View
228
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
DOSEN PEMBIMBING:
Prof.Dr. Eng. PRABOWO, M. Eng.
ZAINAL FANANI
2111.105.006
STUDI EKSPERIMEN
PENGARUH UKURAN PARTIKEL BATUBARA
PADA SWIRLING FLUIDIZED BED DRYER
TERHADAP KARAKTERISTIK PENGERINGAN BATUBARA
SIDANG TUGAS AKHIR
KONVERSI ENERGI
LATAR BELAKANG
PENINGKATAN
KUALITAS
BATUBARA
TEKNOLOGI
PENGERINGAN
BATUBARA
BATUBARA
KALORI
TINGGI
Untuk meningkatkan
efisiensi dari
pembangkit
LATAR BELAKANG
TEKNOLOGI PENGERINGAN
BATUBARA
Rotary Dryer Fluidized Bed
Dryer
Gelombang
Mikro
Swirling Fluidized
Bed Dryer
TUJUAN PENELITIAN
Mengetahui pengaruh variasi ukuran partikel batubara
5mm,10mm,15mm terhadap karakteristik pengeringan batubara
Mengetahui karakteristik udara pengering dalam grafik
psikrometrik
BATASAN MASALAH
Ukuran partikel batubara 5 mm, 10 mm, 15 mm
Sudut blade 20 derajat dan beban pengeringan 600 gram
HE yang digunakan adalah 2 radiator yang dirangkai secara seri
Kecepatan kipas yang dipakai adalah kecepatan kipas maksimum
PENELITIAN TERDAHULU
1. Adi Krisnawan melakukan Studi Eksperimen Karakteristik
Pengeringan Batubara dengan Variasi Beban Pengeringan pada
Cyclone Coal Dryer
Skema peralatan
Variasi Ukuran Partikel Batubara
PENELITIAN TERDAHULU
2. Edward K Levy dkk melakukan penelitian tentang pengeringan batubara
dengan teknologi fluidized bed dryer
Skema peralatan
Swirling fluidized bed dryer
PENELITIAN TERDAHULU
3. Mohd Faizal Mohideen, dkk melakukan penelitian tentang Drying of
Oil Palm Frond via Swirling Fluidization Technique
Skema peralatan
Variasi Beban Pengeringan
DASAR TEORI
Prinsip Psikrometrik
Tdb 1 Tdb 2
w 1
w 2
Tdb 0
HE
CHAMBER
Titik 0’
Tin dan RH in
Titik 2
Titik 0
w 0
Titik 1 Tout dan RH out
DASAR TEORI
Sampel batubara awal Sampel batubara basah Sampel batubara kering
%100)0(0
00 xBsb
BskBsbntentMoistureCo
%100)1(1
11 xBsb
BskBsbntentMoistureCo
Berat sampel awal ( Bsb 0 )
Berat sampel basah ( Bsb 1 – Bsb 12)
Berat sampel kering ( Bsk 1 – Bsk 12)
FLOWCHART PENELITIAN
START
Memasang Sudut blade 20o
Menyalakan Heater
Buka Valve dengan Bukaan Penuh dan Nyalakan Pompa
Menyalakan Blower dan Mengatur Kecepatan Fluidisasi dengan Voltage regulator
Tunggu Hingga Temperatur Udara Masuk Chamber Konstan
Menimbang Batubara d = ± 15 mm dan m = 600 gram
Memasukkan Batubara Basah ke dalam Chamber
Diameter batubara – 5mm
Menyalakan kipas Radiator dengan Kecepatan Maksimal
Mengambil Sampel Batubara Basah Pertama dan Lakukan penimbangan (MSB 0)
Melakukan Pengukuran Kecepatan Udara Menggunakan Anemometer pada Keluaran blower
AC
gVAnemometer
udaraD
batubara
2
Mengecek peralatan: Blower, Heat exchanger Termokopel, valve, timbangan digital, RH meter, Menyiapkan batubara ukuran
5mm,10mm,15mm
Temperatur Air 90 oC
TidakTidak
YaYa
TidakTidak
YaYa
Lakukan Penandaan pada Voltage Regulator
Mematikan Blower
Menyalakan Blower sesuai dengan Penandaan pada Voltage Regulator
BA
Pengambilan sampel
Menimbang Massa Batubara Hasil Proses Pengeringan
Waktu ≥ 5 Menit
Waktu + 1 Menit
Waktu ≥ 11 Menit
Waktu = 31 Menit
TidakTidak
Waktu + 2 MenitWaktu + 5 Menit
TidakTidak
YaYa
YaYa
Berat sampel batubara basah ( Msb0 – Msb12 )Berat sampel batubara kering ( Msk0 – Msk12 )
Tin dan RHinTout ( 1 sampai 12 )
RHout ( 1 sampai 12 )
END
YaYa
TidakTidak
Batubara diameter 15mm
TidakTidak
YaYa
Sampel Batubara Hasil Drying Dilakukan Pengovenan Selama 3 Jam dengan Temperatur 105 oC
BA
Mematikan Blower
SKEMA PENELITIAN
Mengukur kecepatan udara dengan anemometer
Nyalakan heater sampai temp 900
Timbang batubara sebanyak 600 gram
Menyalakan blower dan mengatur kecepatan
fluidasi
Memasang distributor blade 200
Nyalakan pompa, kipas, blower, dan tunggu sampai
kondisi steady
SKEMA PENELITIAN
Selama 108 menit dengan temperatur
1050C
Sampel Basah Msb0-Msb12
Setelah keluar dari oven, semua sampel ditimbang
kembali Sampel kering Msk0-Msk12
Massa sampel basah ditimbang
Masukkan batubara ke dalam chamber (sebelum dimasukkan timbang sampel
awal )
SKEMA PENGAMBILAN DATA
Termokopel 1 : untuk mengukur
temperatur dry bulb saat masuk
chamber
Termokopel 2 : untuk mengukur
temperatur dry bulb saat keluar
chamber.
