SPESIFIKASI DAN DESAIN ALAT

Setelah mempelajari tentang flow sheet pada bab sebelumnya, maka pada bab ini

akan mempelajari tentang spesifikasi dan desain alat. Dalam membangun suatu pabrik,

seorang insinyur memerlukan rincian spesifikasi desain dan membuat gambar untuk semua

alat termasuk instrument , penyambungan, perpipaan, dan alat pelengkap lainnya. Semua

detail alat akan ditetapkan dengan komplit dan jelas. Seorang insinyur harus mampu untuk

mengenal kesesuaian biaya alat secara cepat, sehingga perjanjian ekonomi untuk usaha

yang akan datang dapat diprediksi. Hal ini memerlukan metode cepat teknik desain atau

teknik perkiraan yang dapat digunakan untuk memperoleh jawaban dengan mudah setelah

keakuratan layak tapi ketelitian terbatas. Beberapa alat atau teknik akan didiskusikan

dengan ekstensif dalam bab spesifikasi dan desain alat. Tidak hanya bermanfaat untuk

keputusan sementara dan estimasi biaya, namun juga digunakan sebagai sumber data untuk

mendukung negosisasi dengan vendor (Ulrich, 1984).

Desain alat adalah tahap kearah taksiran biaya capital/modal pada pabrik produksi.

Karena pabrik akan beroperasi (dan biaya akan didistribusikan) dalam satu tahun, error

dalam estimasi modal sering kurang berarti. Untuk pembahasan selanjutnya kurang dari

30% dari total biaya modal dicerminkan dalam anggaran produksi tahunan. Apabila

estimasi modal dengan keakuratan kurang lebih 25%, maka ketidakpastian biaya tahunan

akan sangat berkurang yaitu sekitar 6% dari modal yang telah ditentukan. Dalam pabrik

tenaga listrik batubara, ketidakpastian 25% dalam estimasi modal sama dengan

seperempat sen per kWh. Hal ini kurang dari 6% dari total biaya produksi dan tidak berarti

ketika dibandingkan dengan biaya bahan bakar (Ulrich, 1984).

A. KEPERLUAN DALAM SHORT-CUT DESAIN ALAT

Dalam bab ini akan digambarkan metode cepat untuk mendesain dan menetapkan

alat utama.

Kategori Alat Proses

Dalam kenyataanya, sistem pemanas, sistem pendingin, economizers, ketel,

preheater, reboiler, superheater, dan thermosyphon semuanya termasuk dalam jenis alat

enukar panas yang seringkali didesain sama. Begitu juga dengan pengumpul asap,

stripping, scrubbing, pembasahan, dan fraksinasi biasanya ditemukan di dalam packed atau

tray towers. Alat – alat tersebut terdapat pada bejana proses yang sama dan dikenal dengan

kolom distilasi dan acsorpsi dalam transfer massa atau unit operasi. Untuk petunjuk

ketentuan dapat dilihat di tabel berikut ini dimana terdapat 140 lebih daftar alat yang dapat

ditemukan dalam katalog alat kimia dan dikombinasikan dalam 16 group umum . Berikut

adalah tabel tipe spesifik alat proses, kategori masing – masing alat (Ulrich, 1984):

Tabel 1: Tipe spesifik alat proses dan kategori secara umun

Lanjutan tabel 1:

Lanjutan tabel 1:

Parameter untuk Spesifikasi Alat

Untuk masing – masing kategori pada tabel 1, informasi harus dispesifikkan

sebelum alat didesain. Pada tabel berikutnaya akan dikenalkan tentang mekanika fluida,

tramsfer panas, transfer massa, dan rangkaian desain reaktor. Berikut adalah contoh

illustrasi pada pemilihan pompa (Ulrich, 1984).

Pada pemilihan pompa yang perlu diketahui adalah medium yang akan dipompa, laju

alir, kenaikan tekanan, temperatur, tekanan masuk, dan konsumsi daya/tenaga (tabel 2).

Sebagai tambahan, pembeli harus menetapkan material konstruksi dan tipe pompa.

Informasi dapat diketahui pada diagram dan material balance yang ada di diagram alir.

Untuk penentuan material konstruksi dan tipe pompa biasanya memerlukan pengalaman

(Ulrich, 1984).

