SIDANG P3 SKRIPSI ME 091329 OLEH : A. A. ALFITRA DWIFAJRYN B. 4205 100 055 JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2011
OUTLINE BAB I
BAB II
JUDUL
BAB III
BAB V
BAB IV
JUDUL A. STUDI PEMBUATAN COLD STORAGE DI PELABUHAN PERIKANAN NUSANTARA (PPN) UNTIA MAKASAAR SEBAGAI PENUNJANG KEBUTUHAN EKSPOR IKAN Dosen Pembimbing 1 : Semin Sanuri ST, MT Dosen Pembimbing 2 : Ir Soemartojo Bidang Studi : MMS (Marine Machinery System)
Latar Belakang :
BAB I
1. Provinsi Sulawesi Selatan sebagai salah satu Provinsi penghasil perikanan tebesar pada tahun 2007, dengan jumlah produksi 1,02 juta ton/Tahun. 2. Perikanan Sulawesi Selatan tahun 2005, pemanfaatan sumber daya perikanan di perairan Sulawesi Selatan menyangkut ekspor ikan baru mencapai 30% dari potensi lestari. 3. Produksi Perikanan SULSEL untuk ekspor terus meningkat Yaitu dari 30.223 Ton menjadi 30.449,3 Ton. 4. Pelabuhan Perikanan Nusantara (PPN) Untia Makassar diproyeksikan dapat menampung sekitar 150 Ton/Hari.
BAB I Perumusan Masalah: 1. Apakah pembuatan instalasi cold storage layak diaplikasikan di Pelabuhan Perikanan Nusantara (PPN) Untia Makassar. 2. Bagaimanakah menentukan desain optimal cold storage. 3. Bagaimanakah pengembangan cold storage, sehingga mampu dijadikan penunjang kebutuhan ekspor.
BAB I Batasan Masalah: 1. Hanya melakukan perhitungan desain cold storage. 2. Cold storage hanya untuk memenuhi kebutuhan Pelabuhan Perikanan Nusantara (PPN) Untia Makassar. 3. Perhitungan analisa ekonomis hanya menyangkut biaya investasi dan keuntungan.
BAB I Tujuan Penulisan: 1. Mengetahui kebutuhan untuk aplikasi cold storage di Pelabuhan Perikanan Nusantara (PPN) Untia Makassar. 2. Mendapatkan desain cold storage yang optimal. 3. Mengetahui analisa teknis ekonomis cold storage penunjang kebutuhan ekspor.
BAB I Manfaat Penulisan: 1. Sebagai pengembangan Pelabuhan Perikanan Nusantara (PPN) Untia Makassar. 2. Bahan studi untuk pengembangan Pelabuhan Perikanan Nusantara (PPN) lebih lanjut. 3. Untuk kemajuan perikanan Sulawesi Selatan secara khusus dan Indonesia secara umum.
BAB II II.1 Tinjauan Umum: 1. Pelabuhan Perikanan 2. Metode Penaganan Ikan 3. Proses Pendinginan Ikan
BAB II II.2 Prinsip Kerja Mesin Pendingin: 1. Prinsip kerja mesin pendingin 2. Kompresor unit 3. Saringan 4. Pengontrol cairan refrigeran 5. Refrigeran 6. Keadaan refrigeran pada sistem
BAB II II.3 Kebutuhan Refrigasi: 1. Kebutuhan refrigasi untuk pendingin ikan. 2. Sistem Kompresi uap.
BAB II II.4 Penentuan Spesifikasi Kompressor: 1. Persyaratan 2. Kapasitas 3. Tekanan
BAB II II.5 Cold Storage: Cold Storage adalah salah satu peralatan yang digunakan untuk mendinginkan ikan/makanan, yang peralatan tersebut tergolong dalam metode memanfaatkan media udara sebagai media pendingin;udara yang didinginkan digunakan untuk mendinginkan produk makanan (ikan).
BAB III III.1 Umum III.2 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir. Click Disini
BAB IV IV.1.Data Perikanan Provinsi SULSEL Tahun 1999 – 2004. No. No.
Jenis
1999
2000
2001
2002
2003
2004
Ikan
Kenai
RataRata-
kan
Rata
(%) 1.
Kerapu 224
228
233
228
226
225
0,09
272, 272, 8
2.
Kakap
1
2
4
2
2
2
18, 18,63
2,6
3.
Pari
9
11
12
10
9
9
0,83
12
4.
Beloso
2
3
4
3
3
2
4,03
3,4
5.
Ekor
10
12
14
12
11
10
0,33
13, 13,8
Kuning
Total Perbulan = 55,8433 (dibulatkan 56 Ton).
BAB IV IV.2.Penentuan Desain Cold Storage. Data perencanaan : •Berat Produk : 56.000 Kg •Temperatur : 00 C Dimensi Ruang •Panjang : 14.000 mm •Lebar : 8.000 •Tinggi : 3.000 Tebal Insulasi •Atap : 260.35 •Dinding : 260.35 •Pintu : 102.108 •Lantai : 422.656 Konstruksi •Lantai Kayu •Seng aluminium •Semen plaster •Batu bata •Bahan Insulasi
mm mm
mm mm mm mm
BAB IV IV.2.Penentuan Desain Cold Storage.
