Laporan Pkl Pabrik Gula Kanigoro Madiun 3h1n72

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ................................................................................................................i HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................................ii KATA PENGANTAR ...........................................................................................................iv DAFTAR ISI ........................................................................................................................... v

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Masalah ................................................................................................ 1

1.2

Maksud dan Tujuan ....................................................................................................... 2

1.3

Ruang Lingkup Praktek Kerja Lapangan ...................................................................... 2

1.4

Metode Penyusunan Laporan ......................................................................................... 3

1.5

Tempat dan Waktu Pelaksanaan .................................................................................... 3

BAB II TINJAUAN UMUM 2.1

Sejarah Singkat Perusahaan ......................................................................................... 4

2.2

Layout dan Gambaran Umum Pabrik Gula ................................................................. 4

2.3

Struktur Organisasi ...................................................................................................... 5

2.4

Sumber Daya Manusia ................................................................................................ 5

2.4.1 Sifat Hubungan Karyawan dengan Perusahaan ........................................................... 5 2.4.2 Sifat Jenis Pekerjaan yang Dilakukan .......................................................................... 6 2.4.3 Jam Kerja Bagian Instalasi Dalam DMG dan LMG .................................................... 6

BAB III PROSES PRODUKSI GULA PG. KANIGORO MADIUN 3.1

Proses Pada Stasiun Gilingan ..................................................................................... 8

3.2

Proses Pemurnian Nira................................................................................................ 11

3.3

Proses Penguapan .................................................................................................................................................. 12

3.4

Proses Masakan dan Proses Putaran ......................................................................... 14

BAB IVKETEL UAP DAN TURBIN UAP 4.1

Ketel Uap ................................................................................................................... 16

4.1.1 Definisi Ketel Uap ..................................................................................................... 16 4.1.2 Klasifikasi Ketel Uap .................................................................................................. 17

4.1.2.1 Klasifikasi Ketel Uap Berdasarkan Tekanan ............................................................. 17 4.1.2.2 Klasifikasi Ketel Uap Berdasarkan Kontruksi dan Cara Kerjanya ............................ 17 4.1.2.3 Klasifikasi Ketel Uap Berdasarkan Cara Pembakaran ............................................... 18 4.1.2.4 Klasifikasi Ketel Uap Berdasarkan Penempatannya .................................................. 18 4.1.2.5 Klasifikasi Ketel Uap Berdasarkan Kapasitas ............................................................ 18 4.1.2.6 Klasifikasi Ketel Uap Berdasarkan Jenis Bahan Bakar .............................................. 18 4.1.3

Data-data Ketel Uap pada PG. Kanigoro Madiun ..................................................... 20

4.1.3.1. Ketel Uap Cheng Cen ................................................................................................ 20 4.1.3.2. Ketel Uap TR ............................................................................................................. 20 4.1.3.4. Ketel Uap MAN......................................................................................................... 20 4.1.4

Bagian- bagian Ketel Uap.......................................................................................... 21

4.1.5

Cara Kerja Ketel Uap ................................................................................................ 25

4.1.6

Peralatan Peningkat Kinerja Ketel Uap di PG. Kanigoro Madiun ............................ 25

4.1.7

Bahan Bakar Ketel di PG. Kanigoro Madiun ............................................................ 27

4.1.8

Uap Ketel ..... ............................................................................................................. 28

4.2

Turbin Uap... ............................................................................................................. 29

4.2.1

Definisi Turbin Uap ................................................................................................... 29

4.2.2

Klasifikasi Turbin Uap .............................................................................................. 29

4.2.2.1 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Tingkat Tekanan .............................................. 29 4.2.2.2 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Aliran Uap ....................................................... 29 4.2.2.3 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Jumlah Silinder ................................................ 30 4.2.2.4 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Metode Pengaturan .......................................... 30 4.2.2.5 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Aksi Uap .......................................................... 30 4.2.2.6 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Proses Penukaran Kalor................................... 30 4.2.2.7 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Kondisi Uap pada Sisi Masuk Turbin ............. 31 4.2.2.8 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Pemakaian di Bidang Industri ......................... 32 4.2.3.

Cara Kerja Turbin Uap ................................................................................................ 33

4.2.4

Bagian-bagian Turbin Uap .......................................................................................... 34

4.2.5

Data Turbin Pembangkit Listrik ................................................................................ 35

BAB V KEBUTUHAN UAP PG KANIGORO 5.1 Pembebanan ketel TM ................................................................................................... 36 5.1.1 Produksi Uap Ketel TM................................................................................................. 36 5.1.1 Kebutuhan uap turbin Ebara .......................................................................................... 36

5.1.2 Kebutuhan Uap Turbin Boursig ................................................................................... 37 5.1.3 Kebutuhan Uap Deaerator Ketel ................................................................................... 37 5.1.4 Kebutuhan Uap Steam Washing .................................................................................... 37 5.1.5 Uap Suplesi ................................................................................................................... 37 5.2

Pembebanan Ketel TR................................................................................................... 38

5.2.1 Produksi Uap Ketel TR.................................................................................................. 38 5.2.2 Kebutuhan Uap MU Gilingan........................................................................................ 38 5.2.3 Kebutuhan Uap MU Pompa Vakum VD dan VP .......................................................... 39 5.2.4 Kebutuhan Pompa Nira Kotor ....................................................................................... 39 5.2.5 Sugar Dryer ................................................................................................................... 39 5.2.6 Kebutuhan lain-lain meliputi sanitasi gilingan ............................................................. 39 5.2.7 Kebutuhan Pelelehan Belerang, Krengsengan Sekitar 0,5 % Tebu .............................. 40 5.2.8 Losses Dalam Perjalanan Distribusi Sekitar 1 % UBA ................................................. 40 5.3 Kebutuhan Uap Bekas untuk Proses ............................................................................... 40 5.3.1 Pemanas pendahuluan I (PP I) ...................................................................................... 41 5.3.2 Pemanas pendahuluan II (PP II) .................................................................................... 41 5.3.3 Pemanas pendahuluan III (PP III) ................................................................................ 42 5.3.4 Penguapan ..................................................................................................................... 42 5.3.5 Masakan ........................................................................................................................ 42

BAB VI PENUTUP 6.1 Kesimpulan ........................................................................................... 44 6.2 Saran ...................................................................................................... 44

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... viii LAMPIRAN

Laporan Kerja PG. Kanigoro Madiun Periode 1 Agustus 2015 – 1 September

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Masalah Seiring dengan berjalannya waktu, tantangan dan tuntutan terus deras mengalir, hal ini membuat ilmu pengetahuan dan teknologi terus berkembang dengan pesat. Dunia industri terus melaju dengan mengadopsi berbagai temuan-temuan baru untuk dapat meningkatkan produktifitas dan efektifitas kegiatannya. Untuk dapat menyikapi serta memahami semua itu., maka mahasiswa sebagai salah satu komponen bangsa sangat perlu terjun secara langsung ke lapangan dengan membawa suatu tujuan utama yaitu mempersiapkan diri untuk memcari bekal-bekal yang bermanfaat sehingga memiliki kualitas dan kemantapan dalam menjawab segala tantangan dan tuntutan yang segera akan dibebankan kepadannya Praktek Kerja Nyata merupakan suatu kegiatan akademik wajib yang harus ditempuh oleh mahasiswa program pendidikan strata satu (S1) sebagai syarat dalam menyelesaikan tugas akhirnya. Dengan semakin meningkatnya kemajuan peradaban manusia dan terus naiknya jumlah penduduk dunia, Hal ini akan membawa banyak dampak bagi perkembangan dunia industri secara luas dan pola kehidupan masyarakat secara global. Industri gula sebagai salah satu jenis kegiatan industri yang memiliki peran besar di dunia ini, Secara langsung tidak dapat lepas dengan perubahan peradaban yang terjadi. Hal ini tentu akan membuat industri gula akan terus berpacu dengan waktu untuk senantiasa dapat memproduksi gula yang sesuai dengan selera konsumen pada masa sekarang. Perkembangan industri gula di Indonesia selama beberapa tahun terakhir cenderung berkembang lambat seiring dengan banyaknya lahan-lahan perkebunan tebu yang telah berubah fungsi menjadi daerah perumahan ataupun pabrik -pabrik. Disamping itu, kurangnya penelitian-penelitian untuk menemukan dan mengembangkan hal-hal baru dalam proses pembuatan gula dan faktor-faktor pendukung dalam produksi gula menjadi salah satu hal penyebab keterpurukan industri gula dalam negeri saat ini, Apabila dibandingkan dengan tren industri gula dunia. Di Indonesia saat ini hampir sebagian besar industri gula masih berpusat di Pulau Jawa yang secara umum industri gula yang ada merupakan warisan dari penjajahan kolonial Belanda yang diambil alih oleh pemerintah pada masa kemerdekaan. Industri gula di

1


negeri kita saat ini dapat dikatakan merupakan sektor industri yang telah berusia lanjut, dan sampai saat ini umumnya industri gula yang ada masih mengadopsi teknologi lama yang dimodifikasi. Pabrik Gula Kanigoro yang merupakan salah satu industri gula di wilayah Kota Madiun, Termasuk salah satu industri gula warisan jaman kemerdekaan yang sampai saat ini masih eksis dalam memproduksi gula yang berkualitas. Untuk terus eksis dalam percaturan industri gula global saat ini tentu PG. Kanigoro harus ditunjang dengan sarana dan prasarana yang memadai serta dukungan karyawan yang terampil dan terlatih. Sarana dan prasarana yang mengadopsi kemajuan teknologi saat ini, tentu sangat dibutuhkan perusahaan dalam proses produksi gula sehingga efisiensi proses produksi dan kualitas hasil produksi dapat selalu terjaga. Dalam mewujudkan hal tersebut. Sejalan dengan berbagai upaya yang dilakukan PG. Kanigoro dalam usaha peningkatan kinerja perusahaan, Sektor-sektor yang termasuk dalam proses produksi uap, Proses pembuatan gula khusunya unit pemerahan nira tebu dan instalasi boiler merupakan fokus utama yang akan kami cermati dan pelajari dalam rangkaian Praktek Kerja Nyata yang kami lakukan selama satu bulan.

1.2

Maksud dan Tujuan Tujuan yang ingin dicapai dalam Praktek Kerja Lapangan di PG. Kanigoro ini ialah : 1.

Untuk memenuhi kebutuhan kurikulum perkulihaan Teknik Mesin di Universitas Brawijaya Malang

2.

Mencocokan teori dengan praktek di lapangan

3.

Mempelajari kerja ketel uap dan proses pabrikasi gula

4.

