ITS Undergraduate 16617 4208100603 Paper

5/13/2018 ITS Undergraduate 16617 4208100603 Paper - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/its-undergraduate-16617-4208100603-paper 1/7

Lutfi Paliam Paraya (4208 100 603)

muat. Pemilik kapal merencanakan kapasitasAnalisa Ventilasi Udara Pada Ruang Muat

angkut 400 ekor sapi. Mengacu pada permasalahanK apal General Cargo Yang Telah

yang dihadapi oleh pemilik kapal, maka tugasDikonversi Menjadi Livestock Vessel

Abstrak Tugas akhir ini menjelaskan konversi

kapal general cargo menjadi livestock vessel.

Konversi kapal dibatasi diruang muat kapal.Konversi dimulai dengan mendesain ruang muat

untuk mencukupi kebutuhan udara serta derajat

kelembaban nyaman ternak. Dalam desain diruangmuat suhu ekstrim air laut diperkirakan 31°Cdengan derajat kelembaban 90% RH.

Tugas akhir ini membahas perhitungan

pendinginan udara ventilasi serta perhitungansaluran udara (ducting) yang diperlukan. Dalam

desain kebutuhan udara yang menjadi faktor utama

adalah supaya selama pengangkutan ternak dalamkondisi sehat sampai ditempat tujuan. Ternak tidak

mengalami stress sesuai dengan THI (TableHumidity Index) dan ASHRAE 2005. Dalam

desain diruang muat suhu yang diijinkan 26°C

dengan derajat kelembaban 25% RH.

Latar BelakangDalam tugas akhir ini akan membahas

permasalahan dibutuhkannya suatu sarana kapal

pengangkut ternak yang bisa membawa ternak dari

Kalimantan Selatan (Banjarmasin) ke pulau Papua(Sorong). Pemilik kapal yang melihat peluang

usaha ini, memenuhi kebutuhan tersebut denganmenjadi penyedia layanan angkutan laut untuk mengangkut ternak sapi dengan kapal dari daerah

Kalimantan Selatan. Permasalahan yang terjadi

adalah pemilik kapal tersebut tidak mempunyaikapal tipe Livestock Vessel untuk mengangkutternak sapi. Kapal yang dimiliki adalah kapal tipe

General Cargo yang biasa digunakan untuk

mengangkut kayu log dan bahan makanan dalam bentuk karung. Muncul ide dari pemilik kapal

untuk mengkonversi kapal tersebut menjadi tipeLivestock Vessel. Pengertian konversi kapal yaitu

suatu proses perubahan baik pada konstruksi

maupun sistem yang digunakan sebagai penyesuaian kebutuhan kapal dari tipe perencanaan

awal menjadi kapal dengan tipe lain, sesuai

ketentuan yang berlaku.Metode penelitian yang digunakan yakni studi

literature sistem-sistem yang digunakan diruangmuat kapal, pengumpulan data-data kapal,

penggambaran modifikasi kapal dengan softwareAuto Cad, menghitung kebutuhan udara melalui

sistem ventilasi dan menentukan jenis fan yang

akan digunakan untuk mensuplai udara diruang

1

akhir ini mengkaji konversi yang akan dilakukanyaitu dari kapal dengan tipe General Cargo

menjadi kapal dengan tipe Livestock Vessel sesuaiketentuan. Adapun rumusan masalah yang disusundalam Tugas Akhir ini antara lain :

Apakah desain sirkulasi udara yang ada, dapat

membuat ternak sapi tetap dalam kondisisehat?

Pengkondisian udara yang diinginkan meliputi:1. Sistem Ventilasi

Tujuan digunakannya sistem ventilasi udara

di kapal adalah untuk membuang atau

menghilangkan contaminants (zat atau pencemar

udara) dan panas yang terjadi disuatu ruangantertentu. Zat atau partikel pencemar bisa berupa

partikel debu, asap, atau bau yang tidak diinginkan.

