Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100...

39
Oleh : M Indah Zaini : 4207 100 604 M. Indah Zaini : 4207 100 604

Transcript of Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100...

Page 1: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Oleh :

M Indah Zaini : 4207 100 604M. Indah Zaini : 4207 100 604

Page 2: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

ANALISA PERUBAHAN SISTEM PEMANAS BAHAN BAKAR KM. ANUGRAH MANDIRI

DARI THERMAL OIL BOILER MENJADI ELECTRIC HEATER DAN DAMPAKNYA PADAELECTRIC HEATER DAN DAMPAKNYA PADA

SISTEM KELISTRIKAN

Bidang Studi: Marine, Automation and System (MEAS)

Page 3: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Ikhtisar Tugas Akhir-. Dampak perubahan penggunaan dari HFO menjadi HSD pada. Dampak perubahan penggunaan dari HFO menjadi HSD pada

biaya operasional kapal -. Dampak perubahan oil thermal system menjadi elektic heater

dan akibatnya pada sistem kelistrikan.y pLatar belakang-. Bahan bakar merupakan komponen biaya operasional yang

signifikan dalam biaya operasional kapalsignifikan dalam biaya operasional kapal.-. Dampak perubahan penggunaan dari HFO menjadi HSD pada

biaya operasional kapal Solusi alternatif untuk melakukan pengurangan biaya bahan-. Solusi alternatif untuk melakukan pengurangan biaya bahan bakar adalah penggunaan kembali HFO sebagai bahan bakar pada kapalDampak perubahan oil thermal system menjadi elektic heater-. Dampak perubahan oil thermal system menjadi elektic heater dan akibatnya pada sistem kelistrikan.

Page 4: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Perumusan Masalah:-. Analisa pergantian dan pemilihan dari perubahan oil thermal system menjadi electric heater.

- Perhitungan kebutuhan daya pemanas elektrik (electric heater). Perhitungan kebutuhan daya pemanas elektrik (electric heater) untuk kebutuhan operasional kapal.

-. Analisa berdasarkan pertimbangan teknis dilapangan, akibat perubahan oil thermal system menjadi electric electric steamperubahan oil thermal system menjadi electric electric steam boiler pada sistem kelistrikan

Batasan Masalah: Dalam Tugas Akhir ini objek yang dianalisa adalah Dalam Tugas Akhir ini objek yang dianalisa adalah

KM. ANUGRAH MANDIRI Tidak menjelaskan tentang proses kerja detail dari komponen-

k j kib t b h il th l tkomponen penunjang akibat perubahan oil thermal system menjadi electric heater.

Perhitungan ditekankan pada aspek teknis akibat perubahan oil th l t j di l t i h t d d k dthermal system menjadi electric heater dan dampaknya pada sistem kelistrikan.

Page 5: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Tujuan Penulisan: Mengubah ,dari penggunan oil thermal system menjadi

l kt ik (h t l t i )pemanas elektrik (heater electric) Pemilihan heater electric akibat perubahan dari penggunan oil

thermal system menjadi pemanas elektrik (heater electric).d k l k k d k l k Mendapatkan analisa aspek teknis pada sistem kelistrikan

akibat dari perubahan oil thermal system menjadi electric heater.

f lManfaat Penulisan:-. Sebagai pertimbangan dan masukan kepada operator kapal

agar kembali menggunakan HFO sebagai bahan bakar kapal. g gg g pDan berdampak langsung pada biaya operasional kapal.

Page 6: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Dasar Teori:Sistem Operasi Heavy Fuel OilSistem Operasi Heavy Fuel Oil

Perbedaan property dari MFO ada pada viskositas dan berat jenisnya yang lebih tinggi dibandingkan bahan bakar jenis lainya. Ol h k it di l k i t k di i b h b k b lOleh karena itu diperlukan sistem rekondisi bahan bakar sebelum bahan bakar masuk kemesin. maka viskositas dari bahan bakar perlu diturunkan. Sehingga untuk tujuan tersebut perlu ditambahkan suatu sistem pemanas.p

Storage tank Min 3 buah untuk menghindari percampuran saat bunkering Design mengacu pada naval architectural dan peraturan badanDesign mengacu pada naval architectural dan peraturan badan

klasifikasi Temperature minimum pada storage tank adalah 40-45°C bahan

bakar ≥ 80 cSt/50 °C dan 10-39°C untuk viskositas ≤ 80 cSt/50 °C. untuk itu minimum temperature pourpoint. Batasan viskositas pompa yang dianjurkan adalah 1000cSt.

