JURNAT1
SAI NTEK
Vof ume 9, Nomor 1, Juni 2012
Pemodelan Kolektor Surya Plat Datar untuk Pemanas Air dengan Variasi Volume Storage (Modeling of Flat Plate Collector for Solar Water Heater with Storage Volume Variation) Simulasi Pengujian Tahanan Model Kapal
(The Resistance Ship Model Testing Simulation)
Studi hediksi Penentuan Daya Mesin Kapal dengan Metode Pengujian Model
(The Determination Prediction Study of Power Engineering Ship Model Testing Methods) Formulasi Konsentrasi Urea dan Asam Asetat pada Pembuatan Nata dari Limbah Nanas (Acetic Acid and Urea Concentrate Formulafor Nata Makingfrom Pineapple Waste) Implementasi Pengolah Citra untuk Navigasi Autonomous Mobile Robot
(Implementation of Image Processing for Autonomous Mobile Robot Navigation)
Kekuatan Bending Material Laminasi Bambu Betung (Dendrocalamus Asper) sebagai Lapisan Luar untuk Konstruksi Kapal Kayu
(Bending Strength Mateial lnminate Bamboo Betung (Dendrocalamus Asper) as External Layer Wood Construction to Ship)
Rancang Bangun Ketel Pemulih Kalor Limbah Penyulingan Minyak Nilam untuk Meningkatkan Proses Pemanasan Ketel
(Design Build Waste Heat Boiler Restoration Patchouli Oil Distillation Process to Improve Heating Boiler)
Analisis Risiko Proses Bangunan Kapal Baru pada Industri Galangan Skala Besar (Risk Analysis in Process New Building at A Big Shipyard Industries Scale)
Prediksi Asam Amino pada Plasmid Salmonella typhi yang Resisten terhadap Kloramfenikol (Prediction of Amino Acids on the Plasmid of Salmonella Qphi Resistant to Chloramphenicol) Upaya Peningkatan Efektivitas Belajar Lempar Cakram dengan Media Modifikasi Piring Plastik pada siswa kelas VItr MTs. Khadijah Kota Malang
(Efforts to Increase Effectiveness of Learning with Media Disc Throw Modified Plastics Plate VIII grade students MTl Khadijah Malang) '
rssN 1693-8917
O
o
o
Koordinasi Perguruan Tinggi Swasta (KOPERTIS) Wilayah Vll - Jawa Timur
J. Saintek Vol. 9 No. 1 Hal. 1-63 Surabaya Juni 2012
I S S N
1 6 9 3 - 8 9 1 7
SAINTEK
Jurnol llmioh llmu-ilmu Teknik don Rekoyoso
Volume 9, Nomor l, Juni2012
Diterbitkan oleh Kopertis Wilayah VII Jawa Timur sebagai terbitan berkala yang menyajikan informasi dan analisis persoalan ilmu-ilmu Teknik dan Rekayasa
Kajian ini bersifat ilmiah populer sebagai hasil pemikiran teoretik maupun penelitian empirik. Redaksi menerima karya ilmiah/hasil penelitian atau artikel, termasuk ide-ide pengembangan di bidang ilmu-ilmu Teknik dan Rekayasa. Untuk itu SAINTEK mengundang para intelektual, ekspertis, praktisi, mahasiswa serta siapa saja berdialog dengan penuangan pemikiran secara bebas, kritis, kreatif, inovatif dan bertanggung jawab. Redaksi berhak menyingkat dan memperbaiki karangan itu sejauh tidak mengubah tujuan isinya. Tulisan-tulisan dalam artikel SAINTEK tidak selalu mencerminkan pandangan redaksi. Dilarang mengutip, menterjemahkan atau memperbanyak kecuali dengan ijin redaksi.