Karena pada sistem ventilasi udara hanya

dipindahkan dari luar ke dalam ruangan maka

sistem ventilasi hanya mampu menjaga temperatur

ruangan sedikit diatas atau sama dengan

temperatur udara luar.

2. Desain saluran udara (Duct Design)

Kesalahan pada desain saluran pipa udara

dapat menyebabkan pengoperasian sistem yang

salah dan mahal. Distribusi udara yang kurangdalam ruangan dapat menyebabkan

ketidaknyamanan, kerugian produktifitas dan

bahkan kurang baik bagi kesehatan, serta tingkat

kebisingan yang tinggi. Konstruksi saluran pipa

yang salah atau segel yang kurang rapat

menyebabkan aliran udara tidak cukup untuk

mengalir pada pipa-pipa sambungan.

Dalam mendesain sistem saluran udara

mempertimbangkan hal-hal berikut yaitu :

(1) Fungsi ruangan,

(2) Penyebaran udara pada ruangan,(3) Tingkat kebisingan,

(4) Kebocoran saluran pipa,

(5) Tambahan dan kehilangan panas saluran

pipa,

(6) Kesetimbangan,

(7) Kontrol api dan asap,

(8) Investasi biaya,

Biaya operasional sistem.




Dalam perhitungan acuan kecepatan udaramenggunakan aliran comfort seperti terlihat pada

Untuk ruang muat dikapal, jumlah udaratabel berikut ini :

ventilasi yang dibutuhkan dapat diperkirakanTabel 2.5 Batas kecepatan udara

berdasarkan :1. Jumlah orang yang bekerja dan jumlah

ternak dalam ruangan.

2. Jumlah pergantian udara per jam yangdisyaratkan.

3. Batasan kenaikan temperatur ruangan yang

diijinkan.

Jumlah pergantian udara per jam dan jumlah udaraventilasi yang dibutuhkan dapat dihitung dengan

persamaan :Q = V / R ««««««««««««..(2-1)Dimana :

Q = jumlah udara yang dibutuhkan, cfm

V = volume kotor ruangan, ft 3

R = waktu untuk pergantian udara,minutes per change

Perhitungan Saluran Udara (ducting)A. Tekanan Statik dan Tekanan Dinamik Perhitungan tekanan pada sistem saluran udara

¨p = (0,109136 Q 1,9 ) / D e5,02 «................(2-9)Dimana :¨p = Gesekan (head or pressure loss)

(inches water gauge/100 ft of duct)

De = Diameter Ekuivalent pada ducting (inches)Q = Laju aliran Udara / debit

(cfm - cubic feet per minute)

B. Tahanan Gesek dalam saluran Udara

¨ =

Dimana :

Pf = kerugian tekanan karena adanya tahanan

gesek (kg/m 2 atau mm H 2 O)

d = diameter pipa (m)

l = panjang pipa (m)

= koefisien gesekan dari pipa

V = kecepatan rata rata dalam pipa (m/s)

C. Kecepatan Udara

= =

Dimana :

Va = kecepatan udara (m 2 /s)

Q = debit udara (m 3 /s)

A = Luasan penampang Ducting (m 2 )

D = diameter ducting (jika berbentuk bulat) (m)

2

Definisi dari pengkondisian udara nyaman(comfort air conditioning) adalah proses perlakuan

terhadap udara untuk mengatur suhu, kelembaban,

pendistribusian dan kebersihan secara serentak guna mencapai kondisi nyaman yang dibutuhkanoleh penghuni yang berada didalamnya.

K enyamanan ThermalFaktor-faktor yang mempengaruhi

kenyamanan thermal yaitu : Pertama, kalor dalam

tubuh diproduksi oleh proses metabolisme untuk menjaga suhu tubuh. Proses metabolisme inidipengaruhi oleh beberapa factor seperti umur,

kesehatan, dan kegiatan. Sebagai contoh, suatu

kondisi lingkungan tertentu cocok bagi suatu

ruangan yang ditempati oleh hewan ternak yangsehat, tetapi tidak cocok bagi hewan ternak yangsakit.