Pengenalan alat-alat proses pengolahan gula dan memahami cara kerja mesin dan cara perawatannya.

1.3

Ruang Lingkup Praktek Kerja Lapangan Dalam pelaksanaan Praktek Kerja Lapangan ini, penulis hanya mencakup pengenalan alat, data alat dan cara kerja alat tersebut serta proses pengolahan gula secara umum yang dilakukan di PG.Kanigoro

2


1.4

Metode Penyusunan Laporan Laporan ini ditulis berdasarkan hasil kegiatan Praktek Kerja Lapangan di PG. Kanigoro sedangkan metode yang digunakan untuk penulisan sebagai berikut :

1.5

1.

Pengamatan secara langsung terhadap kinerja sesungguhnya.

2.

Wawancara dengan pihak yang berkompeten dibidangnya.

3.

Studi kepustakaan.

Tempat dan Waktu Pelaksanaan Praktek Kerja Lapangan ini dilaksanakan di PT Perkebunan Nusantara XI (Persero) Pabrik Gula Kanigoro, Pelaksanaan Praktek kerja Lapangan di mulai tanggal 1 Juli 2015 sampai dengan 1 Agustus 2015.

3


BAB II PROFIL PERUSAHAAN 2.1

Sejarah Singkat Perusahaan PG. Kanigoro didirikan pada tahun 1894 pada waktu pemerintahan kolonial Hindia Belanda oleh CULTUUR HANDEL & INDUSTRI BANK NV sampai sekarang gedung atau bangunan pabrik semuanya masih asli dan sebagian pernah diadakan perubahan atau perubahan. Pada tahun 1957 kekuasaan diambil alih oleh Negara Republik Indonesia dan instansi yang menguasai ialah Pusat Perkebunan Nusantara baru (PPn Baru) berdasarkan Surat Keputusan Menteri Pertanian nomor: 229/UM/57, tanggal 10 Desenber 1957. Kemudian pada tahun 1963 dinasionalisasikan dengan Keputusan Menteri Pertanian & Agraria, Surat Keputusan nonmor : 8/KA/63 dan PP nomor : 19 tahun 1959 LN nomor : 31 tahun 1959. Nama perusahaan tersebut berubah menjadi “Perusahaan Gula Negara PG Kanigoro sesuai dengan PP nomor : 1 tahun 1963 LN nomor : 2 tahun 1963. Perkembangan selanjutnya berdasarkan PP No. 165 Tahun 1961 dan LN No. 190 tahun 1961, Instansi tersebut dikuasai oleh PPN Kesatuan Jawa timur, sehingga namanya menjadi PPN Gula Inspeksi Daerah V PG. Kanigoro. Kurang lebih pada pertengahan tahun 1968 berubah lagi dan dikuasai oleh Direksi Perusahaan Negara Perkebunan XX menjadi PN Perkebunan XX PG. Kanigoro. Kemudian pada tahun 1981 dengan Surat Keputusan Menteri Pertanian No. 370/KPTS/OP/V/1981 tanggal 2 Mei 1981 diganti menjadi PT Perkebunan XX (Persero) PG Kanigoro. Berdasarkan PP No. 16 tanggal 14 Februari 1996 PT Perkebunan XX dan PT Perkebunan 24-25 dibubarkan dan dibentuk Badan Usaha yang sama sekali baru dengan nama PT. Perkebunan Nusantara XI (Persero)

2.2

Layout dan Gambaran Umum Pabrik Gula Lokasi Pabrik Gula Kanigoro yang berlokasi Desa Sidorejo, Wungu, Kabupaten Madiun, Jawa Timur. Batas – batas adalah sebagai berikut : 1.

Sebelah Timur

: Desa Pilangrejo Kecamatan Wungu, Kabupaten Madiun. 4


2.

Sebelah Selatan

: Desa Sidorejo Kecamatan Wungu, Kabupaten Madiun.

3.

Sebelah Barat

: Desa Demangan Kecamatan Taman, Kotamadya Madiun.

4.

Sebelah Utara

: Desa Banjarejo Kecamatan Taman, Kotamadya Madiun.

Wilayah kerja PG. Kanigoro meliputi :

2.3

1.

Kabupaten Ponorogo

2.

Kabupaten Magetan

3.

Kabupaten Madiun

4.

Kabupaten Ngawi

5.

Kotamadya Madiun

Struktur Organisasi Sebagai badan usaha, maka untuk memperlancar segala jenis usaha yang ada perlu adanya susunan organisasi. Pengertian struktur organisasi suatu bentuk kerangka yang menunjukan, Gambaran, Jabatan, Tugas, Wewenang. Bagi karyawan baik pemimpin maupun bawahanya guna mencapai tujuan dari perusahaan tersebut. Untuk memperlancar fungsi-fungi dan segala aktifitasnya maka PG Kanigoro memiliki struktur organisasi yang bertujuan memperjelas tugas masing-masing bagian. Begitu pula dengan Bagian Instalasi yang merupakan salah satu bagian dari pabrik juga mempunyai struktur organisasi sendiri. Adapun struktur organisasi Pabrik Gula Kanigoro dan Bagian Instalasi terlampir

2.4

Sumber Daya Manusia Tenaga kerja dalam manajemen lebih dikenal dengan istilah Sumber Daya Manusia

(SDM), yang juga merupakan salah satu asset perusahaan yang sangat penting, disamping peralatan pabrik dan mutu bahan. Karena ketiga komponen tersebut saling terkait satu dengan lainnya. Tenaga kerja dapat di tinjau dari :

2.4.1

Sifat Hubungan Karyawan dengan Perusahaan Karyawan PG. Kanigoro dikelompokan menjadi : 1. Karyawan Tetap Yaitu karyawan yang mempunyai hubungan kerja dengan perusahaan untuk jangka waktu tidak tertentu 5


2. Karyawan Tidak Tetap Yaitu karyawan yang mempunyai hubungan kerja dengan perusahaan terbatas pada jangka waktu tertentu.

2.4.2

Sifat Jenis Pekerjaan yang Dilakukan Karyawan PG. Kanigoro mengelompokkan tenaga kerjanya menjadi 4 (empat) bagian yaitu : 1. Karyawan Gol III s/d IV D (Karyawan Staf) Yaitu karyawan yang berfungsi sebagai manager sesuai dengan tingkat jabatan pada organisasi perusahaan. 2. Karyawan Gol I s/d II (Karyawan Tetap) Yaitu karyawan pelaksana yang berfungsi sebagai teknikal sesuai dengan tingkat jabatan pada organisasi perusahaan sampai masa pensiun. 3. Karyawan Kampanye Yaitu karyawan yang bekerja dalam musim giling yang melaksanakan pekerjaan mulai dari penimbangan tebu sampai tempat penupukan gula digudang.

4. Karyawan Musiman Yaitu karyawan yang dipekerjakan untuk proses kerja tertentu dan dalam waktu tertentu bisa diluar masa giling atau didalam masa giling. 5. Untuk melengkapi kekurangan tenaga kerja pihak perusahaan mencari sumber tenaga lain yaitu bekerja sama dengan instansi lain misalnya CV atau PT yang telah ditunjuk oleh perusahaan.

2.4.3

Jam Kerja Bagian Instalasi Dalam DMG dan LMG 1. Dalam Masa Giling a. Jam kerja dalam masa giling (DMG) untuk karyawan yang melaksanakan shift di PG.Kanigoro diatur sebagai berikut : Senin s/d Minggu : Shift Pagi

: Jam 06.00 - 14.00

Shift Sore

: Jam 14.00 - 22.00 6


Shift Malam

: Jam 22.00 – 06.00

b. Jam kerja dalam masa giling (DMG) untuk karyawan bagian instalasi yang tidak melaksanakan shift di PG.Kanigoro diatur sebagai berikut : Senin s/d Kamis : Jam 06.30 - 15.00 Istirahat

: Jam 11.30 - 12.30

Jumat

: Jam 06.30 - 11.30

Sabtu

: Jam 06.30 - 11.30

2. Luar Masa Giling Jam kerja luar masa giling (LMG) untuk karyawan bagian instalasi diatur sebagai berikut : Senin s/d Kamis : Jam 06.30 - 15.00 Istirahat

: Jam 11.30 - 12.30

Jumat

: Jam 06.30 - 11.30

Sabtu

: Jam 06.30 - 11.30

7


BAB III PROSES PRODUKSI GULA KANIGORO MADIUN

Proses pembuatan gula di unit PG. KANIGORO MADIUN menggunakan Double Sulfitasi dan menggunakan dasar lahan tebu. Produk yang dihasilkan adalah SHS (Superior Hooft Suiker) yang berwarna putih. Hasil samping dari pabrik gula ini adalah blotong yang digunakan untuk pupuk dan ampas yang digunakan untuk bahan bakar ketel serta tetes yang dugunakan untuk bahan bakar dasar pembuatan alkohol dan lain-lain. Proses pembuatan gula dilakukan dalam beberapa tahapan yang terbagi atas stasiun – stasiun. Proses – proses tersebut secara berurutan antara lain: 1.

Stasiun Gilingan

2.

Stasiun Pemurnian Nira

3.

Stasiun Penguapan

4.

Stasiun Pengkristalan

5.

Stasiun Pemutihan Gula

6.

Stasiun Penyelesaian (Finishing)

3.1

Proses Pada Stasiun Gilingan Pada stasiun ini diawali degan tahap persiapan tebu dari perkebunan yang diangkat ke

pabrik gula dengan truk dan lori. Lori dan truk yang menampung tebu tersebut masuk tempat pengumpulan sementara (emplacement), tebu yang telah masuk emplacement tidak boleh tinggal lama di tempat tersebut karena dapat menurunkan nilai rendemen dari tebu itu sendiri sehingga dapat menurunkan kualitas ataupun kuantitas nira yang akan diperoleh. Tebu yang telah tertampung tersebut kemudian diangkat keatas permukaan tiga buah meja tebu (Crane Table) dengan bantuan Crane Hoist yang berkapasitas 10 ton. Ketiga meja tebu ini berfungsi memindahkan tebu – tebu dari Crane Hoist ke Crane Carrier dan pengaturan jumlah tebu yang masuk menuju Crane carrier diatur oleh sebuah leveler pada setiap meja tebunya. Dalam lintasan Crane Carrier terdapat terdapat perangkat pemecah tebu yang disebut Crane Cutter. Crane Cutter ini berupa pisau pencacah tebu yang bekerja dengan mekanisme putaran. Fungsinya tentu untuk mencacah batang batang tebu menjadi potongan – potongan kecil, agar penggilinganya menjadi mudah dan cepat. Pada gambar 3.1 adalah Crane Cutter

8


Gambar 3.1 Crane Cutter Sumber : PG. Kanigoro Madiun Selanjutnya dari Crane Cutter cacahan tebu terus dibawa Crane Carrier menuju Unigrator, baik Unigrator dan Crane Cutter digerakan oleh turbin uap yang memiliki spesifikasi hampir sama. Prinsip kerja dari unigrator adalah membubuk tebu yang masuk dan dihantamkan

pada suatu penahan (Anvil). Penumbuk yang dipakai bekerja dengan

mekanisme putaran hasil dari tumbukan tersebut berupa batang tebu halus dan siap untuk diperah di unit penggilingan. Setelah cacahan tebu tersebut

mendapat perlakuan oleh

unigrator, cacahan tebu akan berpindah ke Crane Carrier II yang memiliki fungsi utama mentransfer potongan atau cacahan tebu dari Crane Carrier I menuju unit roll pemerahan nira. Penggilihan atau pemerahan nira ini dilakukan melalui beberapa tahap yang saling berkesinambungan, yaitu : a.

