ALAT TRANSPORT

                                                    Alat Transportasi 

A.  Alat Transportasi Zat Padat

Di dalam industri, bahan-bahan yang digunakan tidak jarang merupakan bahan yang berat maupun berbahaya bagi manusia. Untuk itu diperlukan alat transportasi khusus untuk mengangkut bahan-bahan tersebut mengingat keterbatasan kemampuan tenaga manusia baik itu berupa kapasitas bahan yang akan diangkut maupun keselamatan kerja dari karyawan. Salah satu jenis alat pengangkut yang sering digunakan adalah conveyor yang berfungsi untuk mengangkut bahan -bahan industri yang berbentuk padat. Pemilihan alat transportasi (conveying equipment) material padatan antara lain tergantung pada :

·       Kapasitas material yang ditangani

·       Jarak perpindahan material

·       Kondisi pengangkutan : horizontal, vertikal atau inklinasi

·       Ukuran, bentuk dan sifat material

·       Harga peralatan tersebut.

Jenis-jenis alat transportasi zat padat adalah sebagai berikut :

1.      Belt Conveyor

Belt conveyor pada dasarnya merupakan peralatan yang terdiri dari sabuk yang tahan terhadap pengangkutan benda padat. Sabuk yang digunakan pada belt conveyor ini dapat dibuat dari berbagai jenis bahan misalnya dari karet, plastik, kulit ataupun logam yang tergantung dari jenis dan sifat bahan yang akan diangkut. Untuk mengangkut bahan-bahan yang panas, sabuk yang digunakan terbuat dari logam yang tahan terhadap panas.

Karakteristik belt conveyor adalah sebagai berikut :

ü  Jarak tempuh dapat bermil-mil.

ü  Kecepatan s/d 5,08 m/detik = 1000 ft/menit.

ü  Kapasitas s/d 4539 metric ton/jam = 5000 ton/jam.

ü  Kemiringan : maksimum 30^o, biasanya 18-20^o

ü  Bahan yang ditransfer tidak mengalami pengecilan ukuran.

ü  Sederhana, paling banyak digunakan.

ü  Sudut naik (elevasi) terbatas.

ü  Baik untuk mengangkut tepung, granular, gumpalan

 

Gambar 2.1 Belt Conveyor

2.      Chain Conveyor

Chain conveyor pada dasarnya adalah alat yang menggunakan rantai sebagai alat bantu untuk menggerakkan material. Chain conveyor dapat dibagi atas beberapa jenis conveyor, yaitu :

·      Scraper Conveyor

·      Apron Conveyor

·      Bucket Conveyor

·      Bucket Elevator

Ø  Scraper Conveyor

Scraper conveyor merupakan konveyor yang sederhana dan paling murah diantara jenis-jenis conveyor lainnya. Conveyor jenis ini dapat digunakan dengan kemiringan yang besar. Conveyor jenis ini digunakan untuk mengangkut material-material ringan yang tidak mudah rusak, seperti : abu, kayu dan kepingan.

Karakteristik dari scaper conveyor:

·         Dapat beroperasi dengan kemiringan sampat 45°.

·         Mempunyai kecepatan maksimum 150 ft/m.

·         Kapasitas pengangkutan hingga 360 ton/jam.

·         Harganya murah.

                

Gambar 2.2 Scraper Conveyor

Ø  Apron Conveyor

Apron Conveyor digunakan untuk variasi yang lebih luas dan untuk beban yang lebih berat dengan jarak yang pendek. Apron Conveyor yang sederhana terdiri dari dua rantai yang dibuat dari mata rantai yang dapat ditempa dan ditanggalkan dengan alat tambahan A. Palang kayu dipasang pada alat tambahan A diantara rantai dengan seluruh tumpuan dari tarikan conveyor. Untuk bahan yang berat dan pengangkutan yang lama dapat ditambahkan roda (roller) pada alat tambahan A. Selain digunakan roller, palang kayu dapat juga digantikan dengan plat baja untuk mengangkut bahan yang berat.

Karakteristik dan apron conveyor:

·      Dapat beroperasi dengan kemiringan hingga 25°.