PELINDTING
Koordinator Kopertis Wilayah VII Jawa Timur PENASEHAT
Sekretaris Pelaksana Kopertis Wilayah VII Jawa Timur PEMIMPINREDAKSI
Dra. Ec. Purwo Bekti, M.Si
WAKIL PEMIMPINREDAKSI Dra. Ec. Indratiningsih, MM
SEKRETARIS REDAKSI Suyono, S.Sos
PEIT{YTJNTING
Prof. Dr. H. Nadjadji Anwaq M.Sc
Prof. Dr. k. Achmadi Susilo, M.S Dr. Yulfiah
Dr.Ir. Hj. Retno Hastijanti, M.S Drs. Antok Supriyanto, M.MT
REDAKSI PELAKSANA Adi Palupi Yulianto, S.Sos TATA USAHA/SIRKULASI/IKLAN
Doni Ardianto, ST., Suhari S.Sos., Drs. Ec. Totok Edy Cahyanto, Sutinah, Wiria Pramudia, SE
Alamat Redaksi:
Kantor Kopertis Wilayah VII (Sub Bagian Kelembagaan) Jawa Timur Jl. Dr. Ir. H. Soekarno No. 177 Surabaya
Telp. (031) 5925418-19,5941413, Fax. (031) 5941419
Situs Web: http//www.kopertis7.go.id, E-mail: ksbkl@kopertisT.go.id
ISSN: 1693-E9l 7
SAINTEK
Jurnol llmioh llmu-ilmu Teknikdon Rekoyoso
Volume 9, Nomor I, Juni2012
DAFTAR ISI (CONTEN?S)
Halaman (Page) 1 Pemodelan Kolektor Surya Plat Datar untuk Pemanas Air dengan Variasi Volume Storage
(Modeling of Flat Plate Collector for Solar Water Heater with Storage Volume Variation)
Sutomo, Suryono Adi Waluyo I-.6
Simulasi Pengujian Tahanan Model Kapal (The Resistance Ship Model Testtng Simulation)
Pramudya Imawan Santosa 7-11
3. studi Prediksi Penentuan Daya Mesin Kapal dengan Metode pengujian Model
(The Determination Prediction Study of Power Engineering Ship Model Testing Methods) Pramudya Imawan Santosa
4. Formulasi Konsentrasi Urea dan Asam Asetat pada Pembuatan Nata dari Limbah Nanas (Acetic Acid and Urea Concentrate Formulafor Nata Making from Pineapple Waste) Juwita Ratna Dewi, Endang Rusdiana Sriwaningsih, Gatut Suliana
5. Implementasi Pengolah Citra untuk Navigasi Autonomous Mobile Robot (Implementation of Image Processing for Autonomous Mobile Robot Navigation) Suryadhi
Kekuatan Bending Material Laminasi Bambu Betung (Dendrocalamus Asper) sebagai Lapisan Luar untuk Konstruksi Kapal Kayu
(Bending Strength Mateial I'aminate Bamboo Betung (Dendrocalamus Asper) as External Layer Wood Constructian to Ship)
Nur Yanu Nugroho, Akhmad Basuki Widodo, Nanang Hariyanto.... 2g_35 Rancang Bangun Ketel Pemulih Kalor Limbah Penyulingan MinyakNilam untuk Meningkatkan
Proses Pemanasan Ketel
(Design Build Waste Heat Boiler Restoration Patchouli Oil Distitlation Process to Improve Heating Boiler)
Urip Prayogi dan Bagiyo Suwasono.... .. 3643
Analisis Risiko Proses Bangunan Kapal Baru pada Industri Galangan Skala Besar (Risk Analysis in Process New Building at A Big Shipyard Industries Scale) Minto Basuki, Anggi Suardi Widya Tlihasta
9. Prediksi Asam Amino pada Plasmid Salmonella typhiyangResisten terhadap Kloramfenikol (Prediction of Amino Acids on the Plasmid of Salmonella typhi Resistant to Chloramphenicoll
Supiana Dian Nurtjahyani 48-52
Diceak oleh (pririted by): Airlangga University Press. (08ll07.l2lAW-75E). Kampus C Unair, Jln. Mulyorejo Surabaya 60115, Indonesia.
Telp. (031) 5992246,5992247, Telp./Fax. (031) 5992248. E-mail:aupsby@rad.net.id; aup.unair@gmail.com Kesalahan penulisan (isi) di luar tanggungjawab AUp
12-15
16-20
2t-27 6.
8 .
- * ' , i
10.
?
Upaya Peningkatan-Efektivitas Belajar Lempar Cakram dengan Media Modifikasi Piring Plastik pada siswa kelas VItr MTs. Khadijah Kota Malang
(Efforts to Increase Effectiveness of Learning with Medin Disc Throw Modified Plastics Plate VIII grade students MTs. Khadijah Malang)
Nur Iffah ...;...