Dilengkapi dengan alat pemanas.

Page 7: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Settling tank Umumnya dipasang 2 tangki pengendap sesuai dengan konsumsi Umumnya dipasang 2 tangki pengendap sesuai dengan konsumsi

bahan bakar untuk 24 jam operasi untuk tiap tangkinya

Day tankDay tank Tangki harian adalah tangki MFO yang telah dipurifikasi Design Volume tangki min 4 jam operasi

Page 8: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Power yang dibutuhkan untuk menaikkan suhuPower yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu dapat dinyatakan dengan rumus

dalam tangki:Panas yang diserap material:Panas yang diserap material:Dimana :Q : beban panasm : massac : panas spesifikΔt : perbedaan temperature Panas yang dibutuhkan untuk mengganti lossesDimana:A : luas area permukaanQl : haet loses pada temperatur akhirt ktt : waktu(Caloritech,2002)

Page 9: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Kalor yang dibutuhkan dalam tangkimh cph thi mh cph tho

mc cpc tci mc cpc tho

Berdasarkan gambar diatas, maka dirumuskan :mh cph thi + mc cpc tci = mhcph tho+ mc cpc tco

mh c h (th - th ) = m c (t - t ) th + m c t

mc cpc tho

mh cph (thi tho) = mc cpc (tco tci) tho + mc cpc tco

panas yang diberikan = panas yang diterima muatanketerangan :mh = laju aliran massa fluida pemanas h

cph = panas spesifik fluida pemanasthi = temperatur fluida pemanas pada sisi masuktho = temperatur fluida pemanas pada sisi keluar

l l fl d d kmc = laju aliran massa fluida yang dipanaskancpc = panas spesifik fluida yang dipanaskantci = temperatur fluida yang dipanaskant = temperatur fluida yang dipanaskan pada kondisi akhirtco= temperatur fluida yang dipanaskan pada kondisi akhir

Page 10: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam mendesain alat penukarpanas antara lain:

1 d ( l k l fl d k l h1.Proses conditions (misalnya komposisi aliran fluida, kecepatan aliran, suhudan tekanan) beberapa kondisi tersebut harus ditentukan terlebih dahulu.

2. Jangkauan batasan suhu dan tekanan fluida harus ditentukan.3. Tipe penukar kalor yang digunakan4. Estimasi awal ukuran (dimensi) penukar kalor menggunakan pendekatan

koefisien perpindahan panas baik untuk fluida yang akan digunakan, perpindahan panasnya dan peralatan yang dgunakan.

5. Berdasarkan pada estimasi awal tersebut, maka dapat didapatkan pemilihand l k d l k d d l hdesain awal yang akan dilengkapi dengan detail perhitungan.

6. Desain awal ini dipilih, kemudian dievaluasi mengenai kemampuan kerja ataukinerja terutama dari segi pressure drop dan perpindahan panasnya.

7. Hasil evaluasi desain awal ini didapatkan konfigurasi baru apabilad b hk d l k h 6 k b l d l k k b l d ldibutuhkan dan langkah 6 kembali dilakukan. Apabila desain awalmencakupi untuk penukar kalor memenuhi batasan minimal untuk pressure drop panjan pembuluh(tube), diameter shell. Artinya pada desain inibiasanya membutuhkan konfigurasi multiple exchanger.

8 Desain akhir harus dapat memenuhi proses requirement(desain dengan nilai8. Desain akhir harus dapat memenuhi proses requirement(desain dengan nilaieror yang rasional) pada biaya terendah(terutama biaya operasional danpemaliharaan).

