PERANCANGAN SISTIM VENTILASI LOKAL (LEV) 4/18/2012 FAKULTAS ILMU IMU KESEHATAN – JURUSAHAN KESEHATAN MASYARAKAT, PEMINATAN K3- INDUSTRI ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Ir. MUH. ARIF LATAR, MSc

4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

4/18/2012 BAB - I PENDAHULUAN ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Gambar.1.1 Komponen Dasar Sistem Ventilasi Lokal  1.1. Pengenalan Secara ideal, Sistim Ventilasi Lokal, terdiri dari 4 komponen, yaitu ; (i) hood, (ii) duct work, (iii) air cleaning device, dan (iv) fan, seperti telihat pada gambar 1.1 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Gambar.1.1 Komponen Dasar Sistem Ventilasi Lokal

 1.2. Tujuan 4/18/2012 Mengeluarkan udara kontaminan bahan kimia dari sumber tanpa memberikan kesempatan kontaminan mengalami difusi dengan udara di tempat kerja. Mempertahankan suhu dan kelembaban di tingkat yang nyaman. Mengurangi potensi bahaya kebakaran atau ledakan. ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

1.3. Proses Perencanaan Langkah –Langkah Awal 2. Langkah kedua, pemilihan (seleksi), perancangan sistim, dan perancangan proses, 4/18/2012  2. Langkah kedua, mendapatkan data tentang hasil pengukuran kosentrasi, partikulat, gas, asap, atau uap untuk melihat batas pemaparan. ------NAB (Nilai Ambang Batas) Langkah ketiga Perancangan Hood, ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Jarak atau tingginya (x) hood kurang lebih besar ≠ (1- 2) ft dari ukuran sumber, fungsinya agar hood dapat menjangkau serta menangkap seluruh kontaminan Dalam perancangan ini pada ruang- A jenis pekerjaan proses penghancuran/penggilingan dengan Kondisi Penyebaran Kontaminan Dilepaskan secara aktif menuju zona dengan aliran udara yg cukup cepat.

4. Langkah keempat, Perancangan air cleaner Maka Kecepatan Penangkapan Dalam Proses Pengacuran ditetapkan, menurut OSHA STANDARD, Kecepatan Tangkap = V , adalah V = (200 – 500) fpm 4/18/2012 4. Langkah keempat, Perancangan air cleaner 5. Langkah kelima, untuk memilih fan yang tepat ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

 1.5. Acuan   American Conference of Govermental Industrial Hygienis (ACGIH ) Industrial Ventilation: A Manual of Recommended Practice for Operation and Maintenance Pedoman yang digunakan dalam perancangan ini adalah, “ Standar American Conference of Govermental Industrial Hygienis (ACGIH),dengan mengunakan VELOCITY PRESSURE METHOD CALCULATION SHEET “ 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Gambar dibawah adalah pemetaan area pabrik X, dan dari data temuam –temuan tersebut akan diketahui bentuk dan lay out proses operasi, ruang kerja dan bentuk kontruksi bangunan 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Gambar.1.2. Skema Sistim Pemipaan Duct, penggunaan Elbow, dan Brach Entry

PENENTUAN UKURAN UKURAN UTAMA 4/18/2012 BAB - II PENENTUAN UKURAN UKURAN UTAMA ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

2.1. Penentuan Demensi Data awal yang diketahui adalah bentuk dan ukuran kontruksi bangunan pada gambar 2.1, maka ditetapkan demensi sebagai berikut, pada table- 2.1 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Gambar,2.1. Plan View, Elbow-4 buah (900 , 600 ,450 ), Barch Entry 1 buah

2.1. Penentuan Demensi UKURAN Potongan/Segmen Duct A - C B - C C - D Data awal yang diketahui adalah bentuk dan ukuran kontruksi bangunan pada gambar 2.1, maka ditetapkan demensi sebagai berikut, pada table- 2.1 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Gambar,2.1. Plan View, Elbow-4 buah (900 , 600 ,450 ), Barch Entry 1 buah UKURAN Potongan/Segmen Duct A - C B - C C - D D - E E - F Diameter (inch) 10 14 15 Panjang (ft) 19 12

