BAB IV ANALISA DAN PEMECAHAN MASALAH

(1)

BAB IV

ANALISA DAN PEMECAHAN MASALAH

4. Data Penelitian

4.1 Data Beban Produksi.

Beban produksi di PT.Indofood Bogasari yang menggunakan udara bertekanan terdiri dari beberapa line produksi. Adapun jumlah plant produksi yang ada yaitu 10 plant produksi diantaranya :

- Plan produksi Mill : MNO, HIJ, FG, DE, KL, C, AB, MTC, FAM - Plan produksi packaging 1kg

- Plan produksi packaging 25 kg - Plan wet sillo A

- Plan sillo A

- Plan packing export - Plan TPW sillo B - Plan pellet sillo B - Plan paletesing .

4.2 Data Perkiraan Kebutuhan Udara Masing-masing Mill Pada Awal Perencanaan.

Perkiraan kebutuhan udara didasarkan kepada beban kapasitas produksi yang ada. Dimana asumsi yang digunakan untuk menentukan kebutuhan udara masing-masing mill berdasarkan asumsi yang disampaikan oleh PT.Indofood Sukses Makmur – Div.Bogasari adalah dimana pada saat perencanaan awal unit kompresor yang ada mencukupi untuk kebutuhan beban yang ada dan di bawah ini adalah data beberapa plan mill

Tabel 4.1. Beban Udara Bertekanan Pada Awal Perencanaan NO Mill/Plant Kapasitas Produksi

(ton/hari)

Asumsi Kebutuhan Udara (m3/menit)

1 AB 1000 3.47

(2)

3 DE 900 3.12

4 FG 1100 3.82

5 HIJ 2400 8.33

6 KL 1600 5.55

7 MNO 3000 10.41

4.3 Data Spesifikasi dan Data Pengukuran Mesin Sistem Udara Bertekanan

Adapun data mesin sistem udara bertekanan yang ada di PT.Indofood Bogasari adalah sebagai berikut :

4.3.1 Kompresor dan Alat-alat Penunjang 4.3.1.1 Kompresor.

1. Data jumlah kompresor

Jumlah kompresor penghasil udara bertekaan untuk memenuhi kebutuhan seluruh plan yang ada di PT.Indofood Bogasari berjumlah 27 unit. Adapun data seluruh kompresor yang ada adalah sebagai berikut.

Tabel 4.2 Pengukuran Fowrate dan Efisiensi Kompresor

No Brand Model Daya

(KW) FAD *) (m3/min) Pengukuran (m3/min) Estimated Efficiency 1 Sullair LS 25S - 300 HWC 223.7 37.66 36.29 96.36% 2 Sullair LS 25S - 300 HWC 223.7 37.66 35.69 94.77% 3 Sullair TS 20S - 200 HWC 150 27.38 22.30 81.45% 4 Sullair TS 20S - 200 HWC 150 27.38 24.82 90.65% 5 Atlas Copco GA 22P 22 3.12 2.74 87.82% 6 Atlas Copco GA 30 30 4.20 3.40 80.9% 7 Atlas Copco GA 30 30 4.20 3.18 75.71% 8 Atlas Copco GA 30 30 4.20 3.14 74.76% 9 Atlas Copco GA 18 18 2.61 1.90 72.84% 10 Atlas Copco GA 18 18 2.61 2.02 77.43% 11 Atlas Copco GA 18P 18 2.64 1.95 73.79% 12 Atlas Copco GA 11P 11 1.86 1.38 73.98% 13 Atlas Copco GA 15 15 2.21 1.64 74.30% 14 Atlas Copco GA 15 15 2.21 1.59 72.04% 15 Atlas Copco GA 15 15 2.21 1.51 68.42% 16 Atlas Copco GA 15 SP 15 2.49 1.61 64.58% 17 Atlas Copco GA 15 SP 15 2.49 - - 18 Atlas Copco GA 15 SP 15 2.49 1.67 66.99% 19 Atlas Copco GA 15 SP 15 2.49 1.55 62.17%

(3)

20 Atlas Copco GA 18 18 2.61 1.90 72.84% 21 Atlas Copco GA 18 18 2.61 1.96 75.14% 22 Sullair 12BS-50 ACAC 37 6.65 3.99 60.12% 23 Sullair 12BS-50 ACAC 37 6.65 4.13 62.14% 24 Broomwade Cyclon 215 105 2.24 1.36 60.89% 25 Broomwade Cyclon 215 105 2.24 1.35 60.45% 26 Broomwade Cyclon 215 105 2.24 1.36 60.89% 27 Broomwade Cyclon 215 105 2.24 1.35 60.45%

Dari keseluruhan kompresor yang ada, tidak semua terhubung kedalam sistem besar udara bertekanan yang menuju ke plan-plan yang disebutkan di atas. Sedangkan jumlah kompresor yang terhubung dengan jalur distribusi pada plan mill, packaging 1kg ,25kg dan sillo adalah sebanyak 12 unit, dimana 8 unit kompresor secrew dan 4 unit kompresor reciprocating , adapun data seluruh kompresor yang ada secara rinci adalah sebagai berikut.