Page 11: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPALPENGERTIAN GENERATOR

G k b ki li ik di k l DiGenerator merupakan pembangkit listrik yang utama di kapal. Di gunakan untuk mensuplai hampir seluruh peralatan listrik. Prinsip kerjanyamengubah energi kinetis menjadi energi listrik dengan memanfaatkaninduksi elektro magnetik

Paraller GeneratorMenghubungkan dua buah generator kemudian di operasikan

secara bersama dengan tujuan mendapatkan arus listrik yang lebihbesarbesar

Syarat-syarat paralel generator1. Frekuensi tegangan pada masing-masing unit generator harus sama2 Rangkaian masing-masing terhubung pada fase yang sama2. Rangkaian masing masing terhubung pada fase yang sama3. Tegangan pada masing-masing fase harus sama4. Jumlah fase samaKeuntungan paralel generator1.Efesiensi2. Memperbesar daya3. Untuk memudahkan penentuan kapasitas generator4 M j i k i i4. Menjamin kontinuitas

Page 12: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Elementary one line diagramOne line diagram yang akan diuraikan disini adalah one line diagram of

electrical power system yaitu khusus untuk distribusi daya generator seperti :

1. Main swich board2 F d f d l2. Feder-feder panel3. Distributions panel box

l h k b lPemilihan kabelUntuk tujuan keamanan, undang-undang dan peraturan IEE menetapkanbahwa semua kabel harus cukup besar bagi arus yang melaluinya. Pemilihanyang tepat untuk setiap instalasi bergantung pada aspek-aspek dasar dari :yang tepat untuk setiap instalasi bergantung pada aspek aspek dasar dari :

Persyaratan lingkungan dan karakteristik proteksi Kapasitas pengaliran arus Penurunan tegangan Bila arus mengalir melalui sebuah penghantar tersebut menghasilkan kalor,

maka pertambahan kalor sebanding dengan tahanan kabel yang padagilirannya bergantung pada luas penampang kabel tersebut.

Page 13: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

StartMETODOLOGI

Studi Literatur

Pengumpulandata danReferensiReferensi

Perhit electric steam b ilboiler

Pemilihan ElectricPemilihan Electric steam boiler

Analisa Teknis

Page 14: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Perhitungan Kebutuhan Daya listrikPerhitungan Kebutuhan Daya listrik

Analisa kebutuhan daya listrik untuk

A li T k i

operasional kapal

Analisa Teknis

S i NOSesuaidengan

Klasifikasi

NO

Kesimpulan dan Saran

YES

End

Page 15: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

HASIL DAN PEMBAHASANA A A ADATA KAPAL

Name of Ship : KM .ANUGRAH MANDIRI Purphose of ship : Container Shipp p p Principal dimension :

LOA : 106. 68 MeterLpp : 99.10 MeterLpp : 99.10 MeterBreadth : 20.60 MeterDepth : 5.80 MeterDraft : 4.50 MeterDraft : 4.50 MeterComplement : 15 Person

Container : 368 TEU Main Engine :Main Engine :

Merk : YANMAR 6EY26Service : 12 knot

Cont Rating :1920 KwCont Rating :1920 Kw

Page 16: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Generator : Merk : Henan Diesel ENG 4 unit

Cont Rating : 250 KwOutput Voltage : 400 vFrekuensi : 50 Hz

Dalam analisa ini dilakukan perhitungan untuk menunjang perubahansistem pemanas bahan bakar yaitu:s ste pe a as ba a ba a ya tu:1. Perhitungan pemanasan pada tangki storage-.beban operasi (Q operasi)-.loses pada tangki storage (Q loses).loses pada tangki storage (Q loses)-.safety factor (Q safety)-.total panas (Q total) 2 P hit d t ki ttli2. Perhitungan pemanasan pada tangki settling-.beban operasi (Q operasi)-.loses pada tangki settling (Q loses)

f t f t (Q f t )-.safety factor (Q safety) -.total panas (Q total)