36
Rancang Bangun Ketel Pemulih Kalor Limbah Penyulingan Minyak Nilam untuk Meningkatkan Proses Pemanasan Ketel
(Design Build Waste Heat Boiler Restoration Patchouli Oil Distillation Process to lmprove Heating Boiler)
Urip Prayogi* dan Bagiyo Suwasono**
x Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan, Universitas Hang Tuah, Surabaya
** Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan, Universitas Hang Tuah, Sulabaya
ABSTRAK
Inovasi dilakukan pada efisiensi energi panas pada ketel penyulingan dertgan memanfaatkan panas buang gas cerobong untuk pemanas mula air umpan ketel melalui sebuah ketel pemulih kalor-limbah pipa-kalor kamersial untuk menghasilkan pemanasan ketel yang optimum. Kemamptnn ketel uap hasil inovasi: estimasi siklus tekanan kerja boiler pada kondisi optimum dengan interval waktu 150 menit mencapai Poo, = 0,89525 = 0,9 k8/cm2, estimasi temperatur uap boiler pada kondisi maksimum dengan interval waktu mencapai 260 menit dengan Tl^o*= 122'C, estimasi temperatur superheater pada kondisi maksimum, interval waktu mencapai 220 menit dengan T2^o* = 160,068 = 160' C, estimasi temperatur uap masuk ke kondensor I pada kondisi maksimum, interval waktu mencapai 260 menit dengan T3.ok = 134,52 = I 35' C, estimasi temperatur uap masuk ke kondensor 2 pada kondisi maksimum dengan interval waktu mencapai 190 menit dengan T4.or, = 56,197 = 56" C, estimasi temperatur uap keluar d.ari kondensor 2 pada kondisi maksimum dengan interval waktu ntencapai 200 menit dengan T|.ok = 120' C, estimasi temperatur air masuk ke kondensor 2 pada kondisi maksimum dengan intental waktu mancapai 140 menit dengan T6.ok = 30,944 - 3lo C, estimasi temperatur air masuk ke kondensor I pada kondisi maksimum dengan interval waktu mencapai 160 menit dengan T7^o* = 55,042 = 55" C.
Kata kunci: minyak nilam, efisiensi energi panas, ketel pemulih kalor
ABSTRACT
Innovations made in the fficiency of thermal energy by utilizing the distillation boiler flue gas exhaust heat for heating the boiler feed water first through a heat recovery boiler-pipe waste-heat boilers for commercial heating produces the optimum. Ability of the
boiler innovation: the estimated cycle boiler working pressure at the optimum conditions to reach the interval of time 150 minutes Popt = 0.89525 = 0.9 kg/cm2, the estimated temperature of the steam boiler at the maximum conditions to reach the 260 minute intervals with T1.op = 122' C, the estimated maximum temperature superheater conditions, the intenal of time reached 220 minutes with T2*1, = 160.068 = 160o C, thb estimated temperature steam into the condenser I at maximum conditions, the interval of time reached 260 minutes with T3,rok = 134.52 = 135' C, the estimated temperature steam irfio the condenser 2 to the maximum conditions to reach the L99-minute intenals with T4,nop = 56.197 = 56' C, the estimated temperature of the steam out of the condenser 2 in the state with the maximum time interval to 200 minutes with T5.a = I20o C, the estimated temperature of water entering the condenser 2 on the condition of mafimum time intenal to 140 minutes with T6*p = 30.944 = 3lo C, the estimated water temperature into the condenser I on the condition of maximum time interval to 160 minutes with T7*p= 55.042 = 55' C.
Key words: patchouli oil, fficiency of heat energy, heat recovery boilers
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara beriklim tropis kaya akan beraneka ragam flora, berbagai jenis tanaman yang mempunyai banyak manfaat dapat tumbuh dengan mudah, salah satu di antaranya adalah tanaman yang dapat menghasilkan minyak atsiri. Indonesia memiliki potensi sebagai salah satu Negara pengekspor minyak atsiri, seperti minyak nilam, kenanga, akar wangi, sereh wangi, cendana, pala, dan daun cengkeh. Beberapa daerah produksi minyak atsiri antara lain daerah Jawa Barat (sereh wangi, akar wangi, daun cengkeh, dan pala), Jawa Timur (kenanga dan cengkeh), serta daerah Jawa
Tengah, Bengkulu, Aceh atau Sumatera utara sebagai penghasil minyak nilam.2
Indonesia sebagai negara penghasil minyak nilam terbesar di dunia dengan kapasitas pasokan tiap tahun sekitar 757o dari kebutuhan dunia. Dari jumlah itu,60Eo diproduksi di Nanggroe Aceh Darussalam dan sisanya berasal dari SumateraUtaru, Sumatera Barat, dan Jawa Tengah.3 Republik Rakyat Cina merupakan produsen minyak nilam terbesar kedua setelah Indonesia. Negara- negara lain yang memproduksi minyak nilam adalah Brasil, Malaysia, India, dan Taiwan.a Hampir seluruh produksi minyak nilam Indonesia diekspor terutama ke Amerika Serikat, negara-negara Eropa Barat, dan Jepang.
{3rxy*pi *ar: frr:wa.rtr:rrr:: lSnr:***g **.;zg'"trt'{,*!*i ?*rrtt:li* {'*1*r t^}.r:t*a* ?**yt:1irz;ar'. 7',fiinV*k {"}'ilztx
?
