PERANCANGAN SCREW
PRESS
Nama kelompok
1. Alessandro Redi
2. Daniel D Malau
3. Daniel Panjaitan
4. Pernando S
5. Rowilman Sihaloho
MESIN – 6A
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Screw press merupakan suatu alat yang sering digunakan dalam dunia Industri
baik industry besar, menengah dan juga industry kecil. Screw press tidak hanya digunakan dalam pengolahan CPOScrew press merupakan suatu alat yang sering digunakan dalam dunia Industri, baik industri besar,
menengah dan juga industri kecil. Screw press tidak hanya digunakan dalam pengolahan CPO, pembuatan makanan juga mesin press ini sering digunakan, sebagai contoh pemerasan air tebu.
Screw press adalah alat yang sangat penting dalam pabrik kelapa sawit, sebab apabila screw press ini mengalami masalah, maka pengolahan pengepresan minyak CPO jadi terganggu dan mengakibatkan hasil
minyak CPO yang dihasilkan menjadi lebih sedikit dan pemisahan antara cangkang dengan fibre tidak maksimal.
B.Perumusan Masalah
Pada
penulisan
makalah
ini,
kami
membatasimasalah-masalah yang mencakup :
1. Apa komponen yang terdapat pada Mesin
Screw Press?
2. Bagaimana perancangan Mesin Srew Press?
3. Bagaimana Prinsip Kerja Mesin Screw Press?
C. Tujuan
1. Mengetahui komponen yang terdapat dalam
mesin Screw Press
2. Untuk
mengetahui
bagaimana
proses
perancangan mesin screw press
D.Manfaat
1. menambah wawasan pemikiran yang
didapat di lapangan sehingga dapat
menyelesaikan segala masalah di lapangan
maupun di dunia kerja nanti
2. menambah pengetahuan dan pengalaman
pembaca
E.Teknik Pengumpulan
Data
Mencari buku-buku yang ada dalam
kampus Politeknik Negeri Medan maupun
dari sumber- sumber lain dari luar yang
berkaitan dengan perancangan mesin
tersebut.
BAB II
TEORI DASAR A.Pengertian
Screw press merupakan pengepressan terhadap
Berondolan yang homogen untuk mendapatkan rendemen yang maksimal dan Nut pecah yang minimal.
Screw press juga merupakan mesin yang
melanjutkan proses pemisahan minyak dari digester
Fungsi dari Screw Press adalah untuk memeras berondolan yang telah dicincang, dilumat dari digester untuk mendapatkan minyak kasar.
B. Pembagian Jenis Screw Press
Terdapat 2 tipe mesin press yang digunakan dalam pabrik kelapa sawit, antara lain:
Batch Press
Dalam batch press bahan yang ditekan menggunakan logam plunger. Alat yang digunakan dalam penekananya adalah press spindle.
Screw Press
Alat pengepress seperti ini menggunakan putaran dari double screw press dan cage press untuk mengekstraksikan minyak keluar dari gumpalan fibre atau serat yang telah dilumatkan di Digester. Pengekstraksian minyak ini juga dibantu dengan adanya tekanan kedepan dari adjusting cone dengan pemanfaatan tenaga hidrolik.
Macamacam-macam dan proses kerja dari Screw press di Pabrik kelapa sawit
•Tipe Speichim
Alat tipe speichim memiliki feed srew, sehingga
kontinuitas dan jumlah bahan yang masuk konstan dibandingkan dengan adonan yang masuk
berdasarkan gravitasi. • Tipe Usine de Wecker
Sedangkan Usine de Wecker tidak dilengkapi dengan feed screw. Tipe Stork
•Tipe Stork
Tipe Stork memproduksikan alat press yang terdiri dari alat yang menggunakan feed screw dan tanpa menggunakan feed screw.
•Komponen Screw Press
Pada proses perancangan Screw Press terdapat komponen yang mendukung dalam proses perancangan.
1. Double screw
•terbuat dari bahan baja tuang dengan ukuran yang berbeda tergantung kapasitas olah
•Satuan kapasitas screw press adalah Ton TBS/Jam.
•Bentuk screw persis seperti ulir
•Bentuk penampang ulir persegi dengan ketebalan lebih dari 1,5 inchi
•mampu menerima tekanan nominal 60 bar secara kontiniu
2. Press silinder
Press Silinder atau disebut juga press cage yang terbuat dari plat baja yang diperkuat dengan tulangan plat mild steel setebal 8 mm. Press silinder berbentuk kaca mata yang bagian
tengahnya terhubung. Press silinder dapat juga disebut saringan, dimana fibre/serabut daging buah sawit tidak terikut ke cairan minyak yang
telah dipress. Press silinder memiliki lubang yang sangat banyak, diameter lubang bervariasi
umumnya berdiameter antara 4-6 mm, Penahan press silinder sering disebut (kacamata, karena memang seperti kaca mata) yang terbuat dari plat baja dengan ketebalan 15 mm ditopang
dengan sejumlah baut yang mampu menopang tekanan 50-60 bar. jam kerja press silinder pada umumnya 4.000 jam
3. Casing/Body
Casing/Body screw press terbuat dari plat mild steel dengan tebal 10 mm berbentuk kotak dengan
dilengkapi pintu sebelah kanan, kiri dan atas. Dibagian atas ada 2 pintu yaitu 1 pintu untuk melihat kondisi
press silinder & satu pintu/lubang untuk
menghubungkan screw press dengan corong umpan dari digester. Bagian belakang digunakan sebagai tempat bearing untuk menumpu shaft yang harus ter seal dengan baik sehingga minyak pelumas dari
gearbox tidak bercampur dengan CPO. Body screw press harus ditumpu diatas pondasi yang umumnya terbuat dari U profil 100 mm. ada yang melapisi bagian lantai body screw press yang berfungsi untuk
menampung minyak sawit dengan plat stain less steel. Bagian depan screw press dilengkapi body untuk
menopang hydraulic double cone dan dihubungkan dengan sisten engsel sehingga memudahkan saat perbaikan screw press.