Tahap Pemerahan I Penggilingan ini berfungsi merusak struktur tebu sehingga ekstrasi nira mudah dan efektif, serta meningkatkan kapasitas gilingan. Ampas dari gilingan I digunakan sebagai umpan pada gilingan II, sedangkan hasil perasan gilingan I dialirkan ke tangki penampungan nira.

b.

Tahap Pemerahan II Ampas dari gilingan I dimasukan ke gilingan II dengan Intermediate Carrier I setelah mendapat imbibisi dari nira perahan III. Hasil dari pemerahan nira pada gilingan II ditampung pada tangki yang menjadi satu dengan tangki penampung nira pada gilingan I. Hasil perahan nira dari gilingan I dan II ini yang kemudian dipompakan menuju ke DSM screen

9


c.

Tahap Pemerahan III Ampas dari gilingan II masuk ke gilingan III dengan menggunakan IMC II serta mendapat nira perahan dari nira perahan IV.

d.

Tahap Pemerahan IV Ampas gilingan III juga berimbibisi nira perahan V sebelum masuk gilingan IV melalui Intermediate Carrier III. Nira hasilnya juga digunakan untuk imbibisi pada gilingan IV ditambah air imbibisi 600 C yang bertujuan agar kandungan nira dalam ampas teruang sekecil mungkin.

e.

Tahap Pemerahan V Ampas dari gilingan IV diberikan imbibisi air panas dan digiling pada gilingan V pada pemberian air imbibisi ini maka gula yang terbawa ampas lebih rendah, sehingga proses ekstrasi pada stasiun gilingan akan lebih baik. Air imbibisi yang diberikan antara 20 – 25% dari berat tebu. Setelah melalui gilinga n V maka ampas akan diangkut oleh conveyor menuju ruang pembakaran ketel dan bila kebutuhan bahan bakar ketel telah mencukupi maka ampas akan diangkut oleh conveyor menuju tempat penyimpanan baggase seperti pada gambar 3.2 conveyor.

Gambar 3.2 Conveyor Sumber : PG. Kanigoro Madiun Pada kelima tahapan pemerahan nira diatas, setiap unit gilingan diatur pada kecepatan 3 – 4 rpm. Putaran yang rendah ini dimaksudkan agar unit roll – roll gilinga n memiliki gaya tekanan yang kuat pada saat pemerahan sehingga nira dapat diperoleh dengan semaksimal mungkin serta ampas tebu yang diperoleh pada saat pemerahan ke lima dapat lebih kering. Pada setiap unit pemerahan terdapat tiga buah roll utama yang kesemuanya memiliki kecepatan putar yang sama dengan sebuah roll pengumpan. Adapun jenis roller yang digunakan tergolong menjadi dua, yaitu Top roll (feed roll) atau baggase 10


roll, roll bagian diatas dikontrol dengan hydraulics sehingga dapat naik dan turun sesuai dengan tebu yang dimakankan. Penghubung dengan satu unit roll (mill) dengan unit mill yang lain yang berfungsi meneruskan baggase disebut trash plate. 1.

Dua bottom roll, roll ini dipasang tetap / fixed jadi hanya sebagai tempat pengarah dan pemakanan tebu. Pada roll atas gerakanya sesuai dengan kapasitas tebu yang melalui trash plate,

gerakan dari roll atas ini ditopang oleh suatu system hydraulics yang diberi tekanan kerja 2000 psi sedangkan roll yang bawah gerakanya bersifat permanen dengan arah putaran yang sama. Penyetelan jarak antar roll diatas juga termasuk dalam salah satu hal yang dapat mempengaruhi kapasitas pemerahan nira, adapun hal utama lain yang mempenga rui kapasitas pemerahan nira adalah:

3.2

Proses Pemurnian Nira Adapun setelah melalui proses pemerahan niradilanjutkan ke tahap proses

pemurnian. Prosesnya antara lain : 1.

Setelah proses penimbangan (timbangan Bolougne), nira mentah ditampung pada juice Scale untuk selanjutnya diteruskan ke Juice Heater I.

2.

Pada Juice Heater I, mira mentah akan mengalami proses pemanasan. Setelah melalui proses pemanasan suhu, nira mentah akan dialirkan menuju ke defikator 1.

3.

Pada defikator I, nira mentah akan ditambahkan dengan susu kapur

4.

Pada defikator II, nira mentah akan ditambahkan dengan susu kapur sampai didapatkan nira dengan kadar PH yang diinginkan. Selanjutnya, nira akan dialirkan lagi ke defikator III.

5.

Pada defikator III, nira akan ditambahkna dengan susu kapur sampai didapatkan nira dengan kadar PH yang diinginkan.

6.

Setelah mengalami proses menaikan kadar PH, selanjutnya nira dialirkan ke tangki sulfitasi. Didalam sulfitator terjadi proses sulfitasi I yaitu pencampuran antara nira dengan uap gas belerang yang berasal dari tobong belerang bertujuan untuk memurnikan nira mentah hingga didapatkan kadar PH tertentu 11


7.

Nira hasil pemurnian dari sulfator akan ditampung dalam tangki filtrate (nira tapis) kemudian dipompa menuju juice heater II.

8.

Pada juice heater II terjadi proses pemanasan nira. Setelah itu, nira hasil proses pemanasan dimasukkan ke flashtank yang berfungsi untuk menghilangkan gas-gas yang terkandung dalam nira agar cepat teroksidasi. Hasil pemisahan gas-gas ini kemudian dialirkan menuju single tray clarifier.

9.

Pada single tray clarifier, terjadi proses pengendapan nira yaitu dengan mencapur obat flowcolant kedalam nira yang bertujuan untuk meisahkan nira jernih dan nira kotor. Nira jernih akan dialirkan ke DSM screen II setelah itu dilanjutkan ke nira encer yang dihasilkan benar-benar bersih dari kotoran. Selanjutnya nira dipompa kembali menuju bagian pemanasan III. Sedangkan nira kotor akan dibawa ke rotary vacuum filter dengan penambahan ampas dari blower bagacillo, dimana air akan disedot sehingga akan menghasilkan blotong dan nira tipis (filtrat). Hasil berupa nira filtrate akan diumpankan kembali menuju juice scale.

3.3

Proses Penguapan Evaporator berfungsi untuk menguapkan air yang terkandung dalam nira encer

sampai ±80% agar menjadi kental. Faktor yang mempengaruhi kecepatan penguapan adalah suhu, tekanan, dan jumlah luas pemanas. Selama proses penguapan akan terjadi perubahan, yaitu nira kental berwarna agak keruh dan coklat kehitaman sebagai akibat suhu panas. Selanjutnya nira yang dihasilkan tadi akan dipucatkan pada peti sulfitrasi nira kental. nira kental tersulfitir selanjutnya dialirkan menuju stasiun pengkristalan. Pada bagian penguapan, nira encer mengalami proses pemekatan secara bertahap. Dimana pada bagian ini terdapat tahap yang berbeda. Pada proses vacuum atau dibawah tekanan atmosfir untuk mempercepat proses penguapan dan menghindari terjadinya karamelisasi pada larutan gula pekat. Cara ini memiliki beberapa keuntungan yaitu : 1. Nira tidak terlalu lama mengalami pemanasan, karena pada tekanan atmosfir. Jadi semakin rendah tekanan maka titik didih nira akan semakin rendah pula. 2. Menghemat uap yang berarti efisiensi dalam penggunaan bahan bakar yang digunakan Di PG. Kanigoro ini mempunyai 4 buah badan penguapan (evaporator) dan 1 badan penguapan yang digunakan sebagai cadangan, dibagian penguapan digunakan system 12


quadruple effect. Sehingga jumlah badan penguapan ada 4 buah. Uap bekas dimasukkan pada badan pwnguapan IV. Uap yang mengembun dibuang sebagai kondensat. Untuk kondensat badan penguapan I dan II dipakai untuk air pengisi ketel dan kondensat pada badan penguapan III dan IV digunakan untuk proses di stasiun puteran. Nira jernih mengalami pemanasa pada evaporator pada suhu sekitar 100oC. kemudian dari proses tersebut, nira dipompa menuju ke masing-masing badan penguapan. Pada evaporator ini uap bekas kira-kira suhunya 120oC. Sebagai langkah efisiensi kalor, uap air dari badan penguap 1 dialirkan sampai pada bagian badan penguap terakhir (BP IV), yaitu bagian pemanas bertingkat. Pada badan pengua II, nira dipanaskan lagi dengan suhu sekitar 102 oC. uap nira bekas badan penguap II memiliki suhu sekitar 95oC yang mana akan dimanfaatkan kembali oleh badan penguap III. Uap nira pada badan penguap III digunakan sebagai pemanas akhir di badan penguap IV Pada proses penguapan ini temperature penguapan lebih rendah dari pada temperature pemurnian. Hal ini dikarenakan pada proses penguapan disertai dengan penambahan tekanan vakum, yang bertujuan agar temperature proses tidak terlalu tinggi dan dibutuhkan waktupenguapan yang lebih cepat. Amaka dari itu untuk memperoleh wakt penguapan yang lebih cepat, tekanan pada badan penguap dinaikan sedangkan temperature diturunkan. System penguapan berjalan lancer apabila tarikan pompa vakum oleh kondensor bekerja dengan baik yang ditandai dengan kehampaan yang tinggi pada badan penguapan. Untuk output bagian penguap I akan dimasukkan ke bagian penguap II dan seterusnya hingga bagian penguap IV. Output dari bagian penguap IV ini berupa uap panas dan nira kental. Untuk uap panas akan dialirkan menuju kondensor untukmemanaskan air. Sedangkan nira kental akan diteruskan menuju sulfiator. Nira kental akan dialirkan menuju sulfiator untuk mengalami sulfitasi II, pada proses Sulfitasi II ini nira kental akan ditambah gas SO2 yang bertujuan agar warna nira menjadi lebih jernih. Nira ketal hasil bejana sulfitasi II ini memiliki PH 5,5 dan siap dialirkan ke pan masakan.