37
Komponen utama yang menentukan mutu minyak nilam adalah patchouli alcohol.s Minyak nilam merupakan bahan utama untuk mengikat bahan pewangi pada industri parfum dan kosmetik. Selain itu, minyak nilam dapat digunakan untuk mengendalikan hama.6
Sedangkan pengamatan lapangan untuk kondisi saat ini, harga BBM maupun BBG yang terus merangkak naik akan memberikan dampak langsung kepada sejumlah Usaha Mikro, Kecil dan Menengah (UMKM) di Indonesia. Ketergantung sumber energi yang murah dalam mendukung keberlangsungan proses produksi akan memerlukan berbagai upaya efisiensi energi dan efektivitas uap panas. Salah satu UMKM tersebut adalah usaha penyulingan minyak nilam di desa Sumber Manjing Wetan Malang dan Sumber Sari Bumiaji kota Batu yang sebagian besar menggunakan minyak tanah, gas, atau kayu sebagai bahan bakar di tungku pemanas. Dengan semakin tingginya harga BBM maupun BBG yang tidak diimbangi oleh kenaikan harga minyak nilam, maka keuntungan secara ekonomi yang diperoleh pengusaha akan semakin menipis. Oleh karena itu peneliti berupaya melakukan berbagai upaya efisiensi energi dan efektivitas uap panas sebagai bentuk penghematan pemakaian bahan bakar.
Inovasi terhadap efisiensi energi panas pada ketel penyulingan dilakukan dengan memanfaatkan panas buang gas cerobong untuk pemanas mula air umpan ketel melalui sebuah ketel pemulih kalorlimbah pipa-kalor komersial untuk menghasilkan pemanasan ketel yang optimum. Sedangkan inovasi terhadap efektivitas uap panas dilakukan dengan membuat masukan awal tekanan uap yang sesuai dan merata di lokasi bahan baku dengan memanfaatkan gas buang sebagai pemanas tambahan untuk memperkecil timbulnya air kondesat' Selain itu dilakukan perhitungan desain ketel pemulih kalor-limbah pipa-kalor, meliputi: dimensi, material, konstruksi, maupun pemilihan dan pengujian untuk menghasilkan pemanasan ketel Yang oPtimum.
Alat Pembangkit
METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penetian ini adalah dengan melakukan percobaan yaitu melakukan survei potensi nilam di sekitar kota Batu dan Malang untuk mendapatkan informasi mengenai beberapa lokasi budi daya nilam dan bengkel penunjang produksi yang memiliki kemampuan teknik pengelasan untuk material stainless steel 304 dengan fasiltas mesin las argon. Hasil akhir dari kegiatan ini adalah rancangan bagan proses sistem penyulingan dan sketsa alat penyulingan minyak daun nilam dengan uap (indirect distilation).
Kemudian dilanjutkan menghitung ketebalan dinding tangki ketel dengan ada lubang pipa, perhitungan ketebalan pipa penguap, perhitungan ketebalan header dengan ujung tidak berlubang, penggambaran alat secara umum dan detail. Dari hasil rancangan tersebut di atas dapat digunakan sebagai acuan untuk memulai membangun alat penyuling minyak nilam.
Tahap selanjutnya dalam tahapan ini dilakukan pembuatan alat penyuling minyak secara blok, yaitu: blok reaktor nilam, blok ketel pembangkit uap pada bagian bahan bakar dengan pipa-pipa air, blok ruang bakar, blok superheater,blok economizer, blok cerobong asap, blok cooling tower dan blok minyak nilam. Dilanjutkan proses grand assembly yang merupakan penggabungan/
perakitan dari beberapa blok untuk menjadi suatu sistem dan penghubungnya menggunakan pipa. Selain itu dipasang alat ukur, seperti: termometer, manometer dan pressure gauge. Uji performasi dari ketel uap sistem penyulingan, di mana nilam yang digunakan merupakan nilam budidaya warga sekitar.Terakhir semua data hasil pengujian dilakukan analisa secara diskripsi maupun inferensial untuk interpretasi performansi dari alat penyulingan tersebut.
F r -
I I I
tft*-*^rl 6
Gambar 1. Bagan proses sistem penyulingan minyak nilam dengan uap (indirect distilation)
38
?