Faktor lingkungan yang memepengaruhikemampuann tubuh menyalurkan kalor adalah :

suhu udara, suhu permukaan sekitar, kelembaban,dan kecepatan udara. Dalam merancang suatu

sistem pengkondisian udara, seharusnya perludiperhatikan keempat faktor tersebut. Dibawah initermasuk merupakan beberapa keadaan yang dapat

diterima, yaitu : Suhu ruangan yang nyaman untuk

ternak yaitu, 13 hingga 25 ºC (wierema 2002)

dengan kelembaban relatif 55% - 70% (ASHRAEChapter 10). kecepatan udara rata rata hingga 0.25m/det.

Ternak yang diangkutJenis ternak yang direncanakan akan

diangkut yakni dari jenis sapi Brahman dengan

ciri-ciri karakteristik, terdapat adanya gumba(punuk) dibagian punggung depan, serta

bergelambir dibagian bawah leher hingga bagian

dadanya, telinganya lunglai ke bawah, warna bulunya putih, abu-abu pekat atau merah coklat.Sapi Brahman berasal dari turunan Boss Indicusdari India. Sapi Brahman tahan pada kondisi




kekurangan pakan, tahan gigitan serangga maupun parasit serta tahan pada perubahan cuaca karena pada kulitnya memiliki pori-pori serta kelenjar keringat untuk pengaturan penguapan panas

tubuhnya. Sapi Brahman mampu berjalan jarak jauh yang sulit air. ( Hj Romziah S, Ph.d.Drh, 2004)

Gambar 2.18 Paddock diruang muat kapal

Gambar 2.6 Sapi Brahman

K arakteristik hewan ternak sapiTernak sapi yang siap dikirim melalui laut

harus memenuhi dalam kondisi kesehatannya.

Sebelum ternak masuk ke kapal ada pemeriksaanoleh petugas kesehatan ternak. Sapi yangmemenuhi syarat yakni antara ternak berumur 2-3tahun kondisi sehat dengan bobot badan antara

400-600 kg. Sedangkan untuk kebutuhan ternak,

Hewan ini umumnya makan 3 kali sehari dengan

porsi pakan 15-20 kg per hari untuk jenis pakan bermacam-macam bisa berupa rumput, jerami,comboran (campuran dari bekatul, dedak, pellet,

ampas, tahu dan air) serta bisa juga produk pakanternak dari pabrik. Untuk kebutuhan minum

sebanyak 50-60 kg air per hari untuk tiap ternak.

Umumnya ternak yang siap dikirim berukurantinggi ± 1,5 meter, lebar ± 0,4 meter dan panjang ±1,8 meter. Temperatur ruangan untuk ternak yaitu,

26 ºC dengan 25% RH kelembaban. Mengacu padaTHI (Table Humidity Index) sapi. Cahaya kandang

ternak harus terang untuk menghindari ternak mengalami stres yakni tiap kandang ternak

(paddock) dipasang lampu 10-15 watt.Berdasarkan hasil pendataan, sebagian

besar sapi-sapi yang ada di Indonesia adalah sapiketurunan bangsa F ries Holland (FH). Yang hidup

pada iklim sedang (temperate) dengan kisaran suhu

termonetral rendah (13 25ºC). Berdasarkankondisi iklim asal tersebut, sapi FH sangat pekaterhadap perubahan suhu tinggi.

3

Gambar Desain Paddock

K apal Motor Angkutan Ternak Sapi ( K apal

Motor untuk Mengangkut Ternak Sapi, SNI, 1998 )1. Ruang Lingkup

Standart ini meliputi definisi, istilah, klasifikasi

dan persyaratan.