Konsumsi daya/tenaga dapat dihitung dengan persamaan energy mekanik:

w f

m=∫

p2

p1dpρ

+ ∆ u2

2+g∆ z+ u2

2 ( 4 fLD

+∑i

K i) (1)

Penggunaan persamaan 1 spesifik untuk batasan – batasan pompa, dimana kecepatan

dan elevasi/ketinggian diabaikan. Pada persamaan 1 sisi kanan menunjukkan friction dan

fitting losses yang merupakan fungsi kompleks dari gerak fluida tanpa selubung pompa.

Khusus untuk pompa, terdapat faktor effesiensi ( ϵ i) yang dapat dikembangkan dengan

mudah dan secara langsung oleh seorang insinyur. Dengan pertimbangan dan pengetahuan

bahwa densitas liquid merubah sedikit tekanan, maka persamaa 1 dapat direduksi menjadi:

ϵ i ws

m=∆ p

ρ (2)

Dari persamaan (2) akan didapatkan:

w s=m ∆ p

ρ ϵ i

(3)

w s adalah daya pada shaft atau daya rem yang masuk ke sistem melewati shaft.

Untuk menghitung konsumsi kebutuhan ( listrik, steam, udara yang dikompres, atau

bahan bakar ) hal yang penting adalah mempertimbangkan energi yang hilang dalam drive

motor, mesin, atau turbin dan melibatkan efisiensi drive (ϵ d). Sehingga kebutuhan daya

keseluruhan dapat dihitung dengan persamaan:

P=w s

wd

= m∆ pϵ d ϵ i ρ

=m ∆ pϵ0 ρ

(4)

Efisiensi pompa biasanya pada range 40% – 85%.

Dengan adanya laju alir, perbedaan tekanan, densitas, dan efisiensi, seorang insinyur

dapat dengan mudah menetapkan pompa dengan cukup akurat untuk diperkenalkan ke

vendor. Dalam tahap ini , satu faktor terakhir yang harus dipertimbangkan adalah NPSH

(Net Positive Suction Head) yang merupakan pengaruh tekanan pada inlet ke pompa. Salah

satu efek yang sangat merusak dalam pompa sentrifugal adalah kavitasi, yaitu vaporisasi

dan recondensation fluida yang mengalami percepatan dan perlambatan dengan cepat.

Untuk menghindari kavitasi, tekanan pada pompa masuk nilainya harus lebih besar dari

tekanan uap fluida. Tekanan minimum NPSH ditetapkan oleh pemroduksi pompa dan

harus tersedia di pompa inlet. Di awal mendesain, biasanya tidak perlu menentukan NPSH,

tetapi harus tahu batasan sehingga secara fisik dapat menempatkan pompa pada ketinggian

yang rendah atau secara konsep di dalam diagram alir tekanan inlet yang memadai selalu

tersedia. Ada lima tahap – tahap konsep untuk mendesain alat, yaitu (Ulrich, 1984):

1. Identifikasi parameter harus ditentukan

2. Aplikasi fundamental yang mendasari persamaan secara teori atau konsep

3. Kemudahan asumsi dalam penyebutan, penjelasan, dan aplikasi

4. Hubungan dari faktor koreksi non-ideal atau efesiensi

5. Penyebutan faktor lain yang harus dipertimbangkan untuk spesifikasi yang memadai

Tebel 2 : Data Untuk Desain Alat Proses

B. METODE DESAIN ALAT KHUSUS

Fasilitas Pelengkap

Dalam sebuah pabrik fasilitas pelengkap memerlukan biaya tambahan. Fasilitas

utilitas yang terdapat di suatu pabrik kimia diantaranya: pembangkit steam, listrik,

pendingin, atau air pendingin, alat penanganan limbah, control polusi, dan limbah buangan.

Ketepatan karaterisasi utility plant dibutuhkan proses desain yang komplit dan evaluasi

ekonomi (Ulrich, 1984).

Harga dari variasi utilitas yang dibuat oleh fasilitas pelengkap harus ditetapkan

sebagai parameter taksiran ekonomi untuk proses battery-limit. Dalam beberapa kondisi

misalnya pembelian package plant perlu tahu lebih mendetail fasilitas pelengkap. Beberapa

variasi packaged utility units dan data spesifikasinya ada di tabel 3 berikut ini (Ulrich,

1984):

Tabel 3: Data untuk Spesifikasi Fasilitas Pelengkap

Macam - - Macam Conveyor (Feeders)

Di dalam industri, bahan -bahan yang digunakan kadangkala merupakan bahan

yang berat maupun berbahaya bagi manusia. Untuk itu diperlukan alat transportasi untuk

mengangkut bahan -bahan tersebut mengingat keterbatasan kemampuan tenaga manusia

baik itu berupa kapasitas bahan yang akan diangkut maupun keselamatan kerja dari

karyawan (Siregar, 2004).

