Aries Afrianto Dr. Ir. Heru Mirmanto,MT

PERHITUNGAN ULANG INSTALASI UDARA BERTEKANAN PADA PROSES PRODUKSI DI PT. COCA-COLA BOTTLING INDONESIA GEMPOL PLANT Oleh :. Aries Afrianto 2106.030.017. Dosen Pembimbing :. Dr. Ir. Heru Mirmanto,MT.

LATAR BELAKANG.

LATAR BELAKANG. Dari berbagai peralatan produksi yang dipakai pada PT COCA-COLA BOTTLING INDONESIA hampir semuanya memakai prinsip otomasi berbasis sistem udara bertekanan. Kebutuhan udara pada proses produksi ini dipenuhi oleh kompresor jenis screw..

PERUMUSAN MASALAH. permasalahan dalam penulisan tugas akhir ini adalah bagaimana cara memilih kompresor yang paling sesuai berdasarkan kapasitas dan tekanan dari peralatan yang digunakan serta kerugian – kerugian tekanan pada instalasi perpipaan ..

TUJUAN. 1. Perhitungan kapasitas udara yang masuk pada 2. 3. 4. 5. 6. 7.. setiap peralatan yang digunakan. Perhitungan Laju aliran masa udara Pada setiap peralatan yang digunakan. Perhitungan kecepatan aliran pada pipa Perhitungan kerugian tekanan pada instalasi Perhitungan tekanan minimal pada receiver tank Perhitungan tekanan maksimal pada receiver tank Pemilihan kompresor yang sesuai.

BATASAN MASALAH. 1. Tidak memperhitungkan perpindahan panas. pada instalasi. 2. Aliran fluida incompresibel. 3. Aliran dianggap steady state dan steady flow..

METODOLOGI. Start Study Literatur dan Survey di PT. COCA-COLA BOTTLING INDONESIA GEMPOL PLANT Pengambilan Data. Diagram Alir Tugas. Akhir. tidak. Perhitungan : a. Kapasitas peralatan b. Laju aliran masa udara c. Kerugian tekanan d. Kapasitas Total e. Air Receiver Tank Pemilihan Kompresor ya. Kesimpulan.

Data-Data Hasil Survey.  Case packer Line 1.  Warmer line 1. Tekanan Kerja. : 5,8 bar. Tekanan Kerja. : 4 bar. Diameter luar pipa. : 30,8 mm. Diameter luar pipa. : 34,5 mm. Silinder double acting. Pneumatik valve. 35 mm x 50mm. 106 mm x 10 mm (10 buah). 38 mm x 85mm  Cartoon Erector Line 1(1&2). Tekanan Kerja. : 5 bar. Diameter luar pipa. : 26,2 mm. Silinder double acting 29,5 mm x 50 mm 42,5 mm x 670 mm (2 buah) 32 mm x 450 mm.  Rinser Line 1. Tekanan Kerja. : 40 Psi. Diameter luar pipa. : 25,6 mm. Kapasitas. : 1 cfm.  CarbooCooler Line 1. Tekanan Kerja Diameter luar pipa : 2 inch Pneumatik valve 106 mm x 10 mm (5 buah). : 3,8 bar.

Rinser. Carton Erector.

 Filler Line 1.  Cartoon Sealer line 1. Tekanan Kerja. : 7,1 bar. Tekanan Kerja. : 4,2 bar. Diameter luar pipa. : 30,8 mm. Diameter luar pipa. : 30,8 mm. Silinder double acting. Silinder double acting. 47 mm x 360mm (70 buah). 30 mm x 225 mm.  Labeller Line 1.  Case Packer Line 2. Tekanan Kerja. : 4,8 bar. Tekanan Kerja. : 5,8 bar. Diameter luar pipa. : 30,8 mm. Diameter luar pipa. : 21,6 mm. Silinder double acting. Kapasitas. 32 mm x 10 mm. 2 liter x produk.  Date Coder Line 1.  UncaserLine 2. Tekanan Kerja. : 5,8 bar. Tekanan Kerja. : 5,8 bar. Diameter luar pipa. : 2 inch. Diameter luar pipa. : 21,6 mm. Kapasitas 14. L min. Kapasitas 2 liter x produk.

