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:oCara mekanis (dengan bantuan alat)oCara pneumatis (dengan bantuan aliran udara)oCara hidrolis (dengan bantuan aliran air)

Berdasarkan mekanisme pengangkutannya dikelompokan menjadi:oCarrier (membawa/mengangkut)oScraper (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

Mechanical Conveyor Systems

Scraper System Carrier System

Flight Conveyor

Screw Conveyor

Apron Conveyor

Belt 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 panjangDigunakan 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 SystemKapasitas Screw Conveyor: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):

33000

...)(

FWLCHpPower

dengan : C : kapasitas, cuft/mntL : panjang conveyor, ftW : 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

1000

.10..... LSLWbLTaHP

6000

... RhoSDBT

dengan : T : kapasitas, ton/jamB : lebar flight, inD : kedalaman flight, in S : putaran conveyor, fpmRho: bulk density bahan yang diangkut, lb/cuft.

dengan : T : kapasitas bahan, ton/jamL : panjang conveyor, ftW : total berat flight conveyor (tabel 16 A Brown,

1955)S : kecepatan putar conveyor, fpma : 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

990

..03.0.. SWLoLFHp

990

.. TLoLFHp

990

. ZTHp

Power Belt Conveyor (2/2):

Carrier Systems

TZSYHp ..

- Power untuk mengoperasikan tripper

- Total Power merupakan penjumlahan dari semua power tersebut

dengan : F : faktor gesek tergantung pada instalasi conveyorF : 0.05 untuk plain bearingF: 0.03 untuk anti friction bearing

Lo : konstanta yang tergantung pada instalasi conveyorLo : 100 untuk plain bearingLo : 150 untuk anti friction bearing

W : berat belt/satuan ftT : kapasitas angkut, ton/jam

Y dan Z : tetapan (tabel 16A Brown, 1955)

Modifikasi Belt Conveyor : Roller conveyor:

Carrier Systems

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

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

Modifikasi Belt Conveyor : Vibrating conveyor:

Carrier Systems

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 ELEVATORBerdasarkan 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