alat ventilasi

7/25/2019 alat ventilasi

http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 1/13

Dalam tambang bawah tanah, ventilasi merupakan hal yang sangat penting dalam pendukung

semua kegiatan pertambangan bawah tanah yang dapat dibilang minim udara bersih. Dalam

pembuatan ventilasi tambang bawah tanah ini maka harus didukung oleh peralatan-peralatan

yang dapat digunakan, agar tercipta supply udara yang baik serta cukup dalam suatu tambang

bawah tanah.

Adapun peralatan ventilasi tambang bawah tanah yang sering digunakan antara lain :

a. Mine Fan

Mine Fan

Mine fan digunakan untuk menyuplai udara dari luar tambang bawah tanah ke dalam

tambang bawah tanah dengan kecepatan tertentu serta debit udara tertentu sesuai dari

kecepatan udara yang disuplai serta besar duct yang digunakan nantinya.

Mine fan mempunyai dua fungsi, yaitu dapat berfungsi sebagai menyuplai udara masuk atau

dapat disebut bagian fan blower dan dapat berfungsi menghisap udara keluar (seperti gas-gas

beracun dan berbahaya) yang disebut bagian exhaust fan).

b. PVC reinforced spiral ventilation mining duct



PVC reinforced spiral ventilation mining duct

PVC reinforced spiral ventilation mining duct digunakan sebagai penghantar supply udara

dari mine fan ke bagian dalam tambang bawah tanah, dengan panang tertentu sesuai dengan

penggunaannya pada lokasi yang dilakukannya penambangan. !emakin panang mine duct ,

maka mine fan yang dipakai uga harus disesuaikan agar mendapatkan kecepatan udara yang

optimal dan debit udara yang besar nantinya.

"emasangan Mine Fan terhadap Mine Duct

c. Anemometer



Anemometer

Anemometer digunakan untuk menghitung kecepatan angin yang dihasilkan mine fan pada

alur mine duct . !emakin cepat aliran udara yang dihasilkan maka akan semakin besar debit

udara yang akan tersuplai pada lokasi tambang bawah tanah tersebut.

d. Sling Psychrometer

Sling Psychrometer

Alat ini digunakan untuk mengukur kelembaban udara dalam ruang terbuka. sling

psychrometer terdiri dari dua buah thermometer air raksa yang bertuuan untuk mengukur

temperatur cembung kering (dry bulb) dan cembung basah (wet bulb! "ada prinsipnya

temperatur cembung kering adalah ukuran panas sensible di atmosfir.

#ntuk kondisi enuh, penguapan tidak teradi dan temperatur cembung basah dan kering akan

sama. $ila kondisi tidak enuh, air akan menguap dari permukaan thermometer

cembungbasah dengan lau tertentu yang sebenarnya berbanding terbalik dengan tekanan uap

dari uap air yang berada di udara. "enguapan akan mendinginkan uung thermometer dan

temperatur akan turun.



http://www.michanarchy.com/2013/06/peralatan-ventilasi-tambang-bawah-

tanah.html

https://www.google.com/url?

sa=t&rct=&!=&esrc=s&source=web&c"=#&ca"=ra&uact=$&s!i=2&ve"=0%

'()*ah+,'w11ui"*)h+,c"))&url=http43)4242cipta5arya.pu.go.i"42pbl42asset42"oc42sni

427*89'7*.;&usg=)(%7g%gh<'n;>o;1h0ui0b)&sig2=m@<

(A)0#B%Bh)70AC)

http://miningengineeringsyahri.blogspot.co.i"/2013/12/bab-ii-lan"asan-teori-

2.html

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Landasan Teori

2.1.1 Pengertian Ventilasi

Dalam suatu sistem ventilasi pada dasarnya merupakan suatu metode aplikasi

dengan menggunakan prinsip fluida dinamik yaitu udara sebagai medianya yang mengalami

pergerakan dan laju. Suatu sistem ventilasi ini akan memberikan suatu udara yang bersih

serta dapat memberikan penunjang yang sangat penting dalam

kehidupan. Ventilasi adalah pergerakan udara yang mengalami pertukuran pada suaturuang antara udara yang bersih dan udara kotor dengan adanya perbedaan tekanan, suhu

dll. Udara kotor dapat berbahaya serta menggangu kesehatan maupun keselamatan para

pekerja apabila dihirup. Udara kotor dapat mengandung CO, CO2, O2, O!, methan yang

merupakan gas bera"un maupun gas berbahaya, selain itu suhu serta #elembaban yang

buruk perlu diperhatikan.

