Screw-conveyor Performance

(1)

Solid Handling

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret 2020

Aida Nur Ramadhani, S.T., M.T.

(2)

2

Solid handling.

the science of storing and transporting

solids.

(3)

3

Solid handling.

Pustaka :

 Brown, 1954, Unit Operations.

 Perry, 1997, Chemical Engineers Handbook, 7th ed.

 Wallas, 1988, Chemical Procesess Selection & Design.

(4)

4

Power calculations for screw conveyors

 Perhitungan daya telah terstandarisasi dengan baik.

 Namun, setiap pabrik memiliki nilai konstanta numerik berdasarkan variasi desain masing-masing.

 Daya yang diperlukan terdiri dari dua komponen:

 Daya yang diperlukan untuk menggerakkan alat kosong:

fungsi panjang konveyor, kecepatan rotasi, dan gesekan pada bantalan konveyor.

 Daya yang diperlukan untuk memindahkan material:

fungsi dari berat total material (muatan) yang dipindahkan per unit waktu, panjang yang perpindahan, dan kedalaman muatan.

 fungsi dari gesekan internal dan

gesekan pada logam dari bahan yang dipindahkan .

(5)

5

 Tabel 21-5 menunjukkan kinerja Screw-conveyor berdasarkan klasifikasi material dalam Tabel 21-4 dan 21-3.

 Tabel 21-6 menunjukkan berbagai kapasitas dan daya persyaratan untuk berbagai ukuran Screw-conveyor yang menangani 801 kg/m³ (50 lb/ft³) dari rata-rata material yang dapat dipindahkan.

 Nilai-nilai dari Tabel 21-5 dan 21-6 dapat diinterpolasi untuk estimasi dan desain.

(6)

6

Contoh soal:

 Dense soda ash with bulk density 60 lb/cuft is to be conveyed a distance of 100 ft. The material is class BX with 30% occupied the area, and has a factor F = 0.7. The size, speed, and power will be selected for a rate of 15 tons/hr.

Screw-conveyor Performance

Diketahui:

 Kapasitas: 15 ton/hr

 F: 0,7

 Jarak: 100 ft

 Densitas: 60 lb/cuft

 Sifat: Kelas B, X, volume material 30%

(7)

7

Jawab:

 Konversi satuan kapasitas: 15 ton/hr

�=15��

h� ×

2000 ��

��

60 ��

��. ��

=500 ��.��

h�

 Dari karakteristik material, mencari D screw dengan tabel 21-5.

(8)

8

 Menghitung kecepatan putar dan power screw dengan tabel 21-6.

(9)

9

Screw-conveyor calculation

(10)

10

 Persamaan mencari power consumption:

��=

��×��

(

��^��

)

^×^{��(}^��⁾

33.000

 Koefisien = 4,0 for ashes; 2,5 for coal; 1,3 for grain

(11)

11

Belt-conveyor Performance

 Desain belt-conveyor dimulai dengan studi bahan yang akan ditangani.

 Berat material per m³ atau ft³ merupakan faktor penting  harus ditentukan secara akurat dengan material yang ditangani.

Power Consumption

 Daya untuk menggerakkan belt-conveyor terdiri dari lima komponen:

 Daya untuk menggerakkan sabuk kosong,

 Daya untuk menggerakkan beban melawan gesekan,

 Daya untuk menaikkan atau menurunkan beban,

 Daya untuk mengatasi inersia dalam menggerakkan material, dan

 Daya untuk beroperasi tripper yang digerakkan oleh sabuk jika diperlukan.

(12)

12

 Untuk keperluan estimasi, data tipikal diberikan pada Tabel 21-7.

(13)

13

Kebutuhan daya belt-conveyor melibatkan sejumlah variabel dan dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus empiris seperti berikut:

1. Daya saat belt kosong (nilai minimum):

��=�(�+�₀)(0,03��)

990

2. Daya material (tanpa belt) dipindahkan secara horizontal:

��=�(^�⁺^�0)^� 990

3. Daya material (tanpa belt) dipindahkan secara vertikal:

��=�. ∆�

990 Bernilai negative jika gerakan menuju ke bawah

(14)

14

 Daya total (jumlah dari daya 1, 2, dan 3):

��= �(�+�₀)(0,03��)

990 + �(^�+^�0)^�

990 +� . ∆ �

990

��=�(^�⁺^�0)⁽^�⁺^0,03^��^{) +�} ^{. ∆} ^� 990

 HP = daya hp yang dibutuhkan

 F = factor friksi, 0,05 for plain bearings; 0,03 for antifriction bearings.

 L = panjang konveyor diantara pulley (ft)

 Lo = 100 for plain bearings; 150 for antifriction bearings

 S = kecepatan belt (fpm)

 T = kapasitas material (ton/hr)

 = delta ketinggian material (ft)

 W = massa (lb) yang berpindah termasuk belt, idlers per foot of distance between the center if terminal pulleys (both runs).

