ITS Undergraduate 10801 Presentation

7/21/2019 ITS Undergraduate 10801 Presentation

1/33

Tinjauan Teknis Ekonomis PerbandinganTinjauan Teknis Ekonomis Perbandingan

Penggunaan Diesel Engine dan Motor ListrikPenggunaan Diesel Engine dan Motor Listrik

sebagai Penggerak Cargo Pump pada Kapalsebagai Penggerak Cargo Pump pada Kapal

. .

Oleh

JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN

Fretty Harauli Sitohang

ITS


2/33

AbstrakAbstrak enganengan mengana samengana sa per an nganper an ngan secarasecara te n ste

n s anan e onom se onom s

penggunaanpenggunaan DieselDiesel EngineEngine untukuntuk menggerakkanmenggerakkan CargoCargo PumpPump padapada

KapalKapal KMKM AvilaAvila dilakukandilakukan perbandinganperbandingan penggunaanpenggunaan dieseldiesel engineengine

dengandengan electricelectric motormotor baikbaik secarasecara investasi,investasi, effisiensi,effisiensi, kebutuhankebutuhan dayadayadandan perbandinganperbandingan konsumsikonsumsi bahanbahan bakarbakar dengandengan motormotor listriklistrik dandan

Dari hasil erhitun an da at direkomendasikan ke ada owner bahwaDari hasil erhitun an da at direkomendasikan ke ada owner bahwa

dengan menggunakan diesel engine secara ekonomi jauh lebih mahaldengan menggunakan diesel engine secara ekonomi jauh lebih mahal

dibandingkan dengan electric motor pada kapal Tanker KM. Avila.dibandingkan dengan electric motor pada kapal Tanker KM. Avila.

Kata kunci : Diesel engine, motor listrik, genset, penggerak,

cargo pump


3/33

BAB 1BAB 1

LATAR BELAKANGLATAR BELAKANG Sistem bongkar muat di kapal merupakan hal yang penting harusSistem bongkar muat di kapal merupakan hal yang penting harus

diperhatikan maka dilakukan analisa secara teknis dan ekonomisdiperhatikan maka dilakukan analisa secara teknis dan ekonomisterhada kom onen endukun n a, se erti om a bon kar muat,terhada kom onen endukun

n a, se erti om a bon kar muat,

penggerak dan sebagainya.penggerak dan sebagainya. Membandingkan secara teknis ekonomis penggunaan Diesel EngineMembandingkan secara teknis ekonomis penggunaan Diesel Engine

didapatkan perbandingan penggunaan diesel engine dengan motordidapatkan perbandingan penggunaan diesel engine dengan motor

listrik.listrik.

PERUMUSAN MASALAHPERUMUSAN MASALAH

Den anDen an emilihanemilihan dieseldiesel en ineen ine seba aiseba ai en erak en erak car ocar o umum adaada

kapalkapal KMKM.. Avila,Avila, apakahapakah lebihlebih effisieneffisien baikbaik secarasecara teknisteknis dandan ekonomisekonomis

dibandingkandibandingkan dengandengan menggunakanmenggunakan motormotor listrik listrik sebagaisebagai

penggera nyapenggera nya..


4/33

BATASAN MASALAHBATASAN MASALAH

oo Pembahasan secara teknis hanya mencakup padaPembahasan secara teknis hanya mencakup pada

total berat komponen, kebutuhan daya dantotal berat komponen, kebutuhan daya dan

menen u an ayou , an secara e onom smenen u an ayou , an secara e onom s

membahas mengenai Fuel Oil Comsumption.membahas mengenai Fuel Oil Comsumption.

oo

KM. AvilaKM. Avila

spesifikasi kapal (ship spec) yang sudahspesifikasi kapal (ship spec) yang sudah

ditentukan oleh ownerditentukan oleh owner

oo Class Rules yang dipakai kapal KM. Avila adalahClass Rules yang dipakai kapal KM. Avila adalah

Bureau Veritas (BV).Bureau Veritas (BV).