Tabel 4.3 Tatus Operasional Kompresor

NO Kompresor Model Lokasi

FAD Pengukuran

(m3/menit)

Status Operasional

1 Sullair LS25S-300HWC R.Comp 1 36.29 Full Running

2 Sullair LS25S-300HWC R.Comp 1 35.69 Full Running

3 Sullair TS20S-200HWC R.Comp 2 22.30 Full Running

4 Sullair TS20S-200HWC R.Comp 2 24.82 Full Running

5 Bromwade Cyclon 215 R.Comp 2 1.36 Full Running

Jumlah FAD 124.52

10 Atlas Copco GA22 P Mill MNO 2.74 Full Running

11 Atlas Copco GA18 Mill MNO 1.90 Full Running

12 Atlas Copco GA18 P Mill MNO 1.95 Stand by

13 Atlas Copco GA30 Mill KL 3.40 Full Running

14 Atlas Copco GA30 Mill KL 3.18 Stand By

15 Atlas Copco GA30 Mill AB 3.14 Full Running

16 Atlas Copco GA18 Mill AB 2.02 Full Running

17 Atlas Copco GA11 P Mill AB 1.38 Full Running

(4)

2. Data Operasional Kompresor (setting)

Tabel 4.4 Data Operasional Kompresor

NO Kompresor Model

Tekanan Keluaran

(psi) Temperatur Keluaran (T2) ( Co) Loading Un-loading 1 Sullair LS25S-300LWC 89 105 28 2 Sullair LS25S-300LWC 89 105 28 3 Sullair TS20S-200LWC 89 105 29 4 Sullair TS20S-200LWC 89 105 32 5 Bromwade Cyclon 215 101 - 43 6 Bromwade Cyclon 215 101 - 47 7 Bromwade Cyclon 215 101 - 44 8 Bromwade Cyclon 215 101 - 44 4.3.1.2 Air Dryer.

Jumlah air dryer yang ada terhubung pada system besar udara bertekanan berjumlah 4 unit, jenis dari semua dryer yang ada adalah tergolong kedalam refrigerant drayer. Data penurunan tekanan berikut merupakan data spesifikasi komponen air dryer untuk model tersebut. Adapun datanya adalah sebagai berikut

Tabel 4.5 Data Spesifikasi Air Dryer No Manufacture Brand Air Dryer Model Working Air Flow ( m3/menit) Max Working Pressure (psi) Power (KW) 1 Sullair SR450 45 217 8.7 2 Sullair SR450 45 217 8.7 3 Sullair SR270 27 217 6.7 4 Sullair SR270 27 217 6.7

(5)

4.3.1.3 Pree Filter dan After Filter.

Tabel 4.6 Data Penurunan Tekanan Pada Pree Filter dan After Filter No Manufacture

Brand Location

Max Working Air Flow ( m3/s)

Max Working Pressure (psi)

1 Sullair Com. Room 1 198 217

4.4 Data Sistem Pemipaan.

Data pemipaan akan dijelaskan di bawah ini:

- Jenis sistem berdasarkan lay out : jenis pemipaan straight run atau open loop - Jenis sitem berdasarkan peletakan kompresor: campuran antara centralisasi

dan desentralisasi.

- Material Pipa : material pipa yang digunakan sebagai jalur distribusi adalah pipa jenis Carbon Steel.

Sedangkan data pemipaan untuk menginformasikan panjang, diameter dan sambungan (fitting conection) pipa masing-masing plan akan ditunjukan dengan data gambar layout dan gambar isometric.

(6)

Adapun data lay out pemipaan plan ditunjukan gambar di bawah berikut ini :

Gambar 4.1 Layout Piping Plan

Data panjang pipa, diameter dan sambungan-sambungan pipa berdasarkan gambar iso metric masing-masing plan di lapangan adalah sebagai berikut

Tabel 4.7 Data Komponen Tiap Titik Pemipaan

No Titik Pemipaan Panjang Pipa (mm) Diameter Pipa (mm) Jumlah Fitting Elbow 900 Tee line Tee

branch Exit Reducer Ball Valve 1 A-B 12430 150 4 2 2 B-C 10700 150 3 1 3 C-D 350 76 1 1 1 4 D- Mill FG 20342 76 6 2 1 2 5 D-Mill HIJ 37260 76 8 6 1 1 5 6 C-F 38090 100 4 1 2 7 F-FAM 16820 100 6 1 1 1 8 F-Mill MTC 20270 100 9 1 1 9 B-H 9100 100 3 2 1 1 10 H-Mill DE 18550 ₇₆ ₈ ₁ ₁ ₁

