Perancangan Heat Exchanger dengan Type Shell-Tube untuk Meningkatkan Efektivitas Waktu Pemanasan di PT. Sinar Mas Agro Resources and Technology Tbk Belawan

. . � '. ·�.

PERANCANGAN HEAT EXCHANGER OENGAN TYPE 1 ..f/; . ·.� � t )

SHEll

^..

fUSE U N T U K MENINGKATKAN EF E KTIV I T A S WA� /..q ;:�:��;�

^.....

: .. "._·

__ .. · ·

PEf*tANASAN DI PT. S I N A R MAS A�RO RESOURCES Atftl�.1�� \0 · �;�:}�; .

TECHNOLOGY T b

^..

·k

^•. (·�:�---� ..

- • . • "-,�./� i'i �-··

BELAWAN - - -

TUCAS SARJANA

.Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratao lljian Sarjana Teknik lndustri- Universitas Medan Area

Medan

Oleh:

DEDlANTO

No.Stb: 00.815.0042

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKUL TAS TEKNIK UNIVERSITAS Ml:OAN AREA

2003

UNIVERSITAS MEDAN AREA

.

^{·. ".} : . . . . .

. .

^{. . .}

PERANCANGAN HEAT EXCHANGER OENGA:N

SHELL .. TUBE UNTUK MENINGKA TKAN EFEKTIVl'f AS WAKTU

PEMANASAN DI PT. SINAR MAS AGRO RESOURCES AND TECHNOLOGY .Tbk.

BELA WAN

TVGAS SARJ ANA

Oleb;

DEDIANTO No. Stb: 00.815.0042

l\rlenyetujui :

Meugetahui :

Tuoggal Lu·I us : ... .

DEDIANTO No. Stb: 00.815.0042 00.815.0042

l\rlenyetujui :

Meugetahui :

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Kami yaug Lt:dan<la tangan <libawah ini menyatakan bahwa setelah melakukan : Seminar Pro}Jo!.m.l Tugas

Akhir

Bimbingan Terhadap ·ruwas Smj<.mii

Seminar Draft

Togas

^S

arjana

Pemeriksaan/Perbaikan Terhadap Tugas sm-jana Ter11lli.bp Mahasiswa:

Nama : DEDIANTO

·Ne. Stambuk : 00. 815. 0042

Tempat I

Tg.1.

^{Lahir :}

Tj.

Tiram I 24 Desember 1975

Judul Tugas Sarjana : Perancangan Heat Exchanger dengan Type Shell

-

^Tube

untuk meningkatkan efektivitas waktu pemanasan Di PT.8inar Mas Agro R�source� Tedmology. Thk Belawan

Menetapkan Keputusan Hasil Evaluasi Sbb : L D�at menerima Draft

Tugas sarjana

2. Dapat menerima. pembuatan buku Tugas Sarjana

dan

kt".pacl.a penulisnya diberikan izin

wituk :

MENEMPUH

UJIAI� AKHIR Yang diseleogggarakan

pada tanggal:

Ttam

Pembimbing

^I

Penguji:

1. Ir. Hj. Hamm. AS. MT 2. Ir. M Banjamahor 3. Ir. Kamil Mustafa. MT

Nama : DEDIANTO

·Ne. Stambuk : 00. 815. 0042

Tempat I

Tg.1.

^{Lahir :}

Tj.

Tiram I 24 Desember 1975

Judul Tugas Sarjana : Perancangan Heat Exchanger dengan untuk meningkatkan efektivitas PT.8inar Mas Agro R�source�

Belawan

Menetapkan Keputusan Hasil Evaluasi Sbb : L D�at menerima Draft

Tugas sarjana

2. Dapat menerima. pembuatan buku Tugas Sarjana

dan

kt".pacl.a diberikan izin

wituk :

MENEMPUH

UJIAI� AKHIR Yang diseleogggarakan

pada tanggal:

UNIVERSITAS MEDAN AREA

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena rahmat dan hidayat-Nya .penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan

baik

Dengan seg<tla kerendahan hati penulis menyampaikan sebuah sumbangan buah

pikiran

dengan judul

"Perancangan Heat Exchanger Dengan Type Shell�tube Unhrk Meningkatkan Efektivitas \Vaktu Pemanasan di PT. Sinar Mas Agro Regources and Tech11o!ogy .Tbk Belawan." kepad.a para pembaca.

Penulisan karya ak.hir ini men:pakan Tugas Sa1

j

^{ana yang}

(fo1juka11

^penulis

tmtuk

memenuhi persyaratan ujian Sarjana Teknik Tndustri, Fakultas Teknik Universitas Medan Area.

Dalam pe!aksanaan dan penyusunan Tugas Sarjana rn1, penulis banyak me.:ndapatkan bantuan dan peran se1ta yang sangat bennanfaat dari berbagai pihak.

Untuk itu pada kesempatan ini penul

i

s mengucapkan

terima kasih

^kepada

:

1. Bapak Tr. Kamil Must1fa, MT selaku pemhantu Debm l Fakultas Teknik Tnduf,'tri Universitas Medan Area.

2. Ibu Ir. Haniza A.S. MT seJaku Dosen pembimbing I 3. Bapak Tr. M. Ranjarnahor selaku Dosen pernbimbing TT

4 Bapak Albert Kosasih selaku Manager Factory PT SMART Thk Belawan 5. Rapak Rebo \Vy selaku Kepala T .aboratorium

6. Bapak Agus Salim selaku Supervisor Margarine Pla11t

Efektivitas \Vaktu Agro

Tech11o!ogy .Tbk Belawan." kepad.a para pembaca.

