PERBAIKAN DAN VJI FVNGSI TVNGKV HERAEVS

(1)

PERBAIKAN DAN VJI FVNGSI

TVNGKV

HERAEVS

Ngatijo, Pranjono

ABSTRAK

PERBAIKAN DAN UJI FUNGSI TUNGKU HERAEUS. Telah dilakukan perbaikan Tungku Heraeus K 1700/1 yang merupakan peralatan untuk percobaan perlakuan panas dalam kondisi atmosfir sampai suhu 1600 °C. Perbaikan dilakukan agar tungku dapat berfungsi dengan baik sehingga bisa menjamin kesiapan alat untuk dioperasikan. Perbaikan dilakukan dengan mengganti 6 buah elemen pemanas dan 2 buah thyristor, selanjutnya diuji fungsi pad a suhu 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400 dan1550

°c

selama 2 jam. Hasil perbaikaan dan uji fungsi menunjukkan bahwa alat bisa beroperasi dengan baik. Penunjukan indikator suhu terhadap seting suhunya mengikuti persamaan garis y = 1,221x - 156,97, dimana x adalah seting suhu operasi dan y adalah penunjukan indikator suhu tungku dengan koefisien korelasi (R2) sebesar 0,9974.

Kata kunci : perbaikan, uji fungsi.

PENDAHULUAN

Salah satu fasilitas penelitian yang ada di Instalasi Elemen Bakar Eksperimental (IEBE) adalah tungku Heraeus K 1700/1 merupakan peralatan untuk percobaan perlakuan panas dalam kondisi atmosfir sampai suhu 1600

°c.

Tungku tersebut sejak bulan April 2007 tidak dioperasikan karena mengalami kerusakan. Kerusakan diduga karena ada elemen pemanas yang putus dan komponen thyristor yang tidak berfungsi. Mengingat pentingnya tungku tersebut dalam mendukung kegiatan penelitian, maka perlu diperbaiki. Dengan dilakukan perbaikan diharapkan tungku dapat berfungsi dengan baik sehingga alat siap dioperasikan untuk mendukung kegiatan penelitian.

Tungku ini mempunyai 3 bagian utama yang mencakup konstruksi, sistem elektrik dan sistem kendali.

1. Konstruksi

Konstruksi terdiri dari penyangga (kerangka) yang berfungsi menopang dan melindungi bagian dalam tungku. Bagian ini terbuat dari bahan yang sangat kuat sehingga dapat menyangga/melindungi bagian dalam tungku dari benturan atau tumbukan benda lainnya.

Konstruksi tungku mempunyai 2 kerangka utama yaitu : a. Kerangka panel kendali

b. Kerangka tungku pemanas.

2. Sistem Elektrik

Sistem elektrik merupakan suatu komponen-komponen yang sang at penting dalam pengoperasian tungku dari mulai sampai dihentikannya pengoperasian. Sistem elektrik mempunyai b6berapa bagian utama yaitu :

a.

Main switch

Melalui saklar utama sumber listrik dapat masuk ke dalam sistem tungku dengan diberi pengaman berupa sikring. Di dalam sistem kendali terdapat kotak dan terdapat saklar untuk

(2)

ke dalam tungku.

Tegangan primer trafo 220 V dengan arus 25 A. Tegangan sekunder trafo 80 V dengan arus 68 A.

c. Thyristor

Thyristor pad a tungku mempunyai type AEG T 25 N 800 BOF 31 T 7. Berfungsi untuk mengatur daya atau mengatur komponen-komponen aktif yang diberi pengaman berupa sikring.

d. Elemen pemanas

Elemen pemanas berjumlah 8 buah yang berada disisi kanan dan kiri ruang bakar masing-masing terdiri 4 buah yang tersusun serio Elemen pemanas terbuat dari bahan MoSi2 dengan tegangan 80 V dan arus 25 A yang berfungsi untuk mengeringkan material.

3.

Sistem Kendali

a. Sistem kendali merupakan sistem yang mengatur atau mengendalikan suhu di dalam tungku pemanas, sehingga suhu dapat diatur dengan baik dan pemanasan tungku dapat bekerja sempurna.

b. Sistem kendali suhuditunjukkan seperti gambar behkut :

Referensi Suhu +

Kendali PIO

Termokopel

Elemen pemanas

Gambar 1. Sistem kendali PIO

Sistem kendali yang digunakan adalah sistem kendali PIO yang ditunjukkan pada Gambar 1, dim ana kerja kendali didasarkan pad a masukan kendali yang berupa selisih antara referensi suhu umpan balik kendali (Termokopel). Sekali referensi suhu ditetapkan maka kendali PIO akan mempertahankan suhu Plant (Termokopel) konstan/tetap sesuai referensi suhu.