Tabel. 2,1 Ukuran detail duct 2.2. Perancangan Duct/Pemipaan Gambar 2.2, adalah sistim pemipaan atau jaringan duct disuatau pabrik XA. Panjang duct yang akan dibutuhkan pada perencanaan ini sebesar 70 ft, yang terdiri dari potongan duct atau segmen duct seperti terlihat pada tabel. 2.1 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Gambar, 2.2. Skema Jaringan Pemipaan Tabel. 2,1 Ukuran detail duct UKURAN Potongan/Segmen Duct A - C B - C C - D D - E E - F Diameter (inch) 10 14 15 Panjang (ft) 19 12

Angls 𝜃 degrees Elbow Loss factor 600 0,666 450 0,500 300 0,333 2.2.1. Penentuan Elbow dan Elbow Losses Dari gambar 2.1, perencanaan elbow pada sistim jaringan pipa gambar 2.2, maka dalam perencanaan ini pemilihan bentuk “elbow -5 spicie” seperti pada gambar 2.3 4/18/2012 Angls 𝜃 degrees Elbow Loss factor 600 0,666 450 0,500 300 0,333 SumberTabel.5.9. Elbow Loss factor pada elbow halaman 127 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Elbow Loss Coefficient 4/18/2012 Gambar. 2.3 Data perencanaan Elbow Losses (ACGIH- date,1-95) ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Tabel. 2.2. Degree Elbows dan Elbow Loss Coefficient Potongan/ Segmen Duct Elbows degree Elbows Elbow Loss Coefficient A - C 1 - 900 1 0,19 B - C 1 - 600 0,666 0,24 D - E 1 – 450 1,17  

Entry Loss Coefficient 2.2.2. Penentuan Branch Entryx Brach entri yang digunakan dalam perencanan ini sebanyak 1 buah, yaitu berbentuk preferred dengan sudut maximal , θ = 300, terlihat pada gambar. 2.4. 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Gambar.2.4 Tipe Braches yang dipilih adalah Preferred dengan sudut kemiringan 300 Tabel.2.3, Entry Loss Coefficient Potongan/Segmen Duct Entry Entry Loss Coefficient B - C 1 - 300 0.18

2.3. Penentuan Ukuran Hood Dan Slot  2.3.1. Penentuan Ukuran Utama Hood Jumlah hood yang digunkan dalam perancangan ini sebanyak 2 buah, yaitu Canopy hood gambar detail A, dengan sudut 450, Gambar. 2.5 dan Hood on Bench or flor (yaitu hood di letakan diatas bangku atau lantai) gambar detail B, Gambar.2.6 4/18/2012 Tabel .2.5 Kecepatan Penangkapan Dalam Berbagai Proses Kondisi Penyebaran Kontaminan   Contoh Kecepatan Tangkap (fpm) Dilepaskan tanpa kecepatan Penguapan dari wadah 50-100 Dilepaskan dengan kecepatan rendah menuju udara yang tenang Wadah semprot, pengisian kedalam wadah, proses transfer dengan kecepatan rendah, penglasan. 100-200 Dilepaskan secara aktif menuju zona dengan aliran udara yg cukup cepat. Proses penyemprotan cat, proses penghancuran. 200-500 Dilepaskan dengan kecepatan yang cepat menuju aliran udara yang sangat cepat Proses penggilingan, abrasive blasting, tumbling 500-2000 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Gambar.2.5. Detail Hood Kanopi -A Keterangan gambar   Tinggi, X = 0.30 m (1 ft) (jarak dari sumber ke kanopi) Sisi, D = 0,4 X Luas Area Hood A- Af = 10 x 26/144 = 1,8 ft2 4/18/2012 Gambar.2.5. Detail Hood Kanopi -A Kecepatan tangkap, Standar OSHA v1 = 200 -500 fpm ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Q = V (10 X2 + Af) dimana, V = kecepatan tangkap (200 – 500) fpm Q = debit hisapan hood (2.360 – 5.900) cfm X = 1 ft Af =1,8 ft2

Gambar. 2.6 Gambar. Hood on Benchor flor (detail B) Keterangan gambar .  Tinggi, X = 0,3 m (1 ft) (jarak dari sumber ke konopi) Sisi, D = 0,4 X Cross-Sectional Area = Af Af = 30 x 25/144 = 5,2 ft2 4/18/2012 Gambar. 2.6 Gambar. Hood on Benchor flor (detail B) Q = V (5 X2 + Af) dimana, V = kecepatan tangkap (200 - 500 fpm) Q = debit hisapan hood (2.040 – 5.100 cfm) X = 1 ft Af = 5,2 ft2 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Tabel .2.5 Debit hisapan minimum dari setiap kanopi hood   Tabel .2.5 Debit hisapan minimum dari setiap kanopi hood Detail Hood Kecepatan tangkap (fpm) Debit tangkap (cfm) Debit minimum Hood A (Kanopi hood)` 200 -500 2.360 – 5.900 2.600 Hood B (Kanopi hood) 2.040 - 5.100 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