Page 17: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

3 Perhitungan pemanasan pada preheater separator3.Perhitungan pemanasan pada preheater separator-.beban operasi (Q operasi)-.beban untuk memanasi pipa (Q pipa)-.safety factor (Q safety)-.total panas (Q total)4.Perhitungan pemanasan pada tangki daily. e tu ga pe a asa pada ta g da y-.loses pada tangki daily(Q loses)-.safety factor (Q safety)

l (Q l)-.total panas (Q total)5.Perhitungan pemanasan pada final preheater-.beban operasi (Q operasi)p (Q p )-.beban untuk memanasi pipa (Q pipa)-.loses pada pipa dari tangki daily ke engine (Q loses)

f t f t (Q f t )-.safety factor (Q safety) -. total panas (Q total)

Page 18: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Sehingga untuk desain pemanas KM. AnugrahMandiri perhitungan dilakukan berdasarkanMandiri perhitungan dilakukan berdasarkankepastian equipment yang telah terpasangdikapal.

Daya mesin induk : 1920 kW Berat jenis MFO : 0,99 ton/m3

Berat jenis HSD : 0,84 ton/m3j , / Konduktivitas plat : 54 w/m°c

: 374.4 Btu/ft²h ° F Panas spesifik plat : 0 465 kj/kg°c Panas spesifik plat : 0,465 kj/kg c

: 0,111Btu/lb ° F Berat jenis plat : 7833 kg/m3

Panas spesifik MFO : 0 41 Btu/16° F Panas spesifik MFO : 0,41 Btu/16 F Jenis isolasi : Tebal isolasi :

d k l Konduktivias isolasi : Ambient temperature : 32°c

Page 19: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

1. Beban Pemanasan Pada tangki Storage

Volume tangki storage : 246 m3

-. Panjang : 8800 mm = 8.8 m-. Lebar : 7400 mm = 7.4 m

Ti i 3800 3 8-. Tinggi : 3800 mm = 3.8 m-. Tebal plat : 8 mm = 0,008 m-. Temperature awal: 32 oC = 89.6oF-. Temperature akhir: 40oC = 104oFpA. Beban operasiBerat HFO yang digunakan untuk perhitungan adalah berat HFO yang akan dipindahkan dari storage tang ke settling tank sebesar =35 m³Berat MFO = volume (m3) x berat jenis(ton/m3)Berat MFO = volume (m3) x berat jenis(ton/m3)Berat MFO = 34,65on = 69300 lbQ = m x C x ΔtDimana :Q: beban pemanasan (Btu)m: berat (lb)C : panas spesifik (Btu/lb oF)Δt : penambahan temperature (oF)Δt : penambahan temperature ( F)Qoperasi = 409147,2 Btu

= 119,9 kWh

Page 20: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Waktu yang direncanakan untuk mencapai suhu yang diinginkan direncanakan 4 jam. Maka beban pemanasan tiap jamnya :

Qoperasi = 29,97 kW

B Losses pada tangki storageB. Losses pada tangki storageQ = αA ΔtDimana :Q : heat losses (Btu/h)Q eat osses ( tu/ )A : luas plat (ft2)A : (2 x p x l) + (2 x p x t) + (2 x l x t)A = 253.36 m2 = 2727.14 ft2

Dimana :Δt : perbedaaan temperatur dalam tangki dan ambient(°F)α: heat transfer rate (Btu/ft2h°F) Expossed tank, 50°F, uninsulated

1 4 Btu/ft2h°F=1.4 Btu/ft2h FQ loss: 54979.23 Btu/h=16.1 kW

Page 21: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

c. Safety factordiambil nilai 20%Qsafety = 20% x (Qoperasi+ Qloss)

= 9,21 kWTotal panas yang dibutuhkan untuk tangki storage :Qst = Qoperasi+ Q1oses+ Qsafety

= 55,3 kWTotal panas yang dibutuhkan untuk 2 tangki storage adalah:Qstorage = 110,6 kW

Pada kapal KM. ANUGERAH MANDIRI terdiri dari: 2 tangki storage= 246 m³ =110,6 kW 1tangki settling = 32 m³ = 67,02 kW 2 tangki day( service) = 26 m³ = 26,41 kW

Total beban pemanasan pada tangki-tangki bahan bakarKM. ANUGERAH MANDIRI sebesar = 204,03 kW