·      Kapasitas pcngangkutan hingga 100 ton/jam.

·      Kecepatan maksimum 100 ft/m.

·      Dapat digunakan untuk bahan yang kasar, berminyak maupun yang besar.

·      Perawatan murah.

Ø     Bucket Conveyor

Bucket Conveyor sebenarnya merupakan bentuk yang menyerupai conveyor apron yang dalam.

Karakteristik dari bucket conveyor:

·      Bucket terbuat dari baja

·      Bucket digerakkan dengan rantai

·      Biaya relatif murah.

·      Rangkaian sederhana.

·      Dapat digunakan untuk mengangkut bahan bentuk bongkahan.

·      Kecepatan sampai dengan 100 ft/m.

·      Kapasitas kecil 100 ton/jam.

 

Gambar 2.3 Bucket Conveyor

Ø     Bucket Elevator

Secara umum bucket elevator terdiri dari timba-timba (bucket) yang dibawa oleh rantai atau sabuk yang bergerak. Timba-timba yang digunakan memiliki beberapa bentuk sesuai dengan fungsinya masing-masing. Bentuk - bentuk dari timba-timba dapat dibagi atas :

a.       Minneapolis Type

Bentuk ini hampir dipakai di seluruh dunia. Dipergunakan untuk mengangkut butiran dan material kering yang sudah lumat.

b.      Buckets for Wet or Sticky Materials

Bucket yang lebih datar dan dipergunakan untuk mengangkut material yang cenderung lengket.

c.       Stamped Steel Bucket for Crushed Rock

Dipergunakan untuk mengangkut bongkahan -bongkahan besar dan material yang berat.

 

Gambar 2.4 Jenis Bucket Elevator

 

Gambar 2.5 Bucket Elevator

Ø     Screw Conveyor

Jenis konveyor yang paling tepat untuk mengangkut bahan padat berbentuk halus atau bubur adalah konveyor sekrup (screw conveyor). Alat ini pada dasarnya terbuat dari pisau yang berpilin mengelilingi suatu sumbu sehingga bentuknya mirip sekrup. Pisau berpilin ini disebut flight.

Macam-macam flight adalah:

1.    Sectional flight

2.    Helicoid flight

3.    Special flight, terbagi :

·      cast iron flight

·      ribbon flight

·      cut flight

Konveyor berfiight section (Gambar 2.6-a) dibuat dari pisau-pisau pendek yang disatukan -tiap pisau berpilin satu putaran penuh- dengan cara disimpul tepat pada tiap ujung sebuah pisau dengan paku keling sehingga akhirnya akan membentuk sebuah pilinan yang panjang. Sebuah helicoid flight, bentuknya seperti pita panjang yang berpilin mengelilingi suatu poros (Gambar 2.6-b). Untuk membentuk suatu konveyor, flight-flight itu disatukan dengan cara dilas tepat pada poros yang bersesuaian dengan pilihan berikutnya. Flight khusus digunakan dimana suhu dan tingkat kerusakan tinggi adalah flight cast iron. Flight-flight ini disusun sehingga membentuk sebuah konveyor (Gambar 2.6-c). Untuk bahan yang lengket, digunakan ribbon flight (Gambar 2.6-d). Untuk mengaduk digunakan cut flight (Gambar 2.6-e). Flight pengaduk ini dibuat dari flight biasa, yaitu dengan cara memotong-motong flight biasa lalu membelokkan potongannya ke berbagai arah. Untuk mendapatkan konveyor panjang yang lebih sederhana dan murah, biasanya konveyor tersebut itu disusun dari konveyor-konveyor pendek. Sepasang konveyor pendek disatukan dengan sebuah penahan yang disebut hanger dan disesuaikan pasangan pilinannya. Tiap konveyor pendek mempunyai standar tertentu sehingga dapat dipasang dengan konveyor pendek lainnya, yaitu dengan cara memasukkan salah satu poros sebuah konveyor ke lubang yang terdapat pada poros konveyor yang satunya lagi (Gambar 2.7).