(7)

11 H-I 600 100 1

12 I-Mill KL 30374 ₇₆ ₁₁ ₁ ₇ ₁ ₁

13 I-J 50570 76 2 1 1

14 J-Mill C

Pipe Line Closed

15 J-K 16 K-Mill AB 17 L-M 68141 150 5 1 1 1 18 M-Mill MNO 39380 100 7 1 1 1 19 M-N 39677 150 1 1 20 N-Pack 1kg 8350 100 2 1 21 N-Pack 25 kg 287317 150 4 1 1

4.5 Data Pengujian Kebocoran Sistem

Data hasil pengujian system ditunjukan table di bawah ini. Tabel 4.8 Data Pengujian Kebocoran

Parameter Pengujian 1 Pengujian 2

Kapasitas Kompresor (m3/s) 0.604 0.604

Tekanan Loading ( psi ) 97 97

Tekanan Unloading ( psi ) 105 105

Interval waktu loading ( s ) 58 46

Interval waktu un-loading ( s ) 210 933

4.6 Data Pengukuran Fowrate dan Tekanan Masing-Masing Plan

Pengukuran flowrate udara dalam pipa menggunakan alat flow meter merk

Variomas. Adapun data konsumsi (fowrate) dan tekanan kerja untuk

masing-masing mill dan plan tertera pada tabel berikut :

Tabel 4.9 Data Pengukuran Konsumsi Udara Bertekanan Tiap Plant

No Plan Flowrate

(m3/menit)

Tekanan Kerja Minimal (psi)

1 Line Mill MNO 13.71 72.5

2 Line Packaging 1 kg 1.14 72.5

3 Line Packaging 25 kg 20.90 72.5

(8)

5 Line Mill HIJ 8.34 72.5

6 Line FAM + MTC 9.32 72.5

7 Line Mill DE 4.86 72.5

8 Line Mill KL 16.59 72.5

9 Line Mill AB

Pipe line closed

10 Line Mill C

11 Sillo A dan B Plan 1.35 72.5

TOTAL _81.51

4.7 Data Pengukuran Tekanan Pada Pipa.

Untuk menentukan tekanan awal yang berada di dalam pipa dilakukan dengan menggunakan alat Hobo Prearusse Tranducer Data Loging, adapun peletakan sensor adalah pada main header dan sebelum air dryer pada masing-masing ruang kompresor. Adapun hasilnya adalah sebagai berikut.

1. Main Header

Grafik 4.1 Main Header Preassure Tranding

Pengambilan data pressure trending di main header dilakukan dari tanggal 31 Oktober 2011 jam 16:48:47 hingga tanggal 03 Desember 2011 jam 12:37:43. Dari grafik 4.1 di atas didapat nilai tekanan sebagai berikut.

Nilai Maksimum = 97.22 psi Nilai Minimum = 34.14 psi Nilai Rata-Rata = 91.57 psi

(9)

Sedangkan pengukuran temperatur menggunakan alat Temperature Gun, adapun data yang terukur sebesar 27 Co

2. Sebelum Air Dryer Unit LS (comp room 1).

Grafik 4.2 Tekanan Sebelum Air Dryer Ruang Kompresor 1

Pengambilan data pressure trending pada pemipaan sebelum air dryer di ruang kompresor 1 dilakukan dari tanggal 3 Desember 2011 pukul 11:24:54 hingga tanggal 14 Desember 2011 jam 01:42:46. Dari grafik 4.2 di atas didapat nilai tekanan sebagai berikut.

(10)

3. Sebelum Air Dryer Unit TS (comp room 2)

Grafik 4.3 Tekanan Sebelum Air Dryer Ruang Kompresor 2

Pengambilan data pressure trending pada pemipaan sebelum air dryer di ruang kompresor 2 dilakukan dari tanggal 1 Desember 2011 pukul 03:51:10 hingga tanggal 03 Desember 2011 jam 11:13:26. Dari grafik 4.3 di atas didapat nilai tekanan sebagai berikut.

(11)

Q A

5 ANALISA DATA.

5.1 Perhitungan kecepatan udara dalam masing-masing pipa.

Kecepatan laju aliran pada masing-masing titik pada pipa distribusi dapat dicari dari persamaan di bawah.

