10.5.4 Pay Out Time POT
Pay Out Time adalah angka yang menunjukkan berapa lama waktu pengembalian modal dengan membandingkan besar total modal investasi dengan
penghasilan bersih setiap tahun. Untuk itu, pabrik dianggap beroperasi pada kapasitas penuh setiap tahun.
POT =
ROI 1
1 tahun
POT =
3294 ,
1
1 tahun = 3,04 tahun
Dari harga di atas dapat dilihat bahwa seluruh modal investasi akan kembali setelah 3,04 tahun operasi.
10.5.5 Return on Network RON
Return on Network merupakan perbandingan laba setelah pajak dengan modal sendiri.
RON = sendiri
Modal pajak
setelah Laba
100
RON = .724
88.318.042 Rp
.493 48.488.986
Rp 100
= 54,90
10.5.6 Internal Rate of Return IRR
Internal Rate of Return merupakan persentase yang menggambarkan keuntungan rata-rata bunga pertahunnya dari semua pengeluaran dan pemasukan
besarnya sama. Apabila IRR ternyata lebih besar dari bunga riil yang berlaku, maka pabrik akan menguntungkan tetapi bila IRR lebih kecil dari bunga riil yang berlaku
maka pabrik dianggap rugi. Dari perhitungan Lampiran E diperoleh IRR = 46,26
, sehingga pabrik akan menguntungkan karena lebih besar dari bunga pinjaman bank saat ini sebesar 16
Bank mandiri, 2011. X-7
Universitas Sumatera Utara
BAB XI KESIMPULAN
Hasil analisa perhitungan pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan keramik Barium Titanat dengan kapasitas 700 tontahun dengan 330 hari kerjatahun
diperoleh beberapa kesimpulan, yaitu : 1. Kapasitas produksi keramik Barium Titanat direncanakan 700 tontahun
menggunakan bahan Barium Karbonat BaCO
3
sebanyak 1795,23 kghari dan Titanium Oksida TiO
2
sebanyak 726,565 kghari. 2. Produk keramik Barium Titanat yang dihasilakan mempunyai kemurnian
99,99 . 3. Bentuk hukum perusahaan yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas
PT 4. Bentuk organisasi yang direncanakan adalah garis dan staf dengan jumlah
tenaga kerja yang dibutuhkan 103 orang. 5. Lokasi pabrik pembuatan keramik Barium Titanat ini rencana didirikan di
daerah Kawasan Industri Medan II KIM II yang berlokasi di Kecamatan Percut Sei Tuan, Kabupaten Deli serdang dengan luas areal 4.994 m
2
. 6. Dari hasil analisa ekonomi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Keramik
Barium Titanat dengan kapasitas 700 tontahun diperlukan total modal investasi sebesar Rp. 147.196.737.874 dengan biaya produksi sebesar Rp
43.466.499.451 dengan hasil penjualan sebesar Rp. 113.005.604.250 sehingga laba bersih yang diperoleh sebesar Rp. 48.488.986.493 dengan
profit margin 61,53 , Break even point 37,00 ,return of Invenstment 32,94
, Pay Out Time 3,04 tahun, Return network 50,94 , Internal Rate of Return
46,26 . 7. Pabrik pembuatan keramik Barium Titanat dengan kapasitas produksi 700
tontahun layak untuk didirikan didaerah Kawasan Industri Medan II KIM II, Deli Serdang Sumatera Utara.
XI-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2012. Kawasan Industri Medan. http:www.kim.co.id Ananim. 2012a. Barium Carbonat. http:www.chem-mis-try.combarium carbonat.
Anonim. 2012b. Shanghai Trico Barium Garam, Binis dept,china. http:www.id.list-
of-companies.org Anonim. 2012c. Titanium Oxida TiO
2
Fotokatalis photocatalist yang potensial. www.wordpress.comtitanium oxida.
Anonim. 2012d. Barium carbonat. http:www.kronoxdupont.co.id. Anonim. 2012e. Prince of Ceramic Barium Titanat. http:www.stme-
princeceramic.com. Anonim. 2012f. Titanium Oksida. http:www.tianjinbairun.co.id
Anonim. 2012g.
Harga BBM
Industri dan
Pertamak Naik
. http:www.pertamina.co.id
Indiani, Eva dan Ngurah, Ayu. 2009. Keramik Porselen Berbasis Feldspar Sebagai Bahan Isolator Listrik.
Semarang: Universitas Diponegoro. Asosiasi Asuransi Jiwa Indonesia
– AAJI. 2009. Data Premi Perusahaan Asurandi Indonesia
Badan Pusat Statistik. 2012. Kebutuhan Impor Keramik Barium Titanat. http:www.bps.go.id
Bank Mandiri. 2012. Kredit Usaha jangka Panjang. http:www.bankmandiri.co.id Bird, Byron R., Warren E. Steward, dan Edwin Lightfood. 2011. Transport
fenomena. Second Edition. New york: McGraw
– Hill Book Company.
Brownell, L.E Yaoung, E.H. 1959. Proses Equipment Design. New Delhi : Wiley Eastern, Ltd.
Considine, Douglas M. 1974. Instruments and control. New York : McGraw- Hill,Inc.
Foust, A.S. 1980. Prinsiples of unit Operation. London: John Wiley and Son.
Geankoplis, C.J 1997. Transport process and Unit Operation. New York: Ally and Bacon.
Hutagalung. 2008. Instalansi Alat- Alat
Pengendalian. Jakarta:
Erlangga. Heine, Ricard W. 1967. Principles of Metal Casting. New York: McGraw-Hill LS
Metallurgical Co. J. Y. Seo and S. W. Park. 2004. Chemical Mechanical Planarization Characteristic
of Ferroelectric Fil for FRSM Applications. Journal of Korean
Physical Society, Vol 45, No.3, Page 769-772. Kamar dagang dan industri Indinesia, Bidang Perindustrian, Riset dan Teknologi.
2010. Kebutuhan Teknologi dan Potensi Kerjasama Riset dengan Industri. http:www.bps.go.idbidang industri.
Kern, D.Q. 1965. Process Heat Transfer. New York: McGraw-Hill. Metacalf and Eddy. 1991. Westewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse. New
Delhi: McGraw-HillBook Company. Montgomerry, Douglas C. 1992. Reka Bentuk dan Analisa Uji kaji Terjemahan.
Kuala Lumpur: Penerbit Universiti Sains Malaysia Pulau Pinang. XII-1
XII-2
Universitas Sumatera Utara
Nadlifatun, Arieza dan Dian, C. 2011. Proses Industri Kimia keramik. http:www.chemistry.co.id.
Nugroho, Totok. 2010. RI berpotensirebut pasar keramik, http:www.bataviase.co.id Othmer, Kirk. 1949. Encyclopedia of Chemical Engineering Tecnology.New York:
John Wiley and Sons Inc. Perry, Robert H. Dan Dow W. Green. 1997. Chemical Enggineering Handbook. 7
th
Edition. New York: McGraw-HillBook Company. Peters, M.S, Klaus D. Timmerhaus dan Ronald E. West. 2004. Plant Design and
Economics for Chemical Engineer. 5
th
Edition. Internasional Edition. Singapore: Mc.Graw
– Hill. Pearso. Chris. 2008. Sekilas Keramik. http:www.word press.org.
