of row material. Crucible furnace consists of key components such as the outer tube / steel tube, insulation materials, new fire / castable, KOWI / crucyble / crucible, cover furnace, buffer / legs and burn tools / burner. Kitchen crucible made 3 (three) pieces for all three types of material to be melted : aluminum, tin and brass. Crucible made of SUS-316L with 3 mm thick, which can accommodate about 20 kg of metal. This research made crucible furnace design drawings in accordance with the planned capacity using the software Pro / Eng Version 4.0. Crucible furnace is a set, while the crucible made 3 sets to mixed Pb-Sn castings, aluminum alloy castings-pure copper and aluminum castings. Tthe results obtained are 550 mm diameter crucible furnace, crucible furnace height 460 mm, height 1200 mm , fuel LPG (20 kg contents of two tubes). Crucible furnace designed with a production capacity of 20 kg / batch. (laboratory scale), suction blower 0.5 kW, capacity of 1.6 m3 per minute, fuel equipment (burner) 1 setkapasitas LPG 6.5 m3/hr, maximum working temperature 1000oC, and use a thermometer with a temperature range of 0 – 1200oC. Keywords: smelting, non-ferrous metal, crucyble furnaces, LPG fuel. 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Produk coran logam non-ferro, seperti aluminium, timah dan kuningan, di Indonesia sebagian besar diproduksi oleh industri Usaha Kecil Menengah (UKM) sehingga produksinya masih sangat rendah, karena mutunya kurang memadai,


sehingga kurang laku dipasaran. Produk UKM tersebut masih kalah bersaing dengan produk coran yang berasal dari Jepang, Korea, Taiwan maupun dari China. Hal ini disebabkan oleh : - Kurang memahami teknologi proses peleburan yang baik

D49


Kurang memahami penggunaan energi bahan bakar yang efisien - Kurang bisa membuat susunan paduan sesuai permintaan pasar - Kurang mengetahui proses pengenda-lian produksi - Kurang pengetahuan proses akhir (refinerry process) Semua hal tersebut di atas akan mengurangi kualitas dan daya saing hasil produksi. Umumnya produk coran produksi lokal penampilannyya bagus, tapi masa kerjanya pendek. Penelitian ini dilakukan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan bahan bakar dan meningkatkan kualitas hasil peleburan logam nonferro dalam usaha peningkatan mutu hasil coran logam paduan non-ferro dalam negeri sehingga memiliki daya saing yang tinggi. Kendala dalam pengembangan industri peleburan atau pengecoran logam, khususnya logam non-ferro seperti aluminium, timah dan kuningan, di Indonesia adalah rendahnya mutu produk coran dan harga yang tidak kompetitif. Teknologi pengecoran logam yang digunakan oleh industri kecil menengah umumnya masih merupakan teknologi yang konvensional, sehingga sulit mampu menghasilkan produk coran dengan kualitas yang. Disamping itu karena penggunaan teknologi yang masih konvensional, maka penggunaan bahan bakar untuk proses peleburan masih belum efisien, sehingga biaya produksi menjadi tinggi dan harga produk menjadi tidak kompetitif. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan kualitas proses peleburan sehingga dapat dicapai efisiensi penggunaan bahan bakar pada proses peleburan logam non-ferro seperti aluminium, timah dan kuningan. Kalau hasil penelitian ini dapat diimplementasikan, maka industri kecil menengah yang bergerak di bidang peleburan logam non-ferro akan mendapat keuntungan sebagai berikut:  Penggunaan bahan bakar yang semakin efisien.  Dengan penghematan penggunaan bahan bakar ini maka biaya produksi akan dapat dikurangi sehingga harga jual produk akan semakin kompetitif.  Teknologi proses yang baru ini akan dapat meningkatkan kualitas hasil peleburan, sehingga dapat bersaing dengan produk impor. -