V =

Dimana,

Q = Flow rate (m3/s)

A = Luas penampang pipa (m2) V = Kecepatan fluida (m/s)

 Titik pemipaan A-B

Flow rate ( Q ) = 44.41 m3/menit Diameter Pipa ( D ) = 150 mm

Luas penampang pipa ( A ) = π r2 = 0.0181366 m2

Jadi,

Kecepatan udara ( V ) = = 2462.22 m/menit = 41.9m3/s

Dengan menggunakan perhitungan yang sama seperti di atas, maka kecepatan aliran udara untuk masing-masing titik pemipaan dapat dilihat pada table di bawah.

Tabel 4.10 Kecepatan Udara Dalam Pipa

No Titik Pemipaan Flow rate ( Q ) (m3/menit) Diameter Pipa ( D) (mm) Kecepatan Udara (V) (m/second) 1 A-B 44.41 ₁₅₀ _41.90611 2 B-C 22.96 150 _21.09909 3 C-D 13.64 76 _50.13792 4 D- Mill FG 5.30 76 _19.48174 44.41 m3/menit 0.0181366 m2

(12)

( T x 100 ) ( T + t ) 5 D-Mill HIJ 8.34 76 _30.65617 6 C-F 9.32 100 _19.78769 7 F-FAM 3.62 100 _7.685775 8 F-Mill MTC 5.70 100 _12.10191 9 B-H 21.45 100 _45.5414 10 H-Mill DE 4.86 76 _17.86439 11 H-I 16.59 100 _35.22293 12 I-Mill KL 16.59 ₇₆ _60.98153 13 I-J 15.51 76 _57.01166 14 J-Mill C

Pile line closed 15 J-K 16 K-Mill AB 17 L-M 35.75 152 _32.85247 18 M-Mill MNO 13.71 100 _29.10828 19 M-N 22.04 152 _20.25366 20 N-Packaging 1kg 1.14 100 _2.420382 21 N-Packaging 25 kg 20.90 152 _19.20606

5.2 Perhitungan Rugi-rugi Karena Kebocoran Sistem.

Untuk mengetahui tingkat persentase rugi-rugi yang disebabkan oleh kebocoran pada instalasi pemipaan maupun pada mesin-mesing produksi, dapat diketahui dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.

Leakage ( % ) =

Dimana,

T = Waktu yang dibutuhkan fasa load ( s )

(13)

58 58 + 210 Q x T T + t 0.604 x 58 58 + 210

Dengan data pengujian pertama dan kedua adalah sebagai berikut, 1. Evaluasi pengujian 1.

Kapasitas speck kompresor yang digunakan ( hasil pengukuran ) = 36.29 m3/menit = 0.604 m3/s

Tekanan Loading = 102 psi Tekanan Unloading = 116 psi Interval waktu loading = 58 second Interval waktu un-loading = 210 second Maka persentase yang didapat adalah,

Leakage ( % ) = x 100 = 21.6 %

Sedangkan untuk megetahui flow rate yang terbuang dapat dicari dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.

Q loss =

Dimana Q = Flowrate kompresor (m3/s)

Jadi flowrate yang terbuang akibat kebocoran system berdasarkan data yang ada adalah sebagai berikut

Q Loss = = 0.13 m3/s

2. Evaluasi pengujian 2.

Pengujian ke 2 dilakukan setelah dilakukan perbaikan-perbaikan terhadap kebocoran system yang ditemukan pada pengujian pertama, adapun data dan evaluasinya adalah sebagai berikut.

Kapasitas speck kompresor yang digunakan ( berdasarkan hasil pengukuran ) = 36.29 m3/menit = 0.604 m3/s

(14)

46 46 + 933 Q x T T + t 0.604 x 46 46 + 933 ρ `P RT

Tekanan Unloading = 116 psi Interval waktu loading = 46 second Interval waktu un-loading = 933 second Maka persentase yang didapat adalah,

Leakage ( % ) = x 100 = 4.7 %

Sedangkan untuk megetahui flow rate yang terbuang dapat dicari dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.

Q loss =

Dimana Q = Flowrate kompresor (m3/s)

Jadi flowrate yang terbuang akibat kebocoran system berdasarkan data yang ada adalah sebagai berikut

Q Loss = = 0.028 m3/s

5.3 Analisa Penurunan Tekanan Pipa(pressure drop)

5.3.1 Rugi-rugi Mayor (gesekan panjang pipa).  Titik pemipaan A-B

Untuk mengetahui besar penurunan tekanan pada titik pemipaan A-B akibat panjang dan gesekan pada pipa (rugi-rugi mayor) terlebihdahulu harus dicari nilai massa jenis udara, bilangan Renold dan nilai faktor gesekan (friction factor). - Massa jenis

Massa jenis udara pada titik A-B dapat dicari dengan menggunakan persamaan,

=

ρ = Massa jenis udara ( kg/m3 ) Q = Kapasitas Alat (m3/s)

(15)

`731352.9 Pa 287 x 300 K

R = 287 ( tabel termodinamika )