Labeller. Filler.

 Mixer Line 2.  EBI (Empty Botol Inspector) line 2. Tekanan Kerja. : 6,8 bar. Tekanan Kerja. : 7 bar. Diameter luar pipa. : 21,5 mm. Diameter luar pipa. : 21 mm. Pneumatik valve. Kapasitas. : 4 cfm. 106 mm x 10 mm (6 buah).  Checkmate Line 2.  Washer Line 2. Tekanan Kerja. : 5,4 bar : 21 mm. Tekanan Kerja. : 4 bar. Diameter luar pipa. Diameter luar pipa. : 33,8 mm. Kapasitas. Pneumatik valve. 0,8. 106 mm x 10 mm (12 buah).  Datecoder Line2.  Filler Line 2. Tekanan Kerja. : 5,8 bar : 21 mm. m3 hours. Tekanan Kerja. : 7,1 bar. Diameter luar pipa. Diameter luar pipa. : 61,1 mm. Kapasitas. Silinder double acting 47 mm x 360mm (82 buah). 14. L min.

Mixer. Checkmate.

 Palletizer Line 2.  Washer Line 3. Tekanan Kerja. : 7,5 bar. Tekanan Kerja. : 4 bar. Diameter luar pipa. : 26,2 mm. Diameter luar pipa. : 33,8 mm. Silinder double acting. Pneumatik valve. 320 mm x 800 mm (4 buah). 106 mm x 10 mm (12 buah). 320 mm x 125 mm.  UHT line 3. 80 mm x 400 mm. Tekanan Kerja. : 5,5 bar. 83 mm x 200 mm. Diameter luar pipa. : 26,8 mm.  Case Packer Line 3. Kapasitas. Tekanan Kerja. : 5,8 bar. 12. Diameter luar pipa. : 21,6 mm.  Filler Line 3. Kapasitas 0,15. m3 hours. / 1000 bottle. m3 hours. Tekanan Kerja. : 7,2 bar. Diameter luar pipa. : 20,8 mm. Silinder double acting 47 mm x 360mm (63 buah).

Palletizer. Casepacker /Uncaser.

 EBI (Empty Botol Inspector) line 3. Tekanan Kerja. : 7 bar. Diameter luar pipa. : 21 mm. Kapasitas. : 4 cfm.  Date Coder Line 3. Tekanan Kerja. : 5,8 bar. Diameter luar pipa. : 21 mm. Kapasitas L 14 min. EBI.

Gambar Instalasi perpipaan.

Perpipaan Jenis Pipa : SGP pipe SCH 40 (Galvanis) Diameter Pipa Besar : 0,0525 m Diameter Pipa Kecil : 0,0158 m. Accesories yang digunakan : • Gate valve • Elbow 900 • Exit jenis reentrant • Sambungan tee. Komponen-komponen : ∙ Air Dryer ∆P : 24000 Pa ∙ Oil Separator ∆P : 24000 Pa.

PERHITUNGAN. 1. Perhitungan Kapasitas Setiap Alat. 2. Perhitungan Laju Aliran Masa Udara 3. Perhitungan Kecepatan Udara. 4. Perhitungan Kerugian Tekanan 5. Perhitungan Kapasitas Total. 6. Tekanan Minimum Pada Receiver Tank 7. Pemilihan Kompresor.

Perhitungan Kapasitas Udara. Perhitungan kapasitas Silinder Pneumatik Single Acting (digunakan pada peralatan filler dan pneumatik valve). πD. Q= Dimana : 4 Q = Kapasitas D = Diameter piston S = Panjang Langkah Rod. 2. ×S.