3.4

Proses Masakan dan Proses Putaran Nira kental hasil sulfitasi II amsuk pertama kali pada pan masakan A. disini

terjadi proses pemanasan untuk mendapatkan derajat kekentalan nira yang diinginkan. Hasil dari pan masakan A berupa gula yang dimasukkan ke dalam palung pendingin A. 13


Palung pendingin A berfungsi sebagai penampung gula dan juga sebagai wadah pendingin yang berguna untuk mendapatkan ukuran Kristal gula besar. Setelah dari palung pendingin A, gula masuk ke mesin pemutar A. dari mesin putaran A akan dihasilkan gula A dan stroop A. Gula A kemudian dimasukkan ke putaran SHS dan menghasilkan gula Kristal putih yang kemudian diteruskan oleh talang goyang dan menuju bak penampungan gula. Selain sebagai pengangkut hasil putaran SHS, talang goyang juga berfungsi sebagai pendingin dan pemisah ukuran Kristal gula. Sedangkan stroop A digunakan sebagai bahan masakan gula C. dari masakan gula C akan menghasilkan gula C yang ditampung ke palung pendingin C. dari palung pendingin akan diteruskan menuju puteran C dimana akan dihasilkan berupa gula C dan stroop C. gula C akan dialirkan ke masakan A, sedangkan stroop C digunakan sebagai bahan pada masakan gula D. Dari amsakan gula D menghasilkan gula D yang ditampung di palung pending D. Dari palung pendingin akan diteruskan menuju mesin puteran D yang menghasilkan gula D1 akan dicampur dengan gula D2, sedangkan tetes ditampung ditempat peti penyimpanan tetes. Mesin puteran D2 menghasilkan gula D2 dan clare. Gula D2 digunakan sebagai bahan pan masakan C,s edangkan clare digunakan sebagai bahan masakan gula D. Sebelum amsuk kebagian penyelesaian atau finishing, gula masuk terlebih dahulu ke sugar dryer. Sugar dryer merupakan alat yang digunakan sebagai pengering gula setelah dari puteran SHS. Dengan begitu akan menghasilkan gula yang memiliki kualitas baik. Pada stasiun penyelesaian ini terdapat talang goyang dimana berbentuk konstruksi dari talang goyang yaitu dengan menggunakan alas kaki yang dirancang khusus dari bambu sebagai penyangga. Setelah gula keluar dari puteran kemudian dialirkan menuju talang goyang dan proses selanjutnya menggunakan alat-alat seperti : 1. Sugar elevator Yaitu alat yang berfungsi untuk mengangkut dan memasukkan gula dari talang goyang ke sugar bin 2. Sugar bin Yaitu alat yang berfungsi untuk menampung gula produksi sebelum dimasukkan kedalam karung penyimpanan. 14


Adapun fungsi dari talang goyang yaitu : 1. Mengeringkan Kristal gula basah 2. Alat perantara gula dari puteran ke sugar bin 3. Memisahkan Kristal gula sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan. Dengan bentuk yang dirancang beralur-alur diharapkan Kristal gula akan mengering. Setelah kering gula dimasukkan ke dalam karung gula lalu dijahit rapat agar tidak bocor dan dimasukan gudang penyimpanan gula. Untuk tiap karung gula berisi 50kg.

15


BAB IV KETEL UAP DAN TURBIN UAP 4.1 Ketel Uap 4.1.1 Definisi Ketel Uap Ketel uap merupakan salah satu pesawat kalori yang berfungsi untuk mengubah panas pembakaran menjadi panas dalam bentuk uap. Uap dari hasil pembakaran ini yang kemudian akan digunakan sebagai sumber tenaga dalam menggerakkan mesin-mesin uap, seperti halnya turbin uap. Selain hal itu ketel uap juga dapat didefisikan menjadi suatu pesawat kalori yang berfungsi untuk mengubah fasa dari fluida kerja yaitu dari kondisi cair menjadi kondisi uap dengan cara pemanasan yang berasal dari hasil pembakaran bahan bakar. Pada suatu instalasi ketel uap yang dipergunakan untuk pembakngkit tenaga listrik proses konversi energi berlangsung tiga kali. Pertama air yang dipompakan ke dalam ketel dan di dalam ketel dipanaskan hingga air tersebut berubah fasa menjadi uap. Tahap kedua, uap tersebut kemudian dialirkan ke instalasi turbin uap untuk dapat menggerakkan poros turbin, hal ini kemudian akan diteruskan menuju tahapan ketiga yaitu proses pengubahan energi mekanik poros turbin yang di kopel menjadi satu dengan poros generator menjadi energi listrik. Instalasi ketel uap secara umum termasuk dalam suatu unit instalasi pembangkit daya yang memiliki empat komponen dasar yaitu turbin uap, kondensor, pompa dan ketel uap itu sendiri. Pada tahap pertama, fluida kerja yang berwujud cair mula-mula dipanaskan dalam ketel uap atau fluida tersebut telah berubah fasa menjadi uap jenuh atau uap panas lanjut, kemudian uap tersebut dialirkan untuk menggerakkan turbin uap yang berfungsi untuk mengkonversikan energi potensial fluida menjadi energi mekanik pada poros turbin. Pada tahap kedua, aliran uap sisa yang keluar dari turbin kemudia mengalir menuju kondensor, dalam kondensor ini uap tersebut akan dirubah fasanya dari uap ke dalam wujud cair dengan cara melepas panas fluida kerja ke lingkungan. Tahap ketiga, fluida yang keluar dari unit kondensor telah berubah menjadi cair jenuh dalam kondisi tekanan rendah sehingga untuk dapat mengalirkan fluida ini maka diperlukan pompa. Tahap terkahir adalah fluida tersebut dipompakan menuju ketel uap, sehingga rangkaian proses tersebut membentuk sebuah siklus yag secara ideal adalah reversible. Dalam prakteknya selalu ada penambahan air pengisi ketel dari luar karena adanya kebocoran-kebocoran uap ataupun penurunan nilai efisiensi alat akibat usia ataupun kondisi kerja sehingga secara actual proses ini bekerja dalam sebuah siklus yang irreversible. 16


4.1.2 Klasifikasi Ketel Uap 4.1.2.1 Klasifikasi Ketel Uap Berdasarkan Tekanan Berdasarkan tekanannya ketel uap dapat dibedakan menjadi : Ketel uap tekanan rendah

: 8-13 kg /cm2

Ketel uap tekanan menengah

: 22-39 kg /cm2

Ketel uap tekanan tinggi

: 60-125 kg /cm2

Ketel uap tekanan sangat tinggi

: > 25 kg /cm2

4.1.2.2 Klasifikasi Ketel Uap Berdasarkan Kontruksi dan Cara Kerjanya Berdasarkan kontruksi dan cara kerjanya ketel uap dapat dibedakan menjadi : 1.

Ketel Lorong Api atau Pipa Api Pada ketel jenis ini, air di dalam ketel akan dipanaskan oleh gas panas hasil

pembakaran yang dilewatkan pipa-pipa api atau tabung-tabung api sehingga terjadi proses perpindahan panas dari gas panas dalam pipa menuju ke fluida air yang mengisi ketel. Pada umumnya ketel yang tergolong jenis ini merupakan ketel-ketel kecil yang hanya mampu memproduksi uap maksimum sebanyak 10 ton uap per jam dengan tekanan maksimum 24 kg/cm2. 2.

Ketel Pipa Air Biasa Pada ketel jenis ini air akan dilewatkan pipa-pipa yang telah diselubungi gas panas

hasil pembakaran pada bagian luarnya sehingga terjadi perpindahan panas dari gas panas hasil pembakaran menuju ke pipa-pipa yang dialiri air. Pada umumnya ketel jenis ini bertekanan sedang yaitu antara 45 kg/cm2 sampai dengan 140 kg/cm2, sedangkan produksi uapnya dapat mencapai 1000 ton per jam. Ketel jenis ini memiliki efisiensi total yang lebih besar dari ketel pipa api. 3.

Ketel Pipa Air dengan Perencanaan Khusus Secara umum ketel ini didesain dengan maksud untuk menyempurnakan ketel-ketel

pipa air yang telah ada sebelumnya atau ketel-ketel pipa air yang biasa. Ketel jenis ini direncanakan dengan berbagai maksud, antara lain: a. Digunakan untuk tekanan tinggi dan tekanan superkritis melebihi 255 kg/cm2. b. Untuk dapat memakai bahan bakar nuklir. c. Untuk dapat menggunakan air yang berkualitas rendah d. Untuk memperbesar angka perpindahan panas dari ketel tersebut.

17


Sedangkan penggunaan uap di pabrik gula dikarenakan uap mempunyai keuntungan sebagai berikut : a. Uap diproduksi dari air, murah dan mudah didapat b. Uap memiliki kandungan kalor yang tinggi, sehingga memungkinkan untuk memindahkan kalor juga c. Uap memiliki energi yang dapat digunakan berulang-ulang d. Uap mudah diatur dan didistribusikan

4.1.2.3 Klasifikasi Ketel Uap Berdasarkan Cara Pembakaran Berdasarkan cara pembakaran, ketel uap dibedakan menjadi : a. Atmospheric Steam Generator, yaitu bila bahan bakar dibakar pada tekanan udara atmosfer. b.

Supercharged Steam Generator, yaitu bila bahan bakar dibakar pada tekanan yang lebih besar dari tekanan atmosfer.

4.1.2.4 Klasifikasi Ketel Uap Berdasarkan Penempatannya Berdasarkan penempatannya, ketel uap dibedakan menjadi : a. Semi Outdoor Plants, yaitu apabila hanya bagian tertentu yang ditempatkan di dalam bangunan, sedangkan ketelnya sendiri ditempatkan terbuka dengan isolasi tertentu b. Package atau Outdoor Plants, yaitu apabila ketel dan semua perlengkapannya ditempatkan di luar bangunan

4.1.2.5 Klasifikasi Ketel Uap Berdasarkan Kapasitas Berdasarkan kapasitasnya, ketel uap dibedakan menjadi : a. Ketel uap kapasitas kecil : 1-6 ton/jam b.