HASIL DAN PEMBAHASAN Perhitungan ketebalan pelat
Ketebalan tangki ketel bila dihitung berdasarkan kemungkinan belah - to adalah lebih tebal dibandingkan dengan hitungan berdasarkan kemungkinan putus - to.l
p x D
,"q [ '.7)
= tekanan dalam tangki ketel = 0,5 N/mm2
= diameter dalam tangki ketel = 1080 mm
= panjang dalam tangki ketel = 740 mm
= tegangan tarik yang diijinkan = 5 l5 N/mm2 (stainless steel 304)
. D 0,5 x 1080 =0,213 = 0,5 mm
J ; t " : a i t ' . i ' ; k , . , : i 9 . ) J ' " r . 1 J u n i 2 t 1 3 " : $ - " t
tn = 0,45 x = 1.03 = 1.0 mm
Tabel 1. Rangkuman perhitungan dan rencana ketebalan pelat terpasang
Tebal No Item Perhitungan (mm) Hitung
Tebal Estimasi
faKlor
t / ^ ^ * ^ _ - - ( m m ) terpasang Keamanan ., , .A(rur (mm)
p D L o,
0,5 x 1080 = 0,867 = 1,0 mm
J
4
Dinding tangki ketel- tu Dinding tangki ketel dengan lubang - r, Pipa pensuap - r-v Header dengan ujung tidak berlubang - t,
1,0
1,0
1 , 5 3,0
Berdasarkan justifikasi rangkuman perhitungan ketebalan dari Tabel 1, kesediaan material dilapangan, dan kemudahan dalam pemasangan alat dengan teknik pengelasan argon, maka direncanakan ketebalan pelat terpasang alat penyulingan adalah sebagai berikut:
1) Ketebalan dinding stainless steel 304 yang terpasang pada ruang bahan baku sebesar 2 mm. 2) Ketebalan dinding stainless steel 304 yang te{pasang pada ruang pembangkit uap sebesar 3 mm. 3) Ketebalan dinding baja tuang yang te{pasang pada ruang pembangkit uap sebesar 3 mm. 4) Ketebalan dinding pembatas stainless steel3O4 yang terpasang antara ruang bahan baku dan pembangkit uap sebesar 3 mm dengan diberikan penguatan struktur pelat (stffiner) pada sisi bagian atas dan bawah dengan ketebalan yang sama besar.
Uji coba
Uji coba yang dimaksud adalah melakukan percobaan awal yaitu dengan mengisi ketel pembangkit kalor dengan air, memasukkan daun nilam dalam tangki bahan baku serta menyalakan api untuk memanaskan pipa api.
Dari sini bisa kita ketahui kinerja, tekanan uap, suhu air, suhu gas buang keefiktifan superheater ekonomizer serta kondensor dan cooling tower.
) n
? o 1 , 5
t l \
2,0
? n
f toso)
2 x 5 1 5 x l I + - l
\ 7 4 0 )
Perhitungan ketebalan dinding tangki ketel ada lubang pipa.l
dengan p x D
J
K
s d
do s
d
t.
j
2 x j x v x o , k - p
= 1 bila p dan q dinyatakan N/mm2
= l,5untukbajabiasa
= faktor pelemahan = s - d=
0,906
J
= jarak antar garis tengah lubang pipa-pipa = 67'7 mm
= diameter lubang pipa-pipa = 63 mm
L l -
2 x I x 0 , 9 0 6 x 5 1 5_ o 5 1 , 5
Perhitungan ketebalan pipa penguap. I
t'p= P x d o 2 x i x v x o , f + p
K
= diameter luar pipa = 63 mm
= faktor pelemahan =s4 = O,ltl
= jarak antar garis tengah lubang pipa = 68 mmJ
= diameter lubang pipa = 60 mm
= faktor keamanan unnrk baja tung = 2
= faktor konversi apabila p dan o, dinyatakan dalam Nimm2= 1
= 0 , 5 x 6 3
t'p
2 x I x 0 , 0 8 7 x 5 1 5 + 0,5 Perhitungan ketebalan header berlubans.I
= 0,49I = 0,5 mtn
dengan ujung tidak
Gambar 2. Uji performansi sistem distillation dh = diameter luar pipa = 60 mm
ft;st;*ei **n Sl;r,r*s*:t *: *&i1*'d{t6 *r;*gt:n {.*+".*1 #*nz.*Ii* ,.{a1*r ltr*l*a* #**yulirzEan tt\iny*k Nrlx:n
I
Pada rangkaian uji performansi sistem destilasi ini bahan bakar yang digunakan adalah kayu. Dalam percobaan tersebut dilakukan pengamatan dan pemantauan terhadap kinerja dengan melihat alat ukur termometer, manometer dan kaca duga bagian air ketel.