(3)

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Gambar 2. Tungku Heraeus K 1700/1

Keterangan :

1. Temperatur limit cut off

2. Potensio kendali temperatur skala 100 DC 3. Indikator temperatur tungku

4. Potensio kendali temperatur skala 1 DC 5. Lampu merah untuk indikator proses

6. Lampu putih untuk indikator tegangan PLN (power supply) 7. Tombol pemutus untai pemanas

8. Tombol penghubung untai pemanas 9. Saklar Utama

10. Kerangka panel kendali 11. Pintu tungku

12. Kerangka tungku Spesifikasi Teknis Furnace Suhu operasi maksimal

Waktu pemanasan sampai 1600 DC

Waktu pendinginan dari suhu 1600 DC ke suhu 200 DC Dimensi ruang panas

Daya

Konsumsi listrik pad a suhu 1600 DC Voltase control circuit

sistem heating Arus Fuse 1600 DC

±

30 menit

±

90 menit lebar 130 mm tinggi 160 mm panjang 220 mm 5,5 kVA 3,4 kWh/h

220 V satu phase AC, 50 Hz 80V

25A 35A

(4)

Bahan yang digunakan elemen pemanas, thyristor dan klem

Alat

Alat yang digunakan multimeter dan toolset

Cara Kerja

Penggantian elemen pemanas dilakukan dengan membuka tutup kerangka tungku pemanas bagian atas, kemudian dibuka klem koneksi antar elemen pemanas. Selanjutnya elemen diangkat dan element holder dibuka diganti elemen yang baru. Sedangkan penggantian thyristor dilakukan dengan membuka tutup bagian belakang panel kendalL Selanjutnya dibuka thyristor diganti dengan yang baru.Uji fungsi dilakukan pada suhu 400,600,800, 1000, 1200, 1400 dan1550 DC selama 2 jam.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kondisi tungku saat rusak terpasang 6 elemen pemanas, 4 buah qengan ukuran distance (A) 2,5 em,

call

2 bush ukuran distance (A) 5 em. Sehingga perbaikan dilakukan penggantian elemen pemanas sesuai dengan spesifikasi elemen pemanas aslinya yang mempunyai ukuran distance (A) 2,5 em, dengan jumlah elemen pemanas terpasang sebanyak 8 buah.

Elemen pemanas baru yang dipasang mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Type

Size

Heating zone (Le) Terminal End (Lu) Distance (A)

: Moly-D MD-33 : 3/6

: dia. 0.12 in., length 155 em : dia. 0.24 in, length 145 em : 2,5 em

(5)

Gambar 4. Kondisi klem sebelum diperbaiki

(6)

Thyristor

Gambar 7. Thyristor yang diganti

Tabel 1. Data uji fungsi tungku Durasi WaktuPenunjukan Indikator (oe)

Setting Suhu Saat Suhu No Konstan (0C) tercapai (menit) 30' 60'90' 120' 1 40025025025025010 2 60054054054054010 3 80076076076076010 4 100098098098098015 5 1200120012001200120025 6 1400141014101410132040 7 1550·155015601560124063

Data Tabel 1 menunjukkan pad a seting

12000e

penunjukan indikator sam a dengan setting suhunya. Seting dibawah

12000e

penunjukan indikator dibawah seting suhunya, sedangkan setting diatas

12000e

penunjukan indikator juga diatas setting suhunya. Hal ini dimungkinkan karena termokopel tungku dibungkus keramik sehingga pad a suhu rendah panas yang diserap oleh keramik relatif besar dibanding dengan jumlah panas yang ada di dalam tungku, sedangkan pad a pengaturan suhu tinggi panas yang diserap keramik relatif sedikit dibanding jumlah panas yang ad a dalam tungku.

Pada setting suhu

15500e

durasi waktu saat suhu konstan tercapai adalah 63 menit lebih dari dua kali durasi yang tertulis pada spesifikasi alat yang pada suhu

16000e

durasinya hanya ±30 men it, namun demikian kondisi tersebut sama dengan kondisi operasi sebelum rusak. Penunjukan indikator suhu terhadap seting suhunya mengikuti persamaan garis y = 1,221 x - 156,97, dim ana x adalah seting suhu operasi dan y adalah penunjukan indikator suhu tungku dengan koefisien kerelasi

(7)

1800 1600 = 1.1221x -156.97 R2 = 0.9974 _ 1400

()

0

~.•.. 1200 ra

=

't:I

_!:

::

1000-800 ra

~

·c

::J 600 ::J

a.

!:

Qj 400 200 I

I

•

0 0 500100020001500

Setting suhu (oC)

Gambar 8. Grafik hubungan setting suhu terhadap penunjukan indikatorsuhu

KESIMPULAN

1. Alat setelah diperbaiki dapat berfungsi dengan baik.

2. Pada setting suhu 12000C penunjukan indikator sama dengan setting suhunya. Setting suhu di bawah 1200°C penunjukan indikator di bawah setting suhunya, sedangkan setting di atas 1200 °c penunjukan indikator juga diatas setting suhunya.

DAFTAR PUSTAKA

[1] ANONIM, Operating Instructions High-Temperature Chamber Furnace HERAEUS K 1700/1. [2] SANTO SANJAYA, Laporan Praktek Kerja Industri (PRAKERIN) di BTBBRD P2TBDU, Serpong,