LAPORAN PRAKTEK INDUSTRI

PengoperasianVicker Water Tube Boiler Pada Pengolahan Kelapa SawitDi PT. Agrindo Indah Persada II Bangko

Diajukan Sebagai Persyaratan MenyelesaikanPraktek Lapangan Industri (PLI) Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik UNP

Semester Juli-Desember 2011

Oleh :

Taufik Ikhsan

Nim : 00612 / 08

Jurusan Teknik Mesin

Program Studi Pendidikan Teknik Mesin

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2011

HALAMAN PENGESAHAN DARI PIHAK INDUSTRI / PERUSAHAAN

PT. Agrindo Indah Persada II Bangko

Laporan ini Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan

Penyelesaian Praktek Lapangan Industri FT – UNP

Semester Juli – Desember 2011

Oleh:

Taufik Ikhsan

Nim : 00612 / 08

Jurusan Teknik Mesin

Program Studi Pendidikan Teknik Mesin

Diperiksa dan Disahkan Oleh :

Supervisor

Ali Mursidi

PIMPINAN / MANAGER PERUSAHAAN

PT.Agrindo Indah Persada II Bangko

Tony Sulistiono,ST

HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN DARI FAKULTAS

Laporan ini Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan

Penyelesaian Praktek Lapangan Industri FT – UNP

Semester Juli – Desember 2011

Oleh:

Taufik Ikhsan

00612 / 08

PendidikanTeknikMesin

Program Studi PendidikanTeknikMesin

Diperiksa dan Disahkan Oleh :

Dosen Pembimbing

Drs. Ramli, M.PdNIP. 19550508 198203 1 002

a.nDekan FT – UNP

Kepala Unit Hubungan Industri

Drs. Nelvi Erizon, M.PdNIP. 19620208 198903 1 002

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan limpahan

rahmad dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Praktek Lapangan Industri

(PLI) di PT. Agrindo Indah Persada II sekaligus dapat menyusun dan menyelesaikan laporan

Praktek Lapangan Industry (PLI) ini dengan judul : “ Pengoperasian Vicker Water Tube Boiler

Pada Pengolahan Kelapa Sawit di PT.Agrindo Indah Persada II Bangko“.

Sejalan dengan selesainya penulisan laporan ini, ucapan terima kasih penulis ucapkan

kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, bimbingan, dan dorongan kepada penulis

selama pelaksanaan PLI. Rasa terima kasih secara khusus penulis sampaikan kepada :

1. Bapak Drs. Ramli, M.Pd selaku dosen pembimbing Praktek Lapangan Industri

2. Bapak Drs. Refdinal, MT selaku ketua jurusan Teknik Mesin - UNP

3. Bapak Drs. Nelvi Erizon, M.Pd selaku Kepala Unit Hubungan Industri FT UNP

4. Bapak Tony Sulistiono, ST selaku Factory Manager PT.Agrindo Indah Persada II

5. Bapak Harry Kaswanto selaku Spv. Human Resource and General Affair (HRGA)

6. Bapak Ali Mursidi selaku Project Mech

7. Bapak Saraswadi selaku Spv. Utility

8. Karyawan dan karyawati PT.Agrindo Indah Persada II Bangko

9. Orang Tua yang selalu memberikan dukungan dan doa

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis

mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk kesempurnaan laporan Praktek

Lapangan Industri dimasa mendatang.

Bangko, 21 Juli 2011

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN PENGESAHAN DARI INDUSTRI......................................... i

HALAMAN PENGESAHAN DARI FAKULTAS...................................... ii

KATA PENGANTAR.................................................................................... iii

DAFTAR ISI................................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR...................................................................................... vii

