BAB III PEMANAS AGREGAT (BURNER) PADA ASPHALT MIXING
III.1. Tipe Pemanas Agregat (Burner)
III.1.1. Berdasarkan cara penyemprotan bahan bakar
Secara umum berdasarkan cara penyemprotan bahan bakar, terdapat 4 (empat) tipe burner, yaitu:
III.1.1.1.Pressure Jet Burner
Burner ini merupakan tipe burner yang menyemprotkan bahan bakar dengan memberi tekanan pada bahan bakar untuk menciptakan uap bahan bakar kemudian bahan bakar dipaksa melewati nozzle.Ini menyebabkan minyak pecah menjadi semacam titik-titik kabut sehingga dapat dicampur dengan udara pembakaran dan kemudian dinyalakan. Untuk bahan bakar berat, tekanan penyemprotan bahan bakar berkisar 3000 kpa (30 bar) sedangkan untuk bahan bakar ringan berkisar 600 kpa (6 bar).
• Keuntungan menggunakan Pressure Jet Burner
Dalam menggunakan burner tipe ini, terdapat beberapa keuntungan atau kelebihan bila dibandingkan dengan burner tipe lainnya, antara lain:
- Burner ini dapat melakukan penyemprotan bahan bakar dengan baik
- Investasi awal yang dibutuhkan untuk menggunakan Pressure Jet Burner relatif murah
- Package type untuk burner ini adalah tipe plug and play
- Nozzle dan suku cadang relatif murah - Pemeliharaan yang mudah
- Handal
Di samping keuntungan tersebut, dalam penggunaan Pressure Jet Burner juga terdapat kerugian, sebagai berikut:
- Rasio putaran rendah
- Penurunan yang kecil pada tekanan pembakaran atau pengurangan pada viskositas bahan bakar akan mengurangi ukuran titik-titik uap bahan bakar sehingga mengakibatkan suatu reduksi dari kinerja combustion
- Bahan bakar yang digunakan terbatas
- Secara umum tidak cocok untuk aplikasi yang sangat luas
III.1.1.2. Air/Steam Atomised Burner
Tipe burner berikutnya adalah burner penyemprot uap/udara (Air/Steam Atomised
Burner). Burner ini menyalurkan bahan bakar ke nozzle pada tekanan yang lebih
rendah daripada tekanan Pressure Jet Burner konvensional (kurang dari 600 kpa~6 bar). Uap atau udara yang bertekanan juga disalurkan seluruhnya ke dalam nozzle.Semua dicampur secara seragam di dalam nozzle.Saat campuran tersebut meninggalkan nozzle, ekspansi gas menghasilkan suatu semprotan minyak yang halus.
• Keuntungan menggunakan Air/Steam Atomised Burner
Sama halnya dengan tipe burner lainnya, tipe Air/Steam Atomised Burner ini juga memiliki kelebihan atau keuntungan dalam penggunaannya, antara lain:
- Penyemprotan uap ditoleransi untuk perubahan kualitas bahan bakar; dapat dengan sukses membakar bahan bakar dalam cakupan yang luas
- Tidak membutuhkan tekanan pompa bahan bakar minyak yang tinggi
- Tekanan-tekanan yang lebih rendah mereduksi pemakaian nozzle dan peralatan
- Kuat dan simple
- Jaket uap dapat dingin dalam perapian yang panas
• Kerugian menggunakan Air/Steam Atomised Burner Adapun kelemahan penggunaan burner ini antara lain:
- Biaya awal yang tinggi - Penyalaan yang sulit
- Hanya cocok untuk instalasi-instalasi besar
- Menyaratkan sebuah sumber uap atau sejumlah besar udara bertekanan - Nozzle lebih murah
III.1.1.3.Rotary Cup Burner
Burner tipe ini terdiri dari suatu cup (mangkuk). Bahan bakar mengalir pada tekanan rendah (maks. 250 kpa~2,5 bar) ke belakang sebuah cup putar dimana bahan bakar menuruni sisi-sisinya dan terlempar ke tepi cup sebagai minyak yang sangat halus. Cup putar tersebut diputar pada kecepatan tinggi (sekitar 5000 RPM) dengan motor listrik.Sebuah kipas angin primer menghembuskan udara secara konsentris mengelilingi sisi luar cup, mendorong minyak pada kecepatan tinggi dan menyemprotkannya dalam bentuk tetesan-tetesan kecil.
• Keuntungan penggunaan Rotary Cup Burner - Rasio putaran baik
- Kuat
- Relatif tidak terpengaruh oleh perubahan viskositas - Jika membakar, Rotary Cup Burner dapat menghandlenya
• Kerugian penggunaan Rotary Cup Burner - Mahal
- Membutuhkan jadwal pemeliharaan harian untuk pengoperasian yang handal
- Service yang relatif kompleks
III.1.1.4. Low Pressure Air Atomising Burner
Burner dengan penyemprotan udara bertekanan rendah ini memiliki prinsip kerja sebagai berikut: minyak dipancing ke pada tekanan rendah (20-50 kpa) ke dalam suatu aliran udara dengan kecepatan tinggi. Kecepatan udara yang tinggi tersebut mengubah minyak menjadi butiran-butiran dan turbulensi udara selanjutnya mencampur dan menyemprotkan minyak.Sumber udara biasanya adalah blower bertekanan tinggi.