2.3.2. Penentuan Ukuran atau Demensi Slot 4/18/2012 Untuk menghitung kecepatan tangkap (V) dan besarnya debit hisap (Q) berdasarkan jenis dan tipe sloot, seperti pada gambar 2.7.   Untuk menentukan kecepatan aliran udara dalam slot /Slot Velocity Vs, kecepatan Slot pada perencanan ini di tentukan sebesar ----– Vs = 400 fpm, dengan Cross-Sectional Area, Hood- A = 1,8 ft2, dan Hood –B = 5,2 ft2 . Koefisien kehilangan pada Slot sebesar 1,78 (diambil dalam perencanan pada gambar 2.7). ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

15 0,15 VP 0,25 VP 4/18/2012 Entry Loss Factor f for tapered hoods   Entry Loss Factor f for tapered hoods Derajad Round hood (hood bulat) Rectangular hood (hood persegi) 15 0,15 VP 0,25 VP 30 0,08 VP 0,16 VP 45 0,06 VP 60 0,17 VP 90 120 0,26 VP 0,35 VP 150 0,40 VP 0,48 VP 180 0,50 VP 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Gambar- 2.7 , Sumber ; Gambar.6.29. Hood entri losses pada saat aliran udara masuk ke exterior hood,

2.3.3. Kehilangan Tekanan Pada Hood Untuk duct entry loss, atau kehilanganberhubungan dengan tekanan kecepatan udara di duct karena adanya faktor kehilangan tekan pada saat masuk di hood (Fh), dalam perencanaan ini sesuai bentuk dari hood berbentuk persegi Sebesar 0,25 (gambar 2.8) 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Gambar 2.8 ; Sumber Gambar.6.27 Hood entry loss,

Tabel. 2.6 Ukuran Utama Prencanaan 4/18/2012 Nomor Detail Debit minimum (cfm) Diameter duct (inch) Panjang duct/pipa (ft) Elbows Entriy A - C 2.600 10 19 1 - 900 - B - C 15 1 - 600 1 - 300 C -D 3.500 16 D (air cleaner) D - E 4000 18 14 1 - 450 E (fan) 4.500   E - F 20 12 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

BAB – III PERHITUNGAN 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Metode perhitungan yang digunakan dalam desain ini adalah menggunakan metode desain Perhitungan Kecepatan Tekanan atau Velocity Pressure Method Calculation Sheet 4/18/2012 3.1. Lembaran Kerja Dari hasil perhitungan yaitu untuk mengetahui distribusi volume flow rate, duct velocity, slot velocity, slot static pressure, hood static pressure, duct SP loss, dan qumulatif static pressure, Fan SP dan Fan TP. Denagan data hasil perhitungan besar daya , dan putaran Fan yang akan digunakan. ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

3.2. Perhitungan Perancangan Dengan Metode, “ Velocity Pressure Method Calculation Sheet  1. Perhitungan pada potongan/ segmen duct : A - C 4/18/2012 Langkah pertama ; Aliran udara/ Volumetric Flowrate, yang telah dihitung Q = V (10 X2 + Af) ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L dimana, V = kecepatan tangkap (200 -500 fpm) Q = debit hisapan hood (=2.360 – 5.900 cfm) X = 1 ft Af =1,8 ft2 Q = V (10 X2 + Af) Volumetric flow rate atau debit hisapan hood, ----- Q = 2.600 cfm