Ketel uap kapasitas menengah : 10-90 ton/jam

c.

Ketel uap kapasitas tinggi : 100-220 ton/jam

d.

Ketel uap kapasitas sangat tinggi : >220 ton/jam

4.1.2.6 Klasifikasi Ketel Uap Berdasarkan Jenis Bahan Bakar a. Berdasarkan jenis bahan bakar, ketel uap apat berbahan bakar fosil, yaitu ketel uap dengan bahan bakar zat-zat organik padat, cairan atau gas seperti batu bara, residu, gas alam dan lain-lain

18


b. Pada PG. Kanigoro, uap merupakan fluida yang sangat penting dalam proses produksi. Disamping berfungsi sebagai energi primer penggerak turbin gilingan, turbin generator listrik dan turbin pompa uap, juga sebagai pemanas pada proses pembuatan gula, yaitu melalui stasiun masakan.

Gambar 4.1 Boiler TR (tampak luar) Sumber : PG. Kanigoro Madiun

RUANG BAKAR

Gambar 4.2 Boiler TR (tampak dalam) Sumber : PG. Kanigoro Madiun Di PG. Kanigoro, terpasang 8 unit ketel uap. 2 Unit ketel TM (Chengcen dan MAN), dan 6 unit ketel TR Pada gambar 4.1 diatas adalah Gambar boiler TR tampak luar dan Gambar 4.2 ialah gambar ruang bakar pada boiler TR

19


4.1.3 Data-data Ketel Uap pada PG. Kanigoro Madiun 4.1.3.1. Ketel Uap Cheng Cen Dibuat Oleh Jumlah Tahun Pembuatan Tipe Heating Surface Evaporation Rate Design Pressure Nominal Working Pressure Size of Balen Furnace Furnace Volume Grate Area Steam Temperature at Tempt Outlet

: Cheng Cen, Taiwan : 1 Unit : 1977 : CWN-600 : 698 m2 : 20 ton/hr : 20 kg/cm2 : 18 kg/cm2 : W 500 mm x L 100 mm x H 20 mm : 384 m3 : 35,5 m2 : 350 ± 10°C

4.1.3.2. Ketel Uap TR Dibuat Oleh Jumlah Tahun Pembuatan Heating Surface Evaporation Rate Design Pressure Nominal Working Pressure Size of Balen Furnace Grate Area

: GERBS STORK & CO HENGLO : 6 Unit : 1928 : 301 m2 : 4 ton/hour : 8,26 kg/cm2 : 8 kg/cm2 : W 340 mm x L 1190 mm : 5,24 m2

4.1.3.4. Ketel Uap MAN Dibuat Oleh Jumlah Tahun Pembuatan Heating Surface Evaporation Rate Design Pressure Nominal Working Pressure Size of Balen Furnace Grate Area

: MAN WEK NURNBERK : 1 Unit : 1964 : 301 m2 : 14,5 ton/hour : 20 kg/cm2 : 18 kg/cm2 : W 340 mm x L 1190 mm : 5,24 m2

20


4.1.4 Bagian- bagian Ketel Uap Pada instalasi ketel uap pada PG. Kanigoro yang memiliki 10 unit ketel yang bekerja yaitu ketel jenis ketel TR 6 unit. TM 2 unit, dimana komponen utamanya sebagai berikut :

Gambar 4.3 Bagian-bagian Ketel Uap Chengcen Sumber : PG. Kanigoro Madiun

Gambar 4.4 Bagian-bagian ketel uap MAN Sumber : PG. Kanigoro Madiun

21


a. Drum atas (steam drum) Bagian ini berfungsi untuk menampung uap air yang terbentuk dalam proses pemanasan air yang terjadi di drum bawah. Pada drum atas ini uap kemudian akan dialirkan menuju ke mesin konversi energi menjadi energi lain untuk dipakai penggerak atau akan dilewatkan terlebih dahulu melalui pipa-pipa superheater sebelum menuju instalasi lain. Fungsi terpenting dari drum uap adalah memisahkan uap dari air mendidih. Pada instalasi ketel uap di PG. Kanigoro digunakan drum uap yang dilengkapi dengan unit pemisah dan air mendidih yang memakai cara memisah sentrifugal atau pemisah siklon. b. Drum Bawah (mud drum) Bagian ini merupakan tempat air yang akan dipanaskan hingga air tersebut berubah fasa dari cair jenuh menjadi kondisi uap jenuh. Secara umum bagian ketel ini berupa tabung yang dihubungkan dengan pipa-pipa penyalur air-uap yang menuju drum atas yang disebut pipa downcomer dan pipa riser. c. Dapur Pembakaran (Furnance) Dapur pembakaran memiliki fungsi utama sebagai tempat pembakaran bahan bakar, dalam hal ini bahan bakar utama yang digunakan adalah baggase dan sebagai bahan bakar pendukungnya yaitu residu. Pemasukan baggase menuju ruang bakar menggunakan unit conveyor yang akan mengambil sisa pemerahan nira yang berupa baggase dari stasiun penggilingan menuju ruang bakar ketel. d. Unit Pengisi Air Ketel Unit ini memiliki fungsi utama untuk menjaga agar tidak terjadi kekurangan air pada instalasi ketel. Pengisian air ke dalam ketel dilakukan dengan menggunakan kontrol otomatis yang mengatur pemompaan air pengisi yang telah dipanasi sebelumnya. e. Baggase Conveyor

Gambar 4.5. Baggase Conveyor Sumber : PG. Kanigoro Madiun

22


Gambar 4.5 adalah gambar dari baggase conveyor pada PG. Kanigoro. Alat ini digunakan untuk mengangkut ampas tebu (baggase) dari stasiun penggilingan menuju dapur pembakaran ketel. f. Cerobong

Gambar 4.6 Cerobong Sumber : PG. Kanigoro Madiun Cerobong merupakan suatu komponen penting dalam semua instalasi pembangkit daya terlihat pada gambar 4.6. Setiap instalasi yang memiliki dapur pembakaran selalu dilengkapi dengan cerobong sebagai sarana pembuangan gas sisa pembakaran. Secara umum cerobong memiliki dua fungsi utama, yaitu : 

Membantu kipas untuk mengatasi surut tekan



Membantu menyebar gas buangan ke atmosfir (dispersi)

g. Alat Keamanan Ketel Uap (Apandages Boiler) Unit pengaman ketel berguna dalam menjaga agar ketel dapat bekerja terus-menerus tanpa adannya gangguan dan kecelakaan, sehingga proses produksi dapat berjalan secara maksimal. Adapun alat-alat pengaman ketel adalah sebagai berikut : 1. Manometer Alat ini berfungsi untuk mengetahui tekanan uap di dalam ketel. Umumnya dipasang pada bagian badan ketel uap yang berhubungan langsung dengan ketel. Jenis manometer yang digunakan adalah manometer bourdon 2.

Gelas Penduga Alat ini berfungsi mengetahui tinggi permukaan air di dalam ketel, sehingga operator dapat mengetahui saat yang tepat untuk pengisian air ketel.

3. Katup Pengamanan Alat ini berfungsi untuk mengatur tekanan uap dari ketel agar tetap stabil pada tekanan yang melebihi batas.

23


4.

Peluit bahaya Alat ini berfungsi untuk memberikan tanda apabila terjadi kekurangan air, yaitu kalau tinggi permukaan air turun sampai dengan 100 mm diatas garis api.

5.

Katup Penguras Alat ini berfungsi untuk membuang air dalam ketel jika diperlukan atau membuang kotoran yang mengendap pada dasar ketel.

6.

Katup Uap Induk Alat ini berfungsi untuk menutup aliran uap dari ketel yang memiliki tekanan dan temperature tinggi

7.

Kran Pembuang dan Lubang Lalu ArangKran ini berfungsi untuk membuang kotoran yang bercampur dengan air pada waktu pembersihan air dalam ketel. Sedangkan lubang lalu arang digunakan untuk mengadakan pembersihan atau perbaikan-perbaikan dalam ketel.

8.

Plat Nama Spesifikasi Ketel Plat ini berfungsi mencantumkan spesifikasi dari ketel yang digunakan. Disamping peralatan diatas pada PG. Kanigoro Madiun

masih dilengkapi dengan ruang

kontrol. Di dalam ruang kontrol tersebut terdapat beberapa perlengkapan diantarannya: a. Tiga Buah Manometer, yaitu : 

Manometer tekanan uap panas lanjut



Manometer tekanan air pengisi ketel



Manometer tekanan residu

b. Tiga buah lampu indicator 

Drum level height



Drum level low



Drum level extra low

c. Water level indicator d.

Baley meter control Alat ini berfungsi untuk mengatur besar kecilnya bukaan damper pemasukan

udara dari IDF dan FDF.

24


e. Boiler Recorder Alat ini berupa grafik (monograf) yang memiliki fungsi untuk mengetahui stabilitas pengoperasian ketel seperti, jumlah uap yang diprosuksi dan jumlah uap yang digunakan. f. Dua buah amper meter Amper meter digunakan untuk mengetahui beban yang digunakan oleh IDF ataupun FDF g. Tiga buah control burner Alat ini digunakan untuk mengontrol penggunaan atau pemakaian bahan bakar

4.1.5 Cara Kerja Ketel Uap Sistem kerja ketel uap pada PG. Kanigoro Madiun yaitu sistem kerja pipa air. Cara kerja ketel uap pipa air adalah dimana pipa air mengalir di dalam pipa sedangkan pemanasan dilakukan oleh gas-gas hasil pembakaran di luar pipa. Oleh karena pipa air mempunyai luas panas yang sangat besar dibaningkan dengan isi, sehingga penghasilan uapnya sangat besar. Ketel uap pipa air terutama terdiri dari pipapipa baja yang berdiameter kecil. Dinding-dinding pipa yang tipis dan letak pipa-pipa yang curam sehingga perpindahan panas dari gas-gas hasil pembakaran memanaskan air pengisi ketel dengan baik.

4.1.6 Peralatan Peningkat Kinerja Ketel Uap di PG. Kanigoro Madiun Pada PG. Kanigoro Madiun terdapat beberapa alat yang digunakan sebagai penunjang peningkatan efisiensi dari ketel uap jenis Cheng Cen ataupun jenis MAN. Adapun alat-alat yang digunakan dalam pengoperasian ketel uap adalah sebagai berikut : a. Ekonomiser Perangkat ini berfungsi sebagai penukar kalor yang menaikkan suhu air yang keluar dari pemanas air umpan (deaerator) yang tekanannya paling tinggi sampai ke suhu jenuh yang sesuai dengan tekanan ketel uap yang digunakan (105° menjadi 130o C) yang kemudian dimasukkan ke uuper drum ketel MAN dan Chengcen. Proses pemanasan ini memanfaatkan panas sisa gas buang dari proses pembakaran baggase yang memiliki tingkat temperature yang masih tinggi sebelum gas buang tersebut dibuang ke lingkungan melalui cerobong.