Purbo, Onno. 2010. Teknologi Mikjroelektronika yang tidak Elitis ?. Bandung: Institut Teknologi Bandung.
Purwanto. 2008. Instrumentasi Alat. Surabaya: Penerbit Guna Widya. PT.
Jmasostek Persero.
2007. Jaminan
Kecelakaan Kerja.
http:www.jamsostek.com. PT. Pertamina. 2012. Harga Solar Untuk Industri. http:www.pertamina.co.id
Rusjdi. Muhammad. 2004. PPh Pajak penghasilan. Jakarta: PT Indeks Gramedia. Safe. 2000.Keselamatan Kerja. Forum Diskusi Keselamatan Kerja.
Setiawati, tri. 2010. Sintesa Bahan keramik Ferroelektrik BaTiO
3
dengan Variasi Lama Sintering Dan Pengaruhnya Terhadap Konstanta Dielektik,
http:www.batan.co.id Siagian, Sondang P. 1992. Fungsi
– fungsi manejerial. Jakarta: Offset Radar jaya. Sumahamijaya,
Inra. 2009.
Pembuatan Keramik
Industri. http:www.MajariMagazine.org.
Sunendra, P Bambang, dkk. 2010. Sintesis Partikel Nano Barium Titanat Menggunakan Metode proses Prekursor Dengan Pulp Merang
Sebagai Templat. Bandung : Institut Teknologi Bandung.
Sutarto. 2000. Dasar – Dasar Organisasi. Yokyakarta: Universitas Gajah Mada.
Walas, Stanley M. 1988. Chemical proses Equipment. Departement of chemical and petroleum Engineering, University of Kansas.
Waluyo. 200. Perubahan perundang – undangan Perpajakan Era Reformassi.
Jakarta: Penerbit Salemba Empat. Yunasfi. 2001. Pembuatan Keramik Barium Titanat untuk Peralatan Elektronik.
Pusat Pendayagunaan Iptek Nuklir PPdIN, Badan tenaga Nuklir BATAN, Jakarta.
Yusuf. 2010. Industri Keramik. Jakarta: Universitas Indonesia. XII-3
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA
Kapasitas pembuatan keramik BaTiO
3
adalah 700 tontahun dengan ketentuan sebagai berikut :
1 tahun = 330 hari kerja
1 hari = 24 jam
Kapasitas tiap hari : = 700
ton tahun
x 1 tahun
330 hari x
1000 kg 1 ton
= 2121,212 kg hari Kemurnian
= 99,99 BaTiO
3
Impiuritis = 0,01 BaCO
3
, TiO
2
Perhitungan Mundur 1.
Furnace
8 CO
2
6 7
BaCO
3
BaTiO
3
TiO
2
BaCO
3
s + TiO
2
s BaTiO
3
s + CO
2
g Neraca Massa total : F
6
= F
7
+ F
8
Neraca masing – masing komponen :
F
7
BaTiO
3
= 2121,212 kghari N
7
BaTiO
3
= 9,0964 kmolhari Kemurnian produk yang diinginkan adalah 99,99 yang berfasa padatan sehingga
banyaknya massa mol BaCO
3
dan TiO
2
yang bereaksi adalah sebesar 99,99 agar didapat kemurnian produk yang diinginkan, maka :
N
7
BaTiO
3
= N
8
CO
2
= 0,999 N
6
BaCO
3
N
6
BaCO
3
= 9,0973 kmolhari N
6
TiO
2
= 9,0973 kmolhari
LA-1 Furnace
Universitas Sumatera Utara
Maka, F
6
BaCO
3
= 9,0973 x 197,336 = 1795,23 kghari
F
6
TiO
2
= 9,0973 x 79,866 = 726,56 kghari
F
8
CO
2
= 9,0946 x 44,0095 = 400,30 kghari
F
7
BaCO
3
= 9,0955 - 9,0946 x 197,336 = 0,180 kghari
F
7
TiO
2
= 9,0955 - 9,0946 x 79,866 = 0,072 kghari
F
6
total = F
6
BaCO
3
+ F
6
TiO
2
= 1795,23 kghari + 726,56 kghari = 2521,79 kghari
2. Pneumatic Press
4 5
BaCO
3
BaCO
3
TiO
2
TiO
2
Neraca Massa Total F
4
= F
5
=F
6
= 2521,79 kghari Neraca Massa Komponen :
F
4
BaCO
3
= F
5
BaCO
3
= 1795,23 kghari F
4
TiO
2
= F
5
TiO
2
= 726,56 kghari
3. Mixer
3 4
BaCO
3
BaCO
3
TiO
2
TiO
2
Neraca Massa Total F
3
= F
4
= 2521,79 kghari LA-2
Pneumatic Press
Mixer
Universitas Sumatera Utara
Neraca Massa Komponen : F
3
BaCO
3
= F
4
BaCO
3
= 1795,23 kghari F
3
TiO
2
= F
4
TiO
2
= 726,56 kghari
4. Conveyor
BaCO
3
TiO
2
1 2
3
BaCO
3
TiO
2
Neraca Massa Total F
1
+ F
2
= F
3
= 2521,79 kghari Neraca Massa Komponen :
F
1
BaCO
3
= F
3
BaCO
3
= 1795,23 kghari F
2
TiO
2
= F
3
TiO
2
= 726,56 kghari
Perhitungan Maju 1.
Conveyor
BaCO
3
TiO
2
1 2
3
BaCO
3
TiO
2
Neraca Massa Total F
1
+ F
2
= F
3
= 2521,79 kghari Neraca Massa Komponen :
LA-3
Conveyor
Conveyor
Universitas Sumatera Utara
F
1
BaCO
3
= F
3
BaCO
3
= 1795,23 kghari F
2
TiO
2
= F
3
TiO
2
= 726,56 kghari
2. Mixer
3 4
BaCO
3
BaCO
3
TiO
2
TiO
2
Neraca Massa Total F
3
= F
4
= 2521,79 kghari Neraca Massa Komponen :
F
3
BaCO
3
= F
4
BaCO
3
= 1795,23 kghari F
3
TiO
2
= F
4
TiO
2
= 726,56 kghari
3. Pneumatic Press
4 5
BaCO
3
BaCO
3
TiO
2
TiO
2
Neraca Massa Total F
4
= F
5
= 2521,79 kghari Neraca Massa Komponen :
F
4
BaCO
3
= F
5
BaCO
3
= 1795,23 kghari F
4
TiO
2
= F
5
TiO
2
= 726,56 kghari LA-4
Mixer
Pneumatic Press
Universitas Sumatera Utara
4. Furnace
8 CO
2
6 7
BaCO
3
BaTiO
3
TiO
2
BaCO
3
s + TiO
2
s BaTiO
3
s + CO
2
g Neraca Massa total : F
6
= F
7
+ F
8
Neraca masing – masing komponen :
F
7
BaTiO
3
= 2121,212 kghari N
7
BaTiO
3
= 9,0964 kmolhari Kemurnian produk yang diinginkan adalah 99,99 yang berfasa padatan sehingga
banyaknya massa mol BaCO
3
dan TiO
2
yang bereaksi adalah sebesar 99,99 agar didapat kemurnian produk yang diinginkan, maka :
N
7
BaTiO
3
= N
8
CO
2
= 0,999 N
6
BaCO
3
N
6
BaCO
3
= 9,0973 kmolhari N
6
TiO
2
= 9,0973 kmolhari Maka,
F
6
BaCO
3
= 9,0973 x 197,336 = 1795,23 kghari
F
6
TiO
2
= 9,0973 x 79,866 = 726,56 kghari
F
8
CO
2
= 9,0946 x 44,0095 = 400,30 kghari
F
7
BaCO
3
= 9,0955 - 9,0946 x 197,336 = 0,180 kghari
F
7
TiO
2
= 9,0955 - 9,0946 x 79,866 = 0,072 kghari
F
6
total = F
6
BaCO
3
+ F
6
TiO
2
= 1795,23 kghari + 726,56 kghari = 2521,79 kghari
LA-5
Furnace
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS
Basis Perhitungan : 1 hari operasi
Satuan operasi : kJhari
Temperatur : 28
O
C
Neraca panas menggunakan rumus – rumus perhitungan sebagai berikut :
Perhitungan Cp padatan Jmol.K dengan menggunakan metode Hurst dan Harrison, dimana nilai kontribusi unsur atom, yaitu :
Tabel LB.1 Tebel Kontribusi Unsur Atom dengan Metode Hurst dan Harrison Unsur Atom
∆
E
Ba 32,37
Ti 27,24
O 13,42
C 10,89
Sumber : Perry, 1999 Rumus Metode Hurst dan Harrison :
C
PS
= .