         

Gambar 2.6 Screw Conveyor : a Sectional ; b. Helicoid; c. Cast Iron;

d. Riboon ; e. Cut Flight

Ø     Pneumatic Conveyor

Konveyor yang digunakan unluk mcngangkul bahan yang ringan atau berbentuk bongkahan kecil adalah konvenyor aliran udara (pneumatic conveyor). Pada jenis konveyor ini bahan dalam bentuk suspensi diangkut oleh aliran udara.

Pada konveyor ini banyak alat dipakai, antara lain:

·         Sebuah pompa atau kipas angin untuk menghasilkan aliran udara.

·         Sebuah cyclone untuk memisahkan partikel-partikel besar.

·         Sebuah kotak penyaring (bag filter) untuk menyaring debu.

Pada tipe yang sederhana (Gambar 2.11), sebuah pompa cycloida akan menghasilkan kehampaan yang sedang dan sedotannya dihubungkan dengan sistem pengangkulan. Bahan -bahan akan terhisap naik melalui selang yang dapat dipindah-pindahkan ujungnya. Kemudian, aliran udara yang mengangkut bahan padat dalam bentuk suspensi akan menuju siklon dan selanjutnya menuju ke pompa. Jika bahan-bahan ini mengandung debu, debu ini tentunya akan merusak pompa dan debu ini juga akan membahayakan jika dibuang ke udara, dengan kala lain debu adalah produk yang tidak diinginkan.

Karenanya, sebuah kotak penyaring ditempatkan diantara siklon dan pompa. Jenis konveyor ini terutama digunakan untuk mengangkut bahan yang kebersihannya harus tetap terjaga baik (seperti biji-bijian, bahan-bahan lumat seperti soda abu, dan lain-lain) supaya keadaannya tetap baik dan tidak mengandung zat-zat beracun seperti timbal dan arsen.

Konveyor ini juga dapat dipakai untuk mengangkut bahan-bahan yang berbentuk bongkahan kecil seperti chip kayu, bit pulp kering, dan bahan lainnya yang sejenis. Kadang-kadang juga digunakan bila jalan yang dilalui bahan berkelok-kelok atau jika bahan harus diangkat dan lain-lain hal yang pada tipe konveyor lainnya menyebabkan biaya pengoperasian lebih tinggi. Kecepatan aliran udara pada kecepatan rendah adalah 3000-7500 fpm dan pada kecepatan tinggi adalah 10000-20000 fpm. Sedangkan jumlah udara yang digunakan untuk mengangkut tiap ton bahan per jam adalah 50-200 cfm, tergantung pada keadaan dan berat bahan,jarak dan kemiringan pengangkutan, dan lain-lain.

 

Gambar 2.9 Pneumatic Conveyor

2.2    Alat Transportasi Fluida Cair

Pembagian alat transportasi fluida menjadi tiga yaitu:

v  Alat transportasi yang memberikan tekanan langsung terhadap fluida (positive displacement). Dibedakan menjadi dua yaitu:

·      Reciprocrating

·      Rotary

v  Alat transportasi yang memberikan torsi atau putaran terhadap fluida (centrifugal). Yang termasuk pompa jenis ini adalah centrifugal pump, dan turbine pump.

A.           Positive Displacement Pump

A.1 Reciprocrating Pump

   1. POMPA TORAK

Pompa torak merupakan pompa yang banyak digunakan dalam kelompok pompa desak gerak bolak-balik. Menurut cara kerjanya pompa torak dapat dikelompokkan dalam kerja tunggal dan kerja ganda. Sedangkan menurut jumlah silinder yang digunakan, dapat dikelompokkan dalam pompa torak sinder tunggal dan pompa torak silinder banyak.