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 (Siregar,

2004):

Kapasitas material yang ditangani

Jarak perpindahan material

Kondisi pengangkutan : horizontal, vertikal atau inklinasi

Ukuran (size), bentuk (shape) dan sifat material (properties)

Harga peralatan tersebut.

Peralatan conveyor dan feeder untuk padatan memiliki banyak variasi dan

modofikasi dan bisa diklasifikasikan ke dalam tujuh kategori, yaitu apron, auger, belt,

bucket, continuous flow (chain, flight), pneumatic, dan vibratory. Berikut adalah tabel

kriteria dan data untuk desain cepat alat pengantar padatan (Ulrich, 1984):

Tabel 4: Kriteria dan Data untuk Desain Alat Pengantar Padatan

Auger conveyor atau Screw Conveyor

Jenis conveyor yang paling tepat untuk mengangkut bahan padat berbentuk halus

atau bubur adalah conveyor sekrup (screw conveyor). Alat ini pada dasarnya terbuat

dari pisau yang berpilin mengelilingi suatu sumbu sehingga bentuknya mirip sekrup.

Pisau berpilin ini disebut flight. (Siregar, 2004).

Alat ini juga biasa disebut helical conveyor bekerja secara menyekrup/memutar

untuk mengangkut padatan melewati palung penutup atau pipa Conveyor bentuk ini

dikenal pada penggiling makanan secara manual. Tersedia dalam variasi ukuran dan

konfigurasi , jenis auger ini mungkin yang paling fleksibel. Conveyor bentuk ini

dapat mengantar bahan yang lengket, padat bergetah, di bawah berbagai kondisi,

yang dikendalikan tekanan dan transfer panasnya secara bersamaan. Conveyor sekrup

ini diametenya terbatas. Kapasitas juga dikontrol dengan ukuran dan kekasaran

material yang diangkut. Desain cepat dapat dilaksanakan dengan menggunakan

informasi pada tabel 4 (Ulrich, 1984).

Macam-macam flight (pisau berpilin) adalah (Siregar, 2004):

Sectional flight

Helicoid flight

Special flight, terbagi:

a. cast iron flight

b. ribbon flight

c. cut flight

Conveyor berfiight section (Gambar 1-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 elicoi sehingga akhirnya akan membentuk

sebuah pilinan yang panjang (Siregar, 2004).

Sebuah elicoids flight, bentuknya seperti pita panjang yang berpilin mengelilingi

suatu poros (Gambar 1-b). Untuk membentuk suatu conveyor, flight- flight itu

disatukan dengan cara dilas tepat pada poros yang bersesuaian dengan pilinan

berikutnya (Siregar, 2004).

Flight khusus digunakan dimana suhu dan tingkat kerusakan tinggi adalah flight

cast iron. Flight-flight ini disusun sehingga membentuk sebuah conveyor (Gambar 1-

c ) (Siregar, 2004).

Untuk bahan yang lengket, digunakan ribbon flight (Gambar 1-d). Untuk

mengaduk digunakan cut flight (Gambar 1-e). Flight pengaduk ini dibuat dari flight

biasa, yaitu dengan cara memotong-motong flight biasa lalu membelokkan

potongannya ke berbagai arah (Siregar, 2004).

Gambar 1: Screw Conveyor : a. Sectional; b. Helicoid; c. Cast Iron; d. Cut Flight

Gambar 2: Screw Conveyor Coupling

Wadah conveyor biasanya terbuat dan lempeng baja (Gambar 3), Panjang sebuah

wadah antara 8, 10, dan 12 ft. Tipe wadah yang paling sederhana (Gambar 3-a)

hanya bagian dasarnya, yang berbentuk setengah lingkaran dan terbuat dari baja,

sedangkan sisi-sisi lurus lainnya terbuat dari kayu. Untuk mendapatkan sebuah

wadah yang panjang, wadah-wadah pendek disusun sehingga sesuai dengan panjang

conveyor. Gambar 3-b menunjukkan wadah yang lebih rumit yang konstruksinya

semuanya terbuat dari besi (Siregar, 2004).