2. Definisi Livestock Vessel

Kapal Motor untuk pengangkut Ternak adalah

kapal motor yang digunakan untuk mengangkut

ternak sapi atau kerbau melewati laut atau sungai.

3. Istilah pada Livestock Vessel

a) Paddock kapal adalah ruangan dalam kapal yang

ditempati ternak (kandang) dibatasi oleh pagar besi

serta dilengkapi dengan tempat makan, minum dan pembuangan kotoran.

b) Paddock isolasi adalah ruangan khusus di dalam

kapal yang digunakan untuk menempatkan dan

menangani ternak yang mengalami gangguan

kesehatan.

c) Gangway adalah gang diantara paddock yang

berfungsi untuk memudahkan pelayanan terhadap




ternak seperti pemberian pakan, air minum,

mengontrol ternak dan proses bongkar muat.

4. K lasifikasi

Kapal Motor untuk pengangkut ternak digolongkan

dalam satu tipe ternak jenis tertentu.

5. Persyaratan

Persyaratan Tata Susunan Kapal Motor AngkutanTernak tercantum pada tabel 2.10 Syarat tata

susunan kapal motor pengangkut ternak.

Metodologi penelitian adalah kerangka dasar

tahapan penyelesaian tugas akhir. Metodologi

tersebut mencakup semua kegiatan yang akan

dilaksanakan untuk memecahkan masalah atau

melakukan proses penganalisaan terhadap

permasalahan tugas akhir. Metodologi yang

digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah

dengan mendesain ruang muat kapal cargo sesuaidengan aturan yang berlaku serta mengkondisikan

ruang muat menjadi kandang ternak untuk

mengangkut ternak tersebut ke daerah lain,

sehingga fungsi kapal berubah menjadi kapal

pengangkut ternak ( Livestock Vessel ). Sebelum

menjelaskan metodologi penulisan tugas akhir,

akan dijelaskan terlebih dahulu data kapal cargo

yang nantinya akan dikonversi, dimodifikasi dan

dianalisa sistemnya pada pembahasan tugas akhir.

Data K apal

Nama Kapal : KM Eks Akanko

Tipe kapal : General Cargo

Owner ship : PT Taruna Kusan Explosive

Nationality : Indonesia

Ship builder : Yoshida DY.ADA

Navigation area : Ocean going

Year built : 1989

Ukuran Utama Kapal

LOA : 54,6 m

LWL : 52,4 m

LBP : 48 m

B moulded : 9 m

H(dept) : 5 m

T (draught) : 4,3 m

Vs (service speed) : 12 knot = 6,173 m/s

4

Gambar 3.1 Ruang muat kapal cargo

PERHITUNGAN DAN PEMBAHASANTernak sapi yang akan diangkut memiliki

berat badan per ekor antara 400 600 kg.

Udara yang masuk kedalam ruangan direncanakansuhu 26°C dengan 25% RH.

26°C 3

25% 90RH RH

Gambar skema proses pendinginan udara




Mencari h w2 pada kondisi suhu 26°C dengan Tabel

3 (Terlampir) didapat :

h w2= 108,99 kJ/kg w

Kemudian angka-angka yang didapat dimasukkanke persamaan q seperti:

q = m da (h 1 - h 2 ) - (W 1 W 2 ).h w2

Dalam persamaan semua satuannya dalam Kilo

supaya setara semua maka W 1dan W 2 masih gr

sehingga dibagi 1000.