P = Tekanan absolute (tekanan pengukuran + tekanan atm) (Pa) T = Temperatur ( K )

Data hasil pengukuran pada pipa awal titik A ( header pipe) Nilai Maksimum = 97.22 psi = 670308.3 Pa

Nilai Minimum = 34.14 psi = 235387 Pa Nilai Rata-Rata = 91.57 psi = 631352.9 Pa

Untuk menentukan nilai massa jenis menggunakan data tekanan rata-rata yaitu 631352.9 Pa P(Absolut) = 631352.9 Pa + 100000Pa = 731352.9 Pa T(Temperatur) = 27oC = 300 K R(udara ) = 287 Maka, ρ (A-B) = = 8.49 kg/m3 - Bilangan Reynold

Bilangan Reynold untuk titik A-B adalah didapat dari persamaan,

Re = Dimana,

V (Kecepatan aliran A-B) = 41.90611 m/s D (Diameter pipa A-B) = 0.150 m

(Viskositas dinamik) = (dengan temperatur udara 27o, maka viscositas dinamik berdasarkan tabel adalah 1.85 x 10-5 N.s/m2)

Maka, Re (A-B) = = 2884726 ρ x V x D μ μ 8.49 kg/m3 x 41.90611 m/s x 0.150 m 1.85 x 10-5 N.s/m2

(16)

L D V2 2 e D 4.6 x 10-5 m 0.150 m - Friction Factor (f)

Dengan material pipa Carbon Steel , maka nilai Roughness (e) yang didapat dari table adalah 0.00015 ft = 0.0018 in = 4.6 x 10-5 m, maka besar nilai Relative Roughness adalah sebagai berikut,

Relative Roughness = = = 3.06 x 10-4

Dari nilai Relative Roughness dan bilangan Renold yang didapat serta melihat Moody diagram, maka nilai f yang didapat sebesar 0.014

Dari nilai-nilai di atas dapat ditentukan penurunan tekanan (Δp mayor) pada titik A-B didapat dari persamaan sebagai berikut.

Δp = f x ρ x x

Dimana,

f (friction factor A-B) = 0.014 L(titik pemipaan A-B) = 12.430 m D(titik pemipaan A-B) = 0.152 m V(titik pemipaan A-B) = 41.90611 m/s ρ (massa jenis A-B) = 8.49 kg/m3

Maka, Δp = 0.014 x 8.49 kg/m3 x x = 8648.49 Pa

Perhitungan untuk titik pemipaan yang lain dapat dilihat pada lampiran 1

5.3.2 Rugi-rugi Minor (sambungan/fitting)  Titik pemipaan A-B

12.430 m 0.152 m

41.90611 2 m/s 2

(17)

V2 2

Kerugian yang disebabkan oleh sambungan (fitting) pada titik pemipaan A-B (Δp

minor), dapat dicari dengan persamaan di bawah.

Δp = ∑k x ρ x

Dimana,

∆p = Losse Tekanan Minor (Psi) ρ = Masa jenis fluida (kg/m3)

V = Kecepatan Fluida Dalam Pipa (m/s) K = Koefisien Hambatan (tabel nilai k)

Data sambungan/fitting titik A-B dan nilai k (dari tabel koefisien kerugian untuk komponen pipa),

Tabel 4.11 Nilai Koefisien Hambatan

Jenis sambungan Jumlah Nilai k ∑k Tee (aliran lurus berflensa) 4 0.2 0.8 Katup bola (bukaan penuh) 2 0.05 0.1 ∑k 0.9

Massa jenis udara (ρ) titik A-B = 8.49 kg/m3 Kecepatan udara (V) titik A-B = 41.90611 m/s

Maka, penurunan tekanan pada titik A-B dikarenakan sambungan adalah

Δp = 0.9 x 8.49 kg/m3

x = 6709.264 Pa

Perhitungan untuk titik pemipaan yang lain dapat dilihat pada lampiran 1

5.3.3 Rugi-rugi Total

Untuk penurunan tekanan pemipaan total dapat diketahui dari persamaan di bawah.

Δp (total pemipaan ) = Δp mayor + Δp minor 41.906112 m/s

(18)

 Titik pemipaan A-B

Dari perhitungan di atas didapat, Δp mayor A-B = 8648.49 Pa Δp minor A-B = 6709.264 Pa

Jadi penurunan tekanan total pada titik pemipaan A-B adalah, Δp total A-B = 8648.49 Pa + 6709.264 Pa = 15357.75 Pa

Perhitungan untuk titik pemipaan yang lain dapat dilihat pada lampiran 1 Tabel 4.12 Penurunan Tekanan Tiap Titik Pemipaan