Penulisan karya ak.hir ini men:pakan Tugas Sa1

j

^{ana yang}

(fo1juka11

memenuhi persyaratan ujian Sarjana Teknik Tndustri, Fakultas Teknik Medan Area.

Dalam pe!aksanaan dan penyusunan Tugas Sarjana rn1, me.:ndapatkan bantuan dan peran se1ta yang sangat bennanfaat dari

itu pada kesempatan ini penul

i

s mengucapkan

terima kasih

^kepada

Bapak Tr. Kamil Must1fa, MT selaku pemhantu Debm l Fakultas Universitas Medan Area.

Ir. Haniza A.S. MT seJaku Dosen pembimbing I Bapak Tr. M. Ranjarnahor selaku Dosen pernbimbing TT

UNIVERSITAS MEDAN AREA

7. Bapak Petrus selaku Personal & General Affair Head PT. SMART Tbk Belawan

8. Selurnh

^{Dosen dan} Pegawai Jumsan Teknik Industri, Universitas Medan Area.

9. Karyaw�n da.n Sta.ff PT. SMART Tbk Belawan

10. Dan seluruh reka.n-rekan r.1ahasiswa yang telah banyak membantu dan na.manya.

tidak dapat 1fauliskan satu persatu.

Teristimewa kepada Ibunda dan Ayahanda tercinta serta adik-adik tersayang yang telah memberikan dorongan dan doa.

Penulis menyadari dalam penulisan Tugas Sarjana ini, masih banyak ditemui kekurangan-kekurangan. Oleh sebab itu penulis dengan senang ha.ti menerima kritikan dan saran yang bersifat mem

b

^{angun demi} kesempumaan Tugas Saijana ini.,

Akhir kata penulis mengharapkan semoga penulisan Tugas Satjana ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.

Medan, 11Februari2003 Penulis

( Dedi Anto) telah memberikan dorongan dan doa.

Penulis menyadari dalam penulisan Tugas Sarjana ini, masih kekurangan-kekurangan. Oleh sebab itu penulis dengan senang ha.ti

saran yang bersifat mem

b

^{angun demi} kesempumaan Tugas Saijana Akhir kata penulis mengharapkan semoga penulisan Tugas memberikan manfaat bagi kita semua.

Medan, 11Februari2003 Penulis

UNIVERSITAS MEDAN AREA

KATA PENGANTAR DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL DAFT AR GRAFIK D ^• ..\FTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN ABSTRAKSI

BAB I. PENDAHULUAN

DAFTAR ISi

Halaman

1.1. Latar Belakang Masalah. . . 1

1.2. Pembatasan Masalah dan Asumsi . . . 2

1.3. Pentingnya Pemecahan Masalah... .. . . .. . . . . . . . . . . . .. . . . . .. 3

1.4. Metodologi Penelitian . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . .. . . . ... ... .. .. 3

BAB II. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN II.1. Sejarah dan,Gambaran Umum Perusahaan... .. . .. ... 5

II.2. Struktur Organisasi . . . . . .. . .. .. . . .. . . . .. . . .. . .. .. 7

II. 3. Tenaga Kerja . . . 10

II.4. Waktu Kerja ..

.

^..

.

^.

.

^{. ..}

.

^...

-�-...

¹¹

II. 5. Sistem Pengupahan dan Kesejahteraan Karyawan . . . 11 AR GRAFIK

TAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN ABSTRAKSI

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah. . . 1.2. Pembatasan Masalah dan Asumsi . . . 1.3. Pentingnya Pemecahan Masalah... .. . . .. . . . . . . . . . . . 1.4. Metodologi Penelitian . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . .. . . . ...

II. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

II.1. Sejarah dan,Gambaran Umum Perusahaan... ..

UNIVERSITAS MEDAN AREA

II.6. Uji Kualitas dan Bahan baku ^. . . . .. . . .. . . 12

Il. 7. Proses Pengolalmn ... ^. 16

BAB III .LA�TDASAN TEORI Ill. I. Per..gertian Haet Transfer ... . 21

III.2. Mekanisme Perpindahan Kalor ._. . . . . . . . .. . . .. . . 21

III.3. Perpindahan Kalor Proses... 2 5 Ill. 4. Alat Penukar Panas (Heat Exchanger) . . . 2 5 III.5. Bagian Alat Penukar Kalor Shell dan Tube . . . .. 29

IU.6. Mass Velocity (Percepatan Aliran Massa) . . . 34

III. 7. Bilangan Reynold (Reynold Number)... 36

III.8. Koefisien Perpindahan Kalor . . . 37

III.9. Temperatur Dinding Tube... 39

III.10 Shell side Pressure Drop (penurunan Tekanan Pada sisi shell). 40 III.11. Tube-side Pressure Drop (penurunan Tekana Pada sisi tube).. 41

III.12. Faktcr Pengotoran (Dirt Factor) ^{. .}..^{. . . .}...._....... 42

III.13. Beda Suhu rata-rata Log (.1.

TL\frn)

_........_...._......._.... 44

, III.14. Penggunaan Uap (Steam) Sebagai Media Pemanas ..._.._..._.._... 4 5 Ill.15. Pengertian Biaya . . . 46

III.16. Elemen-Elemen Biaya ... 47

IV

Ill. 4. . 4. . Alat Penukar Panas (Heat Exchanger) . . . III.5. Bagian Alat Penukar Kalor Shell dan Tube . . .