$ada kegiatan penambang ba%ah tanah, system ventilasi merupakan hal

yang penting karena pada tambang ba%ah tanah berbeda dengan tambang terbuka yang

keberadaan udara udara bersih sangatlah banyak. Di dalam tambang terbuka udara yang

ada sangatlah terbatas serta didukung sirkulasi serta aktivitas pertambangan yang

menyebabkan debu sehingga sangatlah penting adanya ventilasi dalam tambang ba%ah

tanah. &pabila tidak ada ventilasi dalam tambang ba%ah tanah maka kemungkinan besar

para pekerja akan susah bernafas dan yang terburuk bisa menyebabkan kematian. Dengan

adanya ventilasi dalam tambang ba%ah tanah maka para pekerja akan nyaman serta

menerima udara yang baik ketika bekerja.

Dalam membahas ventilasi tambang akan ter"akup tiga hal yang saling

berhubungan, yaitu '

http://www.michanarchy.com/2013/06/peralatan-ventilasi-tambang-bawah-tanah.html


https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=9&cad=rja&uact=8&sqi=2&ved=0CFEQFjAIahUKEwj11OuLidHIAhUHGY4KHcdFDAA&url=http%3A%2F%2Fciptakarya.pu.go.id%2Fpbl%2Fasset%2Fdoc%2Fsni%2FSNI_VENTI.PDF&usg=AFQjCNHgCgh5DExnPMoxx4P1YDh0uiz0bA&sig2=jmJ5QfAD0G9WCWFhAN0f7A






http://miningengineeringsyahri.blogspot.co.id/2013/12/bab-ii-landasan-teori-2.html











a. $engaturan($engendalian kualitas udara tambang. Dalam hal ini akan dibahas permasalahan

persyaratan udara segar yang diperlukan oleh para pekerja bagi pernafasan yang sehat

dilihat dari segi kualitas udara )Quality control *.

b. $engaturan(pengendalian kuantitas udara tambang segar yang diperlukan oleh pekerja

tambang ba%ah tanah. Dalam hal ini akan dibahas perhitungan untuk jumlah aliran udara

yang diperlukan dalam ventilasi dan pengaturan jaringan ventilasi tambang sampai

perhitungan kapasitas dari fan.

". $engaturan suhu dan kelembaban udara tambang agar dapat diperoleh lingkungan kerja

yang nyaman. Dalam hal ini akan dibahas mengenai penggunaan ilmu yang mempelajari

sifat+sifat udara atau psikrometri ) psychrometry *.

Dalam membahas pengaturan ventilasi tambang yang bersifat mekanis perlu juga

dipahami masalah yang berhubungan dengan kemungkinan adanya aliran udara akibat

ventilasi alami, yaitu antara aliran udara sebagai akibat perbedaan temperatur yang timbulse"ara alami.

Foto 2.1Ventilasi Tambang Baa! Tana!

$ada pengaturan aliran udara dalam ventilasi tambang ba%ah tanah, berlaku hukum

alam bah%a '

a. Udara akan mengalir dari kondisi bertemperatur rendah ke temperatur panas.

b. Udara akan lebih banyak mengalir melalui jalur+jalur ventilasi yang memberikan tahanan yanglebih ke"il dibandingkan dengan jalur bertahanan yang lebih besar.

". ukum+hukum mekanika fluida akan selalu diikuti dalam perhitungan dalam ventilasi

tambang.

&dapun Ventilasi tambang dapat berfungsi sebagai '

• -enyingkirkan debu agar men"iptakan kondisi yang nyaman,

• -engatur suhu dan kelembaban udara tambang ba%ah tanah hingga diperoleh suasana (

lingkungan kerja yang nyaman,

• -enyediakan dan mengalirkan udara segar ke dalam tambang untuk memenuhi kebutuhan

O2 para pekerja dan segala proses yang memerlukan O2.