Gambar 3: Wadah Screw Conveyor

Belt Conveyor

Conveyor bentuk ban berjalan ini digunakan untuk mengangkut bahan dengan

kapasitas besar dan hal ini adalah pilihan paling ekonomis. Conveyor jenis ini berupa

ban yang fleksibel dan besinambung melewati gulungan atau tuas dan digerakkan

melalui kumpulan mesin penggulung. Belt conveyor berjalan pada kecepatan

beberapa meter per detik dan mengangkut material seperti mineral atau bijih besi

dengan panjang beberapa kilometer. Conveyor ini dapat mengangkut cukup besar

berbagai material kecuali yang melekat pada belt. Pengangkatan vertikal dibatasi

dengan maksimal kemiringannya sebesar 30 derajat dan sedikit yang melebihi 20

derajat. Perubahan arah pada belt conveyor sangat dibatasi dan membutuhkan desain

khusus atau multiple conveyors (Ulrich, 1984).

Karakteristik dan performance dari belt conveyor yaitu (Siregar, 2004):

Dapat beroperasi secara mendatar maupun miring dengan sudut maksimum

sampai dengan 18

Sabuk disanggah oleh plat roller untuk membawa bahan

Kapasitas tinggi

Serba guna

Dapat beroperasi secara kontinyu

Kapasitas dapat diatur

Kecepatannya sampai dengan 600 ft/m

Dapat naik turun

Perawatan mudah.

Kelemahan -kelemahan dari belt conveyor (Siregar, 2004):

Jaraknya telah tertentu

Biaya relatif mahal

Sudut inklinasi terbatas

Gambar 4: Belt Conveyor

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 (Siregar, 2004).

Conveyor jenis ini lebih mahal daripada belt conveyor dan lebih disukai untuk

bahan yang diangkut adalah padatan atau suhunya tidak sesuai dengan kelayakan

material ban (Ulrich, 1984).

Karakteristik dan performance dan apron conveyor (Siregar, 2004).:

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.

Kelemahan -kelemahan apron conveyor (Siregar, 2004).:

Kecepatan yang relatif rendah

Kapasitas pengangkutan yang kecil

Hanya satu arah geraka

Gambar 5: Apron Conveyor

Bucket Elevator (Elevator Timba)

Ember elevator adalah conveyor yang biasa dipilih untuk mengangkut secara

vertikal padatan noncritical dan tidak lengket. Conveyor jenis ini digambarkankan

seperti belt conveyor dan pada ban diganti oleh ember logam seri yang dihubungkan

membentuk rantai kontinyu yang naik dan turun diantara roda gigi jentera putaran

atas dan bawah. Bucket elevator tidak datar dan dapat diandalkan untuk mengangkat

material dengan range yang besar (Ulrich, 1984).

Secara umum bucket elevator terdiri dari timba -timba (bucket) yang dibawa oleh

rantai atau sabuk yang bergerak. Timba -timba (bucket) yang digunakan memiliki

beberapa bentuk sesuai dengan fungsinya masing -masing.

Bentuk - bentuk dari timba -timba (bucket) dapat dibagi atas :

Minneapolis Type

Buckets for Wet or Sticky Materials

Stamped Steel Bucket for Crushed Rock

Gambar 6: jenis – jenis Bucket

1. Minneapolis Type

Bentuk ini hampir dipakai di seluruh dunia. Dipergunakan untuk

mengangkut butiran dan material kering yang sudah lumat.

2. Buckets for Wet or Sticky Materials

Bucket yang lebih datar. Dipergunakan untuk mengangkut material yang

cenderung lengket.

3. Stamped Steel Bucket for Crushed Rock

Dipergunakan untuk mengangkut bongkahan -bongkahan besar dan

material yang berat.

Gambar 7: Bucket Elevator

Continuous Flow Conveyor

Conveyor jenis ini fleksibel dengan harga yang relatif mahal. Conveyor ini

tersedia dalam banyak konfigurasi dan modifikasi. Unsur pengangkat yaitu

pergerakan rantai atau ban dengan penggaruk menonjol keluar yang berjalan terus

menyeret padatan. Saluran dobel dibutuhkan dalam satu operasi penuh untuk

mengangkat bahan dan satu kali untuk mengembalikan ban atau rantai. Karena

fleksibilitas untuk elemen kontinyu, conveyor ini tersusun rapat dan bisa dibuat

dalam banyak konfigurasi untuk mengikuti bagian aliran yang berliku – liku baik

horizontal maupun vertikal. Karena bidang berpagar, material yang sangat kasar,

kental, atau lengket cenderung menyumbat unit dan tidak mudah untuk ditangani.

