Jumat, 22 Februari 2013

Belt Conveyer


BAB I
I.1 Latar Belakang
Sejalan dengan perkembangan dan kemajuan teknologi, industri dituntut untuk meningkatkan kemampuan dan kualitas produknya. Untuk meningkatkan kualitas produksi industri dapat menggunakan peralatan canggih dan menambah kemampuan operasinya. Sedangkan untuk meningkatkan kuantitas  produksi dapat dengan jalan menambah jumlah peralatan dan pekerjanya.
Dewasa ini kebutuhan semen semakin meningkat sebagai dampak dari pembangunan yang mengalami kemajuan.Semen adalah perekat hidraulik yang dihasilkan dengan cara menghaluskan clinker yang terdiri dari bahan utama silikat silikat kalsium dan bahan tambahan batu gypsum dimana senyawa senyawa tersebut dapat bereaksi dengan air dan membentuk zat baru bersifat perekat terhadap batuan. Semen digunakan sebagai bahan baku dalam suatu bangunan.
Proses produksi semen terdiri dari beberapa tahap antara lain tahap penambangan bahan mentah, penggilingan awal bahan mentah, pengangkutan bahan mentah, pencampuran dan penimbangan bahan mentah, penggilingan halus bahan mentah, pembuangan emisi gas, pemanasan awal di preheater, pemanasan lanjut dan reaksi, pembentukan kristal clinker, pendinginan di cooler, penyimpanan clinker di clinker silo,
penggilingan akhir, dan pengeluaran semen. Penggunaan belt coveyer dalam proses produksi sangat berperan dalam meningkatkan efisiensi produksi.

I.2 Tujuan
1.      Menambah pengetahuan tentang semen dan proses produksinya.
2.      Merancang belt conveyer  yang efisien dalam proses produksi semen.
3.      Mengetahui cara dan prinsip kerja belt conveyer pada suatu sistem produksi.
4.      Mengaplikasikan ilmu di dunia industri.
5.      Menyelesaikan tugas mata kuliah fisika.