∆
=1
Dimana : C
PS
= Kapasitas panas padatan Jmol.K n
= Jumlah unsur atom yang berbeda dalam suatu senyawa Ni
= Jumlah unsur atom i dalam senyawa ∆ = Nilai dari kontribusi unsur atom i pada tabel LB.1
Menghitung Cp. BaCO
3
pada 28
O
C : Cp
= ∆E
Ba
+ ∆E
C
+ 3 ∆E
O
= 32,37 + 10,89+ 3 13,42 = 83,52 Jmol.K
Menghitung Cp TiO
2
pada 28
O
C : Cp
= ∆E
Ti
+ 2 ∆E
O
= 27,24 + 2 13,42
LB-1
Universitas Sumatera Utara
= 54,08 Jmol.K Menghitung Cp BaTiO
3
pada 28
O
C : Cp
= ∆E
Ba
+ ∆E
Ti
+ 3 ∆E
O
= 32,37 + 27,24+ 3 13,42 = 99,87 Jmol.K
Dari data tabel kontribusi atom maka didapat Cp padatan, yaitu : Tabel LB.2 Kapasitas Panas Padatan
Senyawa Cpjmol.k
BaCO
3
83,52 TiO
2
54,08 BaTiO
3
99,87 Dari data entalpi pembentukan ∆H
f O
kkalmol pada suhu 25
O
C, yaitu : Senyawa
∆H
f O
kkalmol BaCO
3
-289,9 TiO
2
-225,79 BaTiO
3
4,23 CO
2
-94,5 Sumber : Perry, 1999
LB.1 Furnace
8 CO
2
6 7
BaCO
3
BaTiO
3
TiO
2
Panas masuk furnace =
6 301,15
298,15
Tabel LB.3 Panas Masuk Furnace
Alur Komponen
Fkghari Nkmolhari
N1∫Cp dT
6 BaCO
3
1.795,23 9,0973
TiO
2
726,56 9,0973
Q
in
LB-2
Furnace
Universitas Sumatera Utara
Panas Keluar Furnace = ∑N
7 BaTiO3
1623 ,15 301,15
+ ∑N
8 CO2
1623 ,15 301,15
= 9,0964 kmolhari x 99,87 Jmol.K1623,15-301,15+9,0964 kmolhari x68.723,94 Jmol
= 1.826.123,495 kJhari BaCO
3
s + TiO
2
s BaTiO
3
+ CO
2
g
Reaksi : ∆Hr = ∆H
f BaTiO3 +
+ ∆H
f CO2
- ∆H
f BaCO3
- ∆H
f TiO3
= 4,23 + -94,5 – -289,9 – -225,79
= 425,42 jmol 1.Panas Reaksi Pembakaran
∆H
R
1.623,15 = ∆H
R
298,15 + ∑σ
1623 ,15 298,15
∑σ
3 1623 ,15
298,15
= -183,52x1.623,5-298,15 = -110,644 jmol
∑σ
2 1623 ,15
298,15
= - 1 54,08 x 1.623,15-298,15 = - 71,656 jmol
∑σ
3 1623 ,15
298,15
= 99,87 x1.623,15 – 298,15 = 132.327,75 jmol
1623 ,15 298,15
2
=1x19,021.623,15-298,15 +
0,0796 2
1.623
2
– 298,15
2
–
7,37 3
x10
-5
1.623.15
3
– 298,15
3
+
3,746 4
x 10
- 8
1.623,15
4
– 298,15
4
–
8,133 5
x 10
-12
1.623,15
5
-298, 15
5
= 68.723, 945 jmol ∆Hr
= 425,42 + -110,644+- 71,656+ 132.327,75 + 68.723, 945
= 19.157,115 jmol r
= 9,0964 kmolhari LB-3
Universitas Sumatera Utara
r ∆Hr
= 174.260,99 kJhari Panas yang dibutuhkan :
Q = Q
out
– Q
in
+ r ∆Hr
= 1.826.123,495 kJhari – 0 kJhari + 174.260,99
kJhari = 2.000.384,49 kJhari
LB-4
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN C SPESIFIKASI PERALATAN
Spesifikasi peralatan dihitung berdasarkan urutan peralatan dalam flowsheet pembuatan keramik barium titanat.
LC.1 Gudang Penyimpanan TiO
2
G - 101
Fungsi : Tempat Penyimpanan TiO
2
sebelum di proses selama 30 hari Bentuk
: Bangunan berbentuk balok dengan atap berbentuk limas Bahan
: Beton Kondisi penyimpanan : Tekanan
: 1 atm Suhu
: 30 C
Jumlah Gudang : 1 unit
TiO
2
yang diangkut dengan truk dimasukkan langsung kegudang penyimpanan dengan kapasitas 30 hari. TiO
2
ditempatkan dalam sak – sak dengan berat 50 kg.
Jadi 1 sak memuat : Valume TiO
2
=
2 2
=
50 4.000
3
= 0,0125 m
3
sak Kebutuhan TiO
2
= 726,56 kghari Banyak sak yang dibutuhkan dalam 30 hari :
Jumlah sak 50 kg =
726,56 30
50
= 435,94 sak Volume total sak dalam 30 hari = 0,0125 x 435,94
= 5,4492 m
3
Faktor kosong ruangan = 20 dan area jalan dalam gudang = 20 , sehingga : Volume gedung yang dibutuhkan = 1,4 x 5,4492 m
3
= 7,6289 m
3
Bangunan diperkirakan dibangun dengan panjang 2,5 m, dengan tinggi tumpukan TiO
2
2 m, sehingga : V = p x l x t
7,6289 = 2,5 x l x 2
LC-1
Universitas Sumatera Utara
l = 1.526 m Tinggi bangunan direncanakan 2x tinggi tumpukan bahan baku = 4 m. Sehingga,
ukuran bangunan gedung yang digunakan adalah : Panjang
= 2,5 m Lebar
= 2 m Tinggi
= 4 m
LC.2 Gudang Penyimpanan BaCO
3
G - 102
Fungsi : Tempat penyimpanan BaCO
3
sebelum diproses selama 30 hari
Bentuk : Bangunan berbentuk balok dengan atap berbentuk limas
Bahan Kontruksi : Beton
Kondisi penyimpanan : Tekanan : 1 atm
Suhu : 30
O
C Jumlah gudang
: 1 unit BaCO
3
yang diangkut dengan truk dimasukkan langsung ke gudang penyimpanan dengan kapasitas 30 hari, BaCO
3
ditempatkan dalam sak – sak dengan berat 50 kg.