4. Gear box
Gear box terdapat dibagian belakang body screw press yang didalam nya terdapat primary dan secondary screw yang
dihubungkan dengan gear agar putaran double screw saling berlawanan arah.
permasalahan yang sering terjadi di gear box yaitu sering patahnya bearing as akibat over pressure/kelebihan tekanan, minyak pelumas kurang bahkan mungkin juga akibat kualitas bearing yang tidak sesuai. Di sisi gearbox umumnya dilengkapi dengan selang sight glass untuk melihat level pelumas dari luar dan dilengkapi dengan lubang intip dibagian atas untuk melihat kondisi bearing.
Hydraulic Double Cone
Hydraulic Double Cone merupakan alat yang ditambahkan ke sistem screw press untuk
memberikan tekanan lawan terhadap daya dorong double screw di fibre kempa,dengan ditekannya ampas kempa oleh hydraulic
double cone maka minyak akan keluar dari massa pressed melalui press silinder.
Hydraulic double cone perangkat penting untuk mengendalikan losis minyak namun disisi lain bisa membahayakan peralatan jika tekanannya berlebihan. sistem pengaturan tekanan sudah otomatis berdasarkan amper meter elektromotor screw press yang diset antara 30-35 amper atau berdasarkan
tekanan hydraulic di barometer antara 50-60 bar.
Permasalahan yang sering
muncul dihydraulic double cone
yaitu :
sering bocornya sambungan selang
tidak disiplinnya pelumasan bantalan
luncur batang cone
kebersihan panel dari debu
sulitnya tenaga mekanik yang handal
untuk memperbaiki sistem otomatis
jika rusak.
B. Tekanan kerja Screw
Press
1. Tekanan Berlawanan
Penggerak poros screw press dilakukan
dengan electromotoryang dipindahkan dengan belt, gigi dan hydroulic. Power dengan putaran sebesar 19-12 rpm untuk menggerakkan alat screw. Efektifitas tekanan ini tergantung pada tekanan tahanan lawan
pada adjusting cone. Tekanan
padaHydraulic Cone yang sesuai untuk “Single Stage Pressing” diberikan tekanan pada tahap awal 40-50 bar dan pada Double Pressing menggunakan tekanan
pertama 30-35 bar dan pada pengepressan kedua diberi tekanan 40-50 bar
Untuk menurunkan kadar minyak dalam ampas,
tekanan lawan dinaikkan dengan mengatur Cone, hal ini akan menyebabkan efek samping yaitu ditemukan persentase biji pecah yang tinggi dan dapat
mempercepat kerusakan Screw Press, bahkan dapat menyebabkan terbakarnya Electromotor .
Tekanan kerja Cone yang rendah
akan menghasilkan ampas dengan
kadar minyak yang tinggi dengan
sedikit jumlah biji pecah sudah
berkurang. Oleh sebab itu
pengoperasian screw
press hendaknya dipertimbangkan
keuntungan dan kerugian yang
Tujuan menstabilkan
tekanan pressan adalah :
a. Memperkecil kehilangan minyak dalam ampas, dengan meratanya adonan masuk
kedalam screw press yang diimbangi dengan tekanan stabil maka ekstraksi minyak akan lebih sempurna, dengan demikian kehilangan minyak akan lebih rendah.
b. Menurunkan jumlah biji pecah, semakin tinggi variasi tekanan dalam screw press maka jumlah biji pecah semakin tinggi.
c. Memperpanjang umur teknis. Umur teknis alat seperti crew, cylinder press dan
electromotor lebih tahan lama karena
C. Cara Kerja Mesin Screw
Press
Motor listrik sebagai sumber gerakan yang berfungsi untuk menggerakkan mesin double screw press. Screw press dihidupkan melalui panel kendali sekaligus system hidroliknya, lalu dimasukkan air panas dengan suhu 9000C melalui pipa masuk (pipe inlet). Motor listrik hidup
memutar pulli melalui poros motor dengan daya 30 KW dengan putaran 1475 rpm. Pulli menggerakkan sabuk menghantarkan putaran ke pulli yang terpasang pada poros yang menghubungkan ke gear reduser,dan gear reduser digerakkan poros utama yang dihubungkan dengan kopling.