Disisi lain, bidang berpagar diperbolehkan beroperasi dalam pengontrolan atau

lingkungan vakum. Kesesuaian karakteristik self-feeding dan self-discharge dari

continuous flow conveyor menambah kefleksibilitas penggunaannya. Conveyor jenis

ini sering dipilih untuk operasi dengan kapasitas yang relatif kecil (Ulrich, 1984).

Gambar 8: Continuous Flow Conveyor

Pneumatic Conveyor

Conveyor jenis ini terkenal untuk transport padatan dengan volume besar baik

horizontal maupun vertikal. Unit ini menggunakan aliran udara berkecepatan tinggi

untuk menaikkan padatan dan menghantarkan padatan melewati saluran sebanyak

fluida yang akan dipompa. Pneumatic conveyor ini fleksibel, rapi, dan relatif murah

serta relatif kecil biaya perawatannya (Ulrich, 1984).

Pada conveyor ini banyak alat dipakai, antara lain (Siregar, 2004):

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 9), 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 conveyor 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. Conveyor 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

conveyor 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.

Kerugian menggunakan jenis conveyor ini adalah pemakaian energinya lebih

besar dibanding jenis conveyor lainnya untuk jumlah pengangkutan yang sama.

Perhitungan-perhitungan pada conveyor pneumatik sama sekali empiris dan memuat

faktor-faktor yang tidak terdapat di luar data-data peralatan pabrik.

Gambar 9: Pneumatic Conveyor

Vibratory Conveyor

Alat ini juga dikenal dengan pengangkut berosilasi (oscillatory conveyor) yang

dikerjakan dengan getaran cepat dan tempat getaran untuk melempar parikel padat

pindah ke arah yang diinginkan. Transportabilitas sangat dipengaruhi oleh

karakteristik dari prtikel padatan. Alat ini tidak harus licin atau lengket dan tidak

boleh bercampur udara dengan mudah. Karena ukuran pan yang sederhana, alat ini

dapat digunakan pada kondisi vakum atau terkontrol pada tekanan atmosfer. Dengan

selubung pan atau sekat, operasi lainnya seperti pengeringan, pengayakan,

pemanasan, dan pendinginan dapat dikerjakan secara bersamaan. Aliran fluida yang

halus mengntungkan dalam aplikasinya. Peninggian secara bersama dimungkinkan

namun kemringinan dibatasi sekitar 5 derajat (Ulrich, 1984).

Gambar 10: Vibratory Conveyor

Macam Crusher, Mill, dan Grinder

Size reduction diperlukan dalam suatu pabrik. Size reduction adalah salah satu

operasi untuk memperkecil ukuran dari suatu padatan dengan cara memecah, memotong,

atau menggiling bahan tersebut sampai didapat ukuran yang diinginkan. Menurut ukuran

produk yang dihasilkan alat size reduction dibedakan menjadi crusher, grinder, dan

mill.

Pada bagian ini akan dijelaskan berbagai jenis alat size reduction. Operasi size

reduction sering digunakan pada indusri‐industri yang memerlukan bahan baku dalam

ukuran tertentu dan produk dalam ukuran tertentu, misalnya industri semen, batu bara,

pertambangan, pupuk, keramik, dll. Pemilihan jenis alat yang digunakan biasanya

berdasarkan ukuran feed pada produk, sifat bahan, kekerasan bahan, dan kapasitasnya.

Energi yang dibutuhkan untuk operasi size reduction sangat bergantung dari ukuran

partikel yang dihasilkan. Makin kecil partikel, maka makin besar energi yang

dibutuhkan.

Tipe alat hampir berbeda pada banyak aplikasi, tapi dasar mekanismenya diturunkan

menjadi empat kategori, yaitu kompresi, tumbukan, gesekan, dan potongan (Ulrich,

1984).

