KARAKTERISTIK PEMBAKARAN TUNGKU GASIFIER TIPE UP-DRAFT DENGAN MENGATUR LAJU ALIRAN UDARA MASUK.
TUGAS AKHIR
KARAKTERISTIK PEMBAKARAN TUNGKU GASIFIER
TIPE UP-DRAFT DENGAN MENGATUR LAJU ALIRAN
UDARA MASUK
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Menyelesaikan
Pendidikan Tahap Sarjana
Oleh :
RIKO KURNIA
NBP : 07 171 024
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK – UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG, 2014
ABSTRAK
Pada penelitian ini diuji pengaruh laju aliran udara primer yang masuk ke
dalam reactor terhadap karakteristik pembakaran dari tungku gasifier tipe updraft. Variasi aliran udara yang dilakukan dengan mengatur tegangan masuk
pada fan dengan cara memvariasikan tahanan (potensiometer). Variasi yang
dipilih adalah pada bukaan ½ (setengah) potensiometer dan bukaan penuh
potensiometer.
Hasil yang diperoleh menunjukkan dengan menggunakan laju aliran udara
pada bukaan penuh potensiometer yang menghasilkan nyala api yang lebih baik,
tetapi bahan bakar yang digunakan lebih boros.
Karakteristik pembakaranbukaan penuh potensiometer didapat nilai
tingkat konsumsi bahan bakar (FCR): 2,76 kg/jam, tingkat gasifikasi spesifik
(SGR): 43,49 kg/m2jam, dan tingkat zona pembakaran (CZR): 2,00 m/jam,
sedangkan untuk bukaan ½ (setengah) potensiometer didapat nilai tingkat
konsumsi bahan bakar (FCR): 1,42 kg/jam, tingkat gasifikasi spesifik (SGR): 22,32
kg/m2jam dan tingkat zona pembakaran (CZR): 1,03 m/jam.
Kata kunci: biomassa, sekam padi, laju aliran udara, gasifier tipe up-draft.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Penelitian mengenai pencarian energi terbarukan saat ini telah banyak
ditemukan oleh peneliti. Hal ini dilakukan sebagai langkah persiapan menghadapi
menipisnya cadangan minyak dunia yang saat ini masih menjadi sumber energi
primer bagi kehidupan manusia.
Biomassa merupakan salah satu bentuk energi terbarukan yang dapat
digunakan sebagai alternatif energi pengganti sebagai sumber energi primer.
Dengan menggunakan teknik gasifikasi, biomassa akan dikonversikan menjadi
bahan bakar gas (syngas) yang selanjutnya akan dicampur dengan udara untuk
menghasilkan pembakaran dengan nyala api yang baik dan dapat dimanfaatkan
sebagai sumber energi utama untuk kebutuhan sehari-hari. Gas hidrogen dan
karbon monoksida (CO) merupakan bahan bakar gas hasil gasifikasi biomassa
yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan. Pada tungku gasifier
tipe up-draft yang dipakai dalam penelitian ini digunakan fan sebagai pensuplai
udara kedalam tungku, fan yang digunakan telah dilengkapi pengatur kecepatan.
Dengan variasi laju aliran udara tersebut diharapkan akan dihasilkan campuran
syngas dan udara yang baik dan memiliki nyala api yang stabil.
Sedangkan biomassa yang digunakan adalah sekam padi. Sekam padi
merupakan limbah hasil penggilingan padi dengan ketersediaannya yang
melimpah, sehingga pemanfaatannya sebagai biomassa diharapkan akan menjadi
sumber energi terbarukan yang berkelanjutan.
1.2
Tujuan
1. Mengetahui pengaruh variasi laju aliran udara terhadap konsumsi bahan
bakar (sekam padi).
2. Menentukan laju aliran udara masuk yang lebih baik dari dua alternatif
laju aliran udara pada tungku gasifier tipe up-draft.
Tugas Akhir
1.3
Tinjauan Pustaka
Manfaat
Dengan adanya penelitian ini, diharapkan adanya manfaat yang secara tidak
langsung didapatkan pada penelitian tungku gasifikasi yang memanfaatkan sekam
padi sebagai sumber energi terbarukan. Dengan demikian sekam padi yang biasa
dianggap sebagai limbah dapat dimanfaatkan jadi salah satu sumber energi
alternatif untuk kebutuhan sehari-hari.
1.4
Batasan Masalah
Pada tungku gasifikasi tipe up draft dengan memodifikasi laju aliran udara
masuk dengan menambah potensiometer sebagai pengatur kecepatan fan, dengan
penggunaan fan yang telah dilengkapi pengatur kecepatan, dapat dilihat nyala api
yang dihasilkan dan menganalisa nyala api tersebut.
1.5
Sistematika Laporan
Sistematika penulisan laporan ini disusun sebagai berikut :
Bab 1 Pendahuluan
Merupakan bab pendahuluan yang berisi latar belakang permasalahan,
tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, dan sistematika
laporan.
Bab 2 Tinjauan Pustaka
Merupakan bab yang memuat tinjauan pustaka sebagai landasan kajian
teoritis penelitian.
Bab 3 Metodologi Penelitian
Berisikan rancangan percobaan, prosedur percobaan, perancangan instalasi
penelitian.
Bab 4 Hasil Penelitian Dan Pembahasan
Berisikan hasil percobaan dan pembahasan data yang diperoleh.
Bab 5 Penutup
Berisikan kesimpulan dan saran yang perlu diperhatikan jika penelitian ini
perlu ditindak lanjuti.