q = m da (h 1 - h 2 ) - (W 1 W 2 ).h w2

q = {1,31 (98 - 39)} {(0,026

0,0053).108,99}

q = {1,31 x 59} - {0,0207 x 108,99}Gambar Skema Psycrometric

Dari Gambar Psycrometric diketahui :

h 1 = 98 kJ/kg da

h 2 = 39 kJ/kg da

W 1 = 26 gw/kg da

W 2 = 5,3 gw/kg da

v1 = 0,8975 m 3 /kg da

Kesetimbangan Kalor

Awal + Proses = Akhir

m da .h 2 + {(+q + m w .h w2 )} = m da .h 1

(+q) + (m w .h w2 ) = (m da .h 1 ) - (m da .h 2 )(+q) + (m w .h w2 ) = m da (h 1 - h 2 )

q = m da (h 1 - h 2 ) - (m w .h w2 )

q = m da (h 1 - h 2 ) {m da (W 1 W 2 ).h w2 }

q = m da (h 1 - h 2 ) - (W 1 W 2 ).h w2

Kesetimbangan Massa

Awal + Proses = Akhir

m da .W 2 + m w = m da .W 1

m w = m da (W 1 W 2 )

Mencari m da dari total debit udara sesuai denganTabel Perhitungan (Terlampir) adalah

Q Total = q 1 + q 2 + q 3

= 1,17 m 3 /s

m da = Q / v1

1,17 3 /=

0,8975 3 /

m da = 1,31 kg da /s

5

q = 77,20 - 2,26

q = 74,94 kW

q = 75 kW

Q Total = q 1 + q 2 + q 3

= 1,17 m 3 /s

= 2.488,44 CFM

Dari pendinginan yang dibutuhkan 75 kW maka

dipilih Water Cooled & Remote Air Cooled Screw

Compressor Chillers dengan:

Merk : York Millennium.

Ty pe : YCWM/YCRM 90Cooling : R407 C and R22

Capacity : 92 kW

Length : 1210 mm

Width : 758 mm

Height : 1060 mm

Weight : 587 kg

Maka spesifik fan yang dipakai :

Size = 16

Model = 44-M-166DA-STAIF3

Hp motor = 0,5 HP

RPM motor = 1725 RPM

Static presure = 0´ Inch

Q = 2874 CFM

BHP = 0,22 BHP




Bongkar Muat Ternak Untuk lama waktu yang dibutuhkan untuk

bongkar muat ternak pada Livestock Vessel,

berdasarkan informasi melalui interview pegawaidari pelabuhan Tanjung Perak Surabaya yakni,

bahwa untuk loading atau unloading ternak sapi

dilakukan dengan ternak diapindah dengan craneatau ternak digiring oleh stockman. Rata-rata

dalam waktu selama 1 jam dapat memindahkan

sebanyak 60 ekor ternak. Sehingga waktu yangdibutuhkan kapal untuk melakukan bongkar muat400 ekor ternak adalah 7 jam.

Gambar 4.2 Tangga penghubung antar dek

Gambar 4.3 Ternak langsung masuk ke truk

Gambar 4.4 Ternak menuju kandang penampungan

6

K esimpulanSetelah melakukan seluruh proses pengerjaan

Tugas Akhir tentang desain tata ruang untuk ternak

pada ruang muat kapal dan desain sistem yangdigunakan, maka dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut :

1. Konversi kapal dengan tipe general cargo

menjadi tipe livestock vessel dan sistem yang

digunakan yaitu sistem sanitasi dan sistem

ventilasi pada ruang muat kapal bisa

diterapkan.

2. Kebutuhan pendinginan udara yang

diperlukan oleh ternak sebesar 3602,31 kW

dapat dipenuhi melalui sirkulasi udara yang

dihasilkan dari sistem ventilasi yang

dilengkapi dengan supply fan dan exhaust fan

berjumlah masing-masing 4 fan untuk

menjaga ketersediaan udara yang cukup untuk

ternak agar tetap dalam kondisi sehat sampai

dengan proses unloading dipelabuhan.

3. Pada ruang muat telah didesain dalam

penataan ruangan untuk menjamin kebutuhan

ternak terpenuhi, yakni berupa kandang yang

didesain dilengkapi tempat pakan dan minum

sesuai dengan jumlah maksimal ternak yang

diijinkan tiap kandang. Setelah itu didesain

juga tempat penyimpanan pakan dan tempat

pengumpulan limbah dari ternak. Pada kapal

juga dilengkapi dengan crane untuk

mengangkut pakan ternak dan jerami dalam bentuk karung-karung.

