39
3.3. Perancangan PLTB
3.3.1. Perancangan Gasifier Downdraft
Langkah untuk mendesain gasifier downdraft dipaparkan sistematis pada flowchart
dibawah ini
C Grafik
1. Temperatur zona; f AFR 2. Berat tar awal; f AFR
3. Berat tar akhir ; fAFR 4. Daya listrik; f AFR
Analisa : 1. Distribusi temperatur zona
gasifikasi. 2. Kualitas syngas per AFR baik
sebelum dan setelah di treatment 3. Daya listrik yang mampu dibangkitkan
Kesimpulan
End
Gambar 3.3.
Flowchart penelitian Lanjutan
Start
Data awal 1. Menentukan kapasitas mesin asumsi
2. Menentukan putaran mesin asumsi 3. Menentukan efisiensi volumetrik mesin
A Menghitung volume hisap
bahan bakar oleh mesin Persamaan 3
Menggitung laju pemakaian bahan bakar
Persamaan 2
Gambar 3.4
Flowchart merancang gasifier
40
Mengacu pada flowchart, diasumsikan kapasitas mesin yang dipakai
adalah 2000 cc dengan putaran mesin 2000 rpm. Asumsi ini ditujukan agar diperoleh producer gas yang terbentuk dalam jumlah besar, dan sebagiannya
dapat dimanfaatkan untuk aplikasi termal. Disamping itu dengan nilai kapasitas mesin tersebut, akan didapatkan ukuran gasifier yang mendekati raw material
pemben-tuk gasifier yang sudah tersedia. Langkah pertama adalah menentukan laju produksi syngas yang disuplai
ke mesin. Dimana volume hisap mesin dapat dihitung dengan Persamaan 3 yaitu :
Menentukan dimensi 1. Menentukan ukuran throat Persamaan 1
2. Ketinggian penempatan nosel Gambar 2.6.b 3. Diameter fire box Gambar 2.6.c
4. Diameter penempatan melingkar nosel Gambar 2.6.c
5. Ukuran nosel Gambar 2.6.a
Pabrikasi Membuat blueprint desain
A
Apakah rancangan sudah
benar Belum
Sudah
End
Gambar 3.5.
Flowchart merancang gasifier Lanjutan
41
2 3
3 3
1 =
. . .
. .
2 4
1 =
. 2000 . 2000 cm
2 = 2 m min
= 120 m hr
s s
s s
V rpm N
D S
V rpm
V V
Sesuai rujukan literatur kondisi stoikiometri pada rasio udara – producer
gas adalah 1,1 : 1 [37]. Dengan kata lain kebutuhan udara untuk 1m
3
producer gas mencapai 1,1. Sehingga jika V
g
laju pemasukan bahan bakar, nilai pemasukan akan 2,1 V
g
dengan besarnya V
g
dihitung dari Persamaan 2 yaitu :
3
3
= . ; Dengan =
80 , maka 2,1
m 120
hr = 0,8 .
2,1 = 45,714 m hr
s g
g g
V V
f f
V V
Untuk beban perapian maksimum B
h
0,9 Nm
3
hr cm
2
, luasan throat A
h
dihitung dengan Persamaan 1 yaitu :
Apabila luasan throat dikonversikan kedalam bentuk lingkaran, maka diameter throat akan :
t 2
4 . =
4 . 50,79 cm =
= 8,04 cm
t t
t
A d
d d
g max
3 3
2 2
= m
45, 714 hr
= N m
0,9 ,
hr cm = 50,79 cm
t h
t t
V A
B A
A
42
Ketinggian bidang penempatan nosel h diatas penampang lingkaran throat dapat ditentukan melalui grafik pada Gambar 2.6.b. Didapatkan nilai hd
t
= 1,18 untuk d
t
= 80,4 mm, sehingga ketinggian penempatan nosel :
Kemudian diameter firebox d
f
dan diameter penempatan melingkar nosel d
r1
dapat ditentukan dari grafik pada Gambar 2.6.c. Melalui grafik diperoleh nilai d
f
d
t
= 3,2 dan d
r1
d
t
= 2,4. Maka nilai d
f
dan d
r1
adalah :
Melalui grafik pada gambar 2.6.a diasumsikan terdapat 5 nosel yang di- install
untuk menyuplai sejumlah udara yang diperlukan untuk gasifikasi. Berdasarkan grafik dengan acuan d
t,
rasio 100 A
m
A
t
adalah 6,2 maka luasan dan ukuran nosel sama dengan :
Dengan nosel berdiameter 6,3 mm, kecepatan hembusan udara yang dihasilkan dapat dihitung melalui grafik pada gambar 2.6.a sebesar 24,2 ms. Seluruh
dimensi tersebut diubah menjadi geometri seperti yang terlihat pada gambar 3.6. =3,1
=3,1 80,4 mm
= 249,24 mm
f t
f f
d d
d d
1 1
1
=2,3 =2,3
80,4 mm = 184,92 mm
r t
r r
d d
d d
=1,18 =1,18
80,4 mm = 94,872 mm
t
h d
h h
2 2
5 nosel
100 = 6,2
100 = 6,2 . 50,79 cm
3.148 cm 0, 629 cm = 6,3 mm
m t
m m
m
A A
A A
A
43
3.2.1.b. Perancangan Siklon Berdasarkan data awal pengujian dan penelusuran pustaka diperoleh data-data
untuk perhitungan siklon yang terangkum dalam Tabel 3.2
Gambar 3.6. Dimensi downdraft gasifier hasil rancangan
44
3.3.2. Perancangan Siklon
Kategori