5/33

TUJUAN PENULISANTUJUAN PENULISAN

a.a. dengan kapasitas pompa yang diminta owner.dengan kapasitas pompa yang diminta owner.

b.b. Membandingkan secara teknis antara diesel engine denganMembandingkan secara teknis antara diesel engine dengan

motor listrik.motor listrik.c.c. Membandingkan secara ekonomis antara diesel engine denganMembandingkan secara ekonomis antara diesel engine dengan

..

d.d. Memberi rekomendasi kepada owner mengenai jenis penggerakMemberi rekomendasi kepada owner mengenai jenis penggerak

yang tepat (diesel engine atau motor listrik) untuk cargo pumpyang tepat (diesel engine atau motor listrik) untuk cargo pump

pada kapal KM. Avila.pada kapal KM. Avila.

MANFAATMANFAAT

Men apat anMen apat an per a nganper a ngan aa secarasecara te n ste n s anan e onom se onom santaraantara dieseldiesel engineengine dandan motormotor listriklistrik sebagaisebagai penggerakpenggerak

car ocar o umum anan te atte at..


6/33

BAB II

Motor ListrikMotor Listrik

Motor listrik atau motor induksi berfungsi mengubahMotor listrik atau motor induksi berfungsi mengubahenergi listrik menjadi suatu energi gerak atau mekanik.energi listrik menjadi suatu energi gerak atau mekanik.Pada dasarnya energi masukan dari motor listrikPada dasarnya energi masukan dari motor listrikberupa energi listrik dan energi keluaran berupa energiberupa energi listrik dan energi keluaran berupa energikinetik armatur.kinetik armatur.

Motor Listrik Sebagai Penggerak.Motor Listrik Sebagai Penggerak.

Range pengaturan yang lebarRange pengaturan yang lebar

Tidak menimbulkan polusi udara maupun suaraTidak menimbulkan polusi udara maupun suara

Stabilitas kerja yang bagusStabilitas kerja yang bagus

Konstruksinya sederhana dan pengoperasiannyaKonstruksinya sederhana dan pengoperasiannya

mudahmudah


7/33


8/33

Perbedaan System penggerak Motor Listrik dan Diesel EnginePerbedaan System penggerak Motor Listrik dan Diesel Engine

Gb. I. Kompenen dengan penggerak motor listrik

Gb. 2.Kompenen dengan penggerak diesel engine


9/33

ClassClass Rules BureauRules Bureau VeritasVeritasRulesRules yangyang digunakandigunakan untukuntuk desaindesain kapalkapal KMKM.. AvilaAvila adalahadalah BureauBureau VeritasVeritas..

DanDan khususkhusus untukuntuk systemsystem bongkarbongkar muatmuat adaada dalamdalam PartPart D,D, ChapterChapter 77 SectionSection 44(Machinery(Machinery andand CargoCargo System)System) tentangtentang CargoCargo Pumps,Pumps, CargoCargo LineLine System,System, tanktankHeatingHeating andand SteamingSteaming outout lines,lines, dandan TankersTankers forfor thethe carriagecarriage ofof OilOil CargoCargo..

1.3.2 Cargo pump room1.3.2 Cargo pump room

Cargo pump roomCargo pump room adalahadalah ruanganruangan yangyang berisiberisi pompapompa dandan perlengkapanperlengkapan untukuntuk

pengoperasiannyapengoperasiannya yangyang sesuaisesuai dengandengan service notation yangservice notation yang diberikandiberikan terhadapterhadapkapalkapal tersebuttersebut..

. .. .

Volume dari sebuah wing cargo oil tank dari sebuah tanker tidak boleh melebihiVolume dari sebuah wing cargo oil tank dari sebuah tanker tidak boleh melebihi

75% dari batas hypothetical oil outflow sesuai dengan (3.4.1) diatas. Volume dari75% dari batas hypothetical oil outflow sesuai dengan (3.4.1) diatas. Volume darisebuah center car o oil tank tidak melebihi 50000 msebuah center car o oil tank tidak melebihi 50000 m33

3.2.3 Cargo pumps drive3.2.3 Cargo pumps drive

a)a) PenggerakPenggerak daridari cargo pumpcargo pump tidaktidak bolehboleh ditempatkanditempatkan padapada cargo area,cargo area, kecualikecualipadapada kondisikondisi dibawahdibawah iniini

mesinmesin tenagatenaga uapuap disupplaidisupplai daridari uapuap bertemperaturbertemperatur tidaktidak melebihimelebihi 220220 ooCC

motormotor hidrolishidrolis

b)b) PompaPompa dengandengan motormotor listriklistrik celupcelup tidaktidak diijinkandiijinkan..

