View
289
Download
9
Category
Preview:
Citation preview
Oleh :Aries Afrianto 2106.030.017
Dosen Pembimbing :Dr. Ir. Heru Mirmanto,MT
PERHITUNGAN ULANG INSTALASI UDARA BERTEKANAN PADA PROSES PRODUKSI
DI PT. COCA-COLA BOTTLING INDONESIA GEMPOL PLANT
LATAR BELAKANG
LATAR BELAKANGDari berbagai peralatan produksi yang
dipakai pada PT COCA-COLA BOTTLINGINDONESIA hampir semuanya memakaiprinsip otomasi berbasis sistem udarabertekanan. Kebutuhan udara pada prosesproduksi ini dipenuhi oleh kompresor jenisscrew.
PERUMUSAN MASALAH
permasalahan dalam penulisan tugasakhir ini adalah bagaimana cara memilihkompresor yang paling sesuai berdasarkankapasitas dan tekanan dari peralatan yangdigunakan serta kerugian – kerugian tekananpada instalasi perpipaan .
TUJUAN
1. Perhitungan kapasitas udara yang masuk pada setiap peralatan yang digunakan.
2. Perhitungan Laju aliran masa udara Pada setiapperalatan yang digunakan.
3. Perhitungan kecepatan aliran pada pipa4. Perhitungan kerugian tekanan pada instalasi5. Perhitungan tekanan minimal pada receiver tank6. Perhitungan tekanan maksimal pada receiver tank7. Pemilihan kompresor yang sesuai
BATASAN MASALAH
1. Tidak memperhitungkan perpindahan panaspada 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
Perhitungan :a. Kapasitas peralatanb. Laju aliran masa udarac. Kerugian tekanand. Kapasitas Totale. Air Receiver Tank
Pemilihan Kompresor
Kesimpulan
Diagram Alir Tugas
Akhir
ya
tidak
Data-Data Hasil Survey Case packer Line 1
Tekanan Kerja : 5,8 bar
Diameter luar pipa : 30,8 mm
Silinder double acting
35 mm x 50mm
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
Warmer line 1
Tekanan Kerja : 4 bar
Diameter luar pipa : 34,5 mm
Pneumatik valve
106 mm x 10 mm (10 buah) Rinser Line 1
Tekanan Kerja : 40 Psi
Diameter luar pipa : 25,6 mm
Kapasitas : 1 cfm
CarbooCooler Line 1
Tekanan Kerja : 3,8 bar
Diameter luar pipa : 2 inch
Pneumatik valve
106 mm x 10 mm (5 buah)
Carton Erector
Rinser
Filler Line 1
Tekanan Kerja : 7,1 bar
Diameter luar pipa : 30,8 mm
Silinder double acting
47 mm x 360mm (70 buah)
Labeller Line 1
Tekanan Kerja : 4,8 bar
Diameter luar pipa : 30,8 mm
Silinder double acting
32 mm x 10 mm
Date Coder Line 1
Tekanan Kerja : 5,8 bar
Diameter luar pipa : 2 inch
Kapasitas
14
Cartoon Sealer line 1
Tekanan Kerja : 4,2 bar
Diameter luar pipa : 30,8 mm
Silinder double acting
30 mm x 225 mm
Case Packer Line 2
Tekanan Kerja : 5,8 bar
Diameter luar pipa : 21,6 mm
Kapasitas
2 liter x produk
UncaserLine 2
Tekanan Kerja : 5,8 bar
Diameter luar pipa : 21,6 mm
Kapasitas
2 liter x produkminL
Labeller
Filler
Mixer Line 2
Tekanan Kerja : 6,8 bar
Diameter luar pipa : 21,5 mm
Pneumatik valve
106 mm x 10 mm (6 buah)
Washer Line 2
Tekanan Kerja : 4 bar
Diameter luar pipa : 33,8 mm
Pneumatik valve
106 mm x 10 mm (12 buah)
Filler Line 2
Tekanan Kerja : 7,1 bar
Diameter luar pipa : 61,1 mm
Silinder double acting
47 mm x 360mm (82 buah)
EBI (Empty Botol Inspector) line 2
Tekanan Kerja : 7 bar
Diameter luar pipa : 21 mm
Kapasitas : 4 cfm
Checkmate Line 2
Tekanan Kerja : 5,4 bar
Diameter luar pipa : 21 mm
Kapasitas
0,8
Datecoder Line2
Tekanan Kerja : 5,8 bar
Diameter luar pipa : 21 mm
Kapasitas
14
hoursm3
minL
Mixer
Checkmate
Palletizer Line 2
Tekanan Kerja : 7,5 bar
Diameter luar pipa : 26,2 mm
Silinder double acting
320 mm x 800 mm (4 buah)
320 mm x 125 mm