25


b. Superheater Perangkat ini berfungsi sebagai pemanas fluida kerja yang keluar dari drum atas. Fluida yang keluar dari drum atas pada unit ketel uap masih dalam bentuk uap basahsehingga fluida tersebut masih mengandung prosentase air. Maka untuk menjadikan fluida tersebut benar-benar uap kering maka digunakan superheater sebagai alat yang akan memanaskan fluida kerja sampai pada fasa uap panas lanjut. Peletakan superheater ini bersebelahan dengan pipa-pipa ketel uap, sehingga fluida yang keluar dari drum atas akan langsung masuk superheater sebelum menuju ke instalasi lainnya. c. Air Heater Alat ini seperti halnya dengan ekonomiser berfungsi memanaskan fluida kerja tetapi pada air heater fluida yang dipanaskan adalah udara yang akan masuk ke dalam ruang bakar ketel uap baik itu udara primer maupun udara sekunder. Air heater terdiri dari saluran-saluran yang berupa pipa berpenampang kecil, pemanasan pipa-pipa yang di dalamnya dilalui udara menuju ruang bakar ketel tersebut, dipanaskan dengan gas sisa hasil pembakaran dari baggase yang akan dibuang ke lingkungan melalui cerobong. Pada instalasi air Heater di PG. Kanigoro Madiun. d.

Deaerator Peralatan ini merupakan salah satu alat yang memegang peranan penting dalam peningkatan efisiensi dari ketel uap. Fungsi dari alat ini antar lain: 

Menyerap atau menghilangkan kandungan O2 atau gas-gas dari dalam air pengisi ketel. Gas O2 sangat berbahaya bagi material ketel uap karena akan cepat menimbulkan korosi.



Menyerap atau menghilangkan gas CO2 yang juga berbahaya bagi ketel uap karena bila gas CO2 dan O2 bersenyawa dengan material dari ketel uap akan dapat menimbulkan korosi dan erosi pada permukaan ketel.



Menaikkan suhu air pengisi ketel

Terdapat dua macam kipas yang digunakan, yaitu : 

IDF (Induce Draft Fan) Fan ini ditempatkan di dalam arus gas diantara pemanas awal udara dan cerobong, sebelum atau sesudah pengumpul debu. Fan jenis ini membuang gas buang ke atmosfir, dimana keseluruhan sistem berada pada tekanan pengukur negatif. Fan ini harus menangani gas panas, termasuk udara semula, gas yang setara dengan bahan bakar yang dipakai dan bocoran yang masuk ke sistem. Secara umum 26


kebutuhan daya oleh fan jenis ini lebih besar dari pada kebutuhan daya FDF (Force Draft Fan) 

FDF (Force Draft Fan) Alat ini berfungsi untuk menarik udara luar dan menghembus ke dalam ruang bakar sehingga proses pembakaran dapat berlangsung dengan sempurna. Sebelum udara masuk ke dalam ruang bakar udara tersebut melalui air heater yang berfungsi untuk menaikkan temperaturya. Fan jenis ini hanya menangani udara dingin sehingga fan ini lebih menguntungkan dari pada IDF (Induce Draft Fan) karena udara dingin memiliki volum spesifik yang lebih rendah dari pada udara panas sehingga daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan fan lebih rendah.

e. Burner Alat ini berfungsi untuk mengabutkan minyak residu agar dapat terbakar dengan sempurna. Minyak bakar tersebut sebelumnya harus dipanaskan terlebih dahulu oleh uap sampai temperatur 90o C. f. Water Treatment Plant Water treatment plant merupakan suatu instalasi yang digunakan untuk memurnikan air pengisi ketel, sehingga persyaratan air pengisi ketel dapat terpenuhi.

4.1.7 Bahan Bakar Ketel di PG. Kanigoro Madiun Jenis bahan bakar yang digunakan dalam pengoperasian ketel sangat mempengaruhi performansi dari kinerja ketel itu sendiri, adapun syarat utama kelayakan bahan bakar ketel adalah : a. Nilai pembakaran kalor yang tinggi b. Banyaknya prosentase bahan bakar yang tidak terbakar c. Prosentase kandungan air yang rendah d. Mudah diperoleh, murah serta mudah dalam hal penyimpanan Bahan bakar yang digunakan di PG. Kanigoro Madiun adalah ampas tebu (baggase) dan kayu bakar Secara ekonomis ampas tebu sangat potensial sebagai bahan bakar karena jumlahnya yang melimpah, disamping nilai kalornya yang cukup tinggi. Ampas tebu dalam proses produksi gula diperoleh dari sisa hasil pembakaran nira yang dilakukan di stasiun gilingan. Kandungan ampas yang dihasilkan 46-49 % zat kering, 2-3 % Pol (gula). Ampas tebu yang dihasilkan secara umum memiliki komposisi 51-54 % air, 12-15 % kadar sabut dan 3,5 % Brix, sedangkan jumlah baggase adalah 30-35 % dari berat tebu dan nilai kalornya 160027


1800 kcal/kg. Hal tersebut dipengaruhi kandungan air dan gula di ampas. Pada PG. Kanigoro Madiun ampas tebu diperoleh dari hasil pemerahan nira setelah pemerahan terakhir yaitu pada unit mill yang ke lima. Ampas tebu dari unit gilingan inikemudian dikirim menuju ke ruang bakar sebagai bahan bakar utama, tetapi apabila jumlah ampas tebu tersebut melebihi dari kapasitas ruang bakar maka ampas tebu tersebut akan dikirim menuju unit penyimpanan sebagai cadangan bahan bakar.

4.1.8 Uap Ketel Air yang berada di dalam ketel mengalami proses pemanasan melalui serangkaian tahapan, dimulai dengan pemanasan mula di ekonomiser lalu meuju drum dan pipa-pipa pemanas pada ketel dan terakhir melalui pipa-pipa superheater. Pemanasan tersebut akan mengakibatkan air yang ada di dalam ketel akan berubah fasa menjadi uap panas lanjut sehingga ketika fluida kerja keluar dari unit ketel maka fluida tersebut betul-betul dalam kondisi uap kering dengan temperature tinggi. Uap dalam proses produksi gula di PG. Kanigoro Madiun sanagt memegang peran penting karena selain digunakan untuk menggerakkan turbin san pompa juga digunakan untuk pemrosesan gula pada stasiun masakan. Uap kering yang dihasilkan oleh kedua jenis ketel akan dialirkan menuju ke instalasi turbin-turbin penggerak, antara lain : 

Instalasi turbin gilingan



Instalasi turbin generator listrik



Instalasi turbin crane cutter dan unigrator



Instalasi turbin IDF dan feed water pump Uap bekas dari turbin IDF dan feed water pump serta generator listrik akan

bergabung dengan uap bekas dari instalasi turbin gilingan dan turbin cane cutter serta unigrator dalam sebuah header uap bekas. Uap bekas gabungan tersebut kemudian dialirkan sebagai pemanas di evaporator I, II dan voor cooker serta unit juice heater pan masakan. Pada unit evaporator III, IV dan V selanjutnya menggunakan uap nira yang dihasilkan pada proses pemanasan evaporator I dan II secara seri. Air kondensat dari evaporator III, IV dan V ditampung pada water service tank, sedangkan air kondensat dari pan masakan dan evaporator I dan II dipompakan ke water tank. Apabila masih terdapat unsur gula pada air tersebut maka akan dilakukan pengiriman menuju service water tank. Sementara itu air sebelumnya dilewatkan contaminant tank. Setelah air kondensasi tersebut 28


telah bebas dari unsur gula dan unsur lainnya maka air kondensasi ini akan dipompakan menuju ketel uap kembali. Jika air kondensasi ini tidak mencukupi di dalam ketel maka akan ditambahkan air pengisi ketel dari uap water tank yang telah dipanaskan.

4.2 Turbin Uap 4.2.1 Definisi Turbin Uap Turbin uap adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial uap menjadi energi kinetik. Energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanis dalam bentuk putaran poros turbin, langsung atau dengan bantuan roda gigi reduksi, dihubungkan dengan mekanisme yang digerakkan. Tergantung pada jenis mekanisme yang digerakkan, turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang industri, untuk pembangkit tenaga listrik, dan untuk transportasi.

4.2.2 Klasifikasi Turbin Uap Turbin uap dapat diklasifikasikan ke dalam katagori yang berbeda yang tergantung pada konstruksinya, proses penukaran kalor, kondisi-kondisi awal dan akhir uap dan pemakaiannya di bidang industri sebagai berikut :

4.2.2.1 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Tingkat Tekanan a. Turbin satu tingkat dengan satu atau lebih tingkat kecepatan yang biasannya bekapasitas kecil, turbin ini kebanyakan dipakai untuk menggerakkan kompresor sentrifugal dan mesin-mesin lain yang serupa b. Turbin impuls dan reaksi nekatingkat : turbin ini dibuat dalam kapasitas yang luas mulai yang kecil hingga yang besar.

4.2.2.2 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Aliran Uap a.

Turbin aksial, yang uapnya mengalir dalam arah yang sejajar terhadap sumbu turbin, tegak lurus terhadap sudu jalan, pada turbin ini tingkat kecepatannya rendah.

b.

Turbin radial, yang uapnya mengalir dalam arah yang tegak lurus terhadap sumbu turbin atau sejajar dengan sumbu jalan

29


4.2.2.3 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Jumlah Silinder a. Turbin silinder tunggal b. Turbin silinder ganda c. Turbin tiga silinder d. Turbin empat silinder Turbin nekatingkat yang rotornya dipasang pada poros yang sama dan dikoper dengan generator tunggal yang dikenal sebagai turbin poros tunggal. Sedangkan turbin dengan poros terpisah untuk masing-masing silinder yang dipasang sejajar satu dengan yang lainnya dikenal sebagai turbin neka-aksial.

4.2.2.4 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Metode Pengaturan a.

Turbin dengan pengaturan pencekikan (throttling) yang uap barunya masuk melalui satu atau lebih (yang tergantung pada daya yang dihasilkan) katup pencekik yang dioperasikan serempak.

b.