c)c) JikaJika cargo pumpcargo pump digerakkandigerakkan oleholeh mesinmesin yangyang terdapatterdapat diluardiluar daridari cargo pumpcargo pump

room,room, makamaka akanakan mengacumengacu padapada ketentuanketentuan padapada item a)item a)


10/33

BAB IIIMETODOLOGI


11/33

Dari diagram alir diatas dapat dijelaskan sebagai berikut :Dari diagram alir diatas dapat dijelaskan sebagai berikut :

.. SStuditudi literaturliteratur merupakanmerupakan kegiatankegiatan mencarimencari referensireferensi teoriteori yangyang nantinyanantinyaakanakan digunakandigunakan sebagaisebagai dasardasar teoriteori dalamdalam melakukanmelakukan analisaanalisa agaragar hasilhasil

..

pembekalanpembekalan tentangtentang effesiensieffesiensi dieseldiesel engineengine dandan motormotor listriklistrik.. DanDan jugajugakaraktristikkaraktristik pompapompa dandan dieseldiesel generatorgenerator sehinggasehingga sidapatkansidapatkan pilihanpilihan yangyangte atte at anan akanakan dirkomendasikandirkomendasikan keke owner owner.. BBebera aebera a sumber sumber anandiperolehdiperoleh daridari internetinternet

2.Pengambilan Data

Data data yang digunakan dalam melakukan analisa mengenai sistembongkar muat Tanker, yaitu :

Layout Cargo Oil SystemLayout Engine Room

Spec teknis Electric motor

Spec Genset


12/33

Spec Cargo Diesel engine

Engine Dimension

. . .2. Width 1444.3mm 56.86 in

. e g . mm . n

Weight, Net Dry (approx) 2409 kg 5.311 lb


13/33

Gb. Cargo Oil System KM. Avila


14/33

Gb. Layout Engine Room


15/33


16/33

Spec teknis Cargo pumpSpec teknis Cargo pump


17/33

Spec teknis Electric motorSpec teknis Electric motor

oleholeh cargocargo engine,engine, makamaka akanakan dicaridicari specspec

yangyang dibutuhkandibutuhkan oleholeh cargocargo pumppump yaituyaitu

kW,kW, AC,AC, 33,, 6060 Hz,Hz, 400400 VoltVolt 33 setset..


18/33

Spec GensetSpec Genset


19/33

BAB IVBAB IV

ANALISA PEMBAHASANANALISA PEMBAHASANIV.1 Data awal Dimensi kapal

ama apa : . v a

Owner : Prestige Marine Service PTE LTDJenis kapal : 6300 DWT Oil TankerTempat dibangun : PT. DOK dan Perkapalan SurabayaLength O.A : 93 M

.Beam : 17.5 MDepth : 9 M

.Complement : 20 menCargo oil Tank : 7050 m3

Main Engines : 2x YANMAR 1471 x 750rpm


20/33

IV.2 Perhitungan Daya GensetIV.2 Perhitungan Daya Genset

Data konsumsi da a listrik akan dikalkulasikan sesuai den an dataData konsumsi da a listrik akan dikalkulasikan sesuai den an datakapal sebenarnya dan sudah di aplikasikan pada kapal KM. Avila. Dankapal sebenarnya dan sudah di aplikasikan pada kapal KM. Avila. Dankapasitas genset yang beroperasi sekarang pada kapalnya adalahkapasitas genset yang beroperasi sekarang pada kapalnya adalahsebagai berikut :sebagai berikut :


21/33

MakaMaka untukuntuk memenuhimemenuhi kebutuhankebutuhan dayadaya tersebuttersebut pahakpahak galangangalanganmemilihmemilih gensetgenset YanmarYanmar 66AYLAYL--STST dengandengan kapasitaskapasitas 320320 kWkW

..