39
Tlr tempentur uap nusuk kondensor I oC;
I r: fempcnlur utp Inasul krlnde\or i Li -- I r: tempcruiur uap kclutr l'0ndlTsor I "C:
: T,,:tcmlxmrurairmasuk kondcrsorl0C;
T;: tempemut air nrasuk kondensor I ''C
Gambar 4. Bagian dari komponen yang diukur
Pengukuran data percobaan dari awal pemanasan hingga selesainya percobaan adalah sebagai berikut:
G4mbar 3. Bagian dari komponen yang diukur
Thbel2. Data percobaan dari awal sampai air mendidih
Pr: lekanar boiler kEcmr;
T1: temperatrrs uap L,oiler {'C;
Tl: temperature s[Pcrheater oC
Interval Waktu (meni| dari awal hingga air mendidih Parameter Uji
60 50
40 20 J U
1 0
96 100
38 38 28 26 26
t02 tt4 104
70
) z
26 30
40 40 42
44 50 78
38 38 36
38 38 38
28 28 28
26 26 26
26 26 26
38 40 38 38 28 26 26 0
0 0 0 0 0 0
11 cc)
T2 ("C) T3 ('C)
14 cc) Ts ec)
T6 ("C) T7 ("C)
Pl(kdcm1 0,1 0,7 t , 1 t { l \
Tabel 3. Data percobaan dari air mendidih hingga selesai (1/3)
Interval Waktu (menit) dari air mendidih hingga selesai (1/3) Parameter Uji
70 80 90 100 r10 120 130 r40 150 160 170 180 190 200 2r0 220
11 cc)
T2 ("C) T3 ("C) T4 ("C)
rs cc) 16 cc)
T7 ("C)
102 t02 lo4 102 112 102 114 114 r04 104 105 104 50 55 58 60 36 37 36 36 28 30 30 32 37 40 38 38
r02 to2 102 102 100 t04 104 102 104 102 102 103 115 11.4 115 tt4 110 ll4 116 lt2 tl6 1t4 113 115 105 105 104 105 t04 r04 104 104 r04 104 104 104
52 60 52 52 48 40 40 54 42 44 42 40 38 36 38 38 36 37 38 40 38 36 34 32 32 32 32 32 32 32 31. 31 30 30 29 29 40 38 38 36 34 32 35 40 40 38 34 32
P1(kg/cm2) 0,9 0,95 0,95 0,95 0,95 0,9 0,8 1 1,05 0,85 1 0,9
0,8s
0,940
?
Tabel 4. Data percobaan dari air mendidih hingga selesai (2/3)
,jt:r*r:l *xirfl*,k"Y*i. *.I'i*. 1 Jz:ni 2tJ12: .:6 :+3
Parameter Uji Interval Waktu (meni0 dari air mendidih hingga selesai (2/3)
230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 T 1 ( ' C )
T2 ('C) T3 ("C) T4 ('C) T5 ("C) T6 ("C) T7 ("C) Pl (kg/cm2)
102 105 102 114 110 114 104 r04 104 42 40 42
J Z J Z J Z
29 29 28
J l 3 2 3 Z
0,9 0,95 0,9
t02 r02 r02 102 101 102 102 t02 102 100 1 1 6 1 i 6 l t 2 1 1 0 1 0 9 t 1 2 l t 2 t l 2 1 1 0 1 1 0 t04 104 104 104 100 102 r04 104 104 104 40 40 40 40 40 38 40 40 40 40 32 32 32 32 29 30 30 30 30 30 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 32 32 32 30 28 28 30 30 30 28 1 1,03 0,8 0,7 0,7 0,9 0,9 0,85 0,7 0,8
ro2 102 100 1 1 0 t t 2 1 1 0 104 104 r04
40 40 38 30 30 30 28 28 28 30 30 28 0,8 0,85 0,8
Tabel 5. Data percobaan dari air mendidih hingga selesai (3/3)
Interval Waktu (menit) dari air mendidih hingga air selesai (3i3) Parameter Uji
400 440
390 410 420 430 450 460 470
T 1 ( " C ) T2 ('C) T3 ("C) T4 ("C) T5 ("C) T6 ('C) T7 ("C)
r02 1 1 8 r04
A a
J U
29 3 6
t02 t20 t04
J U
34 30 3 8
102 1 1 8 104
60 3 8
J U
40
r02
1 1 0 104
55 40 3 1 40
t02 116 104 50 40 3 1 40
102 1 1 8 102
5 0 3 8
J Z
40
102 116 t04
60 40
3 Z
40
103 1 1 5 t04
50 40 30 40
102 114 104 5 2 40 3 0 40
P1 (kg/cm2) 1,05 1,05 0,8 0,9 0,9 0,9
Dari data pengukuran percobaan untuk mengetahui beberapa hal dari performansi kemampuan ketel uap hasil inovasi rancang bangun penyulingan minyak nilam dengan ketel pemulih kalor limbah pipa kalor komersial untuk meningkatkan proses pemanasan ketel dapat dilihat pada beberapa gambar di bawah ini.
Pr: tekanan uap boiler
1 . 2
0 € &
0 1ft0 100 300 1aa 500
W a k t u - n T e n i t
Gambar 5. Regresi linear untuk tekanan uap boiler Interpretasi:
. Data diasumsikan berdistribusi normal
. Estimasi kurva sebagai fungsi kubik dengan korelasi yang cukup (R2 = 69,17o)
9 = 7.10-8x3 - 6.10-s P + o,o13x + 0,059
. Estimasi siklus tekanan kerja boiler pada kondisi optimum
Interval waktu 150 menit mencapai Poo, = 0,89525 = 0,9 kgicm2
Tr: temperatur uap boiler
L2g 100 8 0
u ( n
@ 6 c u
€
o "tn
n ^F U
e
, . ' _ y * 5 t - 0 6 x ? - 0 . 0 1 1 4 ? x 2 + 1 . 0 7 6 x + 2 5 . 1 1 1
f"F* R; o sosl
I
0 100 200 300 400 s00
Waktu - fienit
Gambar 6. Regresi iinear untuk tungku api temperatur uap boiler
Interpretasi:
. Data diasumsikan berdistribusi normal
. Estimasi kurva sebagai fungsi kubik dengan korelasi memuaskan (Rz = 80,57o)
i = 5. 10{x: - 0,004x2 + 1,016x + 25,11
. Estimasi temperatur uap boiler pada kondisi maksimum
Interval waktu mencapai 260 menit dengan T1*u = I22" C
?ra,g*Ei darz *tsv.tas*no: *ar:cang ***tSurz Wotal f*mulih
?