2. METODA PENELITIAN Metode yang digunakan dalam perancangan efisiensi bahan bakar pada proses peleburan bahan logam non-ferro seperti aluminium, timah dan kuningan ini adalah sebagai berikut : 1. Perencanaan Kebutuhan 2. Survey lapangan dan studi kepustakaan


3. Perancangan konsep 4. Perancangnan detail 5. Pembuatan model 2.1 Dapur Krus (Crucyble) Dapur ini di Indonesia kurang populer dipakai. Digunakan untuk membuat logam non-fero yang ukurannya kecil.Cotohnya spare-part ukuran kecil dari coran logam aluminium, seperti spare-part sepeda motor. Dapur ini banyak ditemukan di laboratorium logam, untuk membuat benda uji coran dari bahan paduan aluminium, tembaga, kuningan, timah dll. Adapun parameter-parameter dalam perancangan tungku krus (crucyble) ini adaalh sebagai berikut: a. Dapur krus terdiri dari komponen utama berupa tabung kulit luar/tabung baja, bahan isolasi, baru api/castable, kowi/crucyble/krus, tutup tungku, penyangga/kaki dan alat bakar/burner. b. Dapur krus dibuat sebanyak 3 (tiga) buah untuk ketiga jenis material yang akan dilebur, yaitu aluminium, timah dan kuningan. c. Krus dibuat dari bahan SUS-316L dengan tebal 3 mm, yang dapat dapat menampung sekitar 20 kg logam. d. Membuat gambar rancangan tungku krus sesuai dengan kapasitas yang telah direncanakan menggunakan perangkat lunak Pro/Eng Versi 4.0. Deskripsi Alat Tungku peleburan logam yang dirancang secara skematis dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Gambar skematik dapur dapat dilihat pada Gambar 1

Gambar 1. Gambar skematik dapur Krus Ukuran luar dapur sangat bervariasi, kapasitasnya dibuat atas dasar kebutuhan.Di laboratorium dibuat dari kapasitas 5 kg sampai 50 kg per proses. Ukuran Krus/kowi /cawan untuk mencairkan logam dibuat sesuai kebutuhan ukuran bahan yang akan dibuat.Bahan dari krus : graphite klas satu, dapat juga dari logam asalkan pada saat kerja, bahan ini tidak larut kedalam logam cair, karena akan mempengaruhi mut produksi.

D50

Seminar Nasion al Teknik Mesin M 201 Jaakarta, 24 Okttober 2012

Paduan n Al – murni ppada temperattur 7000C Jenis tu ungku : Kruss ( crucyble ). Materiaal Krus SUS 316-L. Titik cair materiall krus 16 6500C. Tungku u dirancang uuntuk kerja sampai padaa temperaatur 10000C Krus dibuat 3 set, ssesuai dengan n jenis logam m campurran yang akann diproduksi. Bahan bakar b gas LP PG.

Bahan baakar dapur dapat mengguunakan listrikk (heat resistant), bahan bakar padatt, cair maupuun gas. Susuunan badan dapur d terdiri dari : bagiann luar terdappat pelat bajaa, bagian dalaamnya terdappat, bahan isolasi, batu u api (fire-bbrick), castabble (semen appi cor), krus/kowi.Memilih bahan ini haarus disesuaikan dengan kebutuhan tempperatur kerja dapur.Perbeedaan tempeeratur kerja akan memppengaruhi jeniis bahan dan ketebalannya. k

-

2.2 A Analisa dan Perhitungan P

Dalam perhitungan ini kita cairrkan aluminium

-

paduann

API Paba as (Q) + nitroogen + Bahann bakar + udaara CO2 + H2O + SO2 + NO2 ( udara kenyang/rich ) Atau API Panas((Q) + nitrogenn Bahann bakar + udarra +CO2+ H2O + SO2 + NO2+NOx+ +SOx+H2+ O (ud dara miskin/leean)

ponen Dapur Krus 3.2 Komp Bagian-bagian ddapur Krus terrdiri dari :  Kulit luar/ppipa baja  Bahan isolaasi  Batu api / C Castable  Kowi/crucyyble/krus  Tutup tunggku  Penyanggaa / kaki  Alat bakar /burner 1. Kulit Luar Dapur Krrus