PemilihanPemilihan GensetGenset tersebuttersebut diatasdiatas tidaktidak termasuktermasuk den anden an car ocar o

dieselnyadieselnya.. KarenaKarena untukuntuk pompapompa bongkarbongkar muatmuat menggunakanmenggunakanpenggerakpenggerak dieseldiesel sendirisendiri.. MakaMaka perluperlu dilakukandilakukan perhitunganperhitungan

menggunakanmenggunakan motormotor listriklistrik atauatau gensetgenset sebagaisebagai penggerakpenggerak

cargocargo pumppump.. DenganDengan dayadaya pompapompa adalahadalah ::

11.. TaikoTaiko KikaiKikai CSLCSL--750750PP 22 xx 361361 kWkW

.. a oa o aa --


22/33

Maka setelah dilakukan perhitungan kembali denganmenambahkan daya yang dibutuhkan motor penggerak cargo

loading beroperasi belum untuk sewaktu arus startnya.


23/33

AnalisaAnalisa DayaDaya ArusArus StartStart pada Ppada Peralataneralatan TTerbesarerbesar

Analisa ini di ajukan untuk mengetahui load faktor terbesar peralatan yang mampu di supply oleh

enerator set.Setelah menda atkan total da a ada continous load maka dilakukan analisa untukarus start ketika loading, dilakukan 3 analisa yaitu :1. Analisa pertama jika cargo pump dinyalakan dan peralatan lain ikut bekerja.2. Analisa kedua jika peralatan-peralatan lainnya tidak bekerja tetapi cargo pump tetap menyala.3. Analisa ketiga juga dilakukan dengan cara menyalakan satu per satu cargo pump.

Analisa pertamaAnalisa pertama

Dari totalDari total perhitunganperhitungan diketahuidiketahui jumlahjumlah dayadaya peralatanperalatan menurutmenurut spspeesifikasisifikasi dayadaya peralatannyaperalatannya..DenganDengan catatancatatan bahwabahwa menggunakanmenggunakan yangyang terbesarterbesar adalahadalah dayadaya untukuntuk cargocargo pumpnyapumpnya.. YaituYaitu

PPstst == TotalTotal dayadaya specspec peralatanperalatan + (2 x+ (2 x dayadaya peralatanperalatan terbesarterbesar))

PP == 1638,241638,24 kW + ( 2 x 361 kW )kW + ( 2 x 361 kW )

== 2360,242360,24 kWkW

DariDari hasilhasil perhitunganperhitungan tersebuttersebut dapatdapat dihitungdihitung jugajuga loadload faktorfaktor generatorgenerator nyanya..

LoadLoad FaktorFaktor GeneratorGenerator == PPstst / (/ (PgeneratorPgenerator x 4 )x 4 )

== 2360,242360,24 / (320 x 4)/ (320 x 4)= 1.= 1.84398439

DariDari hasilhasil tersebuttersebut dapatdapat diketahuidiketahui bahwabahwa generator yanggenerator yang tersediatersedia tidaktidak mampumampu menerimamenerimabebanbeban start car ostart car o umum ikaika eralataneralatan-- eralataneralatan continousn acontinousn a ikutikut beker abeker a..


24/33

AnalisaAnalisa keduakedua

Dilakukan analisa kembali pada waktu peralatan-peralatan lainnya tidak

.Dengan Daya cargo pump 361 kW maka arus start sewaktu pompadinyalakan, terjadi lonjakan daya sebesar 3 kali total daya peralatan

,

Pstart = ( 3 x 361 kW ) + daya pompa yang sudah beroperasi= 1083 kW + 361 kW= 1444 kW

Load faktor generator = Pstart / (4 x Pgenerator)= 1444 kW / 1280

= 1,128Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa dengan 4 generator yang

tersedia tidak mampu menerima beban start cargo pump jika salah satupompa sudah bekerja.


25/33

AnalisaAnalisa ketigaketiga

pumppump dengandengan tujuantujuan mengetahuimengetahui cargo pumpcargo pump dapatdapat dioperasikandioperasikan daridarijumlahjumlah dayadaya yangyang tersediatersedia padapada generatorgenerator terpasangterpasang dikapaldikapal..