80 mm x 400 mm
83 mm x 200 mm
Case Packer Line 3
Tekanan Kerja : 5,8 bar
Diameter luar pipa : 21,6 mm
Kapasitas
0,15 / 1000 bottle
Washer Line 3
Tekanan Kerja : 4 bar
Diameter luar pipa : 33,8 mm
Pneumatik valve
106 mm x 10 mm (12 buah)
UHT line 3
Tekanan Kerja : 5,5 bar
Diameter luar pipa : 26,8 mm
Kapasitas
12
Filler Line 3
Tekanan Kerja : 7,2 bar
Diameter luar pipa : 20,8 mm
Silinder double acting
47 mm x 360mm (63 buah)
hoursm3
hoursm3
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
14 minL
EBI
Gambar Instalasi perpipaan
PerpipaanJenis Pipa : SGP pipe SCH 40 (Galvanis)
Diameter Pipa Besar : 0,0525 m Diameter Pipa Kecil : 0,0158 m
Accesories yang digunakan : Komponen-komponen :• Gate valve ∙ Air Dryer• Elbow 900 ∆P : 24000 Pa• Exit jenis reentrant ∙ Oil Separator • Sambungan tee ∆P : 24000 Pa
PERHITUNGAN
1. Perhitungan Kapasitas Setiap Alat2. Perhitungan Laju Aliran Masa Udara3. Perhitungan Kecepatan Udara4. Perhitungan Kerugian Tekanan5. Perhitungan Kapasitas Total6. Tekanan Minimum Pada Receiver Tank7. Pemilihan Kompresor
Perhitungan Kapasitas Udara
Perhitungan kapasitas Silinder Pneumatik Single Acting (digunakan pada peralatan filler dan pneumatik valve)
Dimana :Q = Kapasitas D = Diameter pistonS = Panjang Langkah Rod
SDQ ×=2
4π
Perhitungan Kapasitas Udara
24
2
××= SDQ π
Perhitungan kapasitas Silinder Pneumatik Double Acting(Digunakan Pada peralatan Palletizer, Date coder ,dsb)
Dimana :Q = KapasitasD = Diameter pistonS = Panjang Langkah Rod
Perhitungan Laju Aliran Masa Udara
Dimana :
= Laju aliran Udara
= Masa Jenis Udara
V = Kecepatan Aliran udara
A = Luas Penampang Aliran
Q = Kapasitas Alat
Dari Persamaan kontinuitas :
Maka :
ρ
Perhitungan Masa Jenis Udara
Perhitungan massa jenis udara :
RTP
=ρDimana :
Pabsolut = kPaR = 287 ( table Thermodinamika )T = 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 MinorDapat 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 kecepatan udara dapat dihitung denganpersamaan :
dimana :V : Kecepatan Aliran UdaraQ : Kapasitas AlatA : Luas Penampang Pipa
AQV =
Perhitungan Reynold numberDapat dihitung dengan rumus :
µρ DV ..Re =
Dimana :
= Masa Jenis Udara
V= Kecepatan Aliran udara
D = Diameter pipa
: Viskositas absolut udara pada temperature 27 ºC
:
µ
Relative Roughnes Pipa
e (Roughnes) Dapat dicari dari tabel roughnes pipa kemudian dapat dicari Relative Roughnes dengan rumus :
.
Dimana :
e = Roughness pipaD = Diameter pipa
Moddy Diagram
KerugianTekanan PadaTitik 1
= 63320 Pa
KerugianTekanan PadaTitik 2
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
Jenis : Kompresor screwType : Kaeser D141Kapasitas : 10,8Tekanan : 12 barDaya : 75 Kw
Dari perhitungan di dapatkan kebutuhan udara padaperalatan sebesar dan tekanan sebesar 10,51bar maka dipilih kompresor :
Perhitungan Tekanan MaksimalDari rumus untuk receiver tank
Maka
KESIMPULANDari Hasil Perhitungan didapatkan :1. Kapasitas udara yang dibutuhkan untuk menjalankan seluruh
peralatan adalah2. Laju aliran udara melalui pipa sebesar 0,291458 .3. Besar kerugian tekanan pada instalasi sebesar 2,0016 bar4. Tekanan minimal pada receiver tank sebesar 10,5 bar5. Tekanan maksimal pada receiver tank sebesar 11,3 bar.
Surabaya, Juli 2009
TERIMA KASIH
Diagram relative roughness pipa
Tabel diameter pipa
Tabel diameter pipa
Tabel Roughness pipa
Tabel K faktor
Recommended