Cara kerja Pompa Torak  :

Pompa torak kerja tunggal dalam setiap silinder ada dua katup yaitu katup isap dan katup buang. Pada langkah isap torak bergerak mundur, tekanan didalam silinder menjadi turun. Akibatnya ada beda tekanan antara diluar silinder dengan didalam silinder, sehingga katup isap terbuka, zat cair kemudian terhisap kedalam silinder. Ketika torak mulai maju katup isap menutup kembali. Setelah zat cair masuk ke dalam silinder kemudian didorong torak menuju katup buang, tekanan didalam silinder menjadi naik, sehingga katup buang terbuka. Selanjutnya zat cair mengalir melewati katup buang keluar silinder dengan dorongan torak yang menuju katup sampai akhir langkah buang. Pada pompa kerja ganda dalam satu silinder ada dua katup isap dan dua katup buang. Ketika melakukan langkah isap torak, juga sekaligus melakukan langka buang, sehingga kapasitasnya lebih besar dan aliran yang dihasilkan lebih kontinyu. (iwanaik, 2010)

Kegunaan pompa ini adalah untuk:

·         Proses yang memerlukan head yang tinggi

·         Kapasitas fluida rendah

·         Liquid yang kental (viskos) dan slurry (seperti lumpur)

·         Liquid yang mudah menguap (volatile)

            2. PLUNGER PUMP

Plunger pump merupakan suatu silinder baja yang panjang, packingnya terletak konstan (stationary) pada bagian dalam dari silinder atau cincin yang terbuat dari karet. Fungsi dari packing ini untuk mencegah kebocoran fluida di dalam silinder. Perbedaannya dengan torak yaitu bentuknya labih panjang dan pakingnya menempel pada silinder. Sedangkan pada torak, pakingnya menempel pada torak itu sendiri.

Cara kerja pompa plunger

            Bila plunger A bergerak ke kiri, klep isap C membuka klep tekan, D1 menutup. Cairan masuk dari ruang isap S melalui katup C1 ke silinder. Bersamaan dengan itu plunger B bergerak ke kiri katup tekan, D2 terbuka, katup isap C2 menutup dan cairan mengalir dari silinder ke ruang tekan T terus ke saluran pengeluaran P. Plunger A dan B di hubungkan oleh batang M sehingga bergerak serempak dan di hubungkan oleh N sumber tenaga uap atau lain

            3. MEMBRAN PUMP

Berbeda dengan torak dan plunger, pompa ini merupakan liquid  end dari bahan yang fleksibel yang dilengkapi dengan discharge valve pada pusat dan suction valve. Bagian yang bergerak dari pompa adalah diafragma dan kerangkannya. Dengan gerakan yang eksentrik, maka diafragma digerakkan sehingga dapat terjadi aliran. Pompa sekat baik digunakan untuk cairan-cairan yang mengandung partikel–partikel padatan pada pompa ini sedikit sekali bagian–bagian yang bergerak, dan sederhana serta mudah direparasi.

Cara kerja Membran Pump :

Pompa membran terdiri dari dua ruangan yang di batasi oleh sekat A yang dapat bergerak turun naik. Bila sekat bergerak naik, katup isap C membuka dan caairan masuk ke ruangan bagian bawah. Pada bagian yang sama katup tekan B tertutup dan cairan dari ruang atas di tekan ke saluran pengeluaran. Pada gerakan berikutnya sekat bergerak ke bawah, katup isap tertutup dan katup tekan terbuka. Cairan pindah dari ruang bawah ke atas, demikian seterusnya dengan gerakan bolak–balik dari sekat tersebut seolah-olah cairan di alirkan dari saluran masuk ke saluran pengeluaran. Sekat dihubungkan melalui eksentrik ke tenaga penggerak. Jarak geraknya dapat disetel dalam batas– batas tertentu untuk mengatur alirannya.

Kegunaan

Pompa membran digunakan untuk crude oil (lumpur minyak) atau liquid yang banyak mengandung solid dalam bentuk suspensi head yang rendah.

 A.1 Rotary Pump

Pompa rotari adalah pompa perpindahan positif dimana energi mekanis ditransmisikan dari mesin penggerak ke cairan dengan menggunakan elemen yang berputar di dalam rumah pompa (casing). Pada waktu rotor berputar di dalam rumah pompa, akan terbentuk kantong-kantong yang mula-mula volumenya besar (pada sisi isap) kemudian volumenya berkurang (pada sisi tekan) sehingga fluida akan tertekan keluar. Rotary Pump adalah suatu jenis dari PDP yang melakukan aksi rotasi. Fluida di trap dalam suatu expanding chamber di dekat inlet, lalu digerakkan ke outlet dan ditekan ke luar discharge line. Ciri dari pompa jenis ini adalah :

-          Tidak mempunyai check valve

-          Tidak terjadi kebocoran atau aliran balik

-          Cocok untuk fluida kental (minyak pelumas atau lilin)

-          Tekanan dischargenya sampai 3000 psia atau lebih.