IU.6. Mass Velocity (Percepatan Aliran Massa) . . . III. 7. Bilangan Reynold (Reynold Number)...

III.8. Koefisien Perpindahan Kalor . . . III.9. Temperatur Dinding Tube...

III.10 Shell side Pressure Drop (penurunan Tekanan Pada

III.11. Tube-side Pressure Drop (penurunan Tekana Pada sisi

III.12. Faktcr Pengotoran (Dirt Factor) ^{. .}..^{. . . .}...._.......

III.13. Beda Suhu rata-rata Log (.1.

TL\frn)

_........_...._..

,

III.14. Penggunaan Uap (Steam) Sebagai Media Pemanas ..

UNIVERSITAS MEDAN AREA

BAB IV. PENGUJ\1PULANDATA

IV. I. Data Proses Pemanasan Pada Sistem Li.una . . . . . ... 50

IV.2. Mekanisme Pertukanrn Kalor Sistem ^{Lama . . ..}. . . ..^..^{. .}.^..^. 51

IV.3. Waktu Pemauasan Yang Dibutuhkan Pada siste^{m lama} . . . ..^{. 53}

IV.4. Pemakaian Energi ^{. .}.^{... .}.^{. .}.. . . ..^{. . . .}.. . . ..^..^{. . ..}.^.

54

• IV.5. Biay^{a . ..} .. . . .. . . .. . . ... . . .. 55

BAB V. ANALISADANEVALUASI DATA V.1. Analisa Data ... ... .... 58

V.2. Evaluasi Data .. .^..... . . ..^{. ....... . ...... .......} 76

BAB VI. KESIMPULAN DAN ^SARAN VI. I. Kesimpulan ^. .. . . .. .. . .. . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . .. . .. . . .. . . 84

VI.2.

Saran

. . . 85 DfuI<TA.R PUSTAKA

LAMP IRAN

\'

BAB V. ANALISADANEVALUASI DATA

V.1. Analisa Data ... ...

V.2. Evaluasi Data .. .^..... . . ..^{. ......}

BAB VI. KESIMPULAN DAN ^SARAN

VI. I. Kesimpulan ^. .. . . .. .. . .. . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. .

VI.2.

Saran

. . . .. . . .

DfuI<TA.R PUSTAKA LAMP IRAN

UNIVERSITAS MEDAN AREA

DAFTAR TABEL

Tabel Halamau

IV. I. Waktu pemanasan RBDPO (palm oil) dengan temp akhir ST'C... 53

IV.2. Pemakaian energi listrik untuk pemanasan 25000 kg RBDPO... 54

IV.3. Pemakaian steam setiap jam pemanasan air menjadi 80°C... 55

IV.4. Biaya Operasional untuk pemanasan 25000 kg RBDPO.... .. .. . . .. 56

IV.5. Biaya Maintenance setiap tahun . . . .. . . . .. . . 57

V.1. Pemakaian energi listrik pada sistem shell-tube... ... 77

V.2. Biaya pemakaian energi listrik dan steam pada sistem baru... 78

V.3. Biaya Maintenance sistem shell-tube per tahun ^. . . . .. . . .. . . 80

V.4. Perbandingan Waktu Pemanasan Sistem Jaket dengan Sistem Shell-tube untuk 25000 kg RBDPO . . . 81

V.5. Perbandingan Total Biaya Operasi Sistem Jaket dengan Sistem Shell-tube Untuk 6 kali pengoprasian ^. . . . 82

Y.6. Perbandingan Total Biaya Maintenance Sistem Jaket dengan Sistem Shell-tube per tahun . . . 83

VI

IV.4. Biaya Operasional untuk pemanasan 25000 kg RBDPO....

IV.5. Biaya Maintenance setiap tahun . . . .. . . . ..

V.1. Pemakaian energi listrik pada sistem shell-tube...

V.2. Biaya pemakaian energi listrik dan steam pada sistem baru...

V.3. Biaya Maintenance sistem shell-tube per tahun ^. . . . .. . . V.4. Perbandingan Waktu Pemanasan Sistem Jaket dengan Sistem

Shell-tube untuk 25000 kg RBDPO . . . V.5. Perbandingan Total Biaya Operasi Sistem Jaket dengan Sistem

Shell-tube Untuk 6 kali pengoprasian ^. . . . Y.6. Perbandingan Total Biaya Maintenance Sistem Jaket dengan

Shell-tube per tahun . . .

UNIVERSITAS MEDAN AREA

OAFTAR GRAFIK

Grafik Hal am an

1 Perbandingan waktu pemanasan Sis tern Shell-tube dengan sistem jaket . . . 81

.2. Perbandingan Biaya Operasi Sistem Shell-tube dengan sistem jaket untuk

6 _kali proses . . . 82

\ .3. Perbandingan Biaya Maintenance Sistem Shell-tube dengan Sistemjaket

per tahun . . . 83 6 _kali proses . . . .

Perbandingan Biaya Maintenance Sistem Shell-tube dengan Sistemjaket per tahun . . . .

UNIVERSITAS MEDAN AREA

OAFTAR GAMBAR

Gamhar Halaman

TT , ,("!, 1 ' . -. • . • l"'I• K ...

R,... T' ¹ T"\ .1

u.;. .:'>tfu.K.wr ¹ . .:'.llVl.t\.j i. OK - . . . . . . . . .