• -elarutkan dan memba%a keluar gas+gas pengotor dari dalam tambang sampai ter"apai

keadaan kandungan udara yang memenuhi syarat+syarat bagi pernapasan. &dapun hukum yang berlaku adalah

hukum Bernoulli . Dalam bentuk yang sederhana, hukum ernoulli berlaku untuk aliran

fluida yang termampatkan )compressible* dijabarkan dalam rumus '

Dimana '

$ / tekanan fluida

0 / densitas fluida

g / per"epatan gravitasi bumi

h / ketinggian relatif terhadap suatu referensi )a"uan*v / ke"epatan aliran fluida

2.1.2 "elembaban Relati# $dara

#elembaban relatif udara merupakan bilangan yang dinyatakan dalam 1 yang

menunjukkan perbandingan antara jumlah uap yang dikandung udara pada temperatur

tertentu terhadap jumlah uap air maksimum yang dapat dikandung pada temperatur yang

sama. $ada dasarnya kandungan uap air dalam udara akan memiliki temperature yang lebih

hangat dibandingkan dengan uap air yang ter"ampur dalam udara dingin. &pabila udara

memiliki kandungan uap air yang mendadak dingin maka temperature nya akan turunsehingga akibatnya udara tidak dapat menahan uap air. isa juga #elembaban udara

dikatakan sebagai suatu nilai konsentrasi uap air yang terkandung dalam udara. ilai ini

dapat dilihat dari #elembaban absolute dan #elembaban relatif dengan rumus sebagai

berikut '

#elembaban elatif / 3umlah Uap &ir 4 566 1 3umlah Uap &ir -aks

$engukuran #elembaban udara ini dilakukan

menggunakan alat yakni Thermometer dengan pengukuran se"ara kering dan se"ara basah

dengan perolehan suhu dalam bentuk "el"ius. #emudian data "el"ius ini harus dikonversi ke

satuan farenheit dengan rumus sebagai berikut '67 / 8)9(:* 4 6C 8 ; <2

2.1.% "ondisi Aliran $dara2.1.%.1 "e&e'atan Rata ( Rata Aliran $dara



#e"epatan aliran udara merupakan suatu parameter ventilasi yang paling sering

diukur didalam udara tambang. #e"epatan udara dipengaruhi oleh suhu, nilai kelembaban,

dan debit aliran udara pada tambang ba%ah tanah. $eralatan ukur ke"epatan aliran udara

berma"am+ma"am tergantung pada besar ke"ilnya ke"epatan aliran udaranya,

sebagaimana yang ditunjukkan pada tabel berikut 'Tabel 2.1

Instr)men )nt)* +eng)*)r "e&e'atan Aliran $dara di Dalam Tambang

Instr)men

Rentang

"e&e'atan

#'m

Sensiti,itas

#'m"etelitian "eterangan

Smoke tube 26 = 526 )low * : + 56 >6 = 961?idak langsung,

pendekatan

Vane

&nemometer

5:6 = 2666 )int.

= high*

2666 = 56666

)very high*

56 = 2:

:6 + 566

@6 +961$erlu kalibrasi

dan pera%atan

Velometer

<6 = <666 )low

high* multirang

e

: = 56

2: + :6

<1 of

upperscale

reading

$emba"aan

langsung,

"epat, sulit,

perlu

pera%atan

?hermo =

anemometer

?hermometer

ot + Aire

56 = :66 )low –

interm*

56 = <66

566 = <666

)low – high

multirange*

2 = 56

5 = 2

56 = 26

@6 = 9:1

96 = 9:1

Bamban, sulit,

perlu batere

V,aman

Cepat,

pemba"aan

langsung, sulit,

perlu batere

dan pera%atan

Pitot tube>:6 = 56666

)high*56 = 2: 96 +9@1

Bamban, tidak

langsung, teliti itungan ke"epatan rata = rata aliran udara dapat dihitung dengan

menggunakan rumus sebagai berikut '

/D D

2.1.%.2 Te*anan $dara Static Head - Total Head - dan Velocity Head

a. Mine Statik Head (Mine H s



-erupakan energi yang dipakai dalam sistem ventilasi

untuk mengatasi seluruh kehilangan head aliran. al ini sudah termasuk semua kehilangan

dalam head loss yang terjadi antara titik masuk dan keluaran sistem dan diberikan dalam

bentuk persamaan's / Σ B / Σ )f ; 4*

b. Mine !elocity Head (Mine Hv

Dinyatakan sebagai velo"ity head pada titik keluaran sistem. Velo"ity headakan berubah dengan adanya luas penampang dan jumlah saluran dan hanyamerupakan fungsi dari bobot iisi udara dan ke"epatan aliran udara. 3adi bukanmerupakan suatu head loss komulatif, namun untuk suatu sistem merupakankehilangan, karena energi kinetik dari udara dilepaskan ke atmosfer.