(15)

15

(16)

16

(17)

17

Flight conveyors

 Prinsip dasar flight conveyor adalah sistem

pemindahan material dengan cara penggarukan, komponen terpenting dari flight conveyor ini

adalah :

 skraper (penggaruk)

 trough (talang)

 driving unit

 rantai, dan lainnya.

 Flight Conveyor termasuk konstruksi pesawat pengangkut yang sangat berat, suaranya cukup bising dikarenakan terjadinya gesekan antara penggaruk dan talang.

(18)

18

Umumnya dalam melakukan penarikan atau penggarukan material menggunakan rantai tunggal atau ganda dan digunakan Sprocket.

(19)

19 Macam-macam bentuk talang (Flight shape)

 talang bentuk segi empat

 talang bentuk trapezium

 talang bentuk disk

 talang bentuk garpu atau sisir

• Pada bentuk talang jenis segi empat, trapezium, dan disk digunakan untuk pengangkutan material berupa serbuk, butiran, atau kerikil.

• Pada bentuk talang sisir atau garpu ini digunakan untuk

pengangkutan material berupa tak menggumpal, misalnya : ampas tebu (baggase).

(20)

20

Power calculations for flight conveyors

 Menentukan lebar talang :  Kapasitas (80% efisiensi)

 Dimana:

 T = tons/hr

 B = tebal flight (in)

 D = kedalaman flight (in)

 S = speed of conveyor (fpm)

 ρb = bulk density (lb/cuft)

�=�� _�

6000

(21)

21

 Menentukan Horse Power conveyor

 dimana :

 hp= total power (hp)

 T = material yang dibawa (ton/hr)

 L = panjang conveyor dari bagian tengah hingga tengah sprocket (ft )

 W= total berat rantai dan flight (lb/ft jarak antar 2 titik tengah katrol) setara dengan Tmax/4

 S = kecepatan (fpm)

 a = konstanta untuk material (tabel 14)

 b = konstanta untuk conveyor (tabel 14)

��=�(� ) (�)+�(�) (�) (�)+10 � 1000

(22)

22

(23)

23

Contoh soal 01

 Calculate the power to move a load of 850 tons/h of a granular material on a

conveyor belt, 1 m wide and 50 m long. The conveyor operates at 50 m/min

and its moving parts weight 200 kg approximately. Constants F and L₀ have been

evaluated as 0.04 and 30,48, respectively.

 Diketahui:

 F = 0,04

 L = 100 m = 328,084 ft

 Lo = 30,48 m = 100 ft

 S = 50 m/min = 164,042 fpm

 T = 850 ton/hr

 W = 200 kg =440,925 lb

(24)

24

 Daya total (jumlah dari daya 1, 2, dan 3):

��= �(^�⁺^�0)⁽^�⁺^0,03^��^{) +�} ^{. ∆} ^� 990

��=

0,04 (328,084 ��+100 �� )∗

(

⁸⁵⁰ ^��h� +0,03(440,925��)(164,042 � ��)

)

990

(25)

25

Contoh soal 02

 A belt conveyor is required to deliver crushed limestone having a bulk density of 75 lb/cuft at the rate of 200 tons/hr. The conveyor is to be 200 ft between centers of pulley with a rise of 25 ft. The largest lumps are 4 in and constitute 15% in the total. The conveyor will discharge over the end. For a belt speed of 200 fpm, what is the minimum width of belt can be used? Calculate the horsepower for the drive motor!

 Diketahui:

 ρ = 75 lb/cuft

 L = 200 ft

 S = 200 fpm

 T = 200 ton/hr

 Z = 25 ft

(26)

26

 minimum width of belt = 14 in

 antifriction bearings;

 F = 0,03

 Lo = 150

(27)

27

 1 lb/in = 0,083 lb/ft setiap ft panjang conveyor

 L = 225 ft

 Weight of conveyor moving

=18,75 lb

 ρ limestone = 75 lb/cuft

 Ukuran lump terbesar 4 in = 0,3332 ft  15% dari total

 Volume = 15% x 0,3332 ft x 0,11 ft² = 0,0055 ft³

 Ukuran lump rata 2 in = 0,1667 ft  85% dari total

 Volume material = 85% x 0,1667 ft x 0,11 ft² =0,0156ft³

 Weight of material moving = 75 lb/cuft x 0,02108 cuft = 1,5813 lb

W = massa (lb) yang berpindah = 20,33 lb

(28)

28

��= �(^�⁺^�0)⁽^�⁺^0,03^��^{) +�} ^{. ∆} ^� 990

��=

0,0 3(200 ��+150 ��)∗

(

^{20 0} ^��h� +0,03(20,33��) (200 � ��)

)

⁺^{20 0} ^��h� (25 ��) 990