Page 22: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

2.Beban pemanasan preheater separator

Kapasitas : 2 m3/hKapasitas : 2 m /hDiameter dalam pipa : 25 mm = 0,025 mDiameter luar pipa : 33,7 mm = 0,0337 mTebal pipa : 3,25 mm = 0,0032 mBerat jenis pipa : 2,46 kg/m (nom.32 DIN 2440)Berat jenis pipa : 2,46 kg/m (nom.32 DIN 2440)Konduktivitas pipa : 36 W/m°C = 249,6 Btu/ft 2h°FPanas spesifik pipa : 0,486 kJ/kg°C = 0,116 Btu/lb°FTemperature awal : 80°C = 176°FTemperature akhir : 98°C = 208,4°FTemperature akhir : 98 C 208,4 F

A. Beban operasiBerat MFO = volume (m3) x berat jenis(ton/m3)Berat MFO = 1.98 ton = 3960 lb/hBerat MFO 1.98 ton 3960 lb/hQ = m x C x ΔtDimana :Q : beban pemanasan (Btu)m : berat (lb)m : berat (lb)C : panas spesifik (Btu/lb oF)Δt : penambahan temperature (oF)Qoperasi = 52604.64 Btu= 15.41 kWh 15.41 kWh

Page 23: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

B. Beban untuk memanasi pipaQ = m x C x ΔtDiDimana :Q : beban pemanasan (kWh)m : laju berat (kg/h)C : panas spesifik (kJ/kg°C)C : panas spesifik (kJ/kg C)Δt : penambahan temperature (°C)Qpipa = 0.0172 kW/mPanjang pipa : 22 mQpipa = 0.38 kW

C. Loses pada pipa 1 H l i d i li k k1. Heat losses pipa dari settling tank ke separatorDimana :α : αc + αrαr : 4 15 (V0,8/De0.2)αr : 4,15 (V , /De )αc : 1,051 x a x e(0,005 x tcw)

Page 24: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

α : transfer coeffeicient between external survace of pipe and ambient area of pipe work (W/m2h)

A: external area of pipe workQ: heat losses (W)ΔTm: different temperature fluid and ambient temperature (°C)αc : convectionαc : convectionαc : radiationV : wind velocity = 4 m/sDe : external diameter (m)Tcw : tube external wall temperaturea : rough surface = 4.6αr : 4,15 (V0,8/De0.2)

: 24.843 W/m2 oCαc : 1,051 x a x e(0,005 x tcw)

: 7.891 W/m2 oCα : αc + αrα : αc + αr

: 32.735 W/m2 oC

Page 25: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

A : External area of pipework = 0.2618 x OD: 0.00882 m2

32 73 0 0088 (98 32)= 32.73 x 0.0088 x (98-32)= 19.061 W= 0.019 kWPanjang pipa dari setting tank ke separator = 11 mPanjang pipa dari setting tank ke separator = 11 mQlpsettling : 0.019 x 11Qlpsettling : 0.209 kW

2 . Heat losses pipa dari separator ke service tankDimana :α : αc + αr

4 15 (V0 8/D 0 2)αr : 4,15 (V0,8/De0.2)αc : 1,051 x a x e(0,005 x tcw)

α : transfer coeffeicient between external survace of pipe and ambient area of pipe work (W/m2h)p pe o ( / )

A: external area of pipe workQ: heat losses (W)ΔTm: different temperature fluid and ambient temperature (°C)αc : convectionαc : radiation

Page 26: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

V : wind velocity = 4 m/sDe : external diameter (m)T b l llTcw : tube external wall temperaturea : rough surface = 4.6αr : 4,15 (V0,8/De0.2): 24 843 W/m2 oC: 24.843 W/m Cαc : 1,051 x a x e(0,005 x tcw)

: 7.891 W/m2 oCα : αc + αr

: 32.735 W/m2 oCA : External area of pipework = 0.2618 x OD

: 0.00882 m2

32 73 0 0088 (98 32)= 32.73 x 0.0088 x (98-32)= 19.061 W= 0.019 kWPanjang pipa dari setting tank ke separator = 11 mPanjang pipa dari setting tank ke separator = 11 mQlpseparator : 0.019 x 11Qlpseparator : 0.209 kW

