BAB III

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Bahan PenelitianAdapun bahan-bahan penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Data pengukuran waktu pemanasan (menit) heat Induction 2,0 Kw dengan jarak lilitan coil :

- 5 mm

- 10 mm

- 20 mm

b.Data pengukuran arus listrik heat Induction 2,0 Kw dengan jarak lilitan coil :

- 5 mm

- 10 mm

- 20 mm c.Data dimensi dam material barrel extruder mesin Pellet yang akan digunakan untuk perhitungan kalor.d.Data spesifikasi Band Heater sebagai pembandinge. Pengukuran KWh pada saat operational

3.2. Alat Penelitian 3.2.1. Perangkat Keras Peralatan yang digunakan atau diperlukan selama penelitian ini yaitu :

1. Seperangkat PC dengan spesifikasi sebagai berikut :

a. Prosesor Pentium IV 2.4 GHz

b. Mother board Intel c. Hardisk 40 Giga Byte Maxtor d. Memory DDRAM 512 MHz e. DVD-CDRW Combo f. Mouse g. Keyboard Standart 2. Stopwatch

3. Amperemeter

4. Kwh meter

5. Mikro henry meter (Induktansi meter)3.2.2. Perangkat Lunak Untuk perangkat lunak dalam penelitian menggunakan :

a. Microsoft Windows XP Profesional

Merupakan operating system yang membantu untuk menjalankan program yang lain.

b. Microsoft Word 2003

Program ini digunakan untuk menuliskan semua bahan yang diperlukan dalam penulisan ini.

c. Microsoft Excel 2003

Program ini digunakan untuk perhitungan (perkiraan) data dan pembuatan tabel.

d. Adobe Acrobat Reader 6.0

Program ini digunakan untuk membuka file (copy) data yang diambil dari internet.

e. Transtool dan google translateProgram ini digunakan untuk mengkonversi file dari bahasa Inggris ke bahasa Indonesia atau sebaliknya dari bahasa Indonesia ke bahasa Inggris. 3.3. Tempat Penelitian

Tempat penelitian dan pengambilan data tentang masalah terkait dilakukan di PT. Sumber Plastik Jl. Raya By Pass Krian Km.30, Desa Tomangu-Krian Sidoarjo.3.4. Cara kerja

Mengumpulkan data-data hasil pengukuran Arus dalam Ampere dan waktu pemanasan pada barrel extruder mesin Pellet, dengan tahapan sebagai berikut1. Pemasangan insulator glasswool setebal 15 mm pada zone barrel yang akan di pasang koil induction heater.

2. Pemasangan kabel heater pada barrel sesuai jarak yang diinginkan.

3. Pengukuran induktansi koil kabel heater, nilai induktansi yang disarankan oleh manufacturer antara 115 120 Henry.4. Memasang koneksi power dan assembly control unit.

5. Start up mesin dan pengambilan data waktu dan ampere arus.

Tahapan tersebut di atas di lakukan untuk tiap jarak lilitan koil yang telah ditentukan yaitu 5 mm , 10 mm dan 20 mm.

Data pengukuran ampere bulan Maret 2010 sebagai data primer untuk digunakan analisa lebih lanjut sebagaimana ditampilkan dalam table tersebut di bawah:Table 3.1. Data Pengukuran Arus listrik Dan Waktu Pemanasan

NoWaktu (Detik)Heat InductionWaktu (menit)Band Heater

Jarak 5 mmJarak 10 mmJarak 20 mmTemperatur (C)Arus (A)

Temperatur (C)Arus (A)Temperatur (C)Arus (A)Temperatur (C)Arus (A)

10333.2335.8337.85338.1

220353.2345.8347.810448.1

340563.3445.8447.815528.1

460653.3516.2487.820638.1

580713.3536.2538.325718.1

6100843.3666.2578.330828.3

7120903.3736.2638.335948.3

81401103.3876.2698.3401028.3

91601403.3936.2738.6451148.4

101801563.3986.2778.6501228.4

112001673.31036.2798.6551318.4

122201723.31096.21038.6601428.4

132401803.31146.21098.7651538.4

142601923.31216.21128.7701608.4

152802003.31266.21168.7751698.4

163001336.21188.8801778.4

173201416.21238.8851868.4

183401476.21278.8901958.4

193601536.21328.8952008.4

203801596.21388.8

214001646.21428.8

224201776.21498.8

234401836.21538.8

244601896.21598.8

254801926.21628.8

265001966.21688.8

275202006.21738.8

285401778.8

295601818.8

305801938.8

316001988.8

326202008.8

Rata-rata116.73.251206.1117.58.57120.58.3

Temperatur Heatsink (C)324044

3.5. Diagram Barrel Screw Mesin Pellet Diagram barrel screw mesin Pellet di PT. SP yang dijadikan objek penelitian dan pengambilan data sebagaimana ditampilkan pada diagram di bawah ini:- Aplikasi lilitan

: zone 1

- Diameter cable heater

: 4 mm- Diameter barrel

: 240 mm

- Setting temperature

: 200 C

- Variasi jarak lilitan yang di ujicoba : -10mm

-15mm

- 20mm

Gambar 3.1. Diagram Zone lilitan

Gambar 3.2: Posisi rangkaian pada Extruder

Spesifikasi Heat Induction yang digunakan:

Kapasitas: 2 Kwatt

Merk

: Veishun (Taiwan)

Cooling: Heat sink

Untuk pengetesan diambil pada zone 1, set temperatur pada panel diatur 200 C.