DAFTAR LAMPIRAN................................................................................... ix

BAB I. PENDAHULUAN.............................................................................. 1

A. Latar Belakang PLI............................................................................. 1

B. Deskripsi Perusahaan/Industri Tempat Pelaksanaan PLI.................... 2

1. Sejarah Perusahaan......................................................................... 2

2. Visi dan Misi Perusahaan............................................................... 2

3. Struktur Organisasi......................................................................... 3

4. Lokasi Kegiatan Usaha................................................................... 4

5. Deskripsi Kegiatan Usaha............................................................... 5

C. Perencanaan Kegiatan PLI di Perusahaan/Industri............................. 5

1. Waktu Pelaksanaan PLI.................................................................. 5

2. Tempat Pelaksanaan PLI................................................................ 5

3. Tahap Pelaksanaan.......................................................................... 6

D. Pelaksanaan Kegiatan PLI .................................................................. 8

BAB II. PEMBAHASAN................................................................................ 16

A. Aspek – Aspek Teoritis.................................................................. 16

1. Pengertian Boiler...................................................................... 16

2. Klasifikasi Boiler...................................................................... 16

B. Proses Kerja Boiler......................................................................... 26

C. Pembahasan.................................................................................... 29

1. WTP (Water Treatment Plant).................................................. 29

2. Bagian Utama Vikers Water Tube Boiler................................. 37

3. Menghitung Efisiensi Boiler..................................................... 46

4. Proses Pembentukan Uap......................................................... 47

5. Turbin....................................................................................... 50

BAB III. PENUTUP........................................................................................ 32

A. Kesimpulan..................................................................................... 32

B. Saran............................................................................................... 40

DAFTAR PUSTAKA...................................................................................... 53

LAMPIRAN.................................................................................................... 54

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Sruktur Organisasi PT. AIP............................................................ 4

Gambar 2. Fire Tube Boiler.............................................................................. 17

Gambar 3. Water Tube Boiler.......................................................................... 18

Gambar 4. Proses Kerja Boiler......................................................................... 27

Gambar 5. Komponen-komponen Boiler......................................................... 27

Gambar 6. Air Waduk....................................................................................... 30

Gambar 7. Tangki Tempat Pemberian Obat-obatan......................................... 31

Gambar 8. Tangki Clasifier.............................................................................. 32

Gambar 9. Tangki Sendimen............................................................................ 32

Gambar 10. Tangki Tower................................................................................ 33

Gambar 11. Carbon Aktif Tank........................................................................ 33

Gambar 12. Tangki Kation............................................................................... 34

Gambar 13. Degasfier....................................................................................... 34

Gambar 14. Tangki Anion................................................................................ 35

Gambar 15. Feed Tank..................................................................................... 35

Gambar 16. Diarator......................................................................................... 36

Gambar 17. Fiber dan Cangkang...................................................................... 37

Gambar 18. Vickers Water Tube Boiler........................................................... 37

Gambar 19. Induced Draft Fan......................................................................... 38

Gambar 20. Force Draft Fan............................................................................. 40

Gambar 21. Secondary Fan............................................................................... 42

Gambar 22. Fuel Feeder Fan............................................................................ 43

Gambar 23. Blow Down................................................................................... 44

Gambar 24. Conveyor....................................................................................... 44

Gambar 25. Air Lock 1 dan 2........................................................................... 45

Gambar 26. Electric Feed Pump....................................................................... 45

Gambar 27. Diagram Ideal Rankine Heat Cycle T-s........................................ 47

Gambar 28. Grafik T-s Pada Pembentukan Uap ............................................. 48

Gambar 29. Pembakaran di Boiler ................................................................... 49

Gambar 30. Superheated System...................................................................... 49

Gambar 31. Turbin............................................................................................ 50

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Result Of Water Treatment Anaysis PT. AIP II Bangko................................. 54

Lampiran 2. Catatan Konsultasi dengan Supervisor............................................................. 55

Lampiran 3. Catatan Konsultasi dengan Pembimbing..........................................................56

Lampiran 4. Format Penilaian Dari Perusahaan...................................................................57

Lampiran 5. Format Penilaian Dosen Pembimbing..............................................................58

Lampiran 6. Format Nilai Akhir PLI....................................................................................59

BAB II

PEMBAHASAN

A. Aspek – Aspek Teoritis

1. Pengertian Boiler

Boiler merupakan bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai

terbentuk air panas dan menghasilkan steam, yaitu berupa energi kerja yang mana air

tersebut di panaskan kedalam pipa yang disebut juga sebagai ketel uap. Air adalah media

yang berguna dan murah untuk mengalirkan panas kesuatu proses. Air panas atau steam

pada tekanan dan suhu tertentu mempunyai nilai energi yang kemudian digunakan untuk

mengalirkan panas dalam bentuk energi kalor ke suatu proses. Jika air didihkan sampai

menjadi steam, maka volumenya akan meningkat sampai 1600 kali (Septiadhi : 2009),

sehingga sistem boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengan sangat

baik.

2. Klasifikasi Boiler

Setelah mengetahui proses singkat, sistem boiler, dan komponen pembentuk sistem

boiler, perlu diketahui keanekaragaman boiler. Berbagai bentuk boiler telah berkembang

mengikuti kemajuan teknologi dan evaluasi dari produk-produk boiler sebelumnya yang

dipengaruhi oleh gas buang boiler yang mempengaruhi lingkungan dan produk steam

seperti apa yang akan dihasilkan. Berikut klasifikasi boiler yang telah dikembangkan:

1. Berdasarkan tipe pipa

a. Fire Tube

Tipe boiler pipa api memiliki karakteristik : menghasilkan kapasitas dan

tekanan steam yang rendah. Cara kerja : proses pengapian terjadi didalam pipa,

kemudian panas yang dihasilkan dihantarkan langsung kedalam boiler yang berisi air.