Page 27: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

C. Safety factordiambil nilai 10%Qsafety = 10% x (Qoperasi+ Qpipa + Qlpsettling + Qlpseparator)

= 1,621 kW

T t l dib t hkTotal panas yang dibutuhkan :Qps= Qoperasi+ Qpipa + Qlpsettling + Qlpseparator + Qsafety

= 17,83 kWbeban pemanasan untuk 2 preheater separator = 35,66 kWbeban pemanasan untuk 2 preheater separator 35,66 kW

Pada KM. ANUGERAH MANDIRI terdiri dari : 2 preheater separator = 35,66 kW 2 final preheater = 53, 8 kW

Jadi Beban pemanas total:Qt t Q t Q ttli Q i Q QfQtot = Q storage + Q settling +Q service + Q ps + Qfp

= 110,6 + 67,02 + 26,41 +35,66 + 53,8= 293,49 kW

Page 28: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

. Maka didapat kan lah spesifikasi dari merk SSangma Industri Electric Steam Boiler seperti berikut ini:

Product name : SSangma Industri Electric Steam BoilerType : SM-0300Steam capacity : 420 kg/hWorking Pressure: 5 7(0 5 0 7) kg/cm2(MPa)Working Pressure: 5-7(0.5-0.7) kg/cm2(MPa)Input power : 300 KwVoltage : 400 Volt

Page 29: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi
Page 30: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Kondisi berlayarDengan 2 buah generator yang bekerja, factor beban generator berdasarkan perhitungan adalah 44 04%berdasarkan perhitungan adalah 44,04%.

Kondisi Bongkar MuatDengan 3 buah generator yang bekerja factor beban generatorDengan 3 buah generator yang bekerja, factor beban generator berdasarkan perhitungan adalah 63,21%.

Kondisi Arrived dan DepartureKondisi Arrived dan Departure Dengan 4 buah generator yang bekerja, factor beban generator berdasarkan perhitungan adalah 42,04%.

Page 31: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Perhitungan Generator Setelah Perubahan Sistem Pemanas Bahan Bakar HFO

l d b hk l h lPeralatan yang ditambahkan setelah penggunaan pemanas electric (electric heater) adalah :

1 Vertical Electric Steam Boiler 2 Circulating pump 2 Circulating pump 2 Supply pump 2 Heat exchanger preheater separator 2 heat exchanger final preheater 2 heat exchanger final preheater

Page 32: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi
Page 33: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

DesignationNormal at

Arrival and

Cargo Designation

seaand

DepartureHandling

Intermitten load 16.32 16.92 4.16Faktor Diversitas 9.79 10.15 2.50Continious load 466.96 666.01 469.71Jumlah beban 476.76 676.16 472.21G dGenset yang di perlukan (2 x 420) (2 x 420) (2 x 420) Kapasitas 840 840 840Faktor Beban 57% 81% 56.5%

Dari factor beban generator setelah menggunakkan electric heater (electric steam boiler) maka harus dilakukan pergantian generator dengan daya yang lebih besar serta adanya space yang terbatas pada kamar mesin dan agar mendapatkan efektifitas kerja. Sehingga dipilih alternatif dengan pengurangan jumlah generator dari, sekarang terpasang 4 buah generator dengan daya 249 kW dan akan dikurangi menjadi 3 buah generator dengan daya 420 kW Makadikurangi menjadi 3 buah generator dengan daya 420 kW. Maka didapatkan factor beban generator terbesar pada kondisi Arrival & departure masih 81%.