Poros utama menggerakkan roda gigi perantara yang mengakibatkan kedua poros berulir akan bergerak berlawanan arah dengan putaran yang sama.
Pada bagian akhir ulir terdapat dua buah konus yang digerakkan dengan bantuan sistem hidrolik dengan gerakan maju mundur sesuai dengan tekanan yang dibutuhkan yang bertujuan untuk meningkatkan hasil pengepresan dan tekanannya sebesar 30-50 bar.
Minyak yang dihasilkan oleh mesin press dialirkan ke oil vibrating screnn dan kemudian dialirkan ke crude oil
tank untuk diproses lebih lanjut, sedangkan serabut dan biji buah sawit yang masih mengandung 4% minyak dialirkan ke cake breaker conveyor untuk proses selanjutnya. Motor listrik memutar poros screw press yang direduksi
(dikurangkan) putarannya dari 1475 menjadi 12 rpm melalui speed reduser.
Pada mesin ini worm screw press memiliki peranan utama yang mendorong dan menekan kelapa sawit supaya terjadi pemerasan. Buah sawit yang telah dihancurkan
pada digester diperas akibat gaya tekan yang ditimbulkan antara screw, casing (press cage), dan cone.
Screw press mendapatkan tenaga putaran dari motor listrik berdaya 22 KW, putaran 1450 rpm yang direduksikan melalui Gear Box hingga mencapai 9 -11 rpm dan disalurkan melalui 2 buah worm screw press. Press cage atau casing memiliki lubang penyaringan sebanyak 32.000 buah diseluruh
sisinya. Cone mendapatkan daya tekan dari pompa hidrolik sebesar 30-40 bar.
Klasifikasi mesin Screw
press:
Kapasitas : 10 ton
Tekanan Konus : 30 – 40 Bar
Putaran Poros : 9 -11 rpm
Jumlah ulir : 4
Dalam Menentukan
kapasitas Screw Press Ada
Beberapa hal yang perlu
di perhatikan yaitu:
Massa buah yang masuk kedalam
digester dan screw press.
Screw press harus terisi penuh untuk
memperoleh efisiensi penekanan
sehingga minyak yang dihasilkan akan
banyak.
Dari kondisi di atas maka
kapasitas screw press
dapat di hitung dengan
menggunakan rumus:
Q = % berondolan X kapasitas olah
Mesin Screw press
Misalkan % berondolan = 60 %
Massa screw press = 10 ton/ jam
Maka,Q= X 10 ton/ jam
Q = 6 ton / jam
= 6000 kg/ jam
Volume aliran pada screw
press
Selain itu kita juga harus mengetahui
volume aliran, untuk mengetahui
volume aliaran Kita harus mengetahui
berapa harga massa jenis buah
kelapa sawit, dari data yg di dapat
harga massa jenis buah kelapa sawit
= 641 kg/m
3. Oleh karena itu volume
aliran pada screw press adalah:
V
aliran= Q /
= 6000 kg/jam : 641 kg/ m
3Analisa Gaya pada Screw
Press
Gaya Torsi
Screw Press berguna untuk
memindahkan buah hasilke arah
keluar (outlet), dengan adanya
penyempitan di daerah konus akan
menyebabkan pemerasan pada buah
tersebut sehingga minyak keluar dari
daging buah
Daerah paling kritis yang sering menjadi area keausan terjadi pada ujung screw (dari
survei),Diasumsikan titk kritis tersebut terjadi pada jarak maksimal 10 mm dari sisi
Pembebanan pada screw
press
Gambar di atas menunjukkan kondisi pembebanan rata-rata pada jarak r dari sumbu poros. Gaya F merupakan
penjumlahan gaya aksial berupa gaya tekan yang terjadi pada screw. P adalah gaya yang bekerja untuk memindahkan beban (material kelapa sawit). Gaya N adalah gaya normal, sebagai akibat dari gaya tekan material
terhadap screw. Gaya µN
adalah gaya gesek yang terjadi pada
permukaan kontak material kelapa sawit dan permukaan screw. Gaya normal dihitung
dengan mempertimbangkan faktor
pembebanan yang mengindikasikan jumlah total permukaan kontak screw dengan
E. Tegangan Pada Screw
Press
Ada dua bentuk tegangan yang terjadi
pada screw press yaitu tegangan
Rumus mencari Tegangan Geser :
=
Dengan : : tegangan geser D : gaya geser (gaya lintang)
S : statis momen
b : lebar bidang geser Ix : momen inersia
Rumus mencari Tegangan Lentur
=
Dengan : : tegangan Lentur Y : jarak tegangan yang ditinjau ke garis netral
Ix : momen inersia terhadap sumbu x M : momen luar
KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan
Dari hasil perancangan di atas maka, dapat disimpulkan screw press banyak digunakan dalam industri terutama industri pengolahan kelapa sawit.
Selain itu dengan adanya perancangan screw press kita dapat mengetahui seberapa besar kapasitas suatu bahan yang bisa diproses pada screw press
mengetahui kegunaan screw press yg sebenarnya.
2. Saran
Sebaiknya lebih banyak menyediakan situs – situs yang berhubungan dengan perancangan screw press