Perhitungan Kapasitas Udara. Perhitungan kapasitas Silinder Pneumatik Double Acting (Digunakan Pada peralatan Palletizer, Date coder ,dsb). Q=. πD 4. 2. ×S ×2. Dimana : Q = Kapasitas D = Diameter piston S = Panjang Langkah Rod.

Perhitungan Laju Aliran Masa Udara. Dari Persamaan kontinuitas :. Maka :. Dimana : = Laju aliran Udara ρ = Masa Jenis Udara V = Kecepatan Aliran udara A = Luas Penampang Aliran Q = Kapasitas Alat.

Perhitungan Masa Jenis Udara. Perhitungan massa jenis udara : Dimana : P ρ= RT Pabsolut R T. = kPa = 287 ( table Thermodinamika ) = 27 = ( 27˚ + 273˚ ) = 300˚K.

Perhitungan Kerugian Tekanan Mayor Dimana : f = friction factor = masa jenis udara L = Panjang pipa D = Diameter Pipa V = Kecepatan udara pada pipa.

Perhitungan Kerugian Tekanan Minor. Dapat dihitung menggunakan rumus : Atau. Dimana : f = friction factor k = K faktor untuk accecoris = masa jenis udara = Ekuivalent Leght untuk acceoris V = Kecepatan udara pada pipa Nilai f didapatkan dari fungsi nilai Re da Relative roughnes pada Moddy Diagram.

Perhitungan Kecepatan Udara Pada Pipa. Perhitungan persamaan :. Q V = A. kecepatan. udara. dimana :. dapat. dihitung. V : Kecepatan Aliran Udara Q : Kapasitas Alat A : Luas Penampang Pipa. dengan.

Perhitungan Reynold number Dapat dihitung dengan rumus :. ρ .V .D Re = µ. µ. Dimana : = Masa Jenis Udara V= Kecepatan Aliran udara D = Diameter pipa. : Viskositas absolut udara pada temperature 27 ºC :.

Relative Roughnes Pipa e (Roughnes) Dapat dicari dari tabel roughnes pipa kemudian dapat dicari Relative Roughnes dengan rumus : Dimana : e = Roughness pipa D = Diameter pipa ..

Moddy Diagram.

KerugianTekanan PadaTitik 1.

KerugianTekanan PadaTitik 2. = 63320 Pa.

Tekanan Minimum Pada Receiver Tank. Pmin = P1+ ΔP Instalasi titik 2+ 101325 Pa = 887038,95 Pa + 63320 Pa+ 101325 Pa = 1051683,85 Pa.

Perhitungan Kapasitas Total. Dapat dihitung dengan rumus :. Dimana : P1 = Tekanan Absolut Yang dibutuhkan. V1 = Kapasitas Udara yang dibutuhkan alat P2 = Tekanan Atmosfer V2 = Kapasitas Total udara.

Pemilihan Kompresor Dari perhitungan di dapatkan kebutuhan udara pada peralatan sebesar dan tekanan sebesar 10,51 bar maka dipilih kompresor : Jenis. Type Kapasitas Tekanan Daya. : Kompresor screw : Kaeser D141 : 10,8 : 12 bar : 75 Kw.

Perhitungan Tekanan Maksimal Dari rumus untuk receiver tank Maka.

KESIMPULAN. Dari Hasil Perhitungan didapatkan : 1. Kapasitas udara yang dibutuhkan untuk menjalankan seluruh 2. 3. 4. 5.. peralatan adalah Laju aliran udara melalui pipa sebesar 0,291458 . Besar kerugian tekanan pada instalasi sebesar 2,0016 bar Tekanan minimal pada receiver tank sebesar 10,5 bar Tekanan maksimal pada receiver tank sebesar 11,3 bar..

TERIMA KASIH. Surabaya, Juli 2009.

Diagram relative roughness pipa.

Tabel diameter pipa.

Tabel diameter pipa.

Tabel Roughness pipa.

Tabel K faktor.