III. t Aliam panas mdalui dim.ling... 22

III. 2. Jenis aiat penukar panas plai rala . . . .. .. . . .. .. . . .. .. .. . . .. . . .. 27 III.3. Heat Exdmnger jenis spiral .^{. _ . _ _} ... ^_ ..^{. _ . . .} . _ _ . _ .. _ . ...^...... ^{_ _ . _ _} . ^_ 28 III.4. Bentuk umurn susunan tube alat penukar kalor... 30 ill.5. Diameter Equivalent tube . .....^.....^....... ....................... .

T"'Y"T t::..

lll.O. Aiat penukar kalor umum sheH dan tube . ...... , ................ . fl!. 7. Bentuk Umum Baffles ... . III.8. Karakteristik aliran ^_ .^.........^.......^.....^....^... ..^.... ^. III. 9. Lok-d.Si pengotonm ^...^....^..^..^.. ^{_ .}.......^..^....^.... ^_ .^... ^{_ .}... ^_ .. III. 10. Profi1 suhu untuk a

H

^ran

sejajar

dan ia wan arah ... . 'v·1. '1 . K onsrruKs1 ang · ^{' ·} t ki · JaKer ^{' ·} b • anan • oaKu ^' marganne ^· .... ^_ ... ^{_ _.}.^..^.. . VI.2. Flow diagram proses pert.ukar-an panas bahan baku margatme ....

V.1. Rancangan aiat penukar kaior shell dan tube . ^{_ . _} .. ^{_ . ·} .^... ^{_ . _ .}...^... .

·v.2. Diag1am aJir mekani:.;me pertukaran kaior sisi:em baru ... .

. .

36 43 44

.. 51

r"

.)L;

... '

rI

"""

IL

III.3. Heat Exdmnger jenis spiral .^{. _ . _ _} ... ^_ ..^{. _ . . .} . _ _ . _ .. _ . ...^...

III.4. Bentuk umurn susunan tube alat penukar kalor...

ill.5. Diameter Equivalent tube . .....^.....^....... ..............

T"'Y"T t::..

lll.O.

T"'Y"T t::..

lll.O.

T"'Y"T t::..

Aiat penukar kalor umum sheH dan tube . ...... , .......

fl!. 7. Bentuk Umum Baffles ...

III.8. Karakteristik aliran ^_ .^.........^.......^.....^....^. III. 9. Lok-d.Si pengotonm ^...^....^..^..^.. ^{_ .}.......^..^....^.... ^_ .

III. 10. Profi1 suhu untuk a

H

^ran

sejajar

dan ia wan arah ...

'v·1. '1 . K onsrruKs1 onsrruKs1 onsrruKs1 onsrruKs1 · · · ^{' ' ' · · ·} t t t ang ang ki · ki · ki · JaKer JaKer JaKer JaKer ^{' ' ' · · ·} b • b • b • b • b • anan anan • • • oaKu • oaKu • oaKu ^{' ' '} marganne marganne ^{· · ·} .... ^_ ...

VI.2. Flow diagram proses pert.ukar-an panas bahan baku margatme V.1. Rancangan aiat penukar kaior shell dan tube . ^{_ . _} .. ^{_ . ·} .^...

UNIVERSITAS MEDAN AREA

DAFTAR LAIV1PiRAN

Lampiran Halamau

1. Diagram proses pengolahan rnargarine dan shortening... ^.

. . . 87

2.

Viscosity dan Specific Heat

palm oil

. . . ..^{. . .}.^{. . .}

) . Thennal Konduktivity for liquid ... ^. 4. Density fiJr Paln1 Oil . . . ..^{.. ·} . . . ... . . . .^{. . .}..^....^{. . . . .}.^{. .}.^.

.

. . . . � . .

5. Viscosity of Gases ... . 6. Fig. Viscosity of Gases ... ^{. .} 7. Fig. S peciftc heat of gases ^.. ^. . . ^{. .}. . . . ^. .. . ^.. .. ^.

.

^{. .. .}

.

^{. . . . . . .. .}

.

^{.. . . . ......}

S. Thermodynamic Properties of Stearn ... ^. 9. Heat Exchanger Condenser and Tube Data ... .

l 0. Tube Sheet Lay

out (Tube Counts) ...

.

l. Approximate Overall Designs Coeffisients ... . 12. Fouling Factor . . . .

l 3.

Tube-side Heat Transfer Curve ...

_.

. Tube-side Friction factors ... ^,

.

. . ...

. .

_.

. .

. . ..

. .

..^. . l .^. hell-side heat Transfer Cmve ... ^.

. Shell-side friction factor ... . l

.

_Fa1.:tor

konversi Satuan

. ..^{. . .}.^.

.

. . . ..^.

.

^{.. ... . ....}

..

_.

..

.

..

^.

.

^{.. .}

.

.

.

..^{. .}

.

.

.

_.. . . .

88

OA ()';!

90 91

93 94 96 97 99 100 101 102

1 ""

lV-'

104 105 4. Density fiJr Paln1 Oil . . . ..^{. . · . ·} . . . . ... . . . .^{. . .}..^....^{. . . . .}.^{. .}.^.

5. Viscosity of Gases ...

6. Fig. Viscosity of Gases ...

7. Fig. S Fig. S peciftc heat of gases ^.. ^. . . ^{. .}. . . . ^. .. . ^.. .. ^.

.

^{. .. .}

.

^{. . . . . . .. .}

.

^{.. .}

S. Thermodynamic Properties of Stearn ...

9. Heat Exchananangeger Condenser and Tube Data ...

l 0. Tube Sheet Lay

out (Tube Counts) ...

l. Approximate Overall Designs Coeffisients ...