Besar dan konstruksi boiler mempengaruhi kapasitas dan tekanan yang dihasilkan

boiler tersebut.

Gambar 2. Fire Tube Boiler

b. Water Tube

Tipe boiler pipa air memiliki karakteristik : menghasilkan kapasitas dan tekanan

steam yang tinggi. Cara Kerja : proses pengapian terjadi diluar pipa, kemudian panas

yang dihasilkan memanaskan pipa yang berisi air dan sebelumnya air tersebut

dikondisikan terlebih dahulu melalui economizer, kemudian steam yang dihasilkan

terlebih dahulu dikumpulkan di dalam sebuah steam-drum. Sampai tekanan dan

temperatur sesuai, melalui tahap secondary superheater dan primary superheater baru

steam dilepaskan ke pipa utama distribusi. Didalam pipa air, air yang mengalir harus

dikondisikan terhadap mineral atau kandungan lainnya yang larut di dalam air

tesebut. Hal ini merupakan faktor utama yang harus diperhatikan terhadap tipe ini.

Gambar 2. Water Tube Boiler

Tabel 1. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan tipe pipa.

No Tipe

boiler

Keuntungan Kerugian

1 Fire

Tube

* Proses pemasangan

mudah dan cepat,Tidak

membutuhkan setting

khusus

* Bentuknya lebih

compact dan portable

* Tidak membutuhkan

area yang besar untuk 1

HP boiler

* Operasi steam terbatas

untuk tekanan rendah 18

bar

* Tempat pembakarannya

sulit dijangkau untuk

dibersihkan, diperbaiki,

dan diperiksa

kondisinya.

* Nilai effisiensinya

rendah, karena banyak

energy kalor yang

terbuang langsung

menuju stack

2 Water

tube

boiler

* Kapasitas steam besar

sampai 450 TPH

* Tekanan operasi

mencapai 100 bar

* Nilai effisiensinya

relative lebih tinggi

dari fire tube boiler

* Tungku mudah

dijangkau untuk

melakukan

pemeriksaan,

pembersihan, dan

perbaikan.

* Proses konstruksi lebih

Detail

* Investasi awal relatif

lebih mahal

* Penanganan air yang

masuk ke dalam boiler

perlu dijaga, karena lebih

sensitif untuk sistem ini,

perlu komponen

pendukung untuk hal ini

* Karena mampu

menghasilkan kapasitas

dan tekanan steam yang

lebih besar, maka

konstruksinya

dibutuhkan lebih besar

Sumber : http://febriantara.wordpress.com/2008/10/24/klasifikasi-boiler

2. Berdasarkan bahan bakar yang digunakan :

a. Solid Fuel

Tipe boiler bahan bakar padat memiliki karakteristik : harga bahan baku

pembakaran relative lebih murah dibandingkan dengan boiler yang menggunakan

bahan bakar cair dan listrik. Nilai effisiensi dari tipe ini lebih baik jika dibandingkan

dengan boiler tipe listrik.

b. Oil Fuel

Tipe boiler bahan bakar cair memiliki karakteristik : harga bahan baku

pembakaran paling mahal dibandingkan dengan semua tipe. Nilai effisiensi dari tipe

ini lebih baik jika dbandingkan dengan boiler bahan bakar padat dan listrik..

c. Gaseous Fuel

Tipe boiler bahan bakar gas memiliki karakteristik : harga bahan baku

pembakaran paling murah dibandingkan dengan semua tipe boiler. Nilai effisiensi

dari tipe ini lebih baik jika dibandingkan dengan semua tipe boiler berdasarkan bahan

bakar.

d. Electric

Tipe boiler listrik memiliki karakteristik : harga bahan baku pemanasan relatif

lebih murah dibandingkan dengan boiler yang menggunakan bahan bakar cair. Nilai

effisiensi dari tipe ini paling rendah jika dbandingkan dengan semua tipe boiler

berdasarkan bahan bakarnya.

3. Berdasarkan kegunaan boiler :

a. Power Boiler

Tipe power boiler memiliki karakteristik : kegunaan utamanya sebagai

penghasil steam sebagai pembangkit listrik, dan sisa steam digunakan untuk

menjalankan proses industri.

Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini menggunakan tipe water tube

boiler, hasil steam yang dihasilkan memiliki tekanan dan kapasitas yang besar,

sehingga mampu memutar steam turbin dan menghasilkan listrik dari generator.

b. Industrial Boiler

Tipe industrial boiler memiliki karakteristik : kegunaan utamanya sebagai

penghasil steam atau air panas untuk menjalankan proses industri dan sebagai

tambahan pemanas.

Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini dapat menggunakan tipe water tube

atau fire tube boiler, hasil steam yang dihasilkan memiliki kapasitas yang besar dan

tekanan yang sedang.

c. Commercial Boiler

Tipe commercial boiler memiliki karakteristik : kegunaan utamanya sebagai

penghasil steam atau air panas sebagai pemanas dan sebagai tambahan untuk

menjalankan proses operasi komersial. Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini

dapat menggunakan tipe water tube atau fire tube boiler, hasil steam yang dihasilkan

memiliki kapasitas yang besar dan tekanan yang rendah.

d. Residential Boiler

Tipe residential boiler memiliki karakteristik : kegunaan utamanya sebagai

penghasil steam atau air panas tekanan rendah yang digunakan untuk perumahan.Cara

kerja : steam yang dihasilkan boiler ini menggunakan tipe fire tube boiler, hasil steam

yang dihasilkan memiliki tekanan dan kapasitas yang rendah

e. Heat Recovery Boiler

Tipe heat recovery boiler memiliki karakteristik : kegunaan utamanya sebagai

penghasil steam dari uap panas yang tidak terpakai. Hasil steam ini digunakan untuk

menjalankan proses industri. Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini

menggunakan tipe water tube boiler atau fire tube boiler, hasil steam yang dihasilkan

memiliki tekanan dan kapasitas yang besar.

4. Berdasarkan konstruksi boiler :

a. Package Boiler

Tipe package boiler memiliki karakteristik : perakitan boiler dilakukan di pabrik

pembuat, pengiriman langsung dalam bentuk boiler.

b. Site Erected Boiler

Tipe site erected boiler memiliki karakteristik : perakitan boiler dilakukan di

tempat akan berdirinya boiler tersebut, pengiriman dilakukan per komponen.

5. Berdasarkan tekanan kerja boiler :

a. Low Pressure Boilers

Tipe low pressure boiler memiliki karakteristik : tipe ini memiliki tekanan steam

operasi kurang dari 15 psig atau menghasilkan air panas dengan tekanan dibawah 160

psig atau temperatur dibawah 250 0F

b. High Pressure Boilers

Tipe high pressure boiler memiliki karakteristik : tipe ini memiliki tekanan

steam operasi diatas 15 psig atau menghasilkan air panas dengan tekanan diatas 160

psig atau temperatur diatas 250 0F

6. Berdasarkan cara pembakaran bahan bakar :

a. Stoker Combustion

Tipe stoker combustion memiliki karakteristik : tipe ini memanfaatkan bahan

bakar padat untuk melakukan pembakaran, bahan bakar padat dimasukkan kedalam

ruang pembakaran melalui conveyor ataupun manual. Tipe ini memiliki sisa

pembakaran yang harus diatangani berupa bottom ash atau fly ash yang dapat

mencemari lingkungan.

b. Pulverized Coal

Cara kerja : proses ini menghancurkan batu bara dengan ball mill atau roller

mill sehingga batu bara memiliki ukuran kurang dari 1 mm. kemudian batu bara

berupa bubuk ini disemprotkan ke dalam ruang pembakaran.

c. Fluidized Coal

Cara kerja : proses ini menghancurkan batu bara dengan crusher, sehingga batu

bara memiliki ukuran kurang dari 2 mm. Pada proses ini pembakaran dilakukan

dalam lapisan pasir, batu bara akan langsung membara jika mengenai pasir.

d. Firing Combustion

Tipe firing memiliki karakteristik : tipe ini memanfaatkan bahan bakar cair,

padat, dan gas untuk melakukan pembakaran, pemanasan yang terjadi lebih

merata.Cara kerja : bahan bakar cair digunakan sebagai preliminary firing fuel

dimasukkan kedalam ruang pembakaran melalui oil gun. Setelah tercapai temperatur

yang sesuai, pembakaran diambil alih oleh coal nozzle atau gas nozzle.

7. Berdasarkan material penyusun boiler :

a. Steel

Tipe boiler dari bahan steel memiliki karakteristik : bahan baku utama boiler

terbuat menggunakan steel pada daerah steam.

b. Cast Iron

Tipe boiler dari bahan cast iron memiliki karakteristik : bahan baku utama

boiler terbuat menggunakan besi cor pada daerah steam.