Valume BaCO
3
=
3 3
=
50 4.286
3
= 0,01167m
3
sak Kebutuhan BaCO
3
= 1795,23 kghari Banyak sak yang dibutuhkan dalam 30 hari :
Jumlah sak 50 kg =
1795,23 30
50
= 1.077,14 sak Volume total sak dalam 30 hari = 0,01167 x 1.077,14
= 12,566 m
3
Faktor kosong ruangan = 20 dan area jalan dalam gudang = 20 , sehingga : Volume gedung yang dibutuhkan = 1,4 x 12,566 m
3
= 17,59 m
3
LC-2
Universitas Sumatera Utara
Bangunan diperkirakan dibangun dengan panjang 4 m, dengan tinggi tumpukan BaCO
3
2 m, sehingga : V = p x l x t
17,59 = 4 x l x 2 l = 2,199 m
Tinggi bangunan direncanakan 2x tinggi tumpukan bahan baku = 4 m. Sehingga, ukuran bangunan gedung yang digunakan adalah :
Panjang = 4 m
Lebar = 2,5 m
Tinggi = 4 m
LC.3 Bucket Elevator BE - 103
Fungsi : Mengangkut TiO
2
dari gudang penyimpanan ke silo Bentuk
: Continuous – Bucket elevator
Bahan Kontruksi : Malleable - iron
Kondisi penyimpanan : Tekanan : 1 atm
Suhu : 30
O
C Jumlah
: 1 unit Faktor kelonggaran
: 12 PerryGreen, 1997
Laju umpan = 726,56 kghari = 30,27 kgjam
Kapasitas total conveyor = 1 + faktor keamanan x Laju umpan
= 1 + 0,12 x 30,27 kgjam = 33,90 kgjam
= 0,0339 tonjam Untuk bucket elevator kapasitas 2 tonjam, spesifikasi :
- Tinggi elevator = 25 ft
PerryGreen,1997 - Ukuran bucket
= 6 x 4 x 4,25 in - Jarak antar bucket
= 12 in Perhitungan daya yang dibutuhkan P :
P = 0,07 m
0,63
∆Z Timmerhaus,2004
Dimana : P = Daya kW
M = Laju Alir Massa kgs LC-3
Universitas Sumatera Utara
∆Z = Tinggi Elevator m m = 33,90 kgjam = 0,0094 kgs
∆Z= 25 ft = 7,62 m P = 0,07 0,0094
0,63
7,62 = 0,028 kW = 0,03785 hp
Efisiensi motor = 80 Daya yang dibutuhkan = 0,03785 hp0,8 = 0,047 hp
Maka dipakai motor dengan daya ½ hp
LC.4 Bucket Elevator BE
– 104
Fungsi : mengangkut BaCO
3
dari gudang penyimpanan BaCO
3
ke silo Jenis
: Continuous – bucket Elevator
Bahan konstruksi : Malleable
– iron Jumlah
: 1 unit Kondisi penyimpanan
: Tekanan : 1 atm
Suhu : 30
O
C Faktor kelonggaran
= 12 Perry Green, 1997
Laju umpan = 1795,23 kghari = 74,80 kgjam Kapasitas total conveyor
= 1 + faktor keamanan x Laju umpan = 1 + 0,12 x 74,80 kgjam
= 83,77 kgjam = 0,0838 tonjam
Untuk bucket elevator kapasitas 2 tonjam, spesifikasi : - Tinggi elevator
= 25 ft Perry Green,
1997 - Ukuran elevator
= 6 x 4 x 4,25 in - Jarak antar bucket
= 12 in Perhitungan daya yang dibutuhkan P :
P = 0,07 m
0,63
∆Z Timmerhaus, 2004
Dimana : P = Daya kW m = laju alir massa kgs
LC-4
Universitas Sumatera Utara
∆Z= tinggi elevator m M = 83,77 kgjam = 0,0233 kgs
∆Z = 25 ft = 7,62 m 1 hp = 0,74570 kW
P = 0,07 0,0233
0,63
7,62 = 0,05 kW = 0,067 hp
Efisiensi motor = 80 Daya yang dibutuhkan = 0,067 hp0,8 = 0,084 hp
Maka dipakai motor dengan daya ½ hp.
LC.5 Silo S-110
Fungsi : menampung TiO
2
dari Bucket elevator Jenis
: mass-flow silo Jumlah
: 1 unit Kondisi operasi
: Temperatur T : 30
C Tekanan P
: 1 atm Desain alat untuk silo
Valley bentuk bawah valley
Laju alir masuk : 726,565 kghari = 30,27
ρ
TiO 2
: 4000 kgm
3
Kebutuhan perancangan: 7hari Untuk kapasitas 1 minggu hari dapat dihitung :
F
TiO 2
= 30,27 kgjam x 7 hari x 24 jamhari = 5085,95 kg
Volume Tio
2
=
2 2
=
5085 ,95 4000
3
= 1,27 m
3
Faktor kelonggaran = 20 Volume yang dibutuhkan = 1,2 1,27m
3
= 1,526 m
3
LC-5
Universitas Sumatera Utara
Diameter dan tinggi silo Volume silo V
s
Vs =
1 4
πDi
2
H; asumsi : Di:H=1:3 Vs =
3 4
πDi
3
brownell,1959 1,526
=
3 4
πDi
3
Di
3
= 0,648 m
3
Di = 0,865 m
H = 3 x D
i
= 3 x 0,865 m= 2,6 m Volume valley Vv
Diasumsikan perbandingan diameter dan tinggi silo dan valley 5:1, maka Diameter valley adalah 15 x 0,865 m = 0,173 m
Tinggi valley adalah 15 x 2,6 m = 0,52 m Ukuran Bin opening valley = B =0,10 m
Dan θ yang sesuai adalah 22
LC.6 Silo S-111
Fungsi : menampung BaCO
3
dari Bucket elevator Jenis
: mass-flow silo Jumlah
: 1 unit Kondisi operasi
: Temperatur T : 30
C Tekanan P
: 1 atm Desain alat untuk silo
Valley bentuk bawah valley
Laju alir masuk : 1795,23kghari = 74,80 kgjam
ρ
BaCO3
: 4286 kgm
3
Kebutuhan perancangan: 7hari Untuk kapasitas 1 minggu hari dapat dihitung :
LC-6
Universitas Sumatera Utara
F
BaCO3
= 74,80 kgjam x 7 hari x 24 jamhari = 12.566,6 kg
Volume
BaCO3
=
BaCO 3 BaCO 3
=
12.566,6 4286
3
= 2,932 m
3
Faktor kelonggaran = 20 Volume yang dibutuhkan = 1,2 2,932 m
3
= 3,52 m
3
Diameter dan tinggi silo Volume silo V
s
Vs =
1 4
πDi
2
H; asumsi : Di:H=1:3 Vs =
3 4
πDi
3
brownell,1959 3,52
=
3 4
πDi
3
Di
3
= 1,490 m
3
Di = 1,143 m
H = 3 x D
i