Langkah kedua Langkah ketiga adalah menentukan diameter duct = dc =  dc = 4𝑄 𝜋𝑉𝑎 . dimana, dc = diameter duct , = 10 in Q = debit udara (ft3/menit) Va = kecepatan transport/angkut (ft/menit) 4/18/2012 Langkah ketiga adalah menghitung luas bukaan hood yang di desain= A , ft2 A = 1/4 (dc/12)2 Contoh misalnya ditentukan diameter duct--- dc = 10 in, dikonversikan ke feet ------------ dc = 10/12 ft Maka, = 3,14/4 (10/12)2 = 0,5454 sq.ft Maka, duct area luas bebas dari bukaan inlet,----- A = 0,5454 ft2 . ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langakah keempat; Vc = Q/A, Vc= (2.600/0.5454) = 4.767 fpm adalah menghitung kecepatan duct l/Actual Duct Velocity =.Vc,------Vc =Q/A, 4/18/2012 Vc = Q/A, Vc= (2.600/0.5454) = 4.767 fpm dimana, Q = 2.600 cfm A = 0,5454 sq.ft Maka, kecepatan duct actual, Vc= 4.767 fpm (dihitung) ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Dalam perancangan sistem ventilasi industri, kecepatan dalam setiap duct tidak boleh lebih besar dari 6.000 fpm karena dapat menimbulkan bising/noise ditempat kerja (perhitungan diatas memenuhi persyaratan standar).

Langkah kelimah; yaitu menghitung kecepatan tekan pada duct VPd, dalam in H2O Kecepatan tekanan pada pipa (VPd), dalam persamaan (3.5) sebagai berikut : VPd = 𝑉 4005 2 4/18/2012 VPd = 4.767 4005 2 = 1,4167 in H2O   dimana, actual duct velocity, Vc= 4.767 fpm Maka, Kecepatan tekanan duct VPd = 1,4167 in H2O (dihitung) ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah keenam; Langkah ketujuh; adalah menentukan kecepatan aliran dalam slot /Slot Velocity Vs kecepatan Slot di tentukan sebesar ----–Vs = 400 fpm   Langkah ketujuh; Mengitung Tekanan kecepatan Slot VPs ,dalam i in H2O, dengan menggunkan rumus persamaan (3.5), halaman 35. VPs = 𝑉𝑠 4005 2 Bila diketahui Dimana – Vs = 400 fpm VPs = (400/4005)2 = 0,0100 in H2O Maka tekanan kecepatan -------- VPs = 0,0100 in H2O 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah kedelapan; Langkah kesembilan; yaitu menentukan Slot loss coeficien Slot loss coeficien----- gambar 2.7. Koefisien kehilangan pada Slot sebesar 1,78   Langkah kesembilan; adalah menghitung kehilangan yang di slot dalam rancangan dipakai istilah Slot loss per VP, sedangkan acceleration factor atau faktor percepatan diambil dalam perancangan sistem ventilasi lokal diambil bilangan 0 atau 1 Slot loss per VP, dihitung dengan menggunakan rumus , Slot loss per VP = Slot Loss koefisien +Acceleration Factor = 1,78 + 0 = 1,78 dimana, Slot Loss koefisien = 1,78 --- ditentukan dalam perancangan Acceleration Factor = 0 Maka, kehilangan yang terjadi Slot adalah sebesar 1,78 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah kesebelas; Duct Entry Loss Factor Langkah kesepuluh ; Untuk menghitung tekanan statis slot atau Slot Statik Presure SPs dalam in H2O, digunakan rumus sebagai berikut : Slot Statik Presure SPs = Slot Velocity Pressure * Slot loss SPs = VPs * Slot loss = 0,0100 * 1,78 = 0,0178 Dimana, Slot loss = 1,78 VPs = 0,0100 in H2O Maka tekanan statis slot-----SPs adalah sebesar 0,0178 in H2O   Langkah kesebelas; Duct Entry Loss Factor Duct Entry Loss Factor-----gambar.2.7. Faktor kehilangan pada Duct sebesar 0,250 (untuk hood persegi) Langkah kedua belas; Duct Entry Loss per VP Duct entry loss per VP, dihitung dengan menggunakan rumus , Duct entry loss per VP = Duct entry loss factor + Acceleration factor Duct entry loss per VP= 0,250 + 1 = 1,250 dimana, Acceleration factor = 1 (Acceleration factor diambil bilangan 0 atau 1) 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah keempat belas; Langkah ketiga belas; adalah menghitung kehilangan di duct atau Duct Entry Loss, Duct Entry Loss, dihitung dengan menggunakan rumus   Duct Entry Loss = Duct Velocity Pressure * Duct Entry Loss per VP Duct Entry Loss = VP * Duct entry loss per VP = 1,4167 * 1,250 = 1,789 in H2O  dimana, VPd = 1,4167 in H2O Maka kehilangan pada duct sebesar 1.771 in H2O 4/18/2012 Langkah keempat belas; adalah menghitung tekan statis hood atau Hood Static Pressure, SPh dihitung dengan rumus SPh = SPs + Duct entry loss SPh = 0,0178 + 1,771 = 1,789 in H2O dimana, SPs adalah sebesar 0,0178 in H2O Duct Entry Loss = 1,771 in H2O Maka, Tekanan Statis Hood, SPh = 1,789 in H2O ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah ke limah belas; Menentukan panjang lurus duct atau Straight Duct Length, dalam ft Diketahui panjang lurus duct = 19 ft Langkah ke enam belas; Friction Factor (Hf), Untuk mendapatkan besarnya bilangan Friction Factor (Hf),didapatkan persamaan, dalam rancangan ini menggunakan material duct adalah Galvanized sheet duct, (a= 0,0307, b = 0,533, dan c= 0,612)   𝐻 𝑓 = 𝑎 𝑉 𝑏 𝑄 𝑐 Persamaannya menjadi, Hf = 0,0307 x 𝑉 0.533 𝑄 0.612 Hf = 0,0307 x 4.767 0.533 2.600 0.612 = 0,0228 dimana, kecepatan duct actual,---- Vc= 4767 fpm Aliran udara ----------------- Q = 2600 cfm Maka, Friction Factor (Hf),adalah sebesar 0,0228 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah ke tujuh belas; Friction Los per VP, dihitung dengan rumus  Friction Los per VP = Straight Duct Length * Friction Factor (Hf) = 19 * 0,0228 = 0,4329 dimana, panjang lurus duct = 19 ft Friction Factor (Hf) = 0,0228 Maka Friction Los per VP adalah sebesar = 0,4329 4/18/2012 Langkah ke delapan belas; Menghitung Elbow Loss per VP, dengan rumus Elbow Loss per VP = No.of 900 Elbow * loss Factor = 1* 0,19 = 0,19 Contoh : dalam perancangan, “elbow -5 spicie” Elbow Elbow 1-90 = 1,00 (Tabel -2.2) Elbow Koefisien = 0,19 (Tabel.2.2 : R/D = 2 bentuk 5- Piece) ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah ke sembilan belas; Pada segmen ini tidak menggunkan, Entry loss per VP, No. of Branch Entries * loss factor 4/18/2012 Langkah ke dua puluh; Duct Loss per VP, dihitung dengan rumus ,   Duct Loss per VP = Friction Los per VP + Elbow Loss per VP + Special Fitting LossDuct FactorLoss per VP = 0,4329 + 0,190 = 0,6229 dimana, Friction Los per VP adalah sebesar = 0,4329 Elbow Loss per VP = 0,190 Maka Duct Loss per VP = 0,6229 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah ke dua puluh satu; Duct Loss, dihitung dengan rumus,   Duct Loss = Duct Velocity Pressure * Duct Loss per VP = 1,4167 * 0,6229 = 0,8828 dimana, Tekanan kecepatan duct ----– VPd = 1,4167 in H2O Duct Loss per VP ----- = 0,6229 Maka kehilangan pada pipa sebesar = 0,8825 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah ke dua puluh dua; Duct SP Loss, dihitung dengan persamaan ,   Duct SP Loss = Hood Static Pressure + Duct Loss Duct SP Loss = 1,789 + 0,8825 = 2,671 in H2O dimana, Tekanan Statis Hood, SPh = 1,789 in H2O Duct Loss/ kehilangan pada pipa --------0,8828 Kumulatif Tekanan Statis = - 2,671 in H2O 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