Turbin yang pengaturan nozel uap barunya masuk melalui dua atau lebih pengatur pembuka (opening regulator) yang berurutan

4.2.2.5 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Aksi Uap a.

Turbin impuls yaitu turbin yang energi potensial uapnya diubah menjadi energi kinetik di dalam nozel atau laluan yang dibentuk oleh sudu-sudu diam yang berdekatan dan di dalam sudu-sudu gerak, energi kinetik uap diubah menjadi energi mekanis; menurut praktek turbin impuls yang dilakukan sekarang ini, pengklasifikasian ini adalah relative, karena turbin ini beroperasi dengan derjat reaksi yang agak membesar pada sudu gerak tingkat-tingkat yang berikutnya (pada turbin kondensasi).

b.

Turbin reaksi aksial adalah turbin yang ekspansi uapnya terjadi di antara laluan sudu baik sudu pengarah maupun sudu gerak, tiap-tiap tingkat berlangsung hampir pada derajat yang sama.

c.

Turbin reaksi radial tanpa sudu pengarah yang diam

d.

Turbin reaksi radial dengan sudu pengarah yang diam

4.2.2.6 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Proses Penukaran Kalor a.

Turbin kondensasi (condensing turbine) dengan generator, pada turbin jenis ini uap pada tekanan lebih rendah dari tekanan atmosfer dialikan ke kondensor. Disamping itu uap juga dicerat dari tingkat-tingkat menengahnya untuk memanaskan air pengisian 30


ketel, jumlah penceratan yang demikian biasanya dari 2-3 hingga 8-9. Kalor laten selama proses kondensasi semuanya hilang pada turbin ini. Turbin kapasitas kecil pada desain yang terdahulu sering tidak mempunyai pemanasan air pengisian regenerative. Turbin kondensasi dengan satu atau dua penceratan dari tingkat menengahnya pada tekanan tertentu untuk keperluan-keperluan industri dan pemanasan. b.

Turbin tekanan lawan (back pressure turbine) uap buang dipakai untuk keperluankeperluan industri dan pemanasan, ke dalam turbin ini dapat ditambahkan (dalam artian yang relative) turbin dengan kevakuman yang dihilangkan (deteriorated), yang uap buangnya dapat dipakai untuk keperluan-keperluan pemanasan. Turbin tekanan lawan (back pressure turbine) dengan penceratan uap dari tingkat-tingkatmenengahnya pada tekanan tertentu; turbin jenis ini dimaksudkan untuk mensuplai uap pada konsumen untuk berbagai kondisi tekanan dan temperature.

c.

Turbin tumpang. Turbin ini juga adalah jenis turbin tekanan lawan dengan perbedaan bahwa uap buang dari turbin jenis ini lebih lanjut masih dipakai untuk turbin-turbin kondensasi tekanan menengah dan rendah. Turbin ini, secara umum beroperasi pada kondisi tekanan dan temperature uap awal yang tinggi dan dipakai kebanyakan untuk membesarkan kapasitas pembangkitan pabrik dengan maksud untuk mendapatkan efisiensi yang lebih baik.

d.

Turbin tekanan rendah ( tekanan buang ) yang uap buang dari mesin-mesin uap, palu uap, mesin tekan dan lain-lain, dipakai untuk keperluan pembangkitan tenaga listrik.

e.

Turbin tekanan campuran dengan dua atau tiga tingkat tekanan, dengan suplai uap buang ke tingkat-tingkat menengahnya Turbin turbin yang disebutkan pada “b” sampai “c” biasanya mempunyai penceratan untuk pemanasan air pengisian ketel secara regenerative, disamping penceratan uap pada tekanan-tekanan tertentu untuk keperluan-keperluan lainnya.

4.2.2.7 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Kondisi Uap pada Sisi Masuk Turbin a.

Turbin tekanan rendah, yang memakai uap pada tekanan 1,2 sampai 2 atm

b.

Turbin tekanan menengah, yang memakai uap uap pada tekanan sampai 40 atm.

c.

Turbin tekanan tinggi, yang memakai uap pada tekanan diatas 40 atm

d.

Turbin tekanan sangat tinggi, yang memakai uap pada tekanan 170 atm atau lebih dan temperature diatas 550°C

e.

Turbin tekanan superkritis, yang memakai uap pada tekanan 225 atm atau lebih

31


4.2.2.8 Klasifikasi Turbin Uap berdasarkan Pemakaian di Bidang Industri a.

Turbin stationer dengan kepesatan putar yang konstan dipakai terutama untuk menggerakkan alternator

b.

Turbin uap stationer dengan kepesatan yang bervariasi dipakai untuk menggerakkan pompa, pengedar udara (air circulator) dan lain-lain

c.

Turbin yang tidak stasioner dengan kepesatan yang bervariasi, turbin jenis ini biasanya dipakai pada kapal-kapal uap, kapal lokomotif kereta api (lokomotif turbo)

d.

Semua jenis turbin yang dijelaskan di atas ini yang tergantung pada kepesatan putar dapat dihubungkan langsung atau melalui roda gigi reduksi mesin-mesin yang digerakan.

4.2.3. Cara Kerja Turbin Uap

Secara umum cara kerja turbin uap adalah sebagai berikut, turbin uap memiliki bagian-bagian utama yaitu : nosel ekspansi, poros dan cakram dengan sudu-sudu yang dipasang pada pinggirannya. Cakram merupakan bagian terpenting turbin yang dikenal sebagai rotor, tang dipasang di dalam rumag turbin (turbine chasing). Bantalan-bantalan luncur poros ditempatkan pada rumah bantalan yang dipasang pada dasar rumah turbin. Pada turbin sederhana ekspansi uap diperoleh dari tekanan awalnya sampai ke tekanan akhir di dalam satu atau dalam satu grup nozzel yang diletakkan pada stator turbin dan ditempatkan di depan nozzel diikuti dengan penurunan kandungan kalornya (heat content). Penurunan kandungan kalor yang terjadi di dalam nozzel ini selanjutnya akan menyebabkan kenaikan kecepatan uap yang keluar dari nozzle. Energi kecepatan semburan uap memberikan gaya impuls pada sudu-sudu dan melakukan kinerja mekanis pada poros rotor turbin. 4.2.4 Bagian-bagian Turbin Uap

Bagian utama dari turbin uap terdiri dari bagian-bagian yang berputar yang dinamakan rotor dan bagian yang diam yang dinamakan stator. Adapun bagian-bagian dari turbin uap sebagai berikut : a. Nozzel Nozzle adalah bagian yang berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi kecepatan atau energi kinetik dari uap. Pada nozzle inilah energi panas uap diekspansikan (diturunkan tekanan dan temperaturnya) sehingga tenaga panas berubah menjadi tenaga kinetik dan gerak, untuk selanjutnya memutar turbin sehingga poros turbin 32


berputar. Metode pembuatan nozzle dapat dibuat dengan cara cor yang satu kesatuan dengan diafragma pertama dan di mesin seluruhya. b. Blade (Sudu) Sudu adalah bagian yang berfungsi mengubah energi kinetik uap dari nozzle menjadi energi mekanik (putar) pada poros atau shaft. Sudu dapat dibuat dari baja tahan karat, baja paduan mutu tinggi atau baja nikel dan khrom. Setiap beberapa buah blade dijadikan satu segmen dengan menggunakan plat shrond sehingga kemampuan masing-masing blade meningkat. Plat shrond yang melingkari blade bukan saja untuk memperluas konstruksinya, tetapi juga untuk mengurangi jumlah fluida kerja yang mengalir dalam arah radial. Fluida kerja yang mengalir melalui celah antar puncak blade dan stator serta juga guide blade dan rotor tdak melakukan kerja memutar rotor. Oleh karena itu keadaan ini merupakan kerugian yang harus dapat diatasi dengan jalan mempersempit celah tersebut, tetapi harus dijaga agar rotor tidak bergesekan dengan stator dalam segala keadaan. c. Rotor (roda turbin) Rotor terdiri dari piringan yang merupakan tempat penempatan sudu dan poros. Antara rotor dan stator terdapat celah, hal ini dimaksudkan untuk memberikan pemuaian relative. Bagian poros turbin pada daerah pemasangan packing carbon diberi lapisan stainless steel yang berfungsi untuk mengurangi erosi dan korosi sehingga umur poros lebih panjang. Disc blade dipasang pada poros dengan penyusutan dan diberi pasak. Setelah semua bagian rotor tepasang lengkap, maka perlu keseimbangan statis untuk mengurangi getaran. e. Stator (rumah turbin) Bahan untuk membuat stator adalah cast iron yang dibelah horizontal. Lubang masuk dan keluar saluran uap ditempatkan pada stator bagian bawah, yaitu untuk mempermudah perbaikan. Stator ini menerima / menahan yang hampir sama besarnya dengan tekanan uap keluar turbin, sehingga untuk pengamanan maka stator bagian atas dipasang kutub pengaman diri (safety warming valve)

33


4.2.5 Data Turbin Pembangkit Listrik 1. Turbin Uap Ebara Pembuat

: Shimadzu

Tahun

: 1980

Temperature

: 330o C

Putaran / Menit

: 4570,6/1500 rpm

Tekanan Uap Baru

: 16 kg/cm2

Tekanan Uap Bekas

: 0,2 kg/cm2

Generator Merk

: TOYO DENKU SEIZOKK

Tahun

: 1977

Daya

: 1500 kva

Putaran/Menit

: 1500 rpm

Voltage

: 400/230V

Sycles

: 50 HZ

Opwekker Buatan

: TOYO DENKI

Tahun

: 1979

Daya

: 8 kw

Putaran/Menit

: 1500 rpm

Voltage

: 80 V

2. Turbin Uap Borsig Pembuat

: Borsig (Berlin Tegel)

Tahun

: 1962

Temperature

: 350o C

Putaran / Menit

: 1500 rpm

Tekanan Uap Baru

: 15 kg/cm2

Tekanan Uap Bekas

: 0,2 kg/cm2

Generator Merk

: TOYO DENKI SEIZOKK

Tahun

: 1962 34


Daya

: 1500 kva

Putaran/Menit

: 1500 rpm

Voltage

: 400/231V

Sycles

: 50 HZ

Opwekker Buatan

: TOYO DENKI

Tahun

: 1962

Daya

: 0,35 kw

Putaran/Menit

: 1500 rpm

Voltage

: 230 V

35


BAB V KEBUTUHAN UAP PG KANIGORO

5.1 Pembebanan ketel TM 5.1.1 Produksi Uap Ketel TM Produksi uap Ketel MAN

= 12,2 ton/jam

Produksi uap Ketel Cheng cen = 14 ton/jam Produksi uap Ketel TM

= 26,2 ton/jam

+

5.1.1 Kebutuhan uap turbin Ebara Daya Turbin uap Ebara = 960 kW Uap masuk = 16kg/cm2 ; t = 320 ºC ; h = 725 kcal/kg Uap keluar = 0,5 kg/cm2 ; t = 117 ºC ; h = 645,47 kcal/kg h2s = 620 kcal/kg Efisiensi sistem = Data giling 2015, daya terpakai rata-rata adalah 650 kW Kebutuhan uap kering :