Tr: temperatur superheater
140 1 t 0 100
.$ so
;*
E 6 0F i ^ F U
200 300
Waktu - nienit y * 6E{6x3 - 0-0047x2 + l-184.9x+ 29.304
R?, 0.8265
Gambar 7. Regresi linear untuk temperatur superheater Interpretasi:
. Data diasumsikan berdistribusi normal
. Estimasi kurva sebagai fungsi kubik dengan korelasi memuaskan (R2 = 82,6Vo)
, 9 = 6.r0af - 0,004f + r,l84x + 29,30
. Estimasi temperatur superheater pada kondisi maksimum
Interval waktu mencapar 220 menit dengan T2-* = 160.068 = 160o C
T3: temperatur uap masuk ke kondensor 1
12A 100 80
'E an
ft40
€ ? o
F ^
t00 300
Waktu - nenit y. 5E-O6xr- 0.0O44x2+ 1.L527x+ 77.527
R! ' 0,8211
Gambar 8. Regresi linear untuk temperatur uap masuk ke kondensor 1
Interpretasi:
. Data diasumsikan berdistribusi normal
. Estimasi kurva sebagai fungsi kubik dengan korelasi memuaskan (N =82,l%o)
9 = 5.10{x3 - O,OO4* + 7,I52x + I7,52
. Estimasi temperatur uap masuk ke kondensor 1 pada kondisi maksimum
Interval waktu mencapu 260 menit dengan T3.uk = 134.52 = 135o C
|*u1*r Lirx*a* F*nyulingan ?'*tny al<. Nitam
To: temperatur uap masuk ke kondensor 2
60 50 .g 40 v
S : o
'6':ni!
EI
* r u t-
200 300
Waktu - menit
3UU
y * 3E45x3.0.0023x?* 0.4365x+ 14.986
K- ; U.f Z]l'
Gambar 9. Regresi linear untuk temperatur uap masuk ke kondensor 2
Interpretasi:
. Data diasumsikan berdistribusi normal
. Estimasi kurva sebagai fungsi kubik dengan korelasi yang cukup (N = 52,5Vo)
9 = 3. 10{x3 - 0,002f + 0,436x + 24,98
. Estimasi temperatur uap masuk ke kondensor 2 pada kondisi maksimum
Interval waktu mencapai 190 menit dengan T4-4 = 56,197 = 56o C
Tr: temperatur uap keluar dari kondensor 2
Gambar 10. Regresi Iinear untuk temperatur uap keluar dari kondensor 2
Interpretasi:
. Data diasumsikan berdistribusi normal
. Estimasi kurva sebagai fungsi kubik dengan korelasi yang cukup (R2 =7O,8Vo)
9 = 2.1oaf - 0,00ix2 + 0,341x + 16,43
. Estimasi temperatur uap keluar dari kondensor 2 pada kondisi maksimum
4 1
50
q J
40 3 5 . : 3 0
E L }
e l U
g r 5
€ r o
l - f ,
Er * 0.7083
= ?E{6x3- 0.0017x2* 0.3419x+ 16.434
42
?
Interval waktu mencapai 200 menit dengan T5-4 = 120'C
Tu: temperatur air masuk ke kondensor 2
40
3 0
6 L 3 3 o ^ -
6 i f ,
* I U
r@
i 1 1
/ y ' 1E-06x3 - 0.s01x: + 0.!lix r 16.725
t i - - u , ) ) J Z
*.