Gambar 3.3: Unit set Heat Induction 2,0 Kwatt3.6. Bagan Mesin Extruder Pellet

Proses daur ulang plastik dapat digambarkan secara garis besar oleh pada diagram proses extrusion pipa di bawah ini:

Gambar 3.1. Bagan proses dan bagian mesin Pellet

Mesin Extruder Pellet yang digunakan untuk pengolahan daur ulang plastik yang ada di PT.SP sebanyak 6 unit dengan kapasitas dan karakter mesin yang sama.

Extruder ini digunakan sebagai pengolah bahan sampah plastik yang telah dicuci dan dirapid di mesin granulator kemudian dimasukkan ke bagian barrel secara manual melalui hopper, dipanaskan dan di tekan dengan screw melewati screen changer dan molding sehingga menjadi bentuk pelletan plastik. Komponen unit extruder antara lain:

- Motor Maindrive : 100 HP- Gear Box

- Hopper bahan

- Barrel Screw, menggunakan Elemen Band Heater yang terdiri dari:

a. Zone E1 : 2500 Watt/380 V

b. Zone E2 : 2000 Watt/380 V

c. Zone E3 : 2000 watt/380 V

d. Zone E4 : 2000 watt/380 V

e. Zone E5 : 2000 watt/380 V

3.7. Diagram Alir

Agar mudah dipahami dalam penulisan maka dibuat diagram alir sebagai berikut :

Gambar 3.2. Diagram Alir3.8. Tahapan Analisa

Berdasarkan hasil pengukuran yang didapat dari PT. SP maka perlu dilakukan analisa dan perhitungan untuk menentukan jarak yang ideal antar lilitan dan besarnya saving daya yang didapat sehingga tahapan analisa pada penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :3.8.1. Perhitungan Saving DayaMelakukan perhitungan daya yang digunakan Band Heater dan Induction Heater dengan memakai harga cos standart perusahaan rata-rata sebesar 0,9 untuk menghitung daya yang digunakan:

P = . V. I . Cos (3-1)Maka selisih dayanya :

(P)= P P

Dimana :

(P) = daya yang bisa dihemat (Watt)

P = Daya yang digunakan Induction Heater (Watt)

P= Daya yang digunakan Band Heater (Watt)Saving daya dirumuskan sebagai berikut:

Saving daya =

(3-2)3.8.2. Menghitung Penyerapan Panas

Untuk menghitung waktu pemanasan terhadap barrel digunakan rumusan berikut:

(3-3)

Sedangkan,

(Q = m.c.(T

(3-4)

Dimana:

P = Daya yang digunakan Induction Heater (Watt)

(Q = Kalor yang diserap (Joule)

c = Kalor jenis material barrel (Kal/g.C)

m = Massa zone barrel yang dipanaskan (Kg)

T = Selisih temperature akhir dan awal (C)

t = waktu (detik)

3.8.3.Menghitung Lilitan Koil

Jumlah lilitan kumparan kerja dihitung dengan menggunakan rumusan :

(3-5)Untuk diameter dalam (inside diameter) kumparan kerja:

Din = dw + 2 . tins

(3-6) Sedangkan diameter luar (outside diameter) kumparan kerja:

Dout = Din + 2 dc

(3-7)di mana :

N = Jumlah lilitan kumparan kerja

Lwc = Panjang benda kerja yang dipanaskan ( mm )

dw = diameter benda kerja (mm)

Cp = Jarak antara lilitan (mm)

tins = tebal insulator (mm)

dc = diameter koil (mm)

3.8.4. Menghitung Panjang Total Koil

Panjang total dari koil adalah:

(3-8)Di mana,

lc = panjang koil ( m )

llead = panjang lilitan ( m )

rm = inner radius dari kumparan kerja ( m )

N = Jumlah lilitan 3.8.5.Menghitung Induktansi Koil Kerja

Untuk menghitung induktansi kumparan kerja (koil) dengan menggunakan rumusan:

(3-9)Di mana :

L : induktansi dalam H (Henry) : permeability inti (core) besio : permeability udara vakumo = 4 x 10-7N : jumlah lilitan inductorA : luas penampang induktor (m2)l : panjang induktor (m)

Gambar 3.3. Kumparan kerja

_1333047713.unknown

_1333095495.unknown

_1333177230.unknown

_1321262331.unknown

_1332482177.unknown