TRANSPROTASI PADATAN

Overviews Cement Industry Plant

Learning Outcomes Mahasiswa memahami arti dan sifat-sifat transport bahan padat Mahasiswa dapat memilih alat transportasi padatan secara horizontal (conveying), secara vertical (elevation), transport miring (inclined) Mahasiswa memahami prinsip kerja dari berbagai alat transprotasi padatan; Pneumatic conveyor, Mechanical conveyor, Hidraulic conveyor, Mahasiswa dapat memperkirakan kebutuhan tenaga mekanik yang terkait dengan alat transportasi yang dipilih. Mahasiswa mampu merancang ukuran transport bahan dan sifat-sifat transport bahan padat

Klasifikasi Berdasarkan cara pengangkutannya/prinsip kerjanya dikelompokan menjadi: Cara mekanis (dengan bantuan alat) Cara pneumatis (dengan bantuan aliran udara) Cara hidrolis (dengan bantuan aliran air) Berdasarkan mekanisme pengangkutannya dikelompokan menjadi: Carrier (membawa/mengangkut) Scraper (mendorong/menggaruk)

Dasar Pemilihan (1/3) Hal-hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan jenis alat transprotasi padatan antara lain: Karakteristik bahan padatan yang dipindahkan/diangkut Elevasi transportasi Kapasitas transportasi Jarak transportasi Proses yang diinginkan selain transportasi Harga dan umur peralatan

Dasar Pemilihan(2/3) Karakteristik Bahan Padatan: Ukuran bahan : - sangat halus ( lebih kecil dari 100 mesh) - halus (antara 100 mesh s/d 1/8 inchi) - granular (antara 3.18 mm s/d 12.7 mm) - gumpalan (lebih besar 12.7 mm) - tak beraturan Flow-abilitas Bahan: seberapa mudah bahan tersebut diangkut/mengalir - sangat free flowing ( angle of repose < 30o) - free flowing ( angle of repose 30o s/d 45o) - sluggish material ( angle of repose > 45o) Abrasifitas: - non abrasive - abrasive - very abrasive Sifat khusus: - contaminable - hygroscopic - corrosive

Dasar Pemilihan(3/3) Elevasi Pengangkutan/Transportasi: Berdasarkan arah elevasi, sistem transportasi dibagi menjadi: - elevasi horizontal : Conveyor system - elevasi vertikal : Elevator system - inklinasi tertentu : Conveyor-elevator system Kapasitas Pengangkutan/Transportasi: Tergantung dari jenis bahan ( bulk density, material charaterstics etc) Tipe conveyor lebih fleksibel (kapasitas kecil s/d besar) dibanding screw conveyor Tipe pneumatic ditentukan oleh ukuran padatan Modifikasi Proses: Sering kali selain mengangkut/memindahkan bahan terdapat proses yang diinginkan terjadi selama pengangkutan, misal pencampuran, size reduction, dewatering, pendinginan, pemisahan, kristalisasi dll. Misal : Vibrating conveyor, pneumatic drier

Mechanical Conveyor Systems Scraper System Carrier System Screw Conveyor Belt Conveyor Flight Conveyor Apron Conveyor

Scraper System Screw Conveyor: Bahan didorong oleh putaran screw menuju tempat yang diinginkan Terjadi proses pengecilan ukuran selama pengangkutan Pemasangan alat umumnya miring dan tidak terlalu panjang Digunakan untuk mengangkut bahan yang berbentuk butir dan pasta tetapi tidak cocok untuk menangkut bahan yang abrasive dan korosif. Dapat digunakan untuk elevasi tertentu: maksimum 30 o tetapi terjadi pengurangan kapasitas angkut s/d 20 %

Scraper System Modifikasi Screw Conveyor: Redler Conveyor: Dapat digunakan untuk transportasi vertikal terutama untuk bahan padar powder Ribbon Conveyor: Digunakan untuk transportasi bahan berbentuk pasta agar terjadi pencampuran selama pengangkutan. Hal ini dilakukan dengan memodifikasi spiral screw menjadi screw yang tidak penuh. Swenson Walker Crystalizer Conveyor: Digunakan untuk mengangkut bahan sambil terjadi proses pengkristalan. Hal ini dilakukan dengan memodifikasi bentuk screw sedemikian rupa dan dilengkapi dengan sistem pendinginan untuk membentuk kristal.