..

startstart = 3 x 361 kW= 3 x 361 kW = 1083 kW= 1083 kW

= 1083 kW / 1280= 1083 kW / 1280

= 0.846= 0.846

DariDari hasilhasil tersebuttersebut dapatdapat diketahuidiketahui bahwabahwa dengandengan 4 generator yang4 generator yang tersediatersediamampumampu menerimamenerima bebanbeban start cargo pumpstart cargo pump jikajika cargo pumpcargo pump tersebuttersebut

dinyalakandinyalakan satusatu persatupersatu dandan peralatanperalatan--peralatanperalatan continuousnyacontinuousnya tidaktidakberkerjaberkerja..


26/33

Spec pompa yang dipakai dalam penyelesaian tugas akhir ini

kapal.Kapasitas cargo pump 1 dan 2 adalah 750 m3/hr & cargo pump

engan apas as m r se ngga proses ong ar mua

dengan volume cargo oil 7050m3 adalah :Cargo pump no. 1 adalah 750 m3/hrCargo pump no. 2 adalah 750 m3/hrCargo pump no. 3 adalah 500 m3/hr

3Maka waktu yang diperlukan untuk bongkar muat :

Waktu = Volume / kapasitas

== 7050 m3/2000 m3/hour= 3.525 hour= 4 hour


27/33

Gambar 4.8 Power flow dengan electric power systemGambar 4.8 Power flow dengan electric power system

GeneratorGenerator : 0.95: 0.95 0.970.97

switchboardswitchboard : 0.999: 0.999

electric motorelectric motor : 0.85: 0.85--0.90.9


28/33

Untuk estimasi berat kapal akibat penerapan dengandiesel engine atau generator adalah :

dengan Diesel engine kapal ini lebih ringan 6544 kg dari pada denganelectric motor yang jauh lebih berat


29/33

Untuk awalnya biaya investasi yang diperlukan denganmenggunakan motor listrik atau engine diesel sebagai penggerak. Dari

a a per ungan an ara per an ngan nves as cargo ese enganelectric motor diperoleh beberapa harga dari tiap komponen, antara lain :

Berdasarkan tabel harga komponen di atas dapat diketahui bahwapenerapan dengen Diesel Propulsion jauh lebih mahal ($ 72889 USD) daripada electric propulsion sebagai penggerak cargo pump, salah satukomponen yang paling berpengaruh dengan diesel adalah penggunaan dua

buah engine diesel propulsion CATERPILLAR.


30/33

Total SFOC untuk penerapan cargo Diesel engine biaya yang harus

Dan dengan Electric motor dan biaya yang harus dikeluarkan selamabongkar muat yaitu :


31/33

KESIMPULANKESIMPULAN Dengan Diesel engine menggunakan 2 unit generator set denganDengan Diesel engine menggunakan 2 unit generator set dengan

daya 320 kW. Dan dengan electric Motor membutuhkan 4 buahdaya 320 kW. Dan dengan electric Motor membutuhkan 4 buahenset electric motor ABB Product den an da a 2 x 362 kW danenset electric motor ABB Product den an da a 2 x 362 kW dan

1 x 230 kW,1 x 230 kW,

Pada beban maksimal efisiensi Diesel engine 95 %Pada beban maksimal efisiensi Diesel engine 95 % -- 9797-- ..

Kapal Tanker KM. Avila tidak mempunyai space yang memadaiKapal Tanker KM. Avila tidak mempunyai space yang memadai

untuk 4 genset. Selisih perbadingan berat 6544 kg.untuk 4 genset. Selisih perbadingan berat 6544 kg. Diesel engine sebagai penggerak cargo pump pada kapal ini ,Diesel engine sebagai penggerak cargo pump pada kapal ini ,

pada investasi lebih mahal $ 72889 USDpada investasi lebih mahal $ 72889 USD == Rp. 686.030.374,00.Rp. 686.030.374,00.

selama bongkar muat atau selama 4 jam denganselama bongkar muat atau selama 4 jam dengan Cargo oilCargo oil TankTank7050 m7050 m33

(498257,66(498257,66 385873,27 ) = $ 112384,39 USD385873,27 ) = $ 112384,39 USD


32/33

jika dibandingkan dengan diesel enginejika dibandingkan dengan diesel engine

pemilik kapal .pemilik kapal .


33/33

Documents

ITS Undergraduate 10801 Presentation