B. Proses Kerja Boiler

Energi kalor yang dibangkitkan dalam sistem boiler memiliki nilai tekanan, temperatur,

dan laju aliran yang menentukan pemanfaatan steam yang akan digunakan. Berdasarkan

ketiga hal tersebut sistem boiler mengenal keadaan tekanan-temperatur rendah (low

pressure/LP), dan tekanan-temperatur tinggi (high pressure/HP), dengan perbedaan itu

pemanfaatan steam yang keluar dari sistem boiler dimanfaatkan dalam suatu proses untuk

memanaskan cairan dan menjalankan suatu mesin (commercial and industrial boilers), atau

membangkitkan energi listrik dengan merubah energi kalor menjadi energi mekanik

kemudian memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik (power boilers).

Sistem boiler terdiri dari sistem air umpan, sistem steam, dan sistem bahan bakar.

Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan

steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan dari sistem air

umpan, penanganan air umpan diperlukan sebagai bentuk pemeliharaan untuk mencegah

terjadi kerusakan dari sistem steam. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi

steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada

keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat

pemantau tekanan.

‘

Gambar 4. Proses Kerja Boiler

Berikut gambar dan penjelasan dari komponen-komponen boiler:

Gambar 5. Komponen-komponen Boiler

1. Furnace

Komponen ini merupakan tempat pembakaran bahan bakar. Beberapa bagian

dari furnace diantaranya : refractory, ruang perapian, burner, exhaust for flue gas,

charge and discharge door

2. Steam Drum

Komponen ini merupakan tempat penampungan air panas dan pembangkitan

steam. Steam masih bersifat jenuh (saturated steam).

3. Superheater

Komponen ini merupakan tempat pengeringan steam dan siap dikirim melalui

main steam pipe dan siap untuk menggerakkan turbin uap atau menjalankan proses

industri.

4. Air Heater

Komponen ini merupakan ruangan pemanas yang digunakan untuk

memanaskan udara luar yang diserap untuk meminimalisasi udara yang lembab yang

akan masuk ke dalam tungku pembakaran.

5. Economizer

Komponen ini merupakan ruangan pemanas yang digunakan untuk

memanaskan air dari air yang terkondensasi dari sistem sebelumnya maupun air

umpan baru.

6. Safety valve

Komponen ini merupakan saluran buang steam jika terjadi keadaan dimana

tekanan steam melebihi kemampuan boiler menahan tekanan steam.

7. Blowdown valve

Komponen ini merupakan saluran yang berfungsi membuang endapan yang

berada di dalam pipa steam.

C. Pembahasan

PT. Agrindo Indah Persada menggunakan boiler type viker water tube boiler untuk

menghasilkan steam. Yang mana bahan baku utama dari water tube boiler ini adalah air.

Maka untuk memenuhi kebutuhan tersebut, boiler ini memerlukan air dengan syarat air

bersih yang mengandung pH yang tinggi dan bebas 02.

1. WTP (Water Treatment Plant)

Bahan baku utama water tube boiler ini adalah air maka di perlukanlah suatu sistem

dimana sistem itu berfungsi untuk memenuhi syarat air yang di perlukan untuk memenuhi

kebutuhan boiler, Proses air dari waduk sampai ke boiler melalui proses yang panjang

dengan skema berikut:

Air waduk Campuran alum + soda ash + flock Cullen

Sand filter Tangki sendimen Classifier

Tangki tower Carbon aktif tank Tangki kation

Diarator Feed tank Tangki anion Degasfier

a. Air Waduk

Air waduk mempunyai pH 6.07 dan mengandung di dalamnya hardness (ion

cl+Mg) sebesar 10.00 dan silica sebesar 8,2 yang dipompa dari waduk sebesar 60

ton/jam.

Gambar 6. Air Waduk

b. Pemberian obat-obatan

Pemberian obat-obatan yang pertama yaitu alum yang berfungsi sebagai

penjernih air dan ditambah dengan pemberian soda ash yang berfungsi untuk

meningkatkan pH air itu sendiri karena di dalam boiler membutuhkan pH yang tinggi,

setelah di berikan soda ash lalu air di campur lagi dengan flock cullen yang berfungsi

penggumpul kotoran-kotoran yang berada di dalam air sehingga lumpur dan kotoran

menjadi endapan.

Gambar 7. Tanki Tempat Pemberian Obat-obatan

c. Classifier

Adalah tangki yang befungsi sebagai pengendap lumpur di dalam air yang

merupakan proses awal untuk menjernihkan air.

Gambar 8. Tangki Clasifier

d. Tangki sendimen

Merupakan saringan air dan fungsi nya sama dengan tangki sand filter yaitu

untuk menyaring air.