". Mine Total Head (Mine H T -erupakan jumlah keseluruhan

kehilangan energi dalam sistem ventilasi. Se"ara matematis, merupakan jumlah darimine statik )s* dan velo"ity head )v*, yaitu '

-ine ? / mine s ; mine v

&dapun se"ara umum rumus yang dapat digunakan '

H / 4 SE ! sin F n

#eterangan '

/ Head sebenarnya dalam )mm air* SE / Spesific "ravity dari "airan yang digunakan

F / #emiringan manometer

2.1.%.% Pola Aliran $dara dan Flowrate Debit/$ola aliran udara dapat ditentukan dengan menggunakan

nilai #eynold )e*. Dengan nilai #eynold kurang dari 2666 maka dapat dikatakan sebagai

udara yang bersifat laminer dengan kondisi udara yang mempunyai aliran yang tenang.

Sedangkan nilai reynold melebihi dari G666 dapat dikatakan sebagai aliran udara turbulen

yang mempunyai sifat udara berputar dengan ke"epatan yang tinggi. Dan pada nilai reynold



yang berada diantara 2666 = G666 dapat dikatakan sebagai aliran udara transisi. ilangan

reynold dapat dihitung sebagai berikut '

e / >.2@6 4 D 4 V

#eterangan '

V / #e"epatan rata = rata udara )m(detik*

D / Diameter Dimensi )m* Debit )flo%rate* dapat didefinisikan sebagai banyaknya volume

udara yang mengalir dalam satuan %aktu. Dalam mengukur debit udara dapat

menggunakan persamaan sebagai berikut 'H / V 4 &

#eterangan ' H / Debit ) m<(detik *

V / #e"epatan aliran udara ) m (detik *

& / Buas penampang titik pengukuran )m2*

2.2 Pengenalan Alat"ada sistem ventilasi tambang peralatan ventilasi merupakan suatu hal yang sangat penting.

Dengan semua enis dari mesin penggerak yang merupakan suatu rangakaian komponen alat

yang berfungsi untuk menekan secara memompa udara yang segar dan baik supaya mengalir

pada lubang bawah tanah. "ada dasarnya peralatan ventilasi tambang

meliputi fan" kompresor, anemometer" duct , manometer, pitot tube, sling psychrometer ,

regulator dan yang lainnya yang mendukung pada sistem ventilasi.

2.2.1 Anemometer

&nemometer merupakan suatu alat yang dapat mengukur suatu aliran

udara berke"epatan sedang. -etoda perhitungan ke"epatan udara dengan anemometer

dapat dibagi menjadi <, yaitu '

+ Spot #eading

+ Traversing

+ $ivisionVane Anemometer berbentuk fan kecil dimana prinsip keranya ialah udara menggerakkan

rotor dengan kecepatan proporsional dan operasi rotasinya sesuai dengan counting system,

yaitu suatu operasi pada saat waktu tertentu dengan kecepatan yang diatur dari suatu umlah

dengan revolusi yang tepat.



Foto 2.2Anemometer

2.2.2 Fan

%an merupakan salah satu alat terpenting dalam ventilasi, tetapi sebagai alat

pendukung dibutuhkan pula injektor dan kompresor. $ada sistem ventilasi ini pembuanganudara yang kotor akan dibantu oleh fan setelah udara kotor akan mengalir dan membuat

suasana lebih dingin tidak panas. $ada dasarnya suatu fan akan menghasilkan dan

mengalirkan udara kotor dengan volume yang lebih besar serta mempunyai tekanan yang

lebih ke"il seperti kompresor gas sehingga fan akan lebih hemat energy serta

efisien. %an merupakan suatu alat dengan tenaga listrik yang berfungsi untuk menghasilkan

suatu aliran udara dengan tujuan untuk memberikan udara yang segar sehingga ruangan

lebih nyaman tidak panas.

a. Axial Fan

Axial fan merupakan enis kipas yang dapat terlihat meyerupai sekrup dengan yang

berfungsi memberikan percepatan tangensial pada udara yang dapat melewati impeller

fan yang arahnya parallel dengan as pemutar dimana impeller ditanam. %enis & enis a'ial fan

antara lain Propeller , tube, vane. nergi yang dihasilkan berupa energi rotasi berupa udara

yang mengalir melewati udara yang diubah menadi energy linier dan static head" ini

dilakukan untuk mendapatkan suatu efisiensi yang tinggi.