No Titik Pemipaan Diameter Pipa ( D) (mm) Flow rate ( Q ) (m3/menit) Δp Mayor (Pa) Δ Minor (Pa) Δp Total (Pa) 1 A-B 150 44.41 _8648.49 _6709.204 _15357.75 2 B-C 150 22.96 _1956.885 _1704.989 _3661.874 3 C-D 76 13.64 _815.1661 _9683.351 _10498.5 4 D- Mill FG 76 5.30 _7462.33 _5266.889 _12739.222 5 D-Mill HIJ 76 8.34 _33849.9 _19255.7 _53105.6 6 C-F 100 9.32 _9883.966 _2643.552 _12527.518 7 F-FAM 100 3.62 _727.7579 _735.503 _1463.26 8 F-Mill MTC 100 5.70 _2052.868 _2288.373 _4341.241 9 B-H 100 21.45 _12571.31 _11051.7 _23623.01 10 H-Mill DE 76 4.86 _5644.857 _4843.859 _10488.716 11 H-I 100 16.59 _479.5081 _749.2314 _1228.7 12 I-Mill KL 76 16.59 _107516.6 _73956.37 _181472.97 13 I-J

Pipe line closed 14 J-Mill C 15 J-K 16 K-Mill AB 17 L-M 150 35.75 _31219.23 _10250.62 _41469.85 18 M-Mill MNO 100 13.71 _21389.17 _13307.13 _34696.3 19 M-N 150 22.04 _6955.682 _673.8388 _7629.52 20 N-Packaging 1kg 100 1.14 _38.76134 _15.55096 _54.3123 21 N-Packaging 25 kg ₁₅₀ _20.90 44790 3229.857 48019.857 ∑Δp 296002.5 166365.7 462378.2

(19)

5.4 Penurunan Tekanan Masing-masing Plant.

Berdasarkan perhitungan dan melihat tabel 4.11 di atas, kita dapat menentukan penurunan total tekanan untuk masing-masing plant yang akan dijelaskan di bawah ini

a. Δ p (plant mill FG) = Δp Total (A-B) + ΔpTotal (B-C) + Δp Total (C-D) + ΔpTotal (D-mill FG)

15357.75 Pa + 3661.87 Pa + 10498.5 Pa + 12739.22 Pa = 42257.34 Pa

b. Δ p (plant mill HIJ) = Δp Total (A-B) + Δp Total (B-C) + Δp Total (C-D) + Δp Total (D- mill HIJ)

15357.75 Pa + 3661.87 Pa + 10498.5 Pa + 53105.6 Pa = 82623.7 Pa

c. Δp (plant FAM) = Δp Total (A-B) + Δp Total (B-C) + Δp Total (C-F) + Δp Total (F- FAM)

15357.75 Pa + 3661.87 Pa + 12527.518 Pa + 1463.26 Pa = 33010.398 Pa

d. Δp (plant mill MTC) = Δp Total (A-B) + Δp Total (B-C) + Δp Total (C-F) + Δp Total (F-mill MTC)

15357.75 Pa + 3661.87 Pa + 12527.52 Pa + 4341.24 Pa = 35888.38 Pa

e. Δp (plant mill DE) = Δp Total A-B + Δp Total B-H + Δp Total H-mill DE 15357.75 Pa + 23623.01 Pa + 10488.716 Pa

= 49469.476 Pa

f. Δp (plant mill KL) = Δp Total A-B + Δp Total B-H +Δp Total H-I + Δp Total I-mill KL

15357.75 Pa + 23623.01 Pa + 1228.7 Pa + 181472.97 Pa = 221682.43 Pa

(20)

g. Δp (plant mill MNO) = Δp Total L-M + Δp Total M-mill MNO 41469.85 Pa + 34696.3 Pa = 76166.15 Pa

h. Δp (plant packaging 1 kg) = Δp Total L-M + Δp Total M-N + Δp Total N-Packaging 1 kg

41469.85 Pa + 7629.52 Pa + 54.3123 Pa = 49153.68 Pa

i. Δp (plant packaging 25 kg) = Δp Total L-M + Δp Total M-N + Δp Total N-Packaging 25 kg

41469.85 Pa + 7629.52 Pa + 48019.857 Pa = 97119.227 Pa

5.5 Tekanan Masing-Masing Plan

Dengan melihat grafik 4.1 di atas serta berdasarkan perhitungan penurunan tekanan total pada masing-masing plant, maka kita dapat menentukan tekanan maksimal dan tekanan minimal pada masing-masing plant melalui persamaan di bawah ini.

P max = P max - Δp (header-plant) P min = P min - Δp (header-plant)

Dimana dengan mengambil beberapa data tekanan pada grafik 4.2 di atas, maka kita dapat mentukan nilai maksimum rata-rata dan minimum rata-rata dengan me lihat grafik 4.3 dan grafik 4.4 di bawah.