Scraper System Kapasitas Screw Conveyor: Specifikasi Perancangan: Ditentukan oleh : - Kecepatan putar - Diameter screw - Bahan yang diangkut Hubungan antara ketiga besaran tersebut dapat dilihat pada tabel 13 Brown (1955) Specifikasi Perancangan: Diameter screw Kecepatan putar (25 – 200 rpm), umumnya digunakan 100 rpm Jarak ulir yang digunakan (pith) Sudut dari ulir

Scraper System Power Screw Conveyor : Power yang diperlukan untuk menggerakkan screw conveyor tergantung dari beberapa faktor, antara lain : - Gesekan antara screw dengan bahan - Panjang conveyor - Kecepatan/kapasitas pengangkutan Salah satu persamaan yang digunaka untuk menentukan power screw conveyor( Perry, 3 rd): dengan : C : kapasitas, cuft/mnt L : panjang conveyor, ft W : bulk density, lb/cuft F : Faktor yang tergantung pada jenis bahan ( 0.4 : kelas “a”; 0.6 : kelas “b”; 1 : kelas “c’)

Scraper System Flight Conveyor: Umumnya digunakan umtuk mengangkut food waste dan batubara Tidak cocok untuk mengangkut bahan yang abrasive (tajam dan keras) Selama pengangkutan terjadi proses pengecilan bahan Dapat digunakan untuk mengangkut dengan elevasi maksimum 30 o

Scraper System Modifikasi Flight Conveyor Drag Conveyor : Flight berupa batangan kayu yang dipasang dilantai Bahan yang diangkut : abu, lumpur, batuan yang ukurannya relatif besar Redler Conveyor: Memiliki saluran yang tertutup Cocok untuk mengangkut bahan yang kering dan mudah terbawa angin, misal tepung, semen, lempung Dapat digunakan untuk transportasi vertikal.

Scraper System Kapasitas Flight Conveyor Power Flight Conveyor dengan : T : kapasitas, ton/jam B : lebar flight, in D : kedalaman flight, in S : putaran conveyor, fpm Rho: bulk density bahan yang diangkut, lb/cuft. Power Flight Conveyor dengan : T : kapasitas bahan, ton/jam L : panjang conveyor, ft W : total berat flight conveyor (tabel 16 A Brown, 1955) S : kecepatan putar conveyor, fpm a : tetapan untuk jenis bahan (tabel 14 Brown, 1955) b : tetapan untuk conveyor (tabel 14 Brown, 1955)

Carrier Systems Belt Conveyor: Paling banyak digunakan karena bekerja secara kontinyu, powernya rendah dan konstruksinya sederhana Umumnya digunakan untuk transportasi horizontal tetapi juga dapat digunaka untuk transportasi dengan inklinasi tertentu (18o s/d 20o) Bahan yang diangkut dapat berupa butir, tepung, dan gumpalan Belt terbuat dari kanvas, reinforced rubber, kasa kawat dll Kadang moisture manjadi penghalang terhadap bahan pada yang menimbulkan kesulitan pada saat discharge bahan karena terjadi “sticking”

Carrier Systems Spesifikasi Belt Conveyor meliputi: - kapasitas bahan angkut - kecepatan belt - lebar belt - bahan belt - spesifikasi dan jenis motor penggerak

Carrier Systems Kapasitas Belt Conveyor: Dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: - bulk density bahan - angle of repose - elevasi pengangkutan - kecepatan belt conveyor - lebar belt conveyor - ukuran bahan Hubungan antara faktor-faktor tersebut dapat dilihat pada tabel 16 Brown, 1955 Untuk meningkatkan kapasitas pengangkutan dapat dilakukan dengan menaikkan kecepatan belt. Kecepatan maksimum dibatasi oleh kemungkinan terjadinya pendebuan dari bahan yang diangkut