RIKO KURNIA (07171024)
2
KARAKTERISTIK PEMBAKARAN TUNGKU GASIFIER
TIPE UP-DRAFT DENGAN MENGATUR LAJU ALIRAN
UDARA MASUK
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Menyelesaikan
Pendidikan Tahap Sarjana
Oleh :
RIKO KURNIA
NBP : 07 171 024
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK – UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG, 2014
ABSTRAK
Pada penelitian ini diuji pengaruh laju aliran udara primer yang masuk ke
dalam reactor terhadap karakteristik pembakaran dari tungku gasifier tipe updraft. Variasi aliran udara yang dilakukan dengan mengatur tegangan masuk
pada fan dengan cara memvariasikan tahanan (potensiometer). Variasi yang
dipilih adalah pada bukaan ½ (setengah) potensiometer dan bukaan penuh
potensiometer.
Hasil yang diperoleh menunjukkan dengan menggunakan laju aliran udara
pada bukaan penuh potensiometer yang menghasilkan nyala api yang lebih baik,
tetapi bahan bakar yang digunakan lebih boros.
Karakteristik pembakaranbukaan penuh potensiometer didapat nilai
tingkat konsumsi bahan bakar (FCR): 2,76 kg/jam, tingkat gasifikasi spesifik
(SGR): 43,49 kg/m2jam, dan tingkat zona pembakaran (CZR): 2,00 m/jam,
sedangkan untuk bukaan ½ (setengah) potensiometer didapat nilai tingkat
konsumsi bahan bakar (FCR): 1,42 kg/jam, tingkat gasifikasi spesifik (SGR): 22,32
kg/m2jam dan tingkat zona pembakaran (CZR): 1,03 m/jam.
Kata kunci: biomassa, sekam padi, laju aliran udara, gasifier tipe up-draft.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Penelitian mengenai pencarian energi terbarukan saat ini telah banyak
ditemukan oleh peneliti. Hal ini dilakukan sebagai langkah persiapan menghadapi
menipisnya cadangan minyak dunia yang saat ini masih menjadi sumber energi
primer bagi kehidupan manusia.
Biomassa merupakan salah satu bentuk energi terbarukan yang dapat
digunakan sebagai alternatif energi pengganti sebagai sumber energi primer.
Dengan menggunakan teknik gasifikasi, biomassa akan dikonversikan menjadi
bahan bakar gas (syngas) yang selanjutnya akan dicampur dengan udara untuk
menghasilkan pembakaran dengan nyala api yang baik dan dapat dimanfaatkan
sebagai sumber energi utama untuk kebutuhan sehari-hari. Gas hidrogen dan
karbon monoksida (CO) merupakan bahan bakar gas hasil gasifikasi biomassa
yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan. Pada tungku gasifier
tipe up-draft yang dipakai dalam penelitian ini digunakan fan sebagai pensuplai
udara kedalam tungku, fan yang digunakan telah dilengkapi pengatur kecepatan.
Dengan variasi laju aliran udara tersebut diharapkan akan dihasilkan campuran
syngas dan udara yang baik dan memiliki nyala api yang stabil.
Sedangkan biomassa yang digunakan adalah sekam padi. Sekam padi
merupakan limbah hasil penggilingan padi dengan ketersediaannya yang
melimpah, sehingga pemanfaatannya sebagai biomassa diharapkan akan menjadi
sumber energi terbarukan yang berkelanjutan.
1.2
Tujuan
1. Mengetahui pengaruh variasi laju aliran udara terhadap konsumsi bahan
bakar (sekam padi).
2. Menentukan laju aliran udara masuk yang lebih baik dari dua alternatif
laju aliran udara pada tungku gasifier tipe up-draft.
Tugas Akhir
1.3
Tinjauan Pustaka
Manfaat
Dengan adanya penelitian ini, diharapkan adanya manfaat yang secara tidak
langsung didapatkan pada penelitian tungku gasifikasi yang memanfaatkan sekam
padi sebagai sumber energi terbarukan. Dengan demikian sekam padi yang biasa
dianggap sebagai limbah dapat dimanfaatkan jadi salah satu sumber energi
alternatif untuk kebutuhan sehari-hari.
1.4
Batasan Masalah
Pada tungku gasifikasi tipe up draft dengan memodifikasi laju aliran udara
masuk dengan menambah potensiometer sebagai pengatur kecepatan fan, dengan
penggunaan fan yang telah dilengkapi pengatur kecepatan, dapat dilihat nyala api
yang dihasilkan dan menganalisa nyala api tersebut.
1.5
Sistematika Laporan
Sistematika penulisan laporan ini disusun sebagai berikut :
Bab 1 Pendahuluan
Merupakan bab pendahuluan yang berisi latar belakang permasalahan,
tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, dan sistematika
laporan.
Bab 2 Tinjauan Pustaka
Merupakan bab yang memuat tinjauan pustaka sebagai landasan kajian
teoritis penelitian.
Bab 3 Metodologi Penelitian
Berisikan rancangan percobaan, prosedur percobaan, perancangan instalasi
penelitian.
Bab 4 Hasil Penelitian Dan Pembahasan
Berisikan hasil percobaan dan pembahasan data yang diperoleh.
Bab 5 Penutup
Berisikan kesimpulan dan saran yang perlu diperhatikan jika penelitian ini
perlu ditindak lanjuti.
RIKO KURNIA (07171024)
2