BAB II
Kajian Literatur

Semen
Semen adalahzat yang digunakanuntukmerekat batu, bata, batako, maupun bahanbangunan lainnya.Proses produksi semen terdiri dari :
1.      Penggalian/Quarrying:Terdapatduajenis material yang pentingbagiproduksi semen: yang pertamaadalah yang kaya akankapuratau material yang mengandungkapur (calcareous materials) sepertibatugamping, kapur, dll., dan yang keduaadalah yang kaya akansilikaatau material mengandungtanahliat (argillaceous materials) sepertitanahliat. Batugampingdantanahliatdikerukataudiledakkandaripenggaliandankemudiandiangkutkealatpenghancur.
2.      Penghancuran: Penghancurbertanggungjawabterhadappengecilanukuran primer bagi material yang digali.
3.      PencampuranAwal: Material yang dihancurkanmelewatialatanalisis on-line untukmenentukankomposisitumpukanbahan.
4.      PenghalusandanPencampuranBahan Baku: Sebuah belt conveyor mengangkuttumpukan yang sudahdicampurpadatahapawalkepenampung, dimanaperbandinganberatumpandisesuaikandenganjenisklinker yang diproduksi. Material kemudiandigilingsampaikehalusan yang diinginkan.
5.      PembakarandanPendinginanKlinker: Campuranbahanbaku yang sudahtercampur rata diumpankanke pre-heater, yang merupakanalatpenukarpanas yang terdiridariserangkaiansiklonketikaterjadiperpindahanpanasantaraumpancampuranbahanbakudengan gas panasdari kiln yang berlawananarah. Kalsinasiparsialterjadipada preheater inidanberlanjutdalam kiln, ketikabahanbakuberubahmenjadiagakcairdengansifatseperti semen. Pada kiln yang bersuhu 1350-1400 °C, bahanberubahmenjadibongkahanpadatberukurankecil yang dikenaldengansebutanklinker, kemudiandialirkankependinginklinker, tempatudarapendinginakanmenurunkansuhuklinkerhinggamencapai 100 °C. 6
6.      PenghalusanAkhir: Dari silo klinker, klinkerdipindahkankepenampungklinkerdengandilewatkantimbanganpengumpan, yang akanmengaturperbandinganaliranbahanterhadapbahan-bahanaditif. Padatahapini, ditambahkangipsumkeklinkerdandiumpankankemesinpenggilingakhir. Campuranklinkerdangipsumuntuk semen jenis 1 dancampuranklinker, gipsumdanposolanuntuk semen jenis P dihancurkandalamsistemtertutupdalampenggilingakhiruntukmendapatkankehalusan yang dikehendaki. Semen kemudiandialirkandenganpipamenuju silo semen.
Sebagai komoditas strategis, semen sudah dianggap sebagai kebutuhan pokok pembangunan manusia modern, sehingga menjadi sesuatu yang mutlak. Namun belakangan muncul kekhawatiran kelangkaan pada tahun-tahun mendatang. Saat ini kapasitas produksi terpasang industri semen nasional sekitar 60,6 juta ton per tahun, dengan tingkat konsumsi 53 juta ton. Masih surplus, namun dengan tingkat pertumbuhan konsumsi sekitar 6% persen per tahun, dan peningkatan pembangunan infrastruktur, prediksi ada kelangkaan pada 5 tahun mendatang masing dapat diatasi.
Belt Conveyer
1.      Fungsi Belt conveyor
Belt conveyor atau ban berjalanadalahalattransportasi yang paling efisiendalampengoperasiannyajikadibandingdenganalatberat / truck untukjarakjauh, karenadapatmentransport material lebihdari 2 kilometer, tergantung design belt itusendiri. Material yang ditransport dapat berupa powder, granular atau lump dengan kapasitas lebih dari 2000 ton/jam, haliniberkembangseiringdengankemajuandisain belt itusendiri. Saatinisudahdikembangkan belt conveyor jenis long curve, yaitu belt denganlintasankurva horizontal maupunvertikaldengan radius minimum 400 m, sehinggasangatcocokuntukmedanberlikudanjarakjauh. Keuntunganlainnyapenggunaan belt adalahkemudahandalampengoperasiandanpemeliharaan, tetapi belt tidaktahantemperatur di atas 200 C. Dengan belt conveyor, material dapatdiumpandisepanjanglintasan, begitujugapengeluarannya.
Jenis belt bisaberupatextil rubber belt, metal belt, steel cord belt. Jenis yang paling banyakdipakaiadalahjenistextil rubber belt.Lintasan belt dapatdirencanakan horizontal, inklinasi, kombinasiinklinasidan rizontal.Sudutkemiringannyatergantungkoefisiengesekantara material yang diangkut.Dalamprakteknyasudutinklinasiberkisarantara 7o– 10o lebihkecildarisudutgesek material belt.Hal inidisebabkankarenaadanyapenurunan belt (belt sag) antara idler roller, sehinggainklinasilebihbesardariinklinasi belt itusendiri.

BAB III
Metode Percobaan

3.1 Prinsip kerja
Prinsipkerja belt conveyor adalah mentransport material yang ada di atas belt, dimana umpan atau inlet pada sisi tali dengan menggunakan chute dan setelah sampai di head material ditumpahkan akibat belt berbalik arah. Belt digerakkan oleh drive / head pulley dengan menggunakan motor penggerak. Head pulley menarik belt dengan prinsip adanya gesekan antara permukaan drum dengan belt, sehingga kapasitasnya tergantung gaya gesek tersebut.

2.      Komponen-komponen Utama Alat


1.      Drive System
Bagian penggerak head pulley dengan menggunakan motor listrik yang diteruskan ke gear reducer dengan coupling diteruskan kembali ke head pulley. Kelangkapan alat ini ada yang dipasangi holdback / back stop untuk mencegah belt mundur saat berhenti ketika ada muatan, ini digunakan pada belt conveyor yang menanjak. Pada bagian bawah head pulley biasanya dilengkapi dengan pembersih / belt cleaner, fungsinya untuk membersihkan material yang menempel pada belt setelah material dituangkan.