mbakaran (stoi-chiom metric Bino rmal pem valuee) 100% Debit b bahan bakaar pada stoichhiometric meenghasilkan panas makksimal. Udaraa kenyang (riich) diberikan n pada saat j umlah debit udara lebih 5% dari udarra yang dibuttuhkan pada bahan bakar 100% stc. Udara U miskin (lean) diberiikan pada saaat jumlah deb bit udara diku kurangi 5% ddari udara yanng dibutuhkan n pada bahan bakar 100% % stc.

Gambar G 3. Baadan dapur Krrus Bahan pelatt baja/ pipa tebbal 3 mm; BD = 7,7 Cv = 0,12 kcal/kg.h.0C Volume pelat baja Gambar 2. Binormal peembakaran ASIL DAN PE EMBAHASA AN 3. HA 3.1 S Spesifikasi tu ungku skala laboratorium m. S Spesifikasi tunngku yang akaan dirancang ddan akan ddibuat adalah sebagai berik kut : - K Kapasitas prodduksi 20 kg logam paduaan per pproses. - Jeenis logam paaduan : Al-CU U, Pb-Sn, Al -m murni. K Kadar hydrogeen minimum. - T Temperatur keerja tungku : Paduann Al – C Cu pada tempeeratur 8500C - P Paduan Pb – Snn pada tempeeratur 4500C S Teknik Mesin Program Studi Fakultas Teknik T Univ versitas Pan ncasila ISBN N 978-602-17026-0-4







 5,2  4,6  2,6 2  2,252  0,003  3,14  0,241 kg Berat pelat baja  0,24 41  7,7  1,86 8 kg 2. Kowi/Krrus Krus dibuat dari bahan SSUS-316L ; 3 BD : 7,85 gr/cm g Cv : 0,124 Dibuat tiga buah Krus uuntuk 3 jenis paduan yangg akan di cairkan untuk ppraktikum mata m pelajarann pengecoran logam. Krus akan menampung m 200 kg cairan alluminium.

D51


BD. Aluminium : 2,7 gr/cm3

20000

2,7

Volume Krus



Diameter krus

= 20 cm ( diberikan ).

Tinggi Krus ( h )

0,9



 8230,4 cm 3

8230,4  26 cm 3,14  10 2





Bahan Krus dari SUS 316L : BD = 7,85 tebal 3 mm Berat Krus = [( 3,14x2x2,6)+(3.14x1x1)+{3,14x(6,25-2,25)}] x 7,85 x0,003 =0,7542 kg

Gambar 6. Castable C-14 5. Tutup Tangki

Gambar 4. Tangki Krus 3. Semen Isolator BD sement isolator IC 900 : 0,9 Cv semen isolator : 0,11 kcal/kg.h.0C Volume isolator =

Gambar 7. Tutup tungku Krus Berat tutup

 5,1   4,5   3,14  5,2        23,512 m3  2   2   Berat isolator : 23,512  0,9 = 17,8 kg

Berat castable

2

2

2

 6,5  = 3,14     0,003  7,7  7,67 kg  2  2

6 = 3,14     0,25  2,35  16,6 kg 2 6. Kaki / Penyangga Tungku. Penyangga dibuat dari kanal U-70. Penyangga ini tidak mengambil panas dari bahan bakar

Gambar 5. Semen Isolator

4. Castable C-14 BD castable C-14C Cv castable C-14C Volume castable =

: 2,35 : 0.72 kcal/kg.h.0C

 4,5  2  3,6  2  3 3,14 x 5,2       29,758 m 2 2     

Gambar 8. Penyangga 7 Sonic Nozel. Sonic nozel untuk LPG. Tekanan atas (up-stream pressure) P1 = 2bar = 200 kPa

Berat castable = 29,758 x 2,3 = 68,5 kg


D52


Kalori yang dikeluarkan =

6,2  121,16  751,19 kCal Q  0,006756  A  C  P1

4.