Rh meter 1 : mengukur relative
humidity saat masuk chamber.
Rh meter 2 : mengukur relative
humidity saat keluar dari chamber.
Anemometer: mengukur kecepatan
udara masuk ke dalam chamber A
ANALISA HASIL PERCOBAAN
Pengaruh variasi ukuran partikel batubara terhadap
moisture content
25 %
6,4 % 7,4 % 7,6 %
Penurunan moisture content constant
Penurunan moisture Content signifikan
ANALISA HASIL PERCOBAAN
Pengaruh variasi ukuran partikel batubara terhadap
relative humidity
Penurunan relative humididity signifikan
Penurunan relative humididity konstan
34,6 %
31,2 %
28,1 % 17,1 %
15,9 %
15,3 %
ANALISA HASIL PERCOBAAN
Pengaruh variasi ukuran partikel batubara terhadap
temperatur
55 0 C
44,6 0 C
Temperatur naik Kenaikan temperatur tidak signifikan
ANALISA HASIL PERCOBAAN
Perbandingan moisture content dari sisi batubara dan dari sisi
udara dengan ukuran partikel batubara 5 mm
Terjadi penurunan signifikan
Penurunan massa uap air konstan
ANALISA HASIL PERCOBAAN
Perbandingan moisture content dari sisi batubara dan dari sisi
udara dengan ukuran partikel batubara 10 mm
Terjadi penurunan signifikan
Penurunan massa uap air konstan
ANALISA HASIL PERCOBAAN
Perbandingan moisture content dari sisi batubara dan dari sisi
udara dengan ukuran partikel batubara 15 mm
Terjadi penurunan signifikan
Terjadi penurunan signifikan
ANALISA HASIL PERCOBAAN
Tout 1 Tout 5
W2.1
W2.5
T in
Analisa Diagram Psychrometric pada udara pengering.
5 mm
10 mm
15 mm
0,01758
0,01489
45,5 0C 49,2 0C 55 0C
ANALISA HASIL PERCOBAAN
Pengaruh ukuran partikel batubara terhadap
koefisien perpindahan massa
D
DShm AB
h
.
KESIMPULAN
Dari analisa moisture content, pada 5 menit pertama memiliki proses
pelepasan massa uap air paling besar yang ditandai dengan penurunan
moisture content paling besar. Partikel 5 mm penurunannya dari 25,2 %
menjadi 10,45 %, partikel 10 mm dari 25,6 % menjadi 13,4 %, partikel 15
mm dari 25,8 % menjadi 16,5 %
Dari analisa temperatur, Partikel 5 mm memiliki nilai temperatur paling
rendah, saat menit ke 1 temperaturnya sebesar 44,6 0C dan saat menit ke
31 temperaturnya sebesar 54,3 0 C, hal ini dikarenakan partikel ukuran
kecil akan mengeluarkan uap air lebih banyak dari pada partikel 10 mm
dan 15 mm, sehingga uap air akan mendinginkan udara pengering.
Dari analisa relative humidity, Partikel 5 mm memiliki nilai Relative
humidity yang lebih besar dari pada partikel 10 mm dan 15mm, pada menit
pertama nilai RH nya sebesar 34,6 % dan saat menit ke 31 nilai RH nya
sebesaar 14,5 %.
Partikel 5 mm memiliki koefisien perpindahan massa lebih besar dari pada
partikel 10 mm dan 15 mm yaitu sebesar 0,1278 m/s, sedangkan untuk
ukuran partikel 10 mm sebesar 0,1112 m/s, ukuran partikel 15 mm sebesar
0,1026 m/s
Recommended