Gambar 9. Tangki Sendimen

e. Tower

Merupakan tempat air yang ditinggikan beberapa meter agar air yang di

pompakan ke tangki kation mempunyai tekanan yang tinggi

Gambar 10. Tangki Tower

f. Tangki carbon aktif tank

Merupakan tangki tempat untuk menurunkan turbidity pada air.

Gambar 11. Carbon Aktif Tank

g. Tangki kation

Adalah tempat menghilangkan hardnes pada air.

Gambar 12. Tanki Kation

h. Degasfier

Adalah tempat untuk mengeluarkan oksigen yang ada dalam air.

Gambar 13.Tangki Degasfier

i. Tangki Anion

Adalah tempat untuk mengantikan hidroksida dan untuk menaikan pH.

Gambar 14.Tangki Anion

j. Feed Tank

Adalah tempat penyimpanan air yang sudah melalui proses panjang dan Suhu

dalam feed tank adalah: 45-55°C.

Gambar 15. Feed Tank

k. Diarator

Adalah tempat untuk memisahkan air antara oksigen dengan steam, dan diarator

di letakkan di tempat tinggi agar tekanan osigen makin berkurang. Diarator berfungsi

sebagai pemisah antara oksigen dari air dengan steam. Panas diarator berkisar 70-95

°C tapi yang biasa di gunakan adalah 90 °C.

Gambar 16. Diarator

l. Bahan Bakar

Bahan bakar yang di gunakan pada boiler di PT AIP ini adalah 75% fiber dan

25% shell (cangkang) sehingga bahan bakar pada viker water tube boiler ini adalah

100% .

Gambar 17. Fiber dan Cangkang

Kandungan kalori / KCL Fiber = 3402 / kg dan Cangkang : 4802/ kg

2. Bagian Utama Vikers Water Tube Boiler

Water Tube Boiler mempunyai karakteristik menghasilkan kapasitas dan tekanan

steam yang tinggi (Septiadhi : 2009).

Gambar 18. Vikers Water Tube Boiler

Vikers water tube boiler mempunyai bagian-bagian atau komponen-komponen

utama yang mana cara kerjanya dapat di fungsikan secara manual dan otomatis yaitu:

a. Induced Draft Fan (IDF)

Induce Draft FAN (IDF) adalah kipas yang menyedot udara dari dalam boiler

keluar menuju cerobong, menghasilkan tekanan negatif pada boiler, menjaga sirkulasi

udara pembakaran dalam boiler tetap normal yakni dari secondary air (FD Fan)

sebagai pemasok udara pembakaran dengan (ID Fan) sebagai penyedot udara

pembakaran seimbang. Memiliki baling baling kipas (fan blades) dipasang di sebuah

Rotor Fan Wheel. Besarnya tekanan dan volume flue-gas yang dihisap oleh ID Fan

diatur oleh besarnya sudut dari blade pitch ID Fan, semakin besar sudut bukanya

maka tekanan yang dihisap semakin besar.

Gambar 19. Induced Draft Fan

Besarnya derajat putar blade pitch digerakkan oleh actuator hydraulic servo

menggunakan oil bertekanan untuk menggerakkan regulating disc moving blade, dan

regulating shaft yang menggerakkan regulating disc moving blade sisi sebelahnya.

ID Fan dipasang di dekat stack (cerobong pembuangan gas hasil pembakaran

fiber dan cangkang sawit) dan electrostatic precipitator (penangkap abu fiber sawit

jenis Fly Ash yang beterbangan sehingga dapat mengurangi polusi udara yang akan

dikeluarkan melalui stack).

ID Fan berfungsi untuk mempertahankan pressure pada furnace boiler dan

bekerja pada tekanan atmosfir rendah karena digunakan untuk menghisap gas dan abu

sisa pembakaran pada boiler untuk selanjutnya dibuang melalui stack.

Sebelum gas dan abu sisa pembakaran dibuang, terlebih dahulu dilewatkan pada

electrostatic precipitator agar bisa mengurangi persentase polusi udara yang

dihasilkan dari sisa pembakarantersebut. Hal – hal yang harus diperhatikan terhadap

ID fan sama dengan FD fan, tetapi yang membedakan adalah kinerja ID fan di suhu

yang tinggi karena ID fan mensirkulasikan gas hasil pembakaran dan FD fan hanya

bekerja di suhu atmosfer biasa, sehingga ID fan mempunyai sistem pendinginan

dengan air dan radiator untuk mencegah overheating.

b. Force Draft Fan (FDF)

Gambar 20. Force Draft Fan

FDF terletak pada bagian ujung saluran air intake boiler dan digerakkan oleh

motor listrik. Fan ini bekerja pada tekanan tinggi dan berfungsi menghasilkan udara

sekunder (Secondary Air) yang akan dialirkan ke dalam boiler untuk mencampur

udara dan bahan bakar dan selanjutnya digunakan sebagai udara pembakaran pada

furnace boiler. Udara yang diproduksi oleh Force Draft Fan (FD Fan) diambil dari

udara luar.