Keterangan : G

: kebutuhan uap tiap jam (kg/jam)

P

: daya terpakai (kW)

HO

: (h1-h2s) selisih enthalpy (kcal/kg) : efisiensi turbin (0,65) : efisiensi generator (0,8) : efisiensi reduction gear (0,91)

Rugi-rugi panas turbin uap ebara 2% - 3%,diambil 2,5 % G = 0,025 x 10,45 = 0,26

36


5.1.2 Kebutuhan Uap Turbin Boursig Daya turbin uap Boursiq = 960 kW Uap masuk = 11kg/cm2 ; t = 250 ºC ; h = 701 kcal/kg Uap keluar = 0,5 kg/cm2 ; t = 117 ºC ; h = 645,47 kcal/kg h2s = 616 kcal/kg Data giling 2015, daya terpakai rata-rata adalah 670 kW Kebutuhan uap kering :

Rugi-rugi panas turbin uap boursig 2% - 3%,diambil 2,5 % G = 0,025 x 9,17 = 0,23

5.1.3 Kebutuhan Uap Deaerator Ketel Kapasitas Ketel

= 26,2 Ton/jam = 26200 kg/jam

Suhu air kondensat

= 80 ºC

Suhu air pengisi ketel = 105 ºC

5.1.4 Kebutuhan Uap Steam Washing Kebutuhan uap pada steam washing sebesar 20 % dari berat gula yang dihasilkan. (sumber: E. Hugot, 1986, hlm; 791) Kapasitas giling

= 1659,8 TCD

Gula yang dihasilkan

= 118,36 Ton/hari = 4,931 Ton/jam

5.1.5 Uap Suplesi Uap suplesi

= Uap produksi – (Uap T.Ebara +uap T.boursig+ rugi-rugi turbin + `Uap Deaerator + steam washing + losses) = 26,2 Ton/ hari – (10,45 ton/ jam + 9,17 Ton/jam + 0,49 ton/jam+ 37


1,224 +0,98 + 0,8 ton/jam ) = 3,08 Ton/ jam

5.1 Tabel Neraca Uap Kering Neraca Uap Kering Ketel (Ton/jam) Pembebanan Ketel

26,2

Jumlah

26,2

Pemakaian uap : Turbin Boursig Turbin Ebara

9,17 10,45

Rugi-rugi turbin

0,49

Sream Washing

0,98

Deaerator

1,61

Suplesi

3,08

Losses

0,8

Jumlah

26,2

5.2 Pembebanan Ketel TR 5.2.1 Produksi Uap Ketel TR Pembebanan ketel TR = 147,1 ton/8 jam = 18,39 ton/jam (berdasarkan water flow)

5.2.2 Kebutuhan Uap MU Gilingan MU gilingan no. 1-2 dan 3-4 Daya mesin = 450 pk = 335,7 kW Uap masuk = 6,5 kg/cm2 ; t = 170 ºC ; h = 668 kcal/kg Uap keluar = 0,2 kg/cm2 ; t = 120 ºC ; h = 650 kcal/kg h2s = 616 kcal/kg Efisiensi mesin uap = 60 % Kebutuhan uap :

38


5.2.3 Kebutuhan Uap MU Pompa Vakum VD dan VP Daya mesin

= 100 pk = 73,5 kW

Uap masuk

= 6,5 kg/cm2 ; t = 170 ºC ; h = 662,24 kcal/kg

Uap keluar

= 0,5 kg/cm2 ; t = 110 ºC ; h = 643 kcal/kg

h2s

= 601 kcal/kg

Efisiensi mesin uap = 60 % Kebutuhan uap :

Jumlah 2 buah, jadi 2 x

= 3440,56 kg/jam

5.2.4 Kebutuhan Pompa Nira Kotor Daya mesin

= 50 pk = 36,75 kW

Uap masuk

= 6,5 kg/cm2 ; t = 170 ºC ; h = 662,24 kcal/kg

Uap keluar

= 0,5 kg/cm2 ; t = 110 ºC ; h = 643 kcal/kg

h2s

= 601 kcal/kg

Efisiensi mesin uap = 70 % Kebutuhan uap :

5.2.5 Sugar Dryer Kebutuhan uap di sugar dryer adalah 2-3 kg/100 kg gula yang dihasilkan. (sumber: E. Hugot, 1986, hlm; 825)

5.2.6 Kebutuhan lain-lain meliputi sanitasi gilingan Kebutuhan uap untuk sanitasi gilingan 0,3 % tebu

39


5.2.7 Kebutuhan Pelelehan Belerang, Krengsengan Sekitar 0,5 % Tebu

5.2.8 Losses Dalam Perjalanan Distribusi Sekitar 1 % UBA

Tabel 5.2 Neraca Uap Kering Neraca uap Ketel Tekanan Rendah (Ton/jam) Pembebanan Ketel TR

18,39

Suplesi dari MAN

3,08 21,47

Jumlah Pemakaian uap :

13,74

MU gilingan 1-2 dan 3-4

3,4

MU pompa vakum VD dan VP Pompa nira kotor Sugar dryer

0,207

Sanitasi gilingan

0,32

krengseng

0,542

Losses

0,33

Suplesi untuk proses

2,20

Jumlah

21,47

5.3 Kebutuhan Uap Bekas untuk Proses

Tabel 5.3 Data Laporan Periode I (25 Juli 2015 - 15 Agustus 2015) Uraian

% tebu

Tebu digiling Nira Mentah

Ton/jam

% brix

9,38

13,14

69,15 103,55

112,25

Nira tapis % tebu

6,4

4,425

Penambahan CaOH

1,45

1,55

Flokulant Blotong

% pol

0,21 4,22

4,57 40


Tabel 5.4 Suhu pada Pan Pemanas I-III Uraian

PP I

PP II

PP III

Suhu nira masuk ºC

40

75

95

Suhu nira keluar ºC

80

100

105

Suhu uap masuk ºC

120

120

120

5.3.1 Pemanas pendahuluan I (PP I)

Dimana : m = berat nira (kg/jam) = panas jenis nira t = selisih suhu nira masuk dan keluar (t2-t1)

5.3.2 Pemanas pendahuluan II (PP II) Susu kapur = 48426 kg/jam

41


5.3.3 Pemanas pendahuluan III (PP III)

5.3.4 Penguapan Berat (G) NE

= 74,16 ton /jam

brix NE

= 11,36 %

brix NK

= 57,65 %

Tekanan uap bekas

= 0,5 kg/cm2

Kebutuhan uap untuk penguapan :

5.3.5 Masakan brix NK

= 57,65 %

brix masakan A

= 95,25 %

Berat NK

= 13,59 Ton/jam 42


Kebutuhan uap untuk St. Masakan menurut TROMP adalah 1.74-2 dari air yang diuapkan dalam nira kental. (sumber: E. Hugot,1986,hlm; 664)

(

)

= 10,72 ton /jam

Tabel 5.4 Perbandingan Penggunaan dan penghasil Uap Bekas Uraian

Ton/jam

Juice Heater (PP) I-III

12,81

Evaporator (BP) I

16,17

Masakan

10,72 Jumlah

39,7

Tabel 5.5 Penghasil Uap Bekas Penghasil UBE MU gilingan 1–2 & 3-4 MU pompa vakum VD dan VP

Ton/jam 13,74 3,4

Pompa nira kotor Turbin Boursig Turbin Ebara Suplesi untuk proses Jumlah

9,17 10,45 2,20 39,70

43


BAB VI PENUTUP

6.1 Kesimpulan Dari kegiatan PKL yang dilakukan di PG. Kanigoro mulai tanggal 1 Juli – 1 September 2015, dapat disimpulkan sebagai berikut. 1. Mahaasiswa mendapatkan pengalaman sebagai berikut. a. Mahasiswa mendapat pengetahuan tentang proses pabrikasi gula di PG. Kanigoro Madiun, dan pengetahuan tentang cara kerja system tenaga uap yang meliputi turbin uap, ketel, mesin uap b. Mendapatkan pengetahuan tentang menganalisa steam balance pada PG. Kanigoro Madiun c. Mendapatkan pengetahuan tentang angka pengawasan turbin uap 2. Sumber daya listrik PG. Kanigoro berasal dari PLN, Generator Turbin Ebara 650 KW dan Generator Turbin Boursig 670 KW. 3. Jika dilihat dari banyaknya air pengisi ketel,

Ketel TM (Chengcen & MAN)

menghasilkan uap 26,2 ton/jam dan untuk 6 ketel TR menghasilkan uap sebesar 18,39 ton /jam. UBA dari ketel TM digunakan untuk penggerak Turbin Ebara, Boursig dan suplesi ke ketel TR. UBA dari TR digunakan untuk penggerak mesin uap dan proses penunjang. UBE dari Turbin Ebara, Turbin Boursig Mesin uap akan difungsikan sebagai pemanas di Pan Pemanas, Pan Penguapan dan Pan Masakan

6.2 Saran 1. Sebaiknya pipa-pipa di PG.Kanigoro diganti secara berkala untuk minimalisir kebocoran yang mengakibatkan losses. 2. Agar ditingkatkan kembali untuk kebersihan dalam pabrik

44

Laporan Pkl Pabrik Gula Kanigoro Madiun 3h1n72

Overview 3e4r5l

More details w3441

Related Documents 3m3m1z

Laporan Pkl Pabrik Gula Kanigoro Madiun 3h1n72

Contoh Laporan Pabrik Gula 1h6c72

Pfd Pabrik Gula h104

Proses Industri Kimia ( Pabrik Gula) 235s5e

Laporan Praktikum Gula Identifikasi Gula 1w5j3q

Laporan Pkl 51kv

More Documents from "Septian Nugraha" 466s67

Laporan Pkl Pabrik Gula Kanigoro Madiun 3h1n72

Cardiac Risk Assestmen 5n312d

Sistem Proteksi Pada Generator 5krf

6 Reaksi-reaksi Asam Basa.pdf 524z3v

Spo Pengadaan Tks Rsph 552w6x

Langkah-langkah Menginstal Aplikasi Di Virtualbox 116234