12. Fouling Factor . . . .

3.

Tube-side Heat Transfer Curve ...

. Tube-side Friction factors ... ^,

.

. . ...

. .

_.

UNIVERSITAS MEDAN AREA

ABSTRAKSI

De<lianto, "Pentr.cangan Heat Ex.changer dengaa Type SlteU-Tu.be untuk Meningkatkan Efektivitas \Vaktu Pemanasan44, dibawah bimbiugan

k.

Hj.

Ha.o.ir,a. A.S. J'tlT sebagai pemhimhing r dan Ir. M.

B:mjarnahor sehagai

pemhimhing

^n.

PT. Sinar Mas Agro Resources and Tecnclogy.Tbk (Sivf.A.RT) Bela.wan

rc1erupakan sualu badan Usaha Penan.aman Modal Dalam Negeri (P"tvIDN) yang berada dibawah naungan grup SINAR MAS yang berpusat di Jakarta_ PT. SMART Tbk ini berkedudukan di Belawan tepatnya di. jalan Belmera Barn TI yang berada kira-kira 25 Km

dari kota Medan.

Permasalahau yang senng dihadapi oleb_ pihak perusahaan adalah meagenar.

i.vaktu pemanasan bahan baku yang cukup lama untuk keperluan preses karena alat ang digun.aka11 m1tuk pt:manasG.n m.empm1yai kapa.sitas. perpindahan kalor hanya 165 i 7

Kcal/hr.

Hal ioi menyebabkan perlunya tambahan waktu untuk mempro.duk.si margarme ang berkualit<<.). Selain itu juga diperlukaxmya biaya operasional yang tebih besar

ntuk proses tersebut datl tentunya efesiensi biaya pc:oduks.i tidak dapat dilakukarL

Sehubungan dengan hai tersebut diatas penulis melakukan perencanaan sistem proses pemanasan yang barn (shell-tube) dengan kapasitas_ perpindahart kalor s.ebes.ar

Kcal/hr sehi.ngga v.raktu serta biaya produksi dapat diefektitkan.

PT. Sinar Mas Agro Resources and Tecnclogy.Tbk rc1erupakan sualu badan Usaha Penan.aman Modal Dalam Negeri dibawah naungan grup SINAR MAS yang berpusat di Jakarta_

berkedudukan di Belawan tepatnya di. jalan Belmera Barn TI 25 Km

dari kota Medan.

Permasalahau yang senng dihadapi oleb_ pihak perusahaan a i.vaktu pemanasan bahan baku yang cukup lama untuk keperluan

ang digun.aka11 m1tuk pt:manasG.n m.empm1yai kapa.sitas. perpindahan i 7

Kcal/hr.

Hal ioi menyebabkan perlunya tambahan waktu untuk mempro.duk.si ang berkualit<<.). berkualit<<.). Selain itu juga diperlukaxmya biaya operasional

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Berdasarkan pcrhitungan yang dilakukan penulis, bahwa efektifitas w-aktu yang dihasilkan dari perban

d

^{ingan sistem}

jaket

(sistem yang su

d

^ah

ada) dengru1 sistem

sheU-t-ube (sistem b�m) adalah

79,4

^%

d

^an penghematan biaya operasional pemakaian listrik dan steam untuk peman£1.san 25000 kg palm oil yaitu Rp. 22.348 ^_ Sedangkan _penghematan biaya maintenance setiap tahunya adalah Rp. 1.268.394.

UNIVERSITAS MEDAN AREA

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang Perma�alaban

Dalam proses pembuatan m�rgarine, banyak parameter yang sangat menentukan ialitas margarine ya11g diproduksi, salah satunya adalah temperatur fat blend margarine. Temperatur fat blend ini dipenganihi oleh temperatur bahan baku yang akan iolah sehingga kristal margarine dan shortening yang terbentuk menjadi sempurna dan produk akhir menjadi lebih stabil dengan waktu simpan yang relatif cukup lama.

emperatur rata-rata fat blend pada setiap jenis produk yang diproduksi oleh PT ^. Tbk adalah

57 °C.

lTntuk mencapai temperatur fat blend yang diinginkan pada awal proses bahan aku yang akan diolah terlebih dahulu dipanaskan hingga temperatur

5 7°C.

^Sistem

nasan yang dilakukan selama ini adalah dengan memakai tangki yang berjaket air as, dan untuk memanaskan bahan baku tersebut membutuhkan waktu .yang relatif

Hal ini rnengakibatkan produksi yang dihasilkan menjadi sedikit dan butuhkan tambahan waktu produksi untuk bisa rnencapai target kuantitas produksi g direncanakan. Selain itu biaya operasi proses juga rnenjadi lebih mabal kare.'la untuk mengoperasikan peralatan cukup lama. Dengan demikian efisiensi biaya wak'1u operasi tidak dapat dilakukan.

margarine. Temperatur fat blend ini dipenganihi oleh temperatur bahan iolah sehingga kristal margarine dan shortening yang terbentuk menjadi

produk akhir menjadi lebih stabil dengan waktu simpan yang emperatur rata-rata fat blend pada setiap jenis produk yang

Tbk adalah

57 °C.

lTntuk mencapai temperatur fat blend yang diinginkan pada aku yang akan diolah terlebih dahulu dipanaskan hingga temperatur

nasan

nasan yang dilakukan selama ini adalah dengan memakai tangki as, dan untuk memanaskan bahan baku tersebut membutuhkan

Hal ini rnengakibatkan produksi yang dihasilkan menjadi

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Sehubungan dengan hal lersebut penulis tertarik untuk membahas mengena1 pengubahan sistem pertukaran panas pada U1npan bahan baku urrtuk mer.ingkatkan efektivitas

waklu

^operasi yang l:entw1ya akan meningkatkan efisiensi biaya dan

w

^akiu

.. • · k 1 h ^{· • • · ·} d^· s· ^{,.,, •}

ang mgunaKan umu ^· pengu a an marganne uan snurrerrmg pa a 1. i. 1 DK

Beiawan.