2.      Conveying Component
3.      Komponenutamadarialatiniadalah head pulley, tail pulley, take up pulley, idler roller dan rubber belt. Head pulley bergunauntukmenarik belt, sedang tail pulley untukmemutarbalik belt dan take up pulley sebagaibebantetap yang menjagaketegangan pulley agar didapatfriksi yang cukupsehinggatidak slip. Untuk idler terdiridari carry roller, return roller dan training roller. Carry roller untukmenahan material transport di sisiatassedang return roller untukmenahan belt yang kembalidari head pulley dan training roller berfungsisebagaiself alignment roller yang bertujuan agar belt tetapberada di tengahlintasannya.
Bentukbentukpulley :
Rubber belt adalahkomponenutamauntukmembawamaterial ,dimanakekuatannyatergantungkepadakapasitas material yang ditransportnya. Rubber belt terbuatdarikaret yang direinforcment (diperkuat) olehcarcas, yaiturajutandaribenangnilonataulainnya yang sangatkuat, sedang  untuk belt denganlintasan yang cukupjauhdibutuhkan belt dengankekuatantarik yang cukupbesar, sehingga belt ini di reinforcmentdengananyaman kawat baja / steel cord. Rubber belt inidibuatdenganpanjangtertentu, sehinggadiperlukan sambungan, baikdengansistem mechanical atau pun vulcanized (dingin atau pemanasan).
Secaraumum persyaratan belt adalahsebagaiberikut :
-          Tahanbebantarik
-          Tahanbebankejut
-          Perpanjanganspesifik yang rendah
-          Fleksibel
-          Tidakmenyerap air
Belt terdiridaribeberapalapis :
-          top cover (rubber)
-          Breaker ply (pelindung carcass)
-          Fabrik Carcass (canvas/ply)
-          Bottom cover






BAB IV
Hasil Percobaan dan Pembahasan

IV.1 Sketsa rangkaian Belt Conveyor

IV.2     Alat dan Bahan
1.      Bahan
2.      Alat




IV.3     Perencanaan dan Perhitungan Data
                                                        i.            Data Perencanaan
Material yang diangkut           : Semen
Berat kotor semen /sak            : 50,45 kg
Ukuran kemasan semen          : 0,7 m x 0,5 m
Berat Jenissemen (ρ)               : 1506 kg/m3
Panjang Conveyer (h)             : 200,08 m
Tinggi                                      : 1,8 m
Kapasitas                                 : 100000 ton/tahun (330 hari, 1 hari 24
            Jam)
Sudut Tanjakan                       : 0,5o

                                                      ii.            Kecepatan Belt Conveyor      
Dari data diatas kapasitas (Q) yaitu 100000 ton /tahun 330 efektif dengan 1 hari 24 jam
Sehingga kapasitas per jam =12,6 ton
12,6 ton/jam = 249,8 sak/jam= 4,2 sak/menit = 4,94 m/menit dengan asumsi jarak antar sak 50 cm= 0,08233 m/s.
                                                    iii.            Lebar Belt Conveyor
Lebar sabuk dapat dihitung dengan persamaan :


=
                     = 0.793 m= 31.2204 inch
                                                    iv.            Berat Muatan
Berat muatan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut

             =
             = 71.53 N/m
                                                      v.            Berat Belt
Berat= 74.0047 N/m (sesuai referensi)

                                                    vi.            Berat Idler Sisi Muat
Berat idler untuk sisi muat dapat dihitung dengan persamaan :

                                     =
= 106.782 N/m

                                                  vii.            Berat Idler Sisi Balik
Berat idler untuk sisi balik dapat dihitung dengan persamaan :


=
= 39.086 N/m

                                                viii.            Daya belt conveyor
Dicari dengan persamaan
w = Ek/t
    =








BAB V
PENUTUP

V. 1 Kesimpulan
Kesimpulan  yang kami peroleh adalah sebagai berikut :
1.                   Belt Conveyor yang kami rancang mempunyai kecepatan 0.48 m/s
2.                   Belt Conveyor yang kami rancang mempunyai lebar 79.3 cm , untuk ukuran
karung 70x50x10 cm.
3.                    Sudut tanjakan pada belt conveyor yang kami rancang 0.5° terhadap garis
horizontal.
4.                  Daya pada Belt Conveyor yang kami rancang adalah 387,456 watt per menit.
5.                   Jumlah idler yang dibutuhkan dalam Belt Conveyor yang kami rancang
adalah 332 buah

       










Daftar Pustaka

http://digilib.petra.ac.id/jiunkpe-ns-s1-1998-24493041-17098-tebu-chapter5.pdf



Tidak ada komentar:

Posting Komentar