BAB IV IV.2.Penentuan Desain Cold Storage.
BAB IV IV.2.Penentuan Desain Cold Storage.
BAB IV IV.2.Penentuan Desain Cold Storage.
BAB IV IV.3.Perencanaan sistem Cold Storage.
BAB IV IV.4.Perhitungan beban pendingin.
•Beban panas yang melalui dinding •Beban panas dari bukaan pintu. •Beban panas dari produk. •Beban panas dari manusia dan. •Beban panas dari peralatan elektronik.
BAB IV IV.4.1. Beban panas yang melalui dinding, atap, lantai dan pintu. Qx = A x U x ∆t Dimana : Qx = Laju perpindahan panas (Btu/hr) U = Koefisien panas menyeluruh (Btu/hr Ft2 0F) A = Luas dinding (Ft2) ∆t = Perbedaan suhu luar dan dalam ruangan (0F) Untuk menghitung nilai U adalah sebagai berikut: 1/U = 1/f0 + X1/K1 + X2/K2 + … + 1/f Dimana: K = Konduktifitas thermal (Btu in/hr Ft2 0F) X = Tebal material (in) f0 = Koefisien konveksi sisi luar (Btu/hr Ft2 0F) f1 = Koefisien konveksi sisi dalam (Btu/hr Ft2 0F)
BAB IV IV.4.1. Beban panas yang melalui dinding, atap, lantai dan pintu. Qdinding
= 174.133 Btu/hr Ft2 0F
Qatap
= 428.148 Btu/hr Ft2 0F
Qlantai
= 205.393 Btu/hr Ft2 0F
Qpintu
= 22.059 Btu/hr Ft2 0F
Beban Total : Qtotal = Qdinding + Qatap + Qlantai + Qpintu = 829.733 Btu
BAB IV IV.4.2. Beban panas yang melalui pintu. RV = (PC – (2 x TKD)) x (LC – (2 x TKD)) x (TC – TKA) Dimana: RV = Beban infilterasi PC = Panjang Cold Storage LC = Lebar Cold Storage TC = Tinggi Cold Storage TKA = Tebal komponen atap TKD = Tebal komponen dinding RV
= 276.275 Btu/hr Ft2 0F
BAB IV IV.4.3. Beban panas dari produk. Data awal Ukuran : 25 cm – 30 cm Berat ikan : 175 gram – 250 gram Panas ikan : 0.65 btu/Lb Data tambahan : Suhu cold storage : 00 C Suhu asumsi seluruh produk : 150 C Massa produk : 56.000 kg Waktu pendinginan produk : 6 Jam
= 00 F = 420 F = 123.200 Lb
BAB IV IV.4.3. Beban panas dari produk. Dapat dihitung dengan menggunakan rumus: Q = m x c1 x (t1 – t2)/time Dimana : Q = Jumlah panas yang dilepaskan (Btu). m = Berat produk (Lb). c1 = Panas spesifik produk diatas freezing (Btu/Lb 0F) t1 = Temperatur awal produk diatas suhu freezing (0F) t2 = Temperatur terendah produk diatas suhu freezing (0F) time = waktu pendinginan Qproduk = 347013,3333 Btu/hr 0F
BAB IV IV.4.4. Beban panas dari tubuh manusia. Beban pekerja
= Faktor x Jumlah pekerja x total Jam
Data awal : Suhu cold storage Suhu per orang Watu bongkar muat Jumlah pekerja Faktor 00 C
: 00 C : 370 C (Suhu normal) : 2 Jam : 3 orang : 0.275 Kw
Qpekerja = Faktor x jumlah pekerja x total jam = 183.15 Btu/hr 0F
BAB IV IV.4.5. Beban panas dari peralatan elektronik. rumus : Lampu = (DL x LO)/24 jam Motor = Faktor x HP x total jam Data awal : Perencanaan lampu Perencanaan motor
: 3 Buah lampu dengan 25 watt/lampu : 4 hp = 1533 btu/jam HP
Maka beban dapat dihitung: Qlampu : 37.5 Btu.hr 0F Qmotor : 3066 Btu/hr 0F Qtotal : 3103.5 Btu/hr 0F
BAB IV IV.4.6. Beban panas TOTAL.