0 100 200 300 400 500
Wakts - menit
Gambar L1. Regresi linear untuk temperatur air masuk ke kondensor 2
Interpretasi:
. Data diasumsikan berdistribusi normal
. Estimasi kurva sebagai fungsi kubik dengan korelasi yang cukup (R2 = 55,37o)
9 = 1.10{x3 - 0,001"12 + 0,222x + 16,72
. Estimasi temperatur air masuk ke kondensor 2 pada kondisi maksimum
Interval waktu mencapai I4O menit dengan T6.,0 - 30.944=37o C
Tr: temperatur air masuk ke kondensor 1
50 4A
6 f r ' i
= ' "
:
o l u
€
6 o r v
rF 0
I 3 ? , 0 . 6 8 5 $
@:
0 100 200 300 400 500
Waktu - menit i '
l v z r o s ^ ' - 0 . 0 0 1 7 x 2 r 0.3586x r 15,i.76
Gambar 12. Regresi linear untuk temperatur air masuk ke kondensor I
Interpretasi:
. Data diasumsikan berdistribusi normal
. Estimasi kurva sebagai fungsi kubik dengan korelasi yang cukup (Rz = 68,5Vo)
9 =2.l}ax3 - 0,001x2 + 0,358x + I5,l'7
. Estimasi temperatur air masuk ke kondensor 1 pada kondisi maksimum
Jtsrnxl fi *irtt-x*.. \f *1. 9. ?4*. 1 Jtsnt t* 1 2: 38- 43 Interval waktu mencapai
55,042 = 55o C
160 menit dengan T7*ur =
KESIMPULAN
Dari hasil pembahasan di atas, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1) Panas yang dihasilkan dari proses penguapan air dalam ketel sudah cukup untuk melaksanakan proses destilasi, yaitu didasarkan pada hasil percobaan diperoleh suhu di atas 100' C. 2) Pengukuran percobaan untuk mengetahui beberapa hal dari performansi kemampuan ketel uap hasil inovasi rancang bangun penyulingan minyak nilam dengan ketel pemulih kalor limbah pipa kalor komersial untuk meningkatkan proses pemanasan ketel dapat diperoleh: Estimasi siklus tekanan kerja boiler pada kondisi optimum. Interval waktu 150 menit mencapai Poo, = 0,89525 = 0,9 kg/cm2; Estimasi temperatur uap boiler pada kondisi maksimum. Interval waktu mencapai 260 menit dengan Tl,nur = 122' C; Estimasi temperatur superheater pada kondisi maksimum. Interval waktu mencapai 220 menit dengan T2-ur = 160,068 = 160o C;
Estimasi temperatur uap masuk ke kondensor 1 pada kondisi maksimum. Interval waktu mencapai 260 menit dengan T3-ur. = L34,52 = 135o C; Estimasi temperatur uap masuk ke kondensor 2 pada kondisi maksimum.
Interval waktu mencapai 190 menit dengail T4*p = 56,197 = 56 C; Estimasi temperatur uap keluar dari kondensor 2 pada kondisi maksimum. Interval waktu mencapai 200 menit dengan T5-uk = I20" C; Estimasi temperatur air masuk ke kondensor 2 pada kondisi maksimum. Interval waktu mencapai 140 menit dengan T6.ur = 30,944 = 31o C; Estimasi temperatur air masuk ke kondensor 1 pada kondisi maksimum. Interval waktu mencapai 160 menit dengan T7-ut = 55,042 = 55o C.
UCAPAN TERIMA KASIH
Peneliti mengucapkan terima kasih kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian No: 338/SP2HIPP|DP2M{M20I0 dan Bapak Budtomo selaku pemilik Bengkel Teknik Utomo dengan alamat Dusun Sumbersari RT.05 RW.01 Desa Giriourno Kecamatan Bumiaji Kota Batu.
DAFTAR PUSTAKA
1. Djokosetyardjo. 2003. Ketel Uap. Cetakan keenam. PT. Pradnya Paramita, Jakarta.
2 . Manurung TB . 2003 . Usaha pengolahan dan perdagangan minyak atsiri Indonesia dan pennasalahannya dalam menghadapi era perdagangan global, Sosialisasi Temu Usaha Peningkatan Mutu Bahan Olah Industri Minyak Atsiri, Dirjend Industri Kimia Agro dan Hasil Hutan. Jakarta.
Trxyr:,6i dan **v,sas*{t*: *a**ang *angun K*lel ?*mtslih Kalcr Lirnbah ?**ytstirzgan Minyak ldilam t
3. Sumangat, Risfaheri. 1998. Standar dan masalah mutu minyak MinyakAtsiri,hkn. lO75-l082,PusatPenelitiandanPengelnbangan nilam Indonesia, Monograf Nilam (5). Balai Penelitian Tianaman Thnaman Industri, Bogor.
Rempah dan Obat, Bogor. 5. Walker GT. 1968. The structure andsynthesis ofpatchouly alcohol, 4. Tasma IM, Hamid. 1989. Hasil penelitian dan pengembangan Monufactuing Chemht andAerosol, News.p.27-28.
tanaman minyak atsiri Indonesia, Prosiding Simposium I Hasil 6. YusronM,Wiratno.200l.BudidayaTanamanNilam,Circular(3).
Penelitian dan PengembanganTanaman Industri,Buku VII. Thnaman Balai Penelitian Tiuaman Rempah dan Obat, Bogor.
43