1.2. Pemhatasan lVfasalah dan Asumsi

Daiam memecahkan masaiah efoktivitas w&ktu pemaaasarr irn periu diadakan

··1batasan-pembatasan masalah agar tujuan yang diharapkan lebih ierar·ah da:n

rperinci. Adapun batasan masaiah yang di sajikan pada Tugas Sarjana ini adardh : 1. ivforencanakan alat yang dipak:ai unl:uk sistem pemanasan yang barn.

� M ^, ,. • r , · . • . . , .d .

.t.. i 1emoanamgKan e1-eKt1v1tas

w

^aKm pemanasan s1�iem rama engan s1�·n�rn pemanasan yang baru.

3. Membandingkan biaya operasionai perniatan proses pemanasan �istem lama dengan sistem yang barn .

1. Data yang diperoleh dianggap benar

2.

^Temperatur dan laju alirnn in-let steam <lianggap kunstant 3. Temperalur dan laju aliran in-let RBDPO dianggap konstani- 4. Spesifik heat fluida dianggap konstant pada h

n

tasan shed dan tube 5. Pengaruh suhu lingk.ungan diluar sist-em dianggap nol.

2 Pemhatasan lVfasalah dan Asumsi

Daiam memecahkan masaiah efoktivitas w&ktu pemaaasarr irn batasan-pembatasan masalah agar tujuan yang diharapkan rperinci. Adapun batasan masaiah yang di sajikan pada Tugas Sarjana

1. ivforencanakan alat yang dipak:ai unl:uk sistem pemanasan yang

� M ^, ,. • r , · . • . . ,

.t..

� M

.t..

� M i

� M i

� M 1emoanamgKan

� M 1emoanamgKan

� M 1emoanamgKan 1emoanamgKan ^{, ,} ,. • ,. • e1-eKt1v1tas e1-eKt1v1tas e1-eKt1v1tas r , r , · . · .

w

^{aKm • . Km • .} pemanasan s1�iem s1�iem . . . . , , , , rama pemanasan yang baru.

3. Membandingkan biaya operasionai perniatan proses pemanasan dengan sistem yang barn .

1. Data yang diperoleh dianggap benar

2.

^T dan laju alirnn in-let <lianggap kunstant

UNIVERSITAS MEDAN AREA

DAFTAR PUSTAKA

'

1. Abichoiri Hasbu, " Satuan Pengukuran dan Faktor Konversi" Umuk kalangan.

sendiri, PT. ARUN Natural Gas and Liquefaction Co.

2. Agus Sudibyo " PengendaliaLt Mutu Pada lndustri Minyak dan Lemak Pangan"^, Depa1temen Pe1industrian dan Perdagangan , Bogor 1996

3. Blocker, Jhon G, and Wletmer. W. Keith, "Cost Accounting", Third Edition�

Mc Grand-Hill Book Company 1955

4. Donald

Q.

^Kern,"Pr

oc

^{ess Heat} Transfer", International F....ditiou.

McGRAW ^-HILL Book Company (Chemical Engineering Seties

)

¹⁹⁵⁰

5 . Hadi Broto.S, "rV"iasalah Akuntansi" Lembaga Penecbit Fakuf.tas Ekonomi

Universitas Indo

n

^{esia 1977}

6. Hartarto^.D. " Ak:untansi Untuk Usahawan", Lem:baga Penerbit Fakultas Ekonomi Universitas Indonesia 1981

7. J.P Holman, Alih bahasa Ir. E. Jasjfi M.Sc. " PeqJirulahan

Kakir"

Erlangga 1995

8. Karl I.

Ul

^ric

h

^{& Steven D. Eppinger} AJih bahasa Nora Azmi "Perancaagan. dan.

Pengembangan Produk" Penerbit Salemba

T

^{ektlika 200 l.}

9. Poul de Garmo & Jhon R, "Engit1eering Economy" Mac Millan Publishing Co.

New York 1973

10. Technical Departement PT. Prakarsa Langgeng Maju Bersama^"' Heat.

Transfer''

Untuk Kalangan Sendiri

Blocker, Jhon G, and Wletmer. W. Keith, "Cost Accounting", Mc Grand-Hill Book Company 1955

Donald

Q.

^Kern,"Pr

oc

^{ess Heat} Transfer", International McGRAW ^-HILL Book Company (Chemical Engineering Se

Hadi Broto.S, "rV"iasalah Akuntansi" Lembaga Penecbit Universitas Indo

n

^{esia 1977}

Hartarto^.D. " Ak:untansi Untuk Usahawan", Lem:baga

Ekonomi Universitas Indonesia 1981

J.P Holman, Alih bahasa Ir. E. Jasjfi M.Sc. " PeqJirulahan Erlangga 1995

Karl I.

