ANALISIS THERMAL DAN TEGANGAN PADA PERANCANGAN BEJANA TEKAN (PRESSURE VESSEL) UNTUK LIMBAH KELAPA SAWIT DENGAN KAPASITAS 10.000 TON/BULAN

Rahmat Ramadhan, A.Yudi Eka Risano, Ahmad Su'udi

Abstract


Bejana tekan (pressure vessel) adalah tempat penampungan suatu fluida baik berupa cair maupun gas dengan tekanan yang lebih tinggi dari tekanan atmosfir. Aplikasi bejana tekan salah satunya pada tahapan perebusan di pengolahan limbah kelapa sawit untuk memproduksi biodiesel. Pada proses perebusan terjadi pembebanan struktural berupa tekanan dan beban thermal yang tidak merata pada bejana tekan sehingga terjadi pembebanan yang terintegrasi. Bagaimana pun pembebanan yang terintegrasi akan mengakibatkan efek yang berbeda dibanding hanya satu pembebanan saja sehingga penting untuk menganalisis desain dengan mengaplikasikan pembebanan yang terintegrasi. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis tegangan maksimum yang diijinkan dan efek beban thermal yang terjadi pada desain bejana tekan.
Analisis dilakukan dengan mensimulasikan model dengan pembebanan thermal internal berupa konduksi sebesar 80°C pada sisi shell bagian dalam dan konveksi udara bebas di sisi shell bagian luar dan pembebanan thermal eksternal berupa konduksi sebesar 80°C pada sisi shell bagian dalam dan konveksi udara bebas serta konveksi sebesar 200°C dengan koefisien perpindahan panas sebesar 7,3236 W/m K di sisi shell bagian luar. Kemudian keduanya ditambahkan pembebanan struktural berupa tekanan sebesar 294 kPa dan percepatan gravitasi bumi. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa tegangan maksimum pada geometri model yang terjadi untuk beban thermal internal yaitu sebesar 160,91 MPa dan beban thermal eksternal sebesar 160,56 MPa terletak pada pipa nozzle. Penambahan beban thermal mengakibatkan peningkatan tegangan sebesar 17,87% dibandingkan dengan simulasi beban struktural saja (136,51 MPa).
 
Keywords:
Bejana Tekan, Metode Elemen Hingga, Analisis Thermal dan Tegangan

Full Text:

PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.