(21)

Grafik 4.4 Nilai Maksimum Rata-Rata

Grafik 4.5 Nilai Minimum Rata-Rata

Dimana data yang didapat adalah.

Nilai Maksimum Rata-rata = 96.51 psi = 665413 Pa Nilai Minimum Rata-rata = 88.638 psi = 611137.5 Pa

Maka nilai tekanan masing-masing plant adalah,

a. Plant mill FG, P max = 665413 Pa - 42257.34 Pa = 623155.66 Pa P min = 611137.5 Pa - 42257.34 Pa = 568880.16 Pa

(22)

b. Plant mill HIJ, P max = 665413 Pa - 82623.7 Pa = 582789.3 Pa P min = 611137.5 Pa - 82623.7 Pa = 528513.8 Pa

c. Plant FAM, P max = 665413 Pa - 33010.398 Pa = 632402.602 Pa P min = 611137.5 Pa - 33010.398 Pa = 578127.102 Pa

d. Plant mill MTC, P max = 665413 Pa - 35888.38 Pa = 629524.62 Pa P min = 611137.5 Pa - 35888.38 Pa = 575249.12 Pa

e. Plant mill DE, P max = 665413 Pa - 49469.476 Pa = 615943.524 Pa P min = 611137.5 Pa - 49469.476 Pa = 561668.024 Pa

f. Plant mill KL, P max = 665413 Pa - 221682.43 Pa = 443730.57 Pa P min = 611137.5 Pa - 221682.43 Pa = 389455.07 Pa

g. Plant mill MNO, P max = 665413 Pa - 76166.15 Pa = 589246.85 Pa P min = 611137.5 Pa - 76166.15 Pa = 534971.35 Pa

h. Plant packaging 1 kg, P max = 665413 Pa - 49153.68 Pa = 616259.32 Pa P min = 611137.5 Pa - 49153.68 Pa = 561983.82 Pa

i. Plant packaging 25 kg, P max = 665413 Pa - 97119.227 Pa = 568293.773 Pa P min = 611137.5 Pa - 97119.227 Pa = 514018.273 Pa

5.6 Laju Aliran Massa Udara Masing-masing Plant

Dari perhitungan penurunan tekanan tiap titik pemipaan serta perhitungan massa jenis, maka untuk menentukan besar laju aliran massa untuk masing-masing plant dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini.

Dimana ,

Q = Flow rate yang masuk ke plant (m3/menit) = Laju aliran massa (kg/s)

(23)

Tabel 4.13 Nilai Massa Jenis Udara Masuk Plant No Titik Pemipaan Flow rate ( Q )

(m3/menit) Massa Jenis (ρ) (kg/m3) 1 D- Mill FG 5.30 _8.163 2 D-Mill HIJ 8.34 _8.163 3 F-FAM 3.62 _8.138 4 F-Mill MTC 5.70 _8.138 5 H-Mill DE 4.86 _8.052 6 I-Mill KL _16.59 _8.038 7 M-Mill MNO 13.71 _8.013 8 N-Packaging 1kg 1.14 _7.924 9 N-Packaging 25 kg 20.90 _7.924

Berdasarkan data pada table 4.13 di atas, maka laju aliran massa udara yang masuk ke masing-masing plant adalah sebagai berikut.

a. Plant Mill FG = 5.30 m3/menit x 8.163 kg/m3 = 43.264 kg/menit = 0.721 kg/s b. Plant Mill HIJ = 8.34 m3/menit x 8.163 kg/m3 = 68.08 kg/menit = 1.135 kg/s c. Plant FAM = 3.62 m3/menit x 8.138 kg/m3 = 29.46 kg/menit = 0.491 kg/s d. Plant Mill MTC = 5.7 m3/menit x 8.138 kg/m3 = 46.387 kg/menit = 0.773 kg/s e. Plant Mill DE = 4.86 m3/menit x 8.052 kg/m3 = 39.133 kg/menit = 0.652 kg/s f. Plant Mill KL = 16.59 m3/menit x 8.038 kg/m3 =133.35 kg/menit = 2.223 kg/s g. Plant Mill MNO = 13.71 m3/menit x 8.013 kg/m3 = 109.86 kg/menit

= 1.831 kg/s

h. Plant Packaging 1kg = 1.14 m3/menit x 7.924 kg/m3 = 9.0334 kg/menit = 0.151 kg/s

i. Plant Packaging 25 kg = 20.90 m3/menit x 7.924 kg/m3 = 165.6116 kg/menit = 2.760 kg/s

(24)

5.7 Perhitungan Penurunan Tekanan Pada Komponen Masing-masing Ruang Kompresor

Berdasarkan data pengukuran tekanan pada grafik 4.1, grafik 4.2 dan grafik 4.3 kita dapat menentukan penurunan tekanan komponen yang adap pada pemipaan ruang kompresor 1 dan ruang kompresor 2.