FDF berfungsi untuk member isapan angin ke atas supaya proses pembakaran

menjadi facum (tenang) Dalam perjalananya menuju boiler, udara tersebut dinaikkan

suhunya oleh secondary air heater (pemanas udara sekunder) agar proses pembakaran

bisa terjadi di boiler. FD Fan dan PA Fan bekerja sama untuk membuat campuran

antara udara dan serbuk dari cangkang dan fiber dari buah sawit dengan perbandingan

kurang lebih 13 : 1 agar terjadi pembakaran sempurna.

Bercampurnya udara dan serbuk fiber dan cangkang sawit dibantu oleh Dumper

tetap yaitu pengatur pengaduk udara sehingga menimbulkan turbulensi yang

memungkinkan terjadinya pembakaran yang efisien. Turbulensi mengacu pada

gerakan udara didalam Furnace, gerakan ini perlu karena dapat menyempurnakan

pencampuran udara dan bahan bakar.

Berikut adalah hal yang harus diperhatikan untuk FD fan :

1. FD fan akan beroperasi hingga dua tahun non – stop, sehingga konstruksinya

harus dapat diandalkan dan bebas perawatan selama masa pakai.

2. Mempunyai efisiensi yang tinggi, karena boiler selalu bekerja dalam kondisi yang

bervariasi maka kinerja FD fan juga disesuaikan dengan kondisi kerja boiler.

3. FD fan harus stabil karena keadaan tekanan yang bervariasi dan masa pakai FD

fan tersebut sehingga FD fan harus tetap dapat mengontrol aliran udara ke boiler

selama masa kerjanya.

4. FD fan harus mempunyai proteksi terhadap dirinya sendiri, dalam hal ini berarti

FD fan harus dapat memutuskan arus saat kerja lebih dan mengatur kinerja motor

FD fan tersebut.

c. Secondary Fan

Secondary berfungsi untuk menghembuskan angin dari belakang, samping,

sehingga membantu terjadinya pembakaran dan fungsi utamanya adalah meratakan

bahan bakar dan secondary ini dibantu oleh Modulating damper , yaitu alat yang

berfungsi untuk mebagi-bagi angin dari secondary agar bahan bakar rata ke tengah.

Gambar 21. Secondary Fan

d. Fuel Feeder Fan (FFF)

FFF adalah alat yang menghembuskan angin supaya bahan bakar jatuh ke

tengah ruang pembakaran boiler.

Gambar 22. Fuel Feeder Fan

e. Shot Closing

Shot closing adalah alat yang membersihkan abu yang menempel di pipa-pipa

boiler dengan cara menembaknya dengan mengunakan steam. (dilakukan 4 jam

sekali)

f. Blow down

Blow down adalah alat yang berfungsi untuk:

1. Membuang air dari drum apabila air dalam kondisi hight / penuh

2. Untuk membuang steam apabila melebihi control

Gambar 23. Blow down

g. Conveyor bahan bakar

Adalah alat yang berfungsi untuk memasukkan bahan bakar ke dalam boiler.

Pada boiler ini conveyor memiliki peranan penting selain tempat memasukkan bahan

bakar, juga sebagai tempat pengaturan berapa steam yang di harap kan karena jumlah

penambahan dan pengurangan bahan bakar pada boiler sangat mempengaruhi steam

yang di hasilkan boiler

Gambar 24. Conveyor

h. Air lock 1 & 2

Adalah tempat untuk membuang abu halus sisa pembakaran yang tidak

terangkat oleh IDF sedangkan air lock 2 berfungsi sebagai tempat pembuangan abu

kasar sisa dari pembakaran boiler.

Air lock 1 Air lock 2

Gambar 25. Air lock 1 & 2

i. Electrick Feed Pump

Adalah alat yang berfungsi untuk memompakan air dari diarator ke dalam boiler

dengan daya 110 KW atau 380 volt.