Ul

^ric

h

^{& Steven D. Eppingegeg r} AJih bahasa Nora Azmi Pengembangan Produk" Penerbit Salemba

T

^{ektlika 200 l.}

UNIVERSITAS MEDAN AREA

T B.-:ne

TM1,M2

Diagram Proses Pengolahan Margarine Dan Shortening PT. SMART.Tbk Belawan

T 401

Lampiran 1

T 203 T 210 T 306

Fill Line 1

T 412

Fill Line 2

1111

^PL

p 503

A 508-A509 p 524 p 528 Keterangan Gambar :

TM1,M2 = TangkiRBDPO T401 =Premixer P 503 =HighPressurepump T M3 = Tangki CNO T 412 =Buffer tank A508,509 =Crystallizer Perfector T M4,M5 = Tangki RBDST T 601 =Remelt tank P524,528 =Pin Rotor machine T 203,210 = Tangki Emulsifier T 306,301 = Tangki Water Phase

PL ^c: Plasticator Fill Linel,2 = Fiiling Station Line 1 dan 2

T 412 ^{p 503}

1111

A 508-A509 p Keterangan Gambar :

TM1,M2 = TangkiRBDPO T401 =Premixer T M3 = Tangki CNO T 412 =Buff T M4,M5 = Tangki RBDST T 601 =Remelt T 203,210 = Tangki Emulsifier T 306,301 = PL ^c: Plasticator Fill Linel,2

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Thermal konduktivilyfor liquid

.r 6^{8 11 0} 099 H^ep^{ty l al cob ol} ( n-) . . . . . . . . 0. 094

ac1 · · · ·

167 o 091

50 % ^. . . 68 ; 0. 20

l h l .

) 86 0: 093

Acetone. .^. . .. .. .. .. .. . . . .. R5 i O. l 02 Hoxy ^{nlco o ln-}.^. . . . . . . . · .^{. ·} ..

, 67 0 090

/ i01 . ^{0.095 • .}

Allyl al cohol ^...^... · · · · · · · ·

1r::�g 1 g

^{· �g4 Ker06ene. .} . . . . . . . . ... 1 16 68

7 0. ⁰⁸⁶ Ammonia .......^{... .}. ^{· · · · · · · ·}

I

^{0. 081}

Ammonia, ^aqueo^\1.9 26 % . ^{. . .} .

,

140 ⁶⁸ ₁ ^0. 0. 29 ²⁶¹ Laurie acid. ... ^.. .. .. . 212 0.102 Ar�H'!oahc

�lt(�:):::::

: : : ... : : II ��

ⁱ

g: g�

Mercury... .^. .. . .. .. .. .. .. . .. . 82

�: �4

I

^{212 0. 089} Methyl aclohol 100 3. . . . . . . . . . . . . 68 Ani!ine

So O ⁰⁸⁸ 8 ⁰ % ^. . . . . . . . . . . 68 0. 154

i lli/ 0.087 GO% ^.....^..^. .

. .^.

1

^{68 0.190}

. ::l2-t1S: 0. !00

ti

^{........ · ...}

1 �� g: ��!

Benzene ...

. j

8G: 'J.0\12

122

^0.114

I

^{HO; 0.087 Chloride}

... 1·

^{5 0.111}

Broruobe117.ene... .

; ::!{i j g:g�� l

^{, 86 0.089}

Hut vi acetate (n-) .....^{. .} ...^{.. ..} :ii'-85� 0.

08.'i

ⁱ Nitrobeozene ^......^....^......^..^{. ·}

I

^{86 0. 095}

Ai coho! (n-) .....^......^...^{.. ..} ' 85 ! 0. 0·�7

�

²¹² 0. OS&

;

_C^{q .}_. ^N

_

1.lrumeth11.ne ..^..^{. .. . .......}. .. ·

1

^{86 0. 125}

(iso-)... ^.. .. . !40 0.120

,, ... • ) 86 0 . 084

Calcium cillt.ricie brine 20 % ...^.

.

^{.. i 86}

⁰

³⁹ I ,;onan;; (n- ^{· · · · · ·} · · · · · · · · · · · · · ·

140 0.082

157c ¹

so:;!o'.34 i i

Carbon dirnlph:<ie... ·l 86 ! ' 167

I

^{0.093 0.088 •} (n-).... ^.. . ^{. . .. ..} _HO 86 0.08 3 _0.081 Tetre.chlor;<le ... ^.'. ^{. .} ·

1

15³²

I 0.

¹⁰⁷

:

^Oils

5 0·1

I

^{00 ·. 090834 '} Castor ... .

Chlorobenz:ene ^...^.......^{. · .} · · · ·I

Chloroform ^.....^...^.....^..... · · · ·

1

⁸⁸⁶⁶

0o._o0�08

Olive ... .

Cymene (para) ... ^.

140 0.079 Oleic acid ... .

Deca.ne (n-) ...

,

Dichlorodifi uoromethane ... .

I I

Dichlorneth a no ^...^...^....^{. .}.^.....

I

Dichlorometh&.ne .......^..^. · · · ·

j

. I

Ethyl acetate ^Alcohol 100 .3 ... ^.....^....^......^..^. .

-I

803 ... .

60^{3 . ..}.......^.....^. .

40^{3 .}..^....^....^..^{... .}

203 ... ... . 1003 ... ... .

Benicene ....^{.. .}.^...........^... ^· Bromide ... '

Ether ... .' . . ...^{. . ....}.. . fodide ....^..... ...^.........^.. .

Ethylen.: glycol. ... .

Gaaoline ... .

Glycerol 100% ... .

��:::::::::::::::::::

<i03 ... . ^! 203 ... ... . 100% .. ... · , .. , . . , . . . ·I

.. t ( ) ⁱ I

nep a!le ,n- ... . : Hexane (n-) ..^...........^....