Berikut adalah jenis – jenis peralatan size reduction (Saptuti, 2007):

Jaw Crusher

Jaw crusher digunakan untuk mengurangi besar butiran pada tingkat pertama,

untuk kemudian dipecah lebih lanjut oleh crusher lain. Jenis ini paling efektif

digunakan untuk batuan sedimen sampai batuan yang paling keras seperti granit atau

basalt. Jaw crusher merupakan mesin penekan (compression) dengan rasio

pemecahan 6 : 1. Keuntungan yang diperoleh dari jaw crusher antara lain karena

kesederhanaan konstruksinya, ekonomis dan memerlukan tenaga yang relatif kecil.

Ukuran material yang dapat dipecah oleh crusher ini tergantung pada feed opening

(bukaan) dan kekerasan batu yang akan dipecah. Umumnya untuk material hasil

peledakan, material yang berukuran sampai dengan 90% dari feed opening (bukaan)

dapat diterima. Untuk batuan yang tidak terlalu keras disarankan berukuran 80% dari

feed opening (bukaan) (Saptuti, 2007).

Gambar 11: Jaw Crusher

Gyratory Crusher

Crusher ini beroperasi dengan kisaran. Bagian crusher pemecah berbentuk Conis,

karena itu kadang disebut cone crusher. Gyratory crusher hampir sama dengan jaw

crusher, perbedaannya terletak pada cara pemberian tekanan dimana untuk gyratory

crusher tekanan diberikan dari arah samping. Hasil pemecahan crusher ini rata – rata

berbentuk kubus dan agak beragam. Hal ini dikarenakan bentuk lengkung dari cone

dan bowl yang mempunyai permukaan cekung (concave). Satu unit alat ini memiliki

kapasitas sampai 1000 kg/s, lebih besar dari jenis penumbuk lainnya(Saptuti, 2007).

Gamabr 12: Grytory Crusher

Impact Breakers

Impact crusher disarankan terutama untuk batu kapur atau untuk penggunaan

dengan abrasi lebih rendah. Impact crusher ada 2 jenis yaitu impact breaker dan

hammer mill. Kedua jenis ini pada prinsipnya sama, perbedaannya terletak pada

jumlah rotor dan ukurannya. Impact breaker mempunyai satu atau dua buah rotor

dan ukurannya lebih besar daripada hammer mill. Impact breaker menghasilkan

produk yang bentuknya 8 seperti kubus meskipun semula merupakan batu lempengan

serta meningkatkan kualitas agregat dan mempertinggi kapasitas plant (Saptuti,

2007).

Gambar 13: Impact Breaker

Roll Mills

Dalam bentuk yang sederhana, roll mills terdiri dari silinder rotasi horizontal yang

menghancurkan material secara berlawanan dengan dinding vertikal atau berlawanan

dengan silinder. Gulungan pada roll mills ini halus ada rasio potongannya karena

partikel yang besar tidak bisa dijepit oleh crusher. Penghancur gulung ini unggul

dalam proses halus. Gulungan dapat dimodifikasi dalam banyak cara sesuai

aplikasinya. Roll mills pada umumnya digunakan untuk menghasilkan produk yang

beragam dan layak secara kontinyu (Ulrich, 1984).

Gambar 14: Roll Mills

Rolling Compression Grinders

Pada umumnya, mesin ini terdiri dari gulungan silinder yang memotong padatan

melawan permukaan datar. Permukaan ini dapat dibentuk seperti piringan datar,

mangkuk, atau cincin oleh penggulung. Secara umum, piringan datar, mangkuk, atau

cincin berpindah melawan roda yang menggerinda. Mesin kompres gulung ini cocok

untuk bahan yang kasar dan halus seperti batubara, semen, batu kapur, tanah liat,

serpih, sisa arang, dan logam halus. Karena biaya perawatan yang rendah, efisiensi

tinggi, dan rasio reduksi yang tinggi, alat ini banyak digunakan dalam operasi yang

murah dan penghalus batubara ubtuk diumpankan langsung ke boiler (Ulrich, 1984).

Gambar 15: Rolling Compression Grinders

Disk atau Attrition Mills

Attrition mills telah digunakan dari jaman dahulu untuk menggiling gandum atau

menggiling bahan lain. Pada umumnya padatan digiling dengan penggiling antara

permukaan batu. Biji dimasukkan ke bagian tengah atas batu giling menjadi tepung

halus yang kemudian dikeluarkan lewat samping. Modern mills terdapat piringan

logam yang menjulang di atas poros/batang horizontal. Meskipun alat ini memilihi

efisiensi yang rendah, namun alat ini sangat unggul dalam mereduksi partikel kasar

atau ulet seperti kulit, karet, kain, benih, dan bulir. Alat ini juga dapat digunakan

untuk pendingin atau pemanas dan pencampur yang baik (Ulrich, 1984).