           

Macam-macam tipe dari rotary pump :

                  1.  POMPA LOBE (LOBE PUMP)

                        Cara kerja

            Cara kerja pompa lobe pada prinsipnya sama dengan cara kerja pompa roda gigi dengan penggigian luar. Pompa jenis ini ada yang mempunyai dua rotor lobe atau tiga rotor lobe.

                        Kegunaan

            Pompa lobe dapat digunakan untuk memompa cairan yang kental (viskositasnya tinggi) dan mengandung padatan. Pemilihan dua rotor lobe atau tiga rotor lobe didasarkan atas ukuran padatan yang terkandung dalam cairan, kekentalan cairan, dan kontinyuitas aliran. Dua rotor lobe cocok digunakan untuk cairan kental, ukuran padatan yang relatif kasar dengan kontinyuitas kecepatan aliran yang tidak halus.

2. POMPA RODA GIGI (GEAR PUMP)

                        Cara kerja

            Ketika roda gigi berputar, terjadi penurunan tekanan pada rumah pompa sehingga cairan mengalir dan mengisi rongga gigi. Cairan yang terperangkap dalam rongga gigi terbawa berputar kemudian dikempakan dalam saluran pengeluaran, karena pada bagian ini terjadi pengecilan rongga gigi

            Kegunaan

            Untuk mencegah terjadinya kemacetan dan aus saat pompa digunakan maka zat cair yang dipompa tidak boleh mengandung padatan dan tidak bersifat korosif. Pompa dengan penggigian luar banyak digunakan untuk memompa minyak pelumas atau cairan lain yang mempunyai sifat pelumasan yang baik. Pompa dengan penggigian dalam dapat digunakan untuk memompa zat cair yang mempunyai kekentalan (viskositas) tinggi, seperti tetes, sirop, dan cat.

3. POMPA ULIR (SCREW PUMP)

            Cara kerja

            Oleh gerak putar poros ulir zat cair mengalir dalam arah aksial. Pompa jenis ini hanya dapat digunakan untuk tekanan pada saluran kempa lebih rendah dari tekanan pada saluran isap dan bila zat cair yang dipompa mempunyai kekentalan tinggi. Pada keadaan kering pompa ini tidak dapat mengisap sendiri, sehingga sebelum digunakan pompa ini harus terisi cairan yang akan dipompa (dipancing).

            Kegunaan

            Sama halnya dengan pompa roda gigi, pompa ulir ini cocok untuk memompa zat cair yang bersih dan mempunyai sifat pelumasan yang baik.

Secara umum pompa rotary mempunyai kecepatan aliran volum yang konstan asal kecepatan putarannya dapat dipertahankan tetap. Selain itu alirannya lebih teratur (tidak terlalu pulsatif). Hal ini sangat berbeda dengan pompa reprocating (bandingkanlah setelah pembahasan pompa reprocating). Pompa rotary cocok untuk operasi pada kisaran tekanan sedang dan untuk kisaran kapasitas dari kecil sampai sedang (lihat gambar pemilihan jenis pompa berdasarkan karakteristiknya).

4. POMPA DINDING (SLIDING-VANE PUMP)

                Cara kerja

        Pompa berporos tunggal yang di dalam rumah pompa berisi sebuah rotor berbentuk silinder yang mempunyai alur-alur lurus pada kelilingnya. ke dalam alur-alur ini dimasukkan sudu-sudu lurus yang menempel pada dinding dalam rumah pompa dan dapat berputar secara radial dengan mudah. Rotor ini dipasang asimetri dalam rumah pompa.  Ketika rotor berputar tekanan dalam rumah pompa turun sehingga terjadi kerja isap dan pada saluran pemasukkan terjadi pembesaran ruang kosong, sehingga cairan dapat mengalir dari sumber dan mengisi rongga kosong dalam rumah pompa. Pada tempat pengeluaran terjadi pengecilan ruang kosong sehingga pada tempat ini terjadi kerja kempa. Dengan cara ini secara berturut-turut terjadi kerja isap dan kerja kempa.