4. Perlengkapan bongkar muat ternak telah

didesain yang memungkinkan ternak dari dek

paling bawah bisa berjalan ke atas melaluitangga yang didesain sebagai transportasiternak dalam kapal dan untuk proses

unloading, ternak dibuatkan jalan khusus dan

jembatan menuju pelabuhan. Waktu yangdibutuhkan kapal untuk melakukan bongkar

muat 400 ekor ternak dengan cara ternak dibuatkan jalan khusus serta dipandu oleh

stockman membutuhkan waktu 7 jam.

SaranSaran yang dapat menjadi masukan dari

konversi kapal dari tipe kapal general cargomenjadi livestock vessel pada pengerjaan TugasAkhir ini antara lain :

1. Untuk mendukung penelitian, data yangdiperoleh dari pemilik kapal hendaknya bisa

lebih dilengkapi dengan data kapal yang lain,




misal data mengenai kelistrikan dan permesinan yang digunakan dikapal.

2. Diperlukan survey kapal dan survey ke

Suhu yang Berbeda. Thesis.Pascasarjana, IPB, Bogor.

Program

perusahaan pemilik kapal untuk menjadi

referensi kelengkapan data lampiran pada penelitian.

Daftar Pustaka

Alam Baheramsyah, Made Ariana, 1998/1999, Diktat Pengaturan Udara dan Sistem

Pendingin (NE 1513), Fakultas TeknologiKelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

Standar Nasional Indonesia, 1998, K apal Motor Untuk Mengangkut Ternak Sapi Dan K erbau,

Badan Standarisasi Nasional, Departemen

Pertanian.

Australian Standards for the Export of Livestock Version 2.2, 2010, Vessel Preparation and

Loading, Department Agriculture, Fisheriesand Foresty. www.daff.gov.au/data/assets/

pdf_file/0003/930108/std4-vessel- preparation.pdf

Wilbert F.Stocker, Jerold W.Jones, 1994, Refrigerasi dan Pengkondisian Udara edisikedua, Supratman Hara, Penerbit Erlangga

Hj Romziah S, Ph.d.Drh, 2004, K omoditas dan Bangsa-Bangsa Ternak Potong , Fakultas

Kedokteran Hewan Universitas Airlangga

Jones, G.M. & C.C. Stallings. 1999. Reducingheat stress for dair y cattle. VirginiaCooperative Extension. Publication Number

404-200. http://www.ext.vt.edu/index.html.

McDowell, R.E. 1972. Improvement of Livestock Production in Warm Climate. W.H.

Freeman and Co., San Frascisco.p.1-128.

Prayitno, H. 1999. Respons Termoregulasi SapiPeranakan Fries Holland pada Berbagai

Kondisi Lingkungan Mikro. Skripsi. Fakultas

Peternakan, IPB, Bogor.

Qisthon, A. 1999. Respons Fisiologis danProduktivitas Sapi Dara Pernakan Fries

Holland pada Pemberian Air Minum dengan

7

Shibata, M. 1996. Factors affecting thermal balance and production of ruminants in a hot

environment. A Review. Mem. Nat.Inst. Anim.

Ind. No. 10 National Institute of AnimalIndustri Tsukuba, Japan.

Wierema, F. In: Chestnut, A. & D. Houston.2002. Heat Stress and Cooling Cows.

http://www.vigortone.com/heat_stress.htm [21

Yousef, M.K. 1985. Thermoneutral Zone. In:M.K. Yousef (Ed.). Stress Physiology of

Livestock. Vol.II. CRC Press, Inc. Boca

Raton, Florida. P.68-69.

Documents

ITS Undergraduate 16617 4208100603 Paper