2. Perhitungan pada potongan segmen duct : B - C Langkah pertama ; Aliran udara/ Volumetric Flowrate, yang telah dihitung Untuk gambar 2.6 detail B Tinggi, X = 0,3 m (1 ft) (jarak dari sumber ke konopi) Sisi, D = 0,4 X Kecepatan tangkap, V1 =200 - 500 fpm Cross-Sectional Area Af = 30 x 25/144 = 5,2 ft2 Q = V (5 X2 + Af) dimana, V = kecepatan tangkap (200 - 500 fpm) Q = debit hisapan hood (2.040 – 5.100 cfm) X = 1 ft Af = 5,2 ft2 Volumetric flow rate atau debit hisapan hood, -- Q = 2.600 cfm 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah kedua ; Langkah ketiga ; Langakah keempat; Langkah kelimah; adalah menentukan diameter duct ------- dc = 10 in Langkah ketiga ; luas bukaan hood yang di desain = A , dalam ft2  A = 1/4 (dc/12)2 ft2 A = 1/4 (dc/12)2 = 3,14/4 (10/12)2 = 0,5454 ft2 Langakah keempat; kecepatan duct actual/Actual Duct Velocity=.Vc,- Q = V*A,  Vc = Q/A, Vc = (2.600/0.5454) = 4.767 fpm Langkah kelimah; Kecepatan tekan pada duct VPd, dalam in H2O  VPd = 𝑽 𝟒𝟎𝟎𝟓 2 = 1,4167 in H2O dimana, Vc = 4.767 fpm Maka, Kecepatan tekanan duct--------- VPd = 1,4167 in H2O (dihitung)   4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah keenam; Langkah ketujuh; Langkah kedelapan; Kecepatan aliran dalam slot /Slot Velocity-- Vs , kecepatan Slot ----– Vs = 400 fpm   Langkah ketujuh; Tekanan kecepatan Slot VPs, (in H2O), menggunkan rumus persamaan, VPs = (Vs/4005)2 VPs = (400/4005)2 = 0,0100 in H2O dimana, Vs = 400 fpm Maka tekanan kecepatan --- VPs = 0,0100 in H2O Langkah kedelapan; Koefisien kehilangan pada Slot sebesar 1,78 (diambil dalam tabel) 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah kesembilan; Langkah kesepuluh ; Langkah kesebelas; Slot loss per VP = Slot Loss koefisien +Acceleration Factor = 1,78 + 0 = 1,78 Maka, kehilangan yang terjadi Slot adalah sebesar 1,78   Langkah kesepuluh ; tekanan statis slot SPs dalam in H2O, digunakan rumus sebagai berikut, Slot Statik Presure SPs = Slot Velocity Pressure * Slot loss SPs = VPs * Slot loss = 0,0100 x 1,78 = 0,0178 dimana, Slot loss = 1,78 VPs = 0,0100 in H2O Maka tekanan statis slot-----SPs adalah sebesar 0,0178 in H2O Langkah kesebelas; Duct Entry Loss Factor atau faktor kehilangan pada Duct, sebesar ---- 0,250 diambil dalam gambar 6.27, 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah kedua belas; Langkah ketiga belas; Duct Entry Loss per VP, dihitung dengan menggunakan rumus ,  Duct entry loss per VP = Duct entry loss factor + Acceleration factor  Duct entry loss per VP = 0,250 + 1 = 1,250 dimana, Acceleration factor = 1 Langkah ketiga belas; kehilangan di duct atau Duct Entry Loss, dihitung dengan menggunakan rumus ,   Duct Entry Loss = Duct Velocity Pressure * Duct Entry Loss per VP Duct Entry Loss = VPd * Duct entry loss per VP = 1,4167 * 1,25 = 1,771 in H2O VPd = 1,4167 in H2O Maka kehilangan pada duct sebesar 1.771 in H2O 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah keempat belas; Tekan statis hood atau Hood Static Pressure, SPh dihitung dengan rumus SPh = SPs + Duct entry loss SPh = 0,0178 + 1,771 = 1,789 in H2O Maka, Tekanan Statis Hood, SPh = 1,789 in H2O   Langkah ke limah belas; Panjang lurus duct atau Straight Duct Length, dalam ft. Diketahui panjang lurus duct = 15 ft Langkah ke enam belas; Friction Factor (Hf), dalam rancangan ini menggunakan material duct adalah Galvanized sheet duct, (a= 0,0307, b = 0,533, dan c= 0,612)   𝐻 𝑓 = 𝑎 𝑉 𝑏 𝑄 𝑐 Persamaannya menjadi,  Hf = 0,0307 x 4.767 0.533 2.600 0.612 = 0,0228  kecepatan duct actual,---- Vc= 4767 fpm Aliran udara ----------------- Q = 2600 cfm 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah ke tujuh belas; Friction Los per VP, dihitung dengan rumus   Friction Los per VP = Straight Duct Length * Friction Factor (Hf) = 15 * 0,0228 = 0,3418 dimana, panjang lurus duct = 15 ft Friction Factor (Hf) = 0,0228 Maka Friction Los per VP adalah sebesar = 0,3418  Langkah ke delapan belas; Menghitung Elbow Loss per VP, dengan rumus Elbow Loss per VP = No.of 600 Elbow * loss Factor = 0,666* 0,24 = 0,1598 dalam perancangan, “elbow -5 spicie” Elbow Elbow 1-60 = 0,666 (Tabel -2.2) Elbow Koefisien = 0,24 (Tabel.2.2 : R/D = 1,5 bentuk 5- Piece) 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah ke sembilan belas; Brach entri digunakan dalam perencanan sebanyak 1 buah, sudut maximal , θ = 300, terlihat pada gambar. 2.4. dengan Entry Loss Coefficient sebesar ---- 0,18 (tabel 2.3) Entry loss per VP, = Branch Entries * loss factor = 0,18 * 1 = 0,18 Dimana ; Entry Loss Coefficient sebesar ---- 0,18 Loss faktor ----- 1 Langkah ke dua puluh; Duct Loss per VP = (Friction Los per VP + Elbow Loss per VP + Entry loss per VP + Special Fitting Los Factor) Duct Loss per VP = 0,3418 + 0,1598 + 0,18 = 0,6816 dimana, Friction Los per VP adalah sebesar = 0,3418 Elbow Loss per VP = 0,1598 Entry loss per VP = 0,18  Langkah ke dua puluh satu; Duct Loss = Duct Velocity Pressure * Duct Loss per VP = 1,4167 * 0,6816 = 0,9657  dimana, Tekanan kecepatan duct – VPd = 1,4167 in H2O Duct Loss per VP--- 0,6816. Maka kehilangan pada pipa sebesar = 0,9657 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Langkah ke dua puluh dua; Duct SP Loss, dihitung dengan persamaan ,  Duct SP Loss = Hood Static Pressure + Duct Loss Duct SP Loss = 1,789 + 0,9657 = 2,754 in H2O dimana, Tekanan Statis Hood, SPh = 1,789 in H2O Duct Loss/ kehilangan pada pipa ------- 0,9657 Kumulatif Tekanan Statis = -2,754 in H2O 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Perhitungan detail segmen A-C, detail segmen B-C, dan dilanjutkan dengan detail segmen C - D, detail segmen D –E, detail segmen E- F, lihat pada data perhitungan, dengan menggunakan metode “VELOCITY PRESSURE METHOD CALCULATION SHEET”