= 3 x 1,143 m= 3,43 m Volume valley Vv
Diasumsikan perbandingan diameter dan tinggi silo dan valley 5:1, maka Diameter valley adalah 15 x 1,143 m = 0,229m
Tinggi valley adalah 15 x 3,43 m = 0,686m Ukuran Bin opening valley = B =0,15 m
Dan θ yang sesuai adalah 22
LC.7 Screw conveyor SC-112
Fungsi : mengangkut TiO
2
menuju Mixer Bahan Konstruksi
: Carbon steel Kondisi operasi
: Tekanan : 1 atm Suhu
: 30 atm
Jumlah : 1 unit
Data : F
TiO2
= 726,56 kghari = 30,27 kgjam = 0,0084 kgs ρ
TiO2
= 4000 kgm
3
LC-7
Universitas Sumatera Utara
Direncanakan dalam suatu proses cukup ditempuh 16 jam kerja 10 menit Panjang screw conveyor diperkirakan = 20 m = 65,616 ft
Laju volumetrik conveyor : =
30,27 4000
3
1 16
= 0,0454 m
3
jam = 1,2614x10
-5
m
3
s Daya conveyor, P = 0,07 F
0,82
L Dimana :
P = Daya conveyor kW F = Laju alir massa kgs
L = Jarak angkut m Maka P = 0,07 x 0,0084
0,82
x 20 = 0,02780 kW
= 0,03730 hp Efisiensi motor = 80
Daya yang dibutuhkan = 0,03730 hp0,8 = 0,0466 hp Maka dipakai motor dengan daya ½ hp
LC.8 Screw Conveyor SC-113
Fungsi : Mengangkut BaCO
3
menuju Mixer Bahan Konstruksi
: Carbon steel Kondisi operasi
: Tekanan : 1 atm Suhu
: 30 C
Jumlah : 1 unit
Data : F
BaCO3
= 1795,23 kghari = 74,780 kgjam = 0,02078 kgs ρ
BaCO3
= 4.286 kgm
3
Direncanakan dalam satu proses cukup ditempuh 16 jam kerja 10 menit Panjang screw conveyor diperkirakan = 20 m = 65,616 ft
Laju volumetrik conveyor : =
74,780 4286
3
1 16
= 0,1047 m
3
jam = 2,9087x 10
-5
m
3
s Daya Conveyor, P = 0,07 F
0,82
L LC-8
Universitas Sumatera Utara
Dimana : P = Daya conveyor kW
F = Laju alir massa kgs L = Jarak angkut m
Maka P = 0,07 x 0,02078
0,82
x 20 = 0, 0582 kW
= 0,0780 hp Efisiensi motor = 80
Daya yang dibutuhkan = 0,0780 hp0,8 = 0,0979 hp Maka dipakai motor dengan daya ½ hp
LC.9 mixer M-114
Fungsi : Mencampurkan semua bahan baku agar menjadi
homogen Jenis
: Ribbon mixer Jumlah
: 1 unit Bahan Konstruksi
: Carbon steel Kondisi Operasi
: Tekanan : 1 atm Suhu
: 30 C
Perhitungan dimensi pencampuran Tabel LC.1 komposisi bahan yang masuk ke Mixer M-114
Laju Alir kgjam
ρ kgm
3
V
campuran
M
3
jam BaCO
3
1795,23 4.286
0,4189 TiO
2
726,565 4.000
0,1816 Total
2521,79 4.119,26
0,6005 Laju massa = 2521,79 kgjam
Waktu tinggal = 4 jam Perhitungan :
a. Volume Tangki Volume campuran, V
1
= 0,6005m
3
jam x 4 jam = 2,402 m
3
Volume tangki, V
t
= 1,2 2,402 = 2,8824 m
3
b. Diameter dan tinggi shell LC-9
LC-10
Universitas Sumatera Utara
Direncanakan : H
s
= D
t
1:1 Dimana : H
s
= tinggi shell D
t
= diameter dalam tangki - Volume shell tangki V
s
V
s
=
4 2
� =
4 2
=
4 3
perry, 2007 - Volume tutup tangki Ve
Ve =
24 3
brownell Yaoung, 1959 - Volume tangki V
V = Vs + Ve
=
7 24
3
2,8824 m
3
=
7 24
3 3
= 3,1473 m
3
= 1,4655 m = 4,808 ft = 57,696in H
s
= 1,4655 m = 4,808 ft = 57,696in c. Diameter dan tinggi tutup
Diameter tutup = diameter tangki = 1,4655 m Rasio axis = 2:1
Tinggi tutup = ½
1,4655 2
= 0,3664 m Maka, tinggi total tangki = 1,4655 m + 0,3664 m = 1,832 m
d. Tebal shell tangki Untuk cylindrical shells :
=
. .
−0,6
+ Timmerhaus, 2004
Dimana : P = maximum allowable internal pressure
r = jari- jari tangki S = maximum allowable working stress
Ej = joint efficiency
Cc= allowance for corrosion LC-11
Universitas Sumatera Utara
Tekanan udara luar, P
o
= 1 atm = 101, 325 kPa P = FA = 2521,79kgjam4 jam9,8 ms
2
[π41,8435 m
2
] = 37.054,38 Nm
2
= 37,05 Kpa P
operasi
= P
o
+ P = 101,325 kPa + 37,05 kPa = 138,379 kPa
Faktor keamanan = 20 P
design
= 1,2 138,379 kPa = 166,055 kPa = 24,084 psi
Untuk bahan konstruksi Carbon steel, SA – 285, Grade C :
S = 13.750 psi Ej = 0,85
C = 0,02 intahun n = 10 tahun
Cc = 0,02 intahun x 10 tahun = 0,2 in =
. .
−0,6
+ =
24,084 57,696
13.750 0,85 −0,6 24,084
= 0,119
Maka tebal shell yang dibutuhkan = ½ in e. Tebal tutup tangki
Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Maka tebal shell standart yang digunakan = ½ in
Brownell,1959 f. Sistem pengaduk
Jenis pengaduk : Double helical ribbon Untuk ribbon blender kecepatan yang dipakai adalah 280 ftmin
tabel 19.2 perrys Daya motor yang digunakan 1 hp
Untuk Double helical ribbon standart Geankoplis, 2003, diperoleh :
Universitas Sumatera Utara
DaDt = 13 : Da = 13 x 1,4655 m = 0,4885 m
WDa = 15 : W = 15 x 0,4885 m = 0,0977 m
Dimana : Dt = diameter tangki
Da = diameter helical W = lebar blade pada helical
LC.10 Screw Conveyor SC-210
Fungsi : Mengangkut campuran BaCO
3
dan TiO
2
menuju Pneumatic press.