                Kegunaan

Pompa dinding vane dapat digunakan sebagai pompa vakum.

B.     Variable Head Capacity Pump (VHCP)

            B.1 CENTRIFUGAL PUMP

Pompa Sentrifugal adalah suatu mesin kinetis yang mengubah energi mekanik ke dalam energi hidrolik melalui aktivitas sentrifugal, yaitu tekanan fluida yang sedang di pompa. Pompa Sentrifugal merupakan salah satu alat industri yang simpel, tapi sangat diperlukan.

 

Cara kerja pompa sentrifugal :

Pompa digerakkan oleh motor, daya dari motor diberikan kepada poros pompa untuk memutar impeler yang dipasangkan pada poros tersebut. Zat cair yang ada dalam impeler akan ikut berputar karena dorongan sudu‐sudu. Karena rumah pompa berbentuk rumah keong timbulnya gaya sentrifugal, maka zat cair mengalir dari tengah impeler keluar melalui saluran diantara sudu dan meninggalkan impeler dengan kecepatan yang tinggi. Zat cair yang keluar dari impeler dengan kecepatan tinggi ini kemudian mengalir melalui saluran yang penampangnya makin membesar (volute/diffuser), sehingga terjadi perubahan dari head kecepatan menjadi head tekanan. Maka zat cair yang keluar dari flens keluar pompa head totalnya bertambah besar. Pengisapan terjadi karena setelah zat cair dilemparkan oleh impeler, ruang diantara sudu‐sudu menjadi vakum sehingga zat cair akan terisap masuk. (iwanmalik, 29 november 2010).

Kegunaan

·         Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (contoh : air dari aquifer bawah tanah ke tangki penyimpan air)

·         Mensirkulasikan cairan sekitar sistem (misalnya air pendingin atau pelumas yang melewati mesin-mesin dan peralatan)

·         Untuk  memindahkan berbagai macam fluida, mulai dari air, asam sampai slurry ataupun campuran cairan dengan katalis padat (solid).

·         Biasa digunakan pada industri minyak bumi, yang mana  pompanya digunakan  difasilitas gathering station, suatu unit pengumpul fluida dari sebuah sumur produksi sebelum diolah .

          B.2. TURBINE PUMP

            Turbine pump adalah salah satu jenis dari VHCP dengan menggunak aksi sentrifugal. Pompa jenis ini digunakan untuk keperluan yang tidak terus menerus dan untuk flushing (penyemprotan), misalnya pada pemadam kebakaran.

            Kelebihan pompa turbin adalah baik digunakan untuk flushing dengan kapasitas operasi sekitar 1 - 20 gpm. Sedangkan kekurangannya adalah tidak cocok untuk operasi yang terus-menerus; cairan yang dipompakan harus jernih, karena kalau tidak jernih akan merusak blade; cairan yang digunakan tidak boleh korosif; dan temperatur cairan tidak boleh > 350 ^oF.        

            Aplikasi

·         Digunakan dalam berbagai aplikasi industri seperti pendingin circulators air untuk laser dan mesin lain di mana kepala tinggi diperlukan.

·         Memompa air untuk irigasi

·         Pemadam kebakaran

·         Pembangkit listrik tenaga air

·         Pengolahan air limbah

Cara kerja Turbine pump :

Liquid masuk pada bagian pinggir dari impeller, diterma oleh vane. Casing mempunyai alur sekitar impeller. Bila liquid mengalir pada pompa, maka ia akan terlempar berulang-ulang pada groove (lekukan) untuk kemudian masuk pada vane yang berikutnya. Hal ini berjalan terus menerus sampai pada discharge. Dengan adanya pelemparan yang berulang-ulang ini, maka pada turbine pump akan dihasilkan suatu impeller (dorongan).