4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Dari hasil perhitungan pada hasil perhitungan dengan data sbb : SP out let = 1,497 in H2 O SPin let = - 1,484 in H2 O VPin let = 0,2652 in H2 O VPout let = 0,1279 in H2 O Q = 4.500 cfm   4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

BAB - IV HASIL PERANCANGAN 4/18/2012   ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

4.1. Koreksi Hasil Perhitungan Kecepatan Brach Entry 4/18/2012 No, Duct Diameter (in) Duct Area (ft2) Q (cfm) V (fpm) VP in-H2O SP (1)`= A – C 10 0,5454 2.600 4767,0 1,4167 -2,671 (2) = B - C -2,754 (3) = C - D 16 1,3963 3.500 2506,7 0,3917 -0,543 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

4.2. Perhitungan Daya Fan 4.2.1. Penilian Tekanan Data yang diperlukan untukmenentukan besarnya daya HP= House Power dan Putaran (rpm), Fan yang digunakan dalam desain ini adalah : N = jumlah blades, Q=volumemetric flow rate, FSP = Fan Static Pressure, FTP = Fan Total Pressure 4/18/2012 4.2.1. Penilian Tekanan Tekanan Statik Fan /Fan Static pressure (FSP) Fan SP = SP outlet - SP inlet - VP inlet ----------------------- (1) Tekanan Total Fan/Fan Total pressure (FTP) FTP = FSP + VP 0UT ---------- ----------------- (2) ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Fan SP = SP outlet - SP inlet - VP inlet = 1,497 – (-1,484) - 0,2652 Dari hasil perhitungan pada hasil perhitungan dengan data sbb :  SP out let = 1,497 in H2 O SPin let = - 1,484 in H2 O VPin let = 0,2652 in H2 O VPout let = 0,1279 in H2 O Q = 4.500 cfm 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Fan SP = SP outlet - SP inlet - VP inlet = 1,497 – (-1,484) - 0,2652 = 2,7158 in H2o   FTP = Fan SP + VP0ut let = 2,7158 + 0,1279 = 2,8437 in H2o