I

I

85 0.085 1 4⁰ 0. ⁰⁸³ 20

I

^0.057

60 0. 05 3 100 0.048 140 ¹⁸⁰

I

^{o.o-t3 0.038}

1221

5 ^0.082 0.111 86 0.096 68

68 68 68 68 68 122 86 140 68 167 86 1 04 167 32

0. 101 0. 105 0. 137 0. 176 0.224 0.281 0.087 0.086 0.082 0.070 0^.080 0.078 0.064 0.063 0.153 86 0.078 68 0.164 68 0.189

Pa.lmitic acid ... . . . Paraldehyde ... . Peotane (n-) . . • • . . . •

Perchloroethylene ... . Petroleum ether ... .

Propyl alcohol (^n-) .. .. . . . .. . . . Alcohol (i.30-) . . . •

Sodium ... . Sodium chloride briⁿe 25.0 3 ... ^.

12.53 ... ^. Ste&ric acid ... .

Sulluric . acid 90 3 ... . .

603 ^.......^...^....^{. .}

. 30% ... . Sulfur dioxide ... .

Toluene ... . tJ-trichloroethane ... . ... .

T.richloroethylene ... . TurpP.11tine ... ^. 68 o. ²²⁰

I

v &aeline ... .

��

^I

g:���

We.ter ... .. 212 ! ^{0.164 �}

II

I 9

M ! n n�� � ₁

i

4(JI. u: 079 i

I

86 0.080 II Xylene ... .

140 I 0. 078 I

...

^.

58 ^0.104 212 ^0.100 68 0.097 212 0^.095 212 0.0925 212 0.0835 86 0.084

212 ^0.078

86 0.078 . 167 0.074 122 0^.092 86 0.075 167 0.073 86 0.099 167 0.095 86 0.091 14.0 0.090 212 49 410 46

86 0.33 86 0.34 212 0.0785

86 0.21 86 0.25 86 0.30 5 0.128 86 0.111 86 0.086 167 0.084 122 0.077 122 0.080 59 0.074 59 0.106 32 0.330 86 0.358 i4o

I

^o.a81

� 7;;,

I

^{ij :;.}

-

^{• .>}

-

^{..., .} """'

68 0. 090

!\8 0.090

•From Perry, J. H., "Chemical Enginee!'1l' Ho.ndbook," 3d ed., McGraw-Hill Book Com'pany, Inc.,

Now York, HlSO.

Broruobe117.ene... .

; ::!{i j g:g�� l

acetate (n-) .....^{. .} ...^{.. ..} :ii'-85� 0.

08.'i

ⁱ Nitrobeozene ^......^... coho! (n-) .....^......^...^{... .. ..}

;

' ' 85 ! 0. 0·�7 _C^{q .}_.

�

N 1.lrumeth11.ne ..^..^{. .. . .}

(iso-)... ^.. .. .

,, ... • )

Calcium cillt.ricie brine 20 % ....^.

.

^{.. i 86}

⁰

³⁹ I ,;onan;; (n-I ,;onan;; (n-^{,, ... •} I ,;onan;; (n-^{,, ... • __} · · · · · · · · ·

157c ^{1 1}

so:;!o'.34 so:;!o'.34 so:;!o'.34

⁸⁶

so:;!o'.34

⁸⁶

0 so:;!o'.34 0

³⁹

so:;!o'.34

³⁹

i i

on dirnlph:<ie... ·l 86 ! ' 167

I

^{0.093 0.088 • • •} (n-).... ^.. . ^{. .} Tetre.chlor;<le ... ^.'. ^{. .} ·

1

^'

1

^' 15³²

I 0.

¹⁰⁷

: :

^Oils

5 0·1 5 01 5 0·1 ·

I I

^{00 ·. 090834 '} Castor ...

Chlorobenz:ene ^...^.......^{. · .} · · · ·I

Chloroform ^.....^...^.....^..... · · · ·

1

⁸⁸⁶⁶

o._o00 o._o0 o._o�08 0o._o0

Olive ...

Cymene (para) ...

1 1

^{. .}

140 0.079 Oleic acid ...

Deca.ne (n-) ...

,

Dichlorodifi uoromethane ... .

I I

Dichlorneth a no ^...^...^....^{. .}.^.....

I

Dichlorometh&.ne .......^..^. · · · ·

j

. I

acetate .^.....^....^......^..^.

-I -I

Alcohol 100 3 ... . ^.

-I -I

803 ... .

60^{3 . ..}.......^.....^. .

40^{3 .}..^....^....^..^{... .}

203 ... ... . 1003 ... ... .

Benicene ....^{.. .}.^...........^... ^·

85 0.085 1 4⁰ 0. 0. 0. ^{083 083} 20

I I

^0.057

60 0. 05 3 100 0.048 140 ¹⁸⁰

I

^{o.o-t3 0.038}

1221

5 ^0.082 0.111 86 0.096 68

68 68 68 68 68 122 86

0. 101 0. 105 0. 137 0. 176 0.224 0.281 0.087 0.086

Pa.lmitic acid ...

Paraldehyde ...

Peotane (n-) . . • • . . . .

Perchloroethylene ...

Petroleum ether ...

Propyl alcohol (^n-) ^{.. .. .}

Alcohol (i.30-) . . . .

Sodium ...

Sodium chloride briⁿe 25.0 12.53 Ste&ric acid ...

Sulluric acid 90 ³

UNIVERSITAS MEDAN AREA