Qtotal beban = (829.733 + 276.275 + 347013,3333 + 183.15 + 3103.5) + 10% daya tambahan. = 351405,9913 + 35140,59913 = 386546.5904 Btu/hr 0F
BAB IV IV.4.6. 2. Perhitungan Kompressor Pertama – tama menentukan h1, h2, h3, h4 Untuk h1 (temperatur evaporator) = 00 C enthalpy untuk fase uap adalah 402 kj/kg Untuk h2 (temperatur kondensor) = 400 C enthalpy untuk fase uap adalah 418 kj/kg Untuk h3 temperatur = 400 C enthalphy untuk fase cair sebesar 250 kj/kg Untuk h4 temperatur = 00 C enthalpy untuk fase cair sebesar 200 kj/kg
BAB IV IV.4.6. 2. Perhitungan Kompressor Refrigeran efek RE = h1 – h3 = 152 kj/kg Mass Flow (Laju Aliran Massa) MF = Beban pendingin/RE = 0.391 kg/s Kerja kompressi WK = h2 – h1 = 16 kj/kg Daya untuk mensirkulasikan refrigeran = Mass flow x kerja kompressi = 952.096 Kw
BAB IV IV.4.6. 2. Perhitungan Kompressor Daya kompresor Wact = daya refrigerant x effisiensi kompressor = 714.072 Kw Heat rejection HR = Mass flow x (h2 – h3) = 9997.008 Coeficient of performa (COP) COP = Beban pendingin/Kerja kompresi = 3.719 Daya refrigerasi = Daya kompressor/beban pendingin =12 Kw
BAB IV IV.4.6. 3. Perhitungan Kondensor Tipe kondensor yang dipilih adalah Shell cooled condensor Data awal : Temperatur evaporator Temperatur kondensor Temperatur udara pendingin Beban pendingin total Water flow rate
: 00 C : 400 C : 300 C : 59.506 Kw : 0.045 L/s Kw
BAB IV IV.4.6. 3. Perhitungan Kondensor Beban kondensor = Mass flow x (h2 – h3) = 59.506 Kw Total air flow rate M = beban kondensor x air flow rate = 2.678 L/s Temperatur udara tambahan ∆t = 4.535 0C Temperatur udara keluar = temperatur udara masuk + temperatur udara tambahan = 34.535 0C
BAB IV IV.4.6. 3. Perhitungan Kondensor GTD
= temperatur kondensor – temperatur udara masuk = 10 0C LTD = temperatur kondensor – temperatur udara keluar = 5.464 0C Nilai corrected ton = kapasitas cold storage x 0.95 = 53.2 Ton Sehingga total gpm = 106.4 Ton. Sehingga didapatkan dari GTD = 10 0C dan LTD = 5.5 0C = 45.55 0F GPM per tube = 3.55 Ditentukan faktor skala udara sebesar 0.001 U = 85 btu/hr/sq ft/F deg Luas permukaan yang dibutuhkan A = 60.31 m2
BAB IV IV.4.6. 4. Perhitungan Evaporator Data awal Tipe evaporator Temperatur evaporator Diameter luar Diameter dalam Beban pendingin Mass flow Temperatur kondensor Kalor spesifik udara (cp) Ketebalan pipa (x) Temperatur udara Luas penampang dalam pipa (A) Kecepatan massa (G) Jarak pipa transversal Jarak pipa logitudinal Dari moody diagram diketahui Re
: Fin evaporator : 0 0C : 50 mm = 0.050 m : 30 mm = 0.030 m : 59.506 Kw : 0.391 kg/s : 40 0C : 1.0048 j/kg.K : 0.001 : 32 0C : 0.032 m2 : 31.67 : 60 : 40 : 600000 (steel pipe)
BAB IV IV.4.6. 4. Perhitungan Evaporator Sifat refrigerant R22 1. Rumus kimia 2. Tekanan penguapan 3. Tekanan pengembunan 4. Temperatur kritis 5. Tekanan kritis 6. Kalor spesifik udara 7. Kalor laten penguapan 8. Volume spesifik cair
: CHCIF2 : 6 kg/cm2 . abs : 17.71 kg/cm2 . abs : 960 C : 49.12 kg/cm2. abs : 0.335 kal/g. 0C : 55.92 kal/g. 0C : 0.883 m3/kg
BAB IV IV.4.6. 4. Perhitungan Evaporator Massa udara = 5.678 kg.k/s Kecepatan udara = 23.1765 m/s Vmax = 139.059 m/s Renould number = 0.0098845 Nulset number = 58.12 Koefisien konveksi luar = 32.76 w/m2 K Kecepatan aliran refrigeran = 22.22 m/s NuD = 14210,22 Koefisien konveksi dalam = 2833,52 Koefisien perpindahan panas menyeluruh = 3.698 ∆LMTD = 6.36539 Panjang pipa = 20.22 m
BAB IV IV.4.7. Analisa Ekonomi
Rumusan untuk NPV : NPV = (Cf1/(1 + i)^1 + ….Cfn/(1 + i)^1) – OI Dimana : CF = Arus Kas i = Umur proyek investasi OI = Investasi awal
BAB IV IV.4.7. Analisa Ekonomi Maka didapatkan Jumlah produksi ikan pertahun Biaya untuk 1 kg ikan Penjualan pertahun Biaya bahan baku pertahun Pendapatan pertahun Biaya tahunan Pendapatan bersih
: 960 Ton (960.000 Kg) : Rp. 24.872 : Rp. 33.600.000.000 : Rp. 17.280.000.000 : Rp. 16.320.000.000 : Rp. 3.107.200.000 : Rp. 13.212.800.000
NPV (Net Present Value) Dari pembahasan diatan maka didapatkan NPV: Bunga : 15 % Pendapatan pertahun : Rp. 13.212.800.000 Life time : 10 Tahun
SELESAI