Gambar 26. Electrick Feed Pump

3. Menghitung Efisiensi Boiler

Efisiensi boiler didefinisikan sebagai besarnya energy panas masuk yang digunakan

secara efektif pada steam yang dihasilkan. Untuk perhitungan efisiensi boiler, digunakan

perhitungan dengan metoda langsung Dikenal juga sebagai ‘metode input-output’ karena

kenyataan bahwa metode ini hanya memerlukan keluaran /output (steam) dan panas

masuk /input (bahan bakar) untuk evaluasi efisiensi. Kapasitas uap di dalam boiler adalah

35 ton perjam dan kapasitas tekanan boiler adalah 20 bar

4. Proses Pembentukan Uap

Karena pembentukkan uap bergantung pada tekanan, maka proses pembentukkan

uap diupayakan berada pada tekanan konstan. Bila 1 kg air dengan temperatur 100 °C

dipanaskan dalam sebuah bejana tertutup dengan tekanan konstan (1atm), maka selama

pemanasan tingkat pertama temperatur didih dicapai, uap mulai terbentuk dan

menghasilkan steam

Gambar 27. Diagram Ideal Rankine Heat Cycle T-s

Uap ini dinamakan uap basah (saturated liquid), karena masih tercampur antara uap

dengan butir – butir air. Apabila semua uap termasuk butir – butir air yang tercampur

dalam uap basah dipanaskan lagi maka akan didapatkan uap jenuh (saturated vapour)

yaitu keadaan dimana uap tersebut dapat berwujud uap seluruhnya. Jumlah panas yang

dibutuhkan untuk mengubah 1 kg air mendidih menjadi uap jenuh pada tekanan konstan

dinamakan panas laten, bila pemanasan dilanjutkan maka temperatur uap jenuh itu

menjadai naik dan uap itu dinamakan uap panas lanjut (superheated vapour).

Gambar 28. Grafik T-s Pada Pembentukan Uap

Gambar 29. Pembakaran di Boiler

Pada pembentukan uap pada ketel uap, udara dan bahan bakar dimasukkan kedalam

dapur dan terjadi proses pembakaran. Gas – gas hasil pembakaran akan melewati

evaporator, superheater, air heater, dan akhirnya dibuang ke atmosfir melalui cerobong

asap. Sedangkan air pengisi, setelah mengalami pemanasan pada daerator, lalu

dimasukkan kedalam evaporator dan selanjutnya uap jenuh dipanaskan lanjut pada alat

yang dinamakan superheater dan akhirnya diperoleh uap panas lanjut atau superheated

steam.

Gambar 30. Superheated Steam

5. Turbin

Setelah air yang di masak di boiler dan menghasilkan tekanan steam sebesar 27,4

bar maka steam tersebut di alirkan ke turbin dan menghasilkan daya sebesar 2500 KVA

atau sebesar 2000 KW. Di PT. AIP ini memakai 2 buah turbin, pada turbin terdapat pula

pengaturan untuk semua aliran listrik yang di butuhkan oleh pabrik dan pengaturan aliran

listrik untuk perumahan di lingkungan PT. AIP. WTP (Water Treatment Plant), Boiler

dan Turbin merupakan satu kesatuan yang tidak dapat di pisahakan maka WTP, Boiler

dan Turbin di PT. AIP ini dinamakan satu utility / bagian.

Gambar 31. Turbin

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Pengalaman Lapangan Industri (PLI) merupakan salah satu mata kuliah bidang studi

yang wajib diikuti oleh setiap mahasiswa pada setiap jurusan yang ada di Fakultas Teknik

Universitas Negeri padang.

2. Pelaksanaan PLI ditujukan untuk meningkatkan pengetahuan dan ketrampilan mahasiswa

di bidang teknologi dan kejuruan melalui keterlibatannya secara langsung di dunia

industry.

3. Boiler yang digunakan PT. AIP II Bangko ini adalah water tube boiler, dengan merk

Vikers, yang mana boiler ini berkapasitas 45 ton/jam dan bertekanan 30 bar dengan

bahan bakar fiber dan cangkang yang di dapat dari proses produksi sawit.

4. PT AIP II Bangko melakukan proses pengolahan sawit menggunakan pembangkit listrik

sendiri yaitu penggunaan turbin uap, yang mana steam(uap) yang digunakan untuk

menjalankan turbin tersebut di dapat dari boiler.

B. Saran

1. Sebaiknya waktu untuk melaksanakan PLI bagi mahasiswa diberikan jangka yang lama

agar mahasiswa semakin mengerti akan keadaan di dunia industry.

2. Banyak mahasiswa yang PLI tidak mengetahui apa yang akan dilakukan ketika

dilapangan, maka sebaiknya supervisor memberikan pengarahan dan bimbingan.

3. Keamanan dan keselamatan kerja harus diperhatikan ketika melaksanakan PLI.

4. Pemanfaatan dari produksi steam pada boiler agar lebih bisa di maksimalkan lagi, karena

banyaknya steam yang terbuang di saat melakukan blowdown akan mengurangi efisiensi

dari boiler itu sendiri.