Gambar 16: Disk atau Attrition Mills

Tumbling Mills

Untuk penggilingan yang sangat halus dari serbuk keras dan kasar, alat ini sangat

cocok digunakan. Sebagai media penggiling, alat ini terdiri dari silinder rotasi

horizontal yang terdiri dari media penggiling seperti bola logam, batang, atau kerikil.

Gaya sentrifugal menyebabkan media berotasi menuju ke atas mendekati puncak

gilingan dan kemudian jatuh ke dasar. Pemotongan biji padatan berlawanan dengan

dindind atau bola, batang, atau kerikil lain. penggiling ini bisa beroperasi dalam

keadaan basah maupun kering. Untk penggiling basah yang dibolehkan adalah untuk

serbuk halus yang hasilnya lebih efisien karena permukaan penggiling tetap terbebas

dari lapisan serbuk (Ulrich, 1984).

Tube mill hampir sama dengan ball mill namun lebih panjang yang menggunakan

bola dengan ukuran lebih kecil dan menghasilkan serbuk yang halus. Rod mill

kurang efisien untuk penggilingan halus namun sangat baik untuk menggiling kasar

atau sedang. Pebble mill dinamakan demikian karena mengandung batu dari pada

bola logam. Kebanyakan media penggiling tidak berputar. Melainkan bolanya

digerakkan oleh armature dengan pelan atau oleh getaran yang cepat. Alat ini sangat

menguntungkan untuk penggilingan halus dan sangat halus dimana menghasilkan

partikel yang ssangat kecil yaitu berdiameter 1μm (Ulrich, 1984).

Gambar 17: Tumbling Mills

Hammer Mills

Penggiling ini dikelilingi oleh piringan atau silinder dengan kecepatan tinggi.

jarak antara mata pisau di dalam tempa yang bergerak dapat di sesuaikan untuk

menghasilkan parikel yang halus. Kecepatan tinggi dari martil pemotong tidak bisa

digunakan untuk material kasar tanpa adanya pelicin. Hammer Mill dapat menerima

feed material berukuran sampai dengan 20 cm dan memiliki rasio pemecahan 20 : 1.

Alat ini digunakan pada penggerindaan gula, carbon black, obat – obatan, plastik,

dyestuffs, pigmen, dan kosmetik. Sebgian besar menghasilkan gilingan lebih halus

dari 501μm. Penggiling lain yang hampir sama denga hammer mill namun

konfigurasi mesin yang berbeda adalah pin mill (Ulrich, 1984).

Gambar 18: Hammer Mill

Fluid Energy atau Jet Mills

Jet mill lebih diandalkan dalam kontak dengan permukaan luar . Fluid energy mill

menggunakan pancaran gas sonik untuk mempercepat jaliran partikel dan

membuat gerakan yang cepat. Partikel bertabrakan pada kecepatan yang cukup

tinggi untuk mengelupas dan mematahkan bagian yang satu dengan yang lainnya.

Fluid energy grinders mesinnya ini lebih simpel dan perawatan yang murah.

Umpan yang tidak lengket dengan rentang diameter samai 2.2 mm bisa direduksi

menjadi ukuran micrometer. Karena steam atau gas yang dikompres digunakan

untuk energi untuk mesin, maka daya yang dibutuhkan bisa dilihat pada tekanan

gas atau dilihat dari steamnya (Ulrich, 1984).

Gambar 19: Fluid Energy atau Jet Mills

Cutters

Alat ini mempunyai cara kerja yang berbeda dengan size reduction sebelumnya.

Pada cutter ini, cara kerjanya dengan memotong. Alat ini dipakai untuk produk ulet

dan tidak bisa diperkecil dengan cara sebelumnya. Ukuran produk 2‐10 mesh.

Gambar 20: Cutter

DAFTAR PUSTAKA

Saptuti, P.J. 2007. Analisi Tingkat Kepipihan, Kelonjongan, dan Gradasi Agregat Bahan

Perkerasan Hubungannya dengan Setting Crusher. Semarang: Universitas

Diponegoro

Siregar, Syahrul Fauzi. 2004. Alat Transportasi Benda Padat. Sumatra Utara: Universitas

Sumatra Utara