Page 34: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Analisa Perubahan Perubahan MSB

untuk mengetahui berapa besar pengaman dan penampang kabel yang digunakan dapat dilakukan perhitungan dibawah ini :

Pengaman Electric heater :U k hi El i h k dUntuk menghitung pangaman Electric heater menggunakan daya

generator yang dipakai pada saat operasi.Daya Electric heater: 420 kWArus nominalArus nominal =

=

= 631 47 A= 631.47 ADari table Ukuran penampang kabel dan pengaman didapat nilai

sebagai berikut :Arus pengaman : 700AmpereArus pengaman : 700AmperePenampang Kabel : 625 mm

Page 35: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

MAIN ELECTRICAL SWICTHBOARD

Page 36: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Kesimpulan Dan Saran

Dari pengkajian yang telah dilakukan berdasarkan pembahasan dan analisa data, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1 B d k hit k it d h t i t b h1. Berdasarkan perhitungan kapasitas pemanasan pada heater sistem bahan bakar yang meliputi: beban pemanas 2 tangki storage = 110.6 kW, beban pemanas 1 tangki settling = 67.02 kW, beban pemanas 2 tangki service = 26.41 kW, beban pemanas 2 preheater separator = @ 17.83 kW, Beban

2 fi l h t @26 9 kW J di B b t t l t k i tpemanas 2 final preheater = @26.9 kW. Jadi Beban total untuk sistem pemanas bahan bakar sebesar 293,49 kW

2. Berdasarkan hasil perhitungan untuk memenuhi kebutuhan pemanasan bahan p g pbakar sebesar 293,49 kW. Dan didapatkan spesifikasi electric steam boiler dipasaran dengan daya sebesar 300 kW.

3. Berdasarkan penentuan load factor generator maka didapatkan beberapa nilai load factor dari generator seperti terlihat dibawah ini:load factor dari generator seperti terlihat dibawah ini:

Kondisi KM. ANUGERAH MANDIRI menggunakkan thermal oil boiler : Normal at sea : 44% Arrival & departure : 42% Cargo handling : 63%

Page 37: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

Kondisi KM. ANUGERAH MANDIRI menggunakkan electric heater (electric steam boiler) :

Normal at sea : 57% Arrival & departure : 81% Cargo handling : 56.5%D i f b b l h kk l i h ( l iDari factor beban generator setelah menggunakkan electric heater (electric

steam boiler) maka harus dilakukan pergantian generator dengan daya yang lebih besar serta adanya space yang terbatas pada kamar mesin dan agar mendapatkan efektifitas kerja. Sehingga dipilih alternatif dengan

j l h d i k 4 b hpengurangan jumlah generator dari, sekarang terpasang 4 buah generator dengan daya 249 kW dan akan dikurangi menjadi 3 buah generator dengan daya 420 kW. Maka didapatkan factor beban generator terbesar pada kondisi Arrival & departure masih 81%.Saran

Perlunya perhitungan kembali pada komponen-komponen pendukung sistem pemanas bahan bakar seperti dearator, exspansion tank, circulating pump, dan ecomizer. Akibat perubahan sistem pemanas bahan bakar. p p

Page 38: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi

DAFTAR PUSTAKA

1 Bi Kl ifik i I d i [2004] “R l F Th Cl ifi ti d1. Biro Klasifikasi Indonesia ; [2004]; “Rules For The Clasification and Construction of seagoing Steel ships” ; Volume III; BKI Jakarta.

2. Biro Klasifikasi Indonesia ; [2004]; “Rules For Electrical Instalation” ; Volume IV; BKI JakartaVolume IV; BKI Jakarta.

3. Firmansyah, Y A, 2008, Studi Teknis Pemakaian Thermal Oil Sebagai Pemanas Sistem Bahan Bakar MFO Pada KM. Dorolonda, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

4. Harrington, Roy ; [1977]; “Marine Engineering” ; SNAME ; New York.5. Novarianto, S, 2010, Analisa Karakteristik KebutuhanDaya Listrik

P d K l C D l R k Ef i i E i T AkhiPada Kapal Cargo Dalam Rangka Efesiensi Energi , Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

6 Prasetyo Edy hidayat ; [2002]; “Diktat Kuliah distribusi daya listrik” ;6. Prasetyo, Edy hidayat ; [2002]; Diktat Kuliah distribusi daya listrik ; Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya; Surabaya.

7. Sarwito, S. 1999, Diktat Perancangan Instalasi Listrik, JTSP – FTK ITS.

Page 39: Oleh : M Indah Zaini M. Indah Zaini : 4207 100 604digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-17724-4207100604... · SISTEM INSTALASI LISTRIK DI KAPAL ... yang tepat untuk setiap instalasi