Bahan Konstruksi : Carbon steel
Kondisi operasi : Tekanan : 1 atm
Suhu : 30
C Jumlah
: 1 unit Data :
F
campuran
= 2521,79 kghari = 105,075kgjam = 0,0292 kgs Ρ
campuran
= 4.119,26 kgm
3
Direncanakan dalam satu proses cukup ditempuh 16 jam kerja 10 menit Panjang screw conveyor diperkirakan = 20 m = 65,616 ft
Laju volumetrik conveyor : =
105,075 4.119,26
3
1 16
= 0,1530 m
3
jam = 4,2514 x 10
-5
m
3
s Daya Conveyor, P = 0,07 F
0,82
L Dimana :
P = Daya conveyor kW F = Laju alir massa kgs
L = Jarak angkut m Maka P = 0,07 x 0,0292
0,82
x 20 = 0, 077 kW
= 0,1035 hp Efisiensi motor = 80
Daya yang dibutuhkan = 0,1035 hp0,8 = 0,130 hp LC-12
Universitas Sumatera Utara
Maka dipakai motor dengan daya ½ hp
LC.11 Pneumatic press P-211
Fungsi : Tempat mencetak campuran menjadi blok keramik
Bahan konstruksi : Plat baja
Kondisi operasi : Tekanan : 1 atm
Suhu : 30
C Jumlah
: 1 unit =
2
4
− Heine, 1967
Dimana : P
= Tekanan Udara, umumnya 90-110 psi dc
= Diameter piston in W
= Berat total lbm Faktor toleransi
= 10 W
= 100+10 x 20 kg = 22 kg = 4,85 lb dc
=
+
2
=
16+4,85 3,14 100
2
= 0,066 in
LC.12 Belt Conveyor BC-212
Fungsi : Mengangkut blok keramik ke gudang penyimpanan
sementara Jenis
: Horizontal belt conveyor Bahan Konstruksi
: Carbon Steel Kondisi Operasi
: Tekanan : 1 atm
Suhu : 30
atm Jumlah
: 1 unit Data :
Jumlah materi : 2521,79kghari = 105,075 kgjam
Faktor kelonggaran : 20 LC-13
Universitas Sumatera Utara
Kapasitas materi : 1,2 x 105,075 kgjam = 126,09 kgjam = 0,126
tonjam Panjang
: 20 ft Menghitung daya conveyor :
P = P
empty
+ P
horizontal
+ P
vertikal
Kecepatan conveyor µ dapat dihitung : Asumsi tebal belt conveyor 24 inci dengan angle of repose 20
maka dari tabel 5.5a wallas diperoleh data untuk conveyor = 87,9
µ =
0,126 87,9
x 100 = 0,1434 ftmenit
Menghitung daya empty Horsepower conveyor
dengan panjang 20 ft dan tebal belt conveyor 24 inci dapat dilihat dari grafik 5,5c wallas yaitu = 0,1 hp
P
empty
= 0,1434 x 0,1 = 0,01434 hp Menghitung daya horizontal
P
horizontal
= 0,4 + L300w100 Wallas,1988
= 20
cos 5 = 20,0764
P
horizontal
= 0,4+20,0764300 0,126100 =0,00059 hp Menghitung Daya vertikal
P
vertikal
= 0,001 H.w Wallas,1998
H = 20 tg 5
= 1,7498 ft P
vertikal
= 0,001 x 1,7498 x 0,126 = 0,00022 hp
Dengan demikian daya conveyor seluruhnya adalah : P
= 0,01434 hp + 0,00059 hp + 0,00022 hp = 0,01515 hp
Efisiensi motor 80 Daya yang diperlukan untuk menggerakkan motor ,0,1515 0,8 = 0,0189 hp
LC-14
Universitas Sumatera Utara
Maka digunakan motor standar dengan daya ½ hp
LC.13 Gudang Penyimpanan Sementara Blok Keramik G-213
Fungsi : Tempat penyimpanan sementara blok keramik selama
30 hari Bentuk
: Bangunan persegi dengan atap berbentuk limas Bahan
: Beton Kondisi operasi
: Tekanan : 1 atm Suhu
: 30 C
Jumlah : 1 unit
Perhitungan desain bangunan keramik yang telah dicetak memiliki berat 340,2504 grblok keramik
ρ
campuran
= 4.119,26 kgm
3
Volume produk keramik = Fρ =
0,34025 4.119,26
3
= 8,25 x 10
-5
m
3
blok Laju produk keramik = 2521,79 kghari = 105,075 kgjam
Perkiraan banyaknya blok keramik yang tersimpan didalam gudang sementara
jumlah blok 0,34025kg =
105,075 0,34025
= 308,82 blokjam Volume total : 308,82 blokjam x 8,25 x 10
-5
m
3
blok x 30 hari x 24 jamhari = 18,366 m
3
Faktor kosong ruangan = 20 dan area jalan dalam gudang = 20 ,
sehingga : Volume ruang yang dibutuhkan = 1,4 18,366 m
3
= 25,71 m
3
Bangunan diperkirakan dibangun dengan panjang 5 m,dengan tinggi tumpukan 2 m, sehingga : V
= p x l x t 25,71
= 5 x l x 2 L
= 2,57 m Tinggi bangunan direncanakan 2x tinggi tumpukan bahan baku = 5 m
LC-15
Universitas Sumatera Utara
Sehiggga ukuran bangun gedung yang digunakan adalah Panjang
= 5 m Lebar
= 3 m Tinggi
= 4 m
LC.14 Belt conveyor BC-310
Fungsi : Mengangkut blok keramik ke furnace
Jenis : Horizontal belt conveyor
Bahan Konstruksi : Carbon Steel
Kondisi Operasi : Tekanan
: 1 atm Suhu
: 30 atm
Jumlah : 1 buah
Data : Jumlah materi
: 2521,79kghari = 105,075 kgjam Faktor kelonggaran : 20
Kapasitas materi : 1,2 x 105,075 kgjam = 126,09 kgjam = 0,126
tonjam Panjang
: 20 ft Menghitung daya conveyor :
P = P
empty
+ P
horizontal
+ P
vertikal
Kecepatan conveyor µ dapat dihitung : Asumsi tebal belt conveyor 24 inci dengan angle of repose 20
maka dari tabel 5.5a wallas diperoleh data untuk conveyor = 87,9
µ =
0,126 87,9
x 100 = 0,1434 ftmenit
Menghitung daya empty Horsepower conveyor
dengan panjang 20 ft dan tebal belt conveyor 24 inci dapat dilihat dari grafik 5,5c wallas yaitu = 0,1 hp
P
empty
= 0,1434 x 0,1 = 0,01434 hp Menghitung daya horizontal
P
horizontal
= 0,4 + L300w100 Wallas,1988
LC-16
Universitas Sumatera Utara
= 20
cos 5 = 20,0764
P
horizontal
= 0,4+20,0764300 0,126100 =0,00059 hp Menghitung Daya vertikal
P
vertikal
= 0,001 H.w Wallas,1998
H = 20 tg 5
= 1,7498 ft P
vertikal
= 0,001 x 1,7498 x 0,126 = 0,00022 hp
Dengan demikian daya conveyor seluruhnya adalah : P
= 0,01434 hp + 0,00059 hp + 0,00022 hp = 0,01515 hp
Efisiensi motor 80 Daya yang diperlukan untuk menggerakkan motor 0,1515 0,8 = 0,0189 hp
Maka digunakan motor standar dengan daya ½ hp
LC.15 Furnace Q-311
Fungsi : Tempat peleburan BaCO
3
dan TiO
2
sehingga terjadi pembentukan keramik BaTiO
3
Jenis : Electric Furnace
Bahan Konstruksi : Refractory brik dengan dinding dalam
magnesite 86,8 Mgo, 6,3 Fe
2
O
3
, 3 CaO, 2,6 SiO
2
, dinding tengah kaolin insulating firebrick,
dinding luar carbon steel plate SA- grade B, dengan elektroda grafit.