4.2.2. Meng hitung Besarnya Daya Dan Putaran Fan 4/18/2012 Ƞ = Q * FTP = Q * (FSP + VP0ulet) ------------------- (3) CF *PWR CF * PWR   Dimana : Ƞ = mechanic eficiensy, gambar-10 Q = volumetric rate , cfm FTP = fan tekanan total FSP = fan tekanan static PWR = power rekruitmen, HP CF = Konfersi factor, 6356 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Dari persamaan persamaan (3, dapat dihitung PWR, persamaan (4)   PWR= Q * FTP ----------------------- (4) 6356 * Ƞ

Dari grfik diatas, dimana : Ƞ (mechanic eficiensy) = 75 % 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Gambar..4.3 Grafik mekanil efisiensi, dalam % Dari grfik diatas, dimana : Ƞ (mechanic eficiensy) = 75 % BHP = 2,68 HP, maka RPM = 2.500

PWR= Q * FTP 6356 * Ƞ diketahui : Ƞ = mechanic eficiensy = 75 %   diketahui : Ƞ = mechanic eficiensy = 75 % Q = volumetric rate = 4.500 cfm FTP = fan tekanan total = 2,8437 in H2o Maka , PWR= 4.500 * 2,8437 = 2,68 HP 6356 * 0,75 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

4/18/2012 BAB – V REKOMENDASI   ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Dari hasil desain system ventilasi “ Lokal Exhaust Ventilsi direkomendasikan sebagai berikut No, Duct Diameter (in) Duct Area (ft2) Q (cfm) V (fpm) VP in-H2O SP (1)`= A – C 10 0,5454 2.600 4767,0 1,4167 -2,671 (2) = B - C -2,754 (3) = C - D 16 1,3963 3.500 2506,7 0,3917 -0,543   Fan SP ------- 2,7158 in H2o BHP ---- 2,68 HP FTP ------- 2,8437 in H2o RPM ---- 2.500 Daun Propeler/jumlah blades (n) = 3 Fan type, Centifugal Size/diameter fan =20 inc Air Clenaner/pembersih udara; Siklon, diameter badan = 1,2 M, tinggi inlet = 0,6 M, panjang badan = 1,8 M Data Bln, 28 Mei Th, 2014 Dapertemen K3-Esa Unggul 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Dengan hasil rancangan ini direkomendasikan kepada bagiam produksi untuk melaksanan pembanguanannya,   Jakarta, Januari 2015 Yang mendesain,----------------Nama ----------------------tanda tangan,

ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Reference   American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH). 1998. Industrial Ventilation, a Manual of Recommended Practice . Industri Ventilasi, Manual Praktek Fitur. 23th ed Air Movement and Control Association (AMCA). 1998.. Arlington Heights, IL: Air Movement and Control Association.. Publikasi AMCA Satu Heights Arlington American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE). Handbooks and Standards Burgess, WA et al. 1989. Ventilation and Control of the Work Environment. New York: Wiley Interscience Moody, L. F. (1944), `"Friction factors for pipe flow", Transactions of the ASME 66 (8): 671–684  Patty's Industrial Hygiene, Volume 1, diedit oleh Vernon E. Rose,Barbara Cohrssen,Capter -24, Industrial Ventilation, Robert.D. Soule CIH,CSP Latar Muhammad Arief, Ir, MSc 2013 Ventilasi Industri, dasar-dasar pengetahuan dan perencanaan sistim ventilasi industri Sheet Metal and Air Conditioning Contractors National Association (SMACNA). SMACNA Publications. Arlington, VA: Sheet Metal and Air Conditioning Contractors National Association. NIOSH, Occupational Diseases - A Guide to their Recognition, in Publication No 77-181. 1977. 2,. Williams PR, Knutsen JS, Atkinson C, Madl AK, Paustenbach DJ. 3. Williams PR, JS Knutsen, C Atkinson, AK Madl, Paustenbach DJ. Airborne concentrations of benzene associated with the historical use of some formulations of liquid wrench. J Occup Environ Hyg. 2007; 4 (8):547–561. McMinn BW. 4. McMinn BW. Control of VOC emissions from ink and paint manufacturing processes. Pengendalian emisi VOC dari tinta dan proses manufaktur cat. CT Center. Environmental Protection Agency. 1992. CT Center. Environmental Protection Agency. 1992. Bahan Mata kuliah Ventilasi Industri thn ajaran 2014/2015 4/18/2012 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Terima Kasih 9/22/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L