Dimana : F = debit gas [m3/jam] A = luas penampang nozel [mm2] C = discharge koefisien =.0,9 P1 = tekanan atas (upstrem pressure) [kPa] Faktor koreksi = 0,79

A D

751,19  0,79  487,99 mm 0,006756  0,9  200 487,99  12,47 mm 3,14

Kebutuhan udara tiup. Debit udara =

 6,2  11,4214  3    1,18 m / min 60   8. Alat Bakar / Burner Prinsip alat bakar : pipa didalam pipa, debit gas LPG 146 liter/menit dengan debit udara tiup 1180 liter/menit. Angin tiup berasal dari blower sedangkan gas LPG berasal dari botol LPG, diset pada tekanan keluar ( out-let pressure ) 200 kPa .Panjang nyala LPG 30 cm.

Dari hasil perhitungan sesuai rumus yang kita gunakan , diperoleh ukuran dapur krus sebagai berikut :  Diameter tungku krus : 550 mm  Tinggi tungku krus : 460 mm  Tinggi knstruksi : 1200 mm  Bahan bakar : LPG ( isi 20 kg dua tabung )  Kapasitas produksi : 20 kg/batch. ( skala lab. )  Suction blower : 0,5 kW,kapasitas 1,6 m3 per menit.  Alat bakar ( burner ) : 1 set, kapasitas 6,5 m3/jam LPG  Temperatur kerja : 10000C maximum.  Termometer : range 0 – 12000C  Penggunakan : untuk produksi coran Al – Cu, Pb – Sn, Aluminium murni. DAFTAR PUSTAKA

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]

Gambar 9.. Blower angin dan alat bakar/burner 4. KESIMPULAN Adapun spesifikasi tungku yang dirancang agar dapat meningkatkan efisiensi penggunaan bahan bakar pada proses peleburan material adalah sebagai berikut: 1. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan bahan bakar pada proses peleburan logam non ferro 2. Efisiensi juga dapat ditingkatkan melalui penggunaan oksigen sebagai media pembakar yang sebelumnya menggunakan udara 3. Tungku krus dibuat satu set, sedangkan krus dibuat 3 set untuk membuat coran padauan PbSn, coran paduan aluminium- tembaga dan coran aluminium murni. Yang diganti hanya tabung krus-nya saja.


[8]

[9]

[10]

[11]

Catalogue product specification, PT.Indoporlent Refractories. Perry’s Chemical Engineers Handbook, Sixth Edition, 1984 M.J.Djoko, Setyardjo, Ketel Uap, Pradnya Paramita, 1987 Moh.Taib, Sutan Sati, Buku Politeknik, Mandar Maju, Bandung, 1999. Akrivandin, B.L.Markov, Funch For Metallurgy, Metallurgy, Moscow, 1967. M.A.Kacenko, Heating Device For Metal Industry, Mashgis-Machinebuilding, Moscow, 1962. American Society for Metal, Metals Handbook 8TH Edition Vol.5 Forging And Casting, American Society for Metal, 1970 William Braker and Allen L. Mossman, Matheson Gas Data Book Sixth Edition, Division Searle Medical Products USA.Inc. 1980. American Society for Metal, Metals Handbook 9TH Edition Vol.2 Nonferrous Alloy And Pure Metals, American Society for Metal, 1988 American Society for Metal, Metals Handbook 9TH Edition Vol.15 Casting, American Society for Metal, 1988. Moran, Michael J, Fundamental engineering Thermodynamics, fifth ed. SI unit, John Wiley& Sons Inc. 2006.

D53

proceeding SEMINAR NASIONAL TEKNIK MESIN 2012 PENGHEMATAN PENGGUNAAN ENERGI BAHAN BAKAR FOSIL SERTA PENGEMBANGAN BAHAN BAKAR ALTERNATIF DI INDONESIA

Recommend Documents