Kondisi : Tekanan
: 1 atm Suhu
: 1350 C
Jumlah : 3 buah
LC-17
Universitas Sumatera Utara
Tabel C.2 Komposisi bahan yang masuk ke Elektric furnace Q-311
Komponen Laju alir
kgjam ρ
kgm
3
V
campuran
m
3
jam
BaCO
3
1794,80 4.286
0,4188
TiO
2
726,43 4.000
0,1816
Total 2521,23
4.119,26 0,6120
Reaksi yang terjadi di dalam furnace :
BaCO
3s
+ TiO
2
BaTiO
3s
+ CO
2
g Data :
Panas yang dihasilkan = 176.483.931,5 kJhari
Bahan menduduki 50 volume dalam tungku, residence time 10 jam. Volume tungku
=
0,5
= 2521,23
4.119,26
3
0,5 10
= 12,24
3
Rasio tinggi T terhadap diameter D adalah L:D = 1:1 Volume tangki, V
=14πD
2
L V
=1 4πD
3
12,24 m
3
=14πD
3
D
3
= 15,59 m
3
D = 2,498 m
L = 2,498 m
slate plate
T
T
3
LC-18
T
1
Magn esite
Fire bric
k T
2
Universitas Sumatera Utara
Tebal dinding tungku reduksi Suhu permukaan dalam tungku 1350
C = 1623,15 K
Suhu permukaan luar 28
C = 301,15 K
Asumsi heat loss yang terjadi pada dinding q
o
= 500 Btuft
2
.hr = 15.769, 53 Wm
2
Bird, dkk,2001 Magnesite
Tebal, ∆x = ∆x
1
T = 1350
C= 1623 K, k=1,46 Btu ft
2
.hr Fft=2,53 Wm. Perry Green,1997
T
1
= 1000 C
x
1
– x = kT
– T
1
x 1 Bird,dkk, 2001
∆x
1
= kT – T
1
x 1 = 2,531623,15
– 1273,15 x 115.769,53 = 0,056 m
Kaolin insulating firebrick Tebal, ∆x = ∆x
1
T
1
= 1000 C= 1273 K, k=0,23 Btu ft
2
.hr Fft=0,4 Wm.K Perry Green,1997
T
2
= 60 C
x
2
– x
1
= kT
1
– T
2
x 1 Bird,dkk, 2001
∆x
2
= kT
1
– T
2
x 1 = 0,41273,15-333,15 x 115.769,53
= 0,0315 m Carbon steel plate SA-135 Grade B
Tebal, ∆x = ∆x
3
T
3
= 28 C= 301,15 K, k
3
=45,17 Wm.K Perry Green,1997
x
3
– x
2
= kT
2
– T
3
x 1 Bird,dkk, 2001
∆x
3
= kT
2
– T
3
x 1 = 45,17333,15-301,15 x 115.769,53
= 0,6166 m Daya aktual yang dibutuhkan, Q = 2.000.384,486 kJhari
Lamp.B LC-19
Universitas Sumatera Utara
= 23,15 kW Daya, P
=
Q η
=
23,15 0,96
= 24,1173 kW = 32,34 hp
LC.16 Blower JB-314
Fungsi : Mengalirkan gas CO
2
dari furnace ke lingkungan Jenis
: Blower sentrifugal Bahan Konstruksi
: Commercial steel Kondisi Operasi
: Tekanan : 1 atm
Suhu : 30
C Jumlah
: 1 unit
Perhitungan desain Blower : Laju alir = 400,33 kghari = 16,68 kgjam
ρ = 1977 kgm
3
Laju alir volumetrik gas, Q =
16,68 1977
= 0,0084 m
3
jam Efisiensi blower 75 sehingga daya blower dapat dihitung dengan persamaan :
P =
144 33.000
P =
144 0,75 0,0084 33.000
P = 2,76 x 10
-5
Hp Maka dipilih Blower dengan daya motor ½ Hp.
LC.17 Belt conveyor BC- 312
Fungsi : Mengangkut blok keramik ke gudang penyimpanan
produk Jenis
: Horizontal belt conveyor Bahan Konstruksi
: Carbon Steel Kondisi Operasi
: Tekanan : 1 atm
Suhu : 30
atm LC-20
Universitas Sumatera Utara
Jumlah : 1 unit
Data : Jumlah materi
: 2121,21 kghari = 88,384 kgjam Faktor kelonggaran
: 20 Kapasitas materi
: 1,2 x 88,384 kgjam = 106,06 kgjam = 0,106 tonjam Panjang
: 50 ft Menghitung daya conveyor :
P = P
empty
+ P
horizontal
+ P
vertikal
Kecepatan conveyor µ dapat dihitung :
Asumsi tebal belt conveyor 24 inci dengan angle of repose 20 maka dari tabel 5.5a
wallas diperoleh data untuk conveyor = 87,9 µ =
0,106 87,9
x 100 = 0,1206 ftmenit
Menghitung daya empty Horsepower conveyor
dengan panjang 50 ft dan tebal belt conveyor 24 inci dapat dilihat dari grafik 5,5c wallas yaitu = 0,1 hp
P
empty
= 0,1206 x 0,1 = 0,01206 hp Menghitung daya horizontal
P
horizontal
= 0,4 + L300w100 Wallas,1988
= 50
cos 5 = 50,19
P
horizontal
= 0,4+50,19300 0,106100 = 0,00060 hp Menghitung Daya vertikal
P
vertikal
= 0,001 H.w Wallas,1998
H = 50 tg 5 = 4,374 ft
P
vertikal
= 0,001 x 4,374 x 0,106 = 0,00046 hp
Dengan demikian daya conveyor seluruhnya adalah : P
= 0,01206 hp + 0,00060 hp + 0,00046 hp LC-21
Universitas Sumatera Utara
= 0,01313 hp Efisiensi motor 80
Daya yang diperlukan untuk menggerakkan motor 0,01313 0,8 = 0,0164 hp Maka digunakan motor standar dengan daya ½ hp
LC.18 Gudang Penyimpanan Keramik BaTiO
3
G-313
Fungsi : Tempat penyimpanan keramik BaTiO
3
selama 30 hari Bentuk
: Bangunan persegi dengan atap berbentuk limas Bahan
: Beton Kondisi operasi
: Tekanan : 1 atm Suhu
: 30 C
Jumlah : 1 unit
Perhitungan desain bangunan Keramik BaTiO
3
di cetak dalam bentuk blok, setiap blok mempunyai ukuran yang bervariasi, desain keramik BaTiO
3
diperkirakan sebagai berikut : Mempunyai ukuran :
Volume : 0,0000825 m
3
=82,5 cm
3
Massa : 340,2504 gr
Direncanakan ukuran blok : Panjang
: 8 cm Lebar
: 5 cm Tinggi
:2,065 cm Didalam satu kotak terdapat: 10 buah
Dihasilkan 7411,6 blok keramik BaTiO
3
per hari atau 741,16 kotak, Dengan Faktor kosong ruangan fk kotak
= 20 Volume kotak
: 0,0000825 m
3
x 10 lebar x 1,2 = 0,00099 m
2
Volume keramik selama 30 hari = 741,16 kotakhari x 0,00099 m
3
kotak x 30 hari = 22,05 m
3
Faktor kosong ruangan fk = 20 dan area jalan dalam gudang = 20 ,
sehingga : Volume ruang yang dibutuhkan, V
g