Komponen ruang kompresor 1 : 2 unit air dryer, 4 buah after/pre filter dan 1 receiver tank

Komponen ruang kompresor 2 : 2 unit air dryer dan 4 buah after/pre filter dan 4 buah receiver tank.

Dimana datanya adalah sebagai berikut,

- Tekanan pada pipa header atau sesudah air dryer Nilai Maksimum = 97.22 psi = 670308.3 Pa Nilai Minimum = 34.14 psi = 235387 Pa Nilai Rata-Rata = 91.57 psi = 631352.9 Pa

- Tekanan sebelum air dryer ruang kompresor 1 Nilai Maksimum = 105.995 psi = 730809.8 Pa Nilai Minimum = 89.34 psi = 615977.6 Pa Nilai Rata-Rata = 97.57 psi = 672721.5 Pa

- Tekanan sebelum air dryer ruang kompresor 2 Nilai Maksimum = 97.115 psi = 669584.4 Pa Nilai Minimum = 66.486 psi = 458404.8 Pa Nilai Rata-Rata = 92.558 psi = 638164.9 Pa

Dari data di atas kita dapat menentukan penurunan tekanan yang terjadi pada komponen penunjang udara bertekanan masing-masing ruangan kompresor, dengan persamaan sebagai berikut.

Δp Total komponen ruang komp = P rata-rata sebelum air dryer- P rata-rata sesudah air dryer (P header)

(25)

296002.5 Pa 510558.8 Pa 166365.7 Pa 510558.8 Pa 48180.6 Pa 510558.8 Pa

Jadi, Δp Total komponen ruang komp 1 = 672721.5 Pa - 631352.9 Pa = 41368.6 Pa

Δp Total komponen ruang komp 2 = 638164.9 Pa - 631352.9 Pa = 6812 Pa

5.8 Evaluasi Rugi-rugi Penurunan Tekanan Total Sistem

Sedangkan total penurunan tekanan pada system dapat dilihat dengan persamaan sebagai berikut :

Δp Total Sistem = Δp Total Piping Plant + Δ p Total Komponen Penunjang

Berdasarkan perhitungan di atas, maka penurunan tekanan total komponen (ΔpTotal Komponen) adalah sebagai berikut.

ΔpTotal Komponen = 41368.6 Pa + 6812 Pa = 48180.6 Pa

Sedangkan berdasarkan table 4.11 di atas, penurunan total tekanan (∑Δp Total) yang terdapat pada jaringan pemipaan adalah sebesar ∑Δp Total = 462378.2 Pa, dimana Δp Mayor = 296002.5 Pa dan Δp Minor 166365.7 Pa.

Sehingga total penurunan tekanan sistem

Δp Total Sistem = 462378.2 Pa + 48180.6 Pa = 510558.8 Pa

Sehingga persentase untuk masing-masing rugi-rugi tekanan sistem adalah

Δp Mayor = x 100 = 58 %

Δp Minor = x 100 = 32.6 %

(26)

5.9 Perbandingan Penentuan Penurunan Tekanan Berdasarkan Perhitungan dan Pengukuran

Adapun yang akan dibandingkan adalah hasil perhitungan tekanan minimal dan maksimal secara matematis dengan hasil pengukuran pada plant, sehingga perbandingan penurunan tekanan secara teoritis dan percobaan dapat dibandingkan. Terdapat beberapa data hasil pengukuran untuk beberapa plant yang akan dilakukan perbandingan yaitu.

 Data mill MTC

- Berdasarkan perhitungan yang didapat adalah.

Penurunan tekanan Δp mill MTC yang didapat adalah 35888.38 Pa, sehingga didapat tekanan maksimal dan tekanan minimal pada plant mill MTC yaitu : P max = 629524.62 Pa

P min = 575249.12 Pa

- Berdasarkan pengukuran dengan menggunakan alat ukur Hobo Pressure

Tranducer

Grafik 4.6 Pengukuran Tekanan Pada Plant MTC

Pengambilan data pressure trending pada pemipaan masukan plant MTC di ruang plant mill MTC yang dilakukan dari tanggal 31 Oktober 2011 pukul 16: 06:15

(27)

hingga tanggal 14 November 2011 pukul 14:08:31. Dari grafik 4.6 di atas didapat nilai tekanan sebagai berikut

P max rata-rata = 90.252 psi = 622265.6 Pa P min rata-rata = 82.229 psi = 566949 Pa

Sedangkan penurunan tekanan yang diperoleh dari pengukuran adalah

Δp Pipa mill MTC = P max header (pengukuran) – P max plant (pengukuran) 665413 Pa – 622265.6 Pa = 43147.4 Pa