• Keuntungan penggunaan Low Pressure Air Atomising Burner - Sangat kuat dan dapat menangani berbagai jenis bahan bakar - Biaya awal relatif murah
- Rasio putaran sangat baik
- Biaya-biaya operasional rendah karena tidak membutuhkan uap/udara bertekanan.
• Kerugian penggunaan Low Pressure Air Atomising Burner - Bukan merupakan penyemprotan terbaik yang tersedia
- Secara umum hanya cocok untuk perapian yang sangat panas atau luas.
III.1.2. Berdasarkan bahan bakar yang digunakan
Tipe burner tentunya disesuaikan dengan bahan bakar yang akan digunakan. Berdasarkan bahan bakar yang digunakan maka burner dibagi atas dua tipe [18] yaitu: pemanas agregat (burner) yang menggunakan bahan bakar cair (solar) dan pemanas agregat (burner) yang menggunakan bahan bakar batubara.
III.1.2.1 Burner berbahan bakar solar
Gambar III.1. Burner berbahan bakar solar
Sumber: Potensi dan Permasalahan Penggunaan Batubara Sebagai Bahan Bakar Alternative AMP di Wilayah BBPJN III [18].
Burner berbahan bakar minyak (solar) merupakan pemanas agregat yang menggunakan minyak yang dalam hal ini adalah solar sebagai bahan bakar yang mempunyai fungsi memanaskan agregat pada temperatur tertentu.
Dengan tekanan yang cukup tinggi solar disemprotkan melalui nozzle pada burner ke dalam silinder pengering. Untuk kesempurnaan pengapian serta untuk mengatur jauh dekatnya semburan api dari burner tersebut, diperlukan tambahan tekanan udara yang diperoleh dari blower yang dipasang menyatu dengan burner.
Penambahan tekanan solar serta tekanan angin dari blower tersebut akan menambahkan jumlah bahan bakar yang dikonsumsi dan jelas akan menambah kalori yang dihasilkan, serta menambah jauh jangkauan semburan apinya, sehingga dapat menambah panas agregat dan mempercepat penurunan kadar air agregat. Penyetelan api dari penyembur api atau burner ini tidak diperbolehkan terlalu tinggi sebab akan mempengaruhi karakteristik dari agregatnya, yaitu agregat menjadi rapuh dan pecah karena terlalu panas. Untuk melindungi panas dari api pada penyembur api (burner) ini, maka disekeliling nozzle dipasang dinding pelindung yang terbuat dari batu tahan api. Bentuk tirai dari agregat yang jatuh tersebut memberikan efisiensi dalam pemanasan dan pengeringan agregat secara merata.
Gambar III.2. Tangki bahanbakar solar
III.1.2.2. Burner Berbahan Bakar Batubara
Gambar III.3. Burner berbahan bakar batubara
Sumber: Potensi dan Permasalahan Penggunaan Batubara Sebagai Bahan Bakar Alternative AMP di Wilayah BBPJN [18].
Produksi HMA (Hot-Mix Asphalt, selanjutnya disebut hotmix saja) pertama kali dilakukan secara manual, dengan cara memanaskan batuan atau pasir di atas plat besi dengan menggunakan batubara sebagai bahan bakar. Lalu aspal dituang, dan pekerja kemudian mengaduk-aduk (membolak-balik) secara manual.Penggunaan alat pengaduk, mixer, secara mekanis pertama kali dilakukan di Paris pada tahun 1854, namun masih sangat sederhana dan terbatas, sehingga untuk memproduksi satu batch saja perlu waktu empat jam.
Diketahui ternyata pada awalnya bahan bakar yang digunakan pada pemanas agregat adalah batubara dengan peralatan yang sangat sederhana.Namun kemudian beralih ke penggunaan minyak solar.Dan saat ini saat gencar-gencarnya program diversifikasi bahan bakar digalakkan, beberapa AMP kembali menggunakan bahan bakar batubara.
Pada pemanasan atau pengeringan agregat digunakan alat penyembur api (burner) yang ditempatkan di depan ujung pengering putar (rotary dryer) tempat agregat panas keluar (outlet rotary dyer). Dengan tekanan yang cukup tinggi gas batu bara (hasil gasifikasi batubara) pada sistem pembakaran tidak langsung atau serbuk batu bara dari hasil pemecahan pada pulverizer pada sistem pembakaran langsung, disemprotkan melalui combustion chamber pada burner ke dalam pengering putar (rotary dryer). Untuk kesempurnaan pengapian serta untuk mengatur jauh dekatnya semburan api dari burner tersebut, diperlukan tambahan tekanan udara yang diperoleh dari blower yang
dipasang menyatu dengan burner. Pasokan batu bara pada burner harus diperhatikan jumlahnya, karena akan sangat mempengaruhi temperatur yang diperoleh, karena meskipun batu bara yang digunakan mempunyai kalori tinggi, jika berlebihan, terutama untuk sistem tidak langsung, tidak akan diperoleh temperatur tinggi. Pengaturan udara dan api pada penyembur api tidak diperkenankan terlalu tinggi sebab mempengaruhi karakteristik agregat, yaitu agregat menjadi rapuh dan pecah karena terlalu panas. Untuk melindungi logam pada dinding luar dan untuk mengarahkan lidah api pada pengering putar (rotary dryer), dipasang dinding pelindung yang terbuat dari batu tahan api[11].
III.2. Persyaratan Bahan dan Peralatan dalam Penggunaan Pemanas Agregat