= 1+fk x fj x V = 1 + 0,2 x 0,2 x 22,05 m
3
LC-22
Universitas Sumatera Utara
= 30,873 m
3
Direncanakan : 1. Panjang gedung penyimpanan 5 m, dengan tinggi tumpukan 2 m, sehingga :
V = p x l x t
30,873 = 5 x l x 2
L = 3,0873 m
2. Tinggi bangunan direncanakan 2x tinggi tumpukan bahan baku = 4 m Sehiggga ukuran bangun gedung yang digunakan untuk penyimpanan keramik
BaTiO
3
adalah : Tinggi gudang
= 4 m Panjang gudang
= 5 m Lebar gudang
= 3,5 m LC-23
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS
D.1 Tangki Bahan Bakar TB
Fungsi : Menyimpan bahan bakar solar selama 7 hari
Bentuk : Selinder tegak dengan alas dan tutup datar
Bahan Kontruksi : Carbon steel SA-53, grade B
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur : 30
C Tekanan
: 1 atm Laju massa solar
: kgjam Densitas solar
: 0,89 kgl = 55,56 lbmft
3
= 890,0712 kgm
3
Perry Green,1997 Kebutuhan perancangan
: 24 jam Faktor keamanan
: 20
Perhitungan Ukuran Tangki a. Volume solar Va =
6,468
kg jam
x 24 jamx 7 hari 890,0712
= 1,2208
3
Volume tangki, V
t
= 1,2 x 1,2208 m
3
= 1,465 m
3
b. Diameter dan tebal tangki Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 2 : 3
= �
4 =
1 4
� 1,465
3
= 1
4
2
3 2
1,465
3
= 3
8
3
D = 1,2440 m H = 1,8660 m
c. Tinggi cairan dalam tangki
LD-1
Universitas Sumatera Utara
Tinggi cairan dalam tangki =
volume cairan x tinggi silinder volume tangki
=
1,2208 1,8660 1,465
= 1,555 d. Tebal tangki
Tekanan hidrostatik P
= ρ x g x t = 890,0712 kgm
3
x 9,8 mdet
2
x 1,555 m = 13.565,75 kPa
Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P = 13.565,75 kPa + 101,325 kPa = 13.667,076 kPa
Faktor kelonggaran = 20
P
design
= 1,2 13.667,076 kPa = 16.400,490 kPa Joint efficiency
E = 0,8
Timmerhaus, 2004 Allowable stress
S = 12.650 psia = 87.218,714 kPa Tebal shell tangki :
t =
2 −1,2
=
16.400,490 1,2440
2 87.218,714
0,8 − 1,2 16.400,490
= 0,1702 in Faktor korosi = 18 in
Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,1702 in = 18 in = 0,295 in
Tebal shell standar yang digunakan = 0,3 in
D.2 Pompa Utilitas PU - 01
Fungsi : memompa bahan bakar ke generator
Jenis : pompa sentrifugal
Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : commercial steel
Kondisi operasi :
- Temperatur : 30
C - Tekanan
: 1 atm - Densitas solar
: 0,89 kgl = 55,56 lbmft
3
Perry green, 1997 LD-2
Universitas Sumatera Utara
- Viskositas solar µ : 1,1 cp = 7.392,1x 10
0,4
lbmft.jam Perry green, 1997
- Laju alir massa F : 5,7566 kgjam = 0,00353 lbms
Laju alir volumetrik Q =
0,00353 55,56
3
= 6,345 10
−5 3
Diameter optimum, De = 3,9 Q
0,45
ρ
0,13
Timmerhaus, 2004 = 3,9 6,345 10
−5
ft
3
s
0,45
55,56 lbmft
3 0,13
= 0,08490 ft = 1,02 in
Dari tabel A.5-1 geankoplis, 1997. Dipilih pipa comercial steel : Ukuran nominal
: 2 ½ in Schedule number
: 40 Diameter dalam ID
: 2,469 in = 0,2057 ft Diameter luar OD
: 2,875 in = 0,2396 ft Inside sectional area A
: 0,03322 ft
2
Kecepatan linear, v = QA =
6,345 10
−5 3
0,03322
2
= 0,0019 fts Bilangan reynold, N
Re
=
µ
=
55,56
3
0,0019 0,2057 7,392 10
−4
= 0,0295 aliran laminer Untuk pipa commercial steel diperoleh harga
ɛ = 0,00015 ft geankoplis, 1997 Pada N
Re
= 0,0295 dan ɛD =
0,00015 ft 0,2057 ft
= 0,0007 diperoleh harga factor fanning Gambar 2.10-3, f = 0,006 Geankoplis, 1997.
Friction loss : 1 sharp edge entrance
h
c
= 0,5 1 −
2 1
2
2
= 0,5 1 − 0
0,0019
2
2 1 32,174
h
c
= 2,83 x 10
-8
ft.lbflbm 3 elbow 90
h
f
= nKf
2
2
= 30,75
0,0019
2
232,174
= 0,136 ft.lbflbm 1 check valve h
f
= nKf
2
2
= 12
0,0019
2
232,174
= 1,134 10
7
ft. lbflbm Pipa lurus 50 ft F
f
= 4f
∆
2
2
= 4 0,006
50 0,0019
2
1,9717232,174
LD-3
Universitas Sumatera Utara
F
f
= 3,56 x 10
-5
ft.lbflbm 1 sharp edge exict h
ex
= n 1 −
2 1
2
2
2
= 1 1 − 0
2 0,0019
2
2 1 32,174
H
ex
= 6,67 x 10
-8
ft.lbflbm Total friction loss
ƩF = 0,13597 ft.lbflbm
Dari persamaan Bernouli :
1 2gc
v
2 2
− v
2 1
+
g gc
z
2
− z
1
+
P
2
−P
1
ρ
+ ƩF + W
s
= 0 Geankoplis, 1997
Dimana : V
1
=V
2
∆V
2
= 0 P
1
= P
2
∆P = 0
Tinggi pemompaan, ∆Z = 10 ft 0 +
32,174 32,174
10 + 0 + 0,13597 + = 0
-W
s
= 10,13597 ft.lbflbm Efisiensi pompa,
� = 80 W
p
= W
s
� = 12,667 ft.lbflbm Daya pompa, P =
W
p
v ρ
550
=
12,667 x 0,0019 x 55,56 550
= 0,002 hp Digunakan daya motor standar 0,5 hp
LD-4
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI
Dalam rencana pra rancangan pabrik Keramik Barium Titanat digunakan asumsi sebagai berikut :
1. Pabrik beroperasi selama 330 hari dalam setahun. 2. Kapasitas maksimum adalah 660 tontahun.
3. Perhitungan didas 4. arkan pada harga alat terpasang HAT
5. Harga alat disesuaikan dengan basis 16 April 2012, dimana nilai tukar dollar terhadap rupiah adalah US 1 = Rp 9.225.
Bank Indonesia,16 April 2012
1. Modal Investasi Tetap
1.1 Modal Investasi Tetap Langsung MITL 1.1.1 Biaya Tanah Lokasi Pabrik