Carrier Systems Power Belt Conveyor (1/2): Power total yang diperlukan terdiri dari: - Power untuk mengangkut belt kosong - Power untuk mambawa bahan dan beban gesek dari bagian yag berputar - Power untuk mangatasi elevasi

Carrier Systems Power Belt Conveyor (2/2): Power untuk mengoperasikan tripper Total Power merupakan penjumlahan dari semua power tersebut dengan : F : faktor gesek tergantung pada instalasi conveyor F : 0.05 untuk plain bearing F: 0.03 untuk anti friction bearing Lo : konstanta yang tergantung pada instalasi conveyor Lo : 100 untuk plain bearing Lo : 150 untuk anti friction bearing W : berat belt/satuan ft T : kapasitas angkut, ton/jam Y dan Z : tetapan (tabel 16A Brown, 1955)

Carrier Systems Modifikasi Belt Conveyor : Roller conveyor: Prinsip kerjanya memanfaatkan dorongan roller-roller yang ada dengan bahan padat yang diangkut Bahan diletakkan pada rol-rol kemudian diberikan dorongan awal Untuk membantu pengangkutan roller ini diletakkan agak morong ke bawah Bahan yang diangkut dapat bahan padat yang berat dan abrasive dan bahkan suhu tinggi, misal potongan kayu, transportasi do pabrik ban, softdrink dll

Carrier Systems Modifikasi Belt Conveyor : Vibrating conveyor: Memanfaatkan gerakan vibrasi dan gravitasi Terdiri dari papan yang salah satu ujungnya disangga dengan pegas dan digetarkan oleh roda eksentrik. Diletakkan agak miring untuk membantu pengaliran bahan Belt biasanya berlubang-lubang yang berfungsi sebagai ayakan atau dewatering. Keuntungan alat ini adalah selain terjadi proses pengangkutan juga akan terjadi proses pemisahan ukuran (screening) atau pengeringan

Carrier Systems Apron Conveyor: Digunakan untuk mengangkut bahan yang kasar, abrasive dan suhu tinggi Kecepatan pengangkutan tidak cukup tinggi 15 – 30 fpm

Vertical Mechanical Conveyor Systems Alat ini terdiri dari : Satu belt yang berputar pada dua roda atas dan bawah ataupun sebuah rantai yang berputar pada roda gigi atas dan bawah ember-ember (bucket) yang terpasang pada belt atau rantai Alat ini disebut juga BUCKET ELEVATOR Berdasarkan sistem discharge-nya, bucket elevator dikelompokkan menjadi: Centrifugal discharge elevator Positive discharge elevator Continuous discharge elevator

Vertical Mechanical Conveyor Systems Centrifugal Discharge Elevator Ember-ember terpasang pada belt dengan jarak tertentu Bahan dikeluarkan dari alat dengan cara dilempar karena gaya centrifugal Alat ini cocok untuk mengangkut bahan yang bersifat free flowing, fine or small lump material misal grain, pasir ataupun zat kimia yang kering Jarak transportasi dapat mencapai 75 ft

Vertical Mechanical Conveyor Systems Positive Discharge Elevator Untuk membantu pengeluaran bahan maka saat rantai memutar pulley pada bagian atas dipasangkan “knockers” (dari roda gigi) Kecepatan putar/rantai relatif lebih kecil bila dibandingkan yang lain sehingga untuk kapasitas yang sama maka diperlukan ukuran ember yang lebih besar atau jarak ember diperkecil Digunakan untuk mengangkut bahan yang cenderung mudah mengalir atau yang berukuran agak kasar

Vertical Mechanical Conveyor Systems Continuous Discharge Elevator Untuk mendapatkan discharge yang kontinyu maka ember-ember disusun saling berimpitan Pada kecepatan putar yang rendah, saat discharge akan terjadi dumping (sentuhan) dari ember-ember saat melalui pulley bagian atas Sistem pengumpanan langsung ke ember-ember yang ada Apabila digunakan rantai maka kecepatan putar maksimum 100 fpm Sedangkan apabila digunakan belt, kecepatan putar maksimum 200 fpm

Pneumatic Conveyor Hidrolic Conveyor