Foto 2.% Axial Fan

b. Centrifugal Fan atau #adial Flow



Centrifugal Fan secara mekanis dengan menggunakan suatu tenaga listrik dapat

menghasilkan tekanan udara yang cukup besar dan uga volume aliran yang cukup kecil

apabila dibandingkan dengan axial fan. Centrifugal fan dapat diklasifikasi menadi , yaitu :

+ Steel Plate

+ Multi &lade

Foto 2.0Anemometer

2.2.% Pitot Tube"ada dasarnya Pitot tube ini terdiri dari dua pipa yang memilki konsentris dengan bentuk *.

"ada pipa bagian ini mempunyai uung muka yang terbuka sebagai tempat mengalirnya udara

yang masuk. Dan apabila pipa bagian luar tersumbat uungnya maka akan terbentuk

disekeliling lubang & lubang yang kecil sebagai udara masuk. Pitot tube merupakan suatu alat

yang dapat mengukur suatu tekanan udara pada aliran dengan kecepatan yang tinggi dan

dapat ditemui pada pesawat terbang. $ead yang mangalir pada aliran udara melalui

suatu pitot tube akan diukur oleh suatu manometer yang disambungkan dengan selang plastic.

+ead yang diukur merupakan total head" static head serta velocity head!

Foto 2.

Pitot Tube2.2.0 Duct



Duct merupakan suatu system aringan yang dibuat dengan fungsi sebagai tempat

mengalirnya udara. Dengan fungsi lain sebagai sistem yang dapat mengurangi tekanan yang

hilang akibat suatu gesekan pada dinding batuan pada tambang bawah tanah yang

bergelombang tidak rata. Duct uga dapat mengatur debit udara yang masuk pada setiap

komponen tambang.

Tabel 2.2"e*erasan Absol)t Bebera'a Perm)*aan Duct

Ba!an "e*asaran /- m

aja yang dikelilingi 6,6669 = 6.669eton 6,666< = 6,66<esi tuang 6,6662Bogam lembaran 6,6665:aja komersial 6,6666G$ipa(tabung tarik 6,666665:

Foto 2.6

Duct

2.2. Manometer Manometer merupakan suatu tabung yang pada umunya berbentuk vertikal # yang diisi

dengan cairan setengahnya dengan kedua kaki dari tabung yang berbentuk # akan

disambungkan pada suatu titik. Alat ini berfungsi untuk mengukur perbedaan tekanan yang

tidak terlalu besar. Dengan fungsi manometer untuk mengatur dengan tekanan yang tidak

terlalu besar. !etelah disambungkan maka cairan akan mengalir pada suatu tempat yang

posisinya lebih rendah. ekanismenya adalah dengan mengisikan fluida (bukan air) yang

bobot isinya lebih rendah daripada air.



Foto 2.3 Manometer

2.2.6 Sling Psychrometer

Alat ini merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur kelembaban udara yang

berada di ruang terbuka. Sling psychrometer terdiri dari dua buah termometer air raksa yang

tuuannya untuk mengukur temperature cembung kering (dry bulb) dan cembung basah (wetbulb). ekanisme kera pada temperature cembung adalah ukuran dari yang suhu panas

(temperature) pada atmosfir. Dalam kondisi yang enuh maka penguapan akan tidak akan

teradi dengan suhu pada cembung yang basah serta kering akan sama hasilnya. Apabila

keadaan tidak enuh air maka tidak akan menguap dari suatu permukaan yang terdapat

thermometer cembung basah dengan suatu lau tertentu yang berbanding terbalik dengan

memiliki tekanan uap air pada udara.

Foto 2.4 Sling Psychrometer

2.2.3 Reg)lator egulator merupakan suatu alat yang dapat menadi pembatas maupun sebagai penghambat

tekanan aliran udara berbentuk sesuai dengan penampang (bentuk persegi maupun lingkaran)dan pada tengahnya terdapat lubang yang berfungsi sebagia pengatur besar kecilnya tekanan

udara yang masuk kedalam duct (aliran udara)!

Foto 2.5Regulator

alat ventilasi

Documents

Transcript of alat ventilasi