RANCANG BANGUN TUNGKU PELEBURAN ALUMINIUM SKALA LABORATORIUM ( DESIGN OF ALUMINIUM FURNACE CASTING FOR LABORATORY SCALE ) - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Materialalumunium

Alumunium banyak digunakan dalam industri cor seperti pembuatan komponen otomotif dan komponen yang lainnya, karena alumunium mempunyai banyak sifat yang menguntungkan, diantaranya alumunium mempunyai ketahanan korosi dan hantaran listrik yang baik dan sifat-sifat yang baik lainnya sebagai sifat logam. Paduan alumunium diklasifikasikan dalam berbagai standar oleh berbagai negara. Paduan ini diklasifikasikan menjadi dua kelompok umum yaitu paduan alumunium tuang/ cor (cast alumunium alloys) dan paduan tempa (wrought alumunium alloys). Alumunium murni memiliki temperature lebur 660°C. Tabel 2.1. memperlihatkan properti dari alumunium (ASM International, 1979).

Tabel 2.1. Sifat fisik dan mekanik dari Alumunium

Sifat Besaran British Satuan Indonesia Densitas 436,99 lb/ft3. 2,7 g/cm3.

Titik cair 1220oF 660oC

Kekuatan tarik 100000–80000 psi 689,5–5515,8 MPa Titik luluh 5000–68000 psi 34,5–468,8 MPa Modulus elastis 10.6 x 106psi 73,08 x 103MPa

Prosentase muai 14–15 % 14–15 %

Rasio Poisson ( υ ) 0.33 0,33

Tahanan jenis 3 x 10-6 Ω / cm3. 28,2 n Ω .m.

Konduktivitas panas 130 Btu / hr/ ft/oF. 237 W/m.K Kapasitas panas (C’) 0.23 Btu/ lb/ oF. 24,2 J/mol.K Kekuatan tarik/densitas 10000–80000 in. 393,7–3149,6 mm

Sumber: ASM International, 1979 2.2. Tanur Krusibel

Tanur yang menggunakan bahan bakar solar sering disebut sebagai tanur krusibel. Prinsif kerja dari tanur krusibel ini adalah solar yang

disemburkan oleh masuk ruang tanur masuk kedalam r yang didalamnya Dari panas ruan material yang ada material dalam a tersebut diletakan agar api yang di posisinya ada di t

Dalam gam digunakan:

a. Krusibel angka b. Pot tetap (stati c. Dapur tukik (t

oleh udara dari blower dengan prinsif pipa ve anur akan menyala dan terus masuk ke dalam

ruang tanur tersebut akan memanaskan ruang ya ada pot sebagai penampung material yan ang tungku tersebut akan merambat memana ada dalam pot setelah mencapai suhu lebur

akan mencair. Posisi api yang disemburkan kan pada bagian samping tanur bagian bawah, ha g disemburkan tersebut tidak bertabrakan de di tengah tanur.

Sumber: www.google

Gambar 2.1. Jenis-Jenis Dapur Krusibel gambar 2.1. ditunjukkan 3 jenis dapur krusibel

gkat (lift-out crucible), stationary pot),

k (tilting-pot furnance).

venturi pada saat m tanur. Api yang uangan dalam tanur ang akan dilebur. anaskan pot dan bur perlahan-lahan kan ke dalam tanur h, hal ini dilakukan dengan pot yang

gle.com/krusibel

Tujuan da samping dan baw dengan arah menuj tersebut bisa m disemburkan ters akan terpecah da dan pot yang ter sehingga umur pot

Dalam gam non-besi sepe Kapasitas dapu Proses penge menggunakan menggunakan peralatan yang menggunakan

n dari posisi peyemburan api yang ditempa awah supaya api yang disemburkan bisa berput

enuju ke bagian atas tanur, sehingga panas merata di sekeliling dinding tanur. Apa ersebut menabrak pot yang ada di dalam maka

dan panas yang dihasilkan dalam ruangan tanur tertabrak angin secara terus menerus akan ter pot jadi lebih singkat.

Sumber: www.google.com/krusibel

Gambar 2.2. Contoh Dapur Krusibel gambar 2.2 dapur krusibel digunakan untuk pe seperti perunggu, kuningan, paduan seng da

dapur umumnya terbatas hanya beberapa rat gecoran dengan bahan bakar minyak terse kan bahan bakar minyak tanah. Proses peng kan bahan bakar minyak tanah lebih mudah dan

ng lebih sederhana. Proses pengecoran yang di kanburner.

patkan di posisi rputar dalam tanur nas semburan api pabila api yang aka semburan api anur tidak merata, terkikis dan bocor

pengecoran logam dan alumunium. ratus pound saja. rsebut, ada yang pengecoran dengan dan menggunakan dilakukan dengan

Gamba Dalam ga tersebut, ada ya pengecoran denga menggunakan pe dilakukan dengan burnerdengan ba dengan mengguna peyemburan api prosesnya adalah yang akan keluar terlebih dahulu de mengelilingi api pemanasan awal di

Sumber: www.google.com/k

bar 2.3. Desain Pandangan Samping Dapur Krusi gambar 2.3 proses pengecoran dengan bahan

yang menggunakan bahan bakar minyak ngan menggunakan bahan bakar minyak tanah l peralatan yang lebih sederhana. Proses pe gan menggunakan burner. Proses pengecoran n bahan bakar minyak tanah hampir sama denga

unakan bahan bakar solar. Persamaannya adala api dengan menggunakan udara bertekan ah perlakukan minyak tanah yang akan dibakar ar dari mulut burner(nozel) tersebut, sebelumn u dengan dilewatkan pada pipa yang dibuat berbe api yang sebelumnya telah menyala atau de

al dibakar menggunakan majun.

om/krusibel

Krusibel

han bakar minyak ak tanah. Proses h lebih mudah dan pengecoran yang oran menggunakan ngan tanur krusibel dalah dalam proses kanan. Perbedaan kar. Minyak tanah umnya di panaskan rbentuk spiral dan u dengan bantuan

2.3. Proses Pengecor

Tanur krusi mulai dari temba tanur ini terdapat yaitu pengapian oksi

.

Ga

2.3.1. Pengapian

P bakar dan udara yan bakar yan semburan putih. Kondi kekuranga disemburka

oran DenganBurner

krusibel dapat digunakan untuk pengecoran log baga, kuningan, alumunium, dll. Dalam prose pat tiga jenis pengapian yang bisa dihasilkan da

n oksidasi, pengapian netral, pengapian reduksi

Sumber: www.google.com/pemb

Gambar 2.4. Ke Kanan Reduksi Ke Kiri Oksida

ian Oksidasi

Pengapian ini terjadi apabila perbandingan dan udara yang dihembuskan tidak sesuai, dim

yang dihembuskan lebih besar dibandingkan ang diberikan. Kondisi ini dapat dilihat dari an yang keluar dari mulut tanur bagian atas

ondisi tersebut dapat ditanggulangi dengan ca gan bahan bakar atau mengurangi tekana burkan. Dalam proses pengecorannya pengapian

logam bukan besi proses pengecoran dalam gambar 2.4 duksi.

mbakaran

ksidasi

gan antara bahan dimana prosentasi kan dengan bahan ri warna asap api tas dengan warna n cara menabahkan kanan udara yang pian ini merupakan

alternatif pilihan, karena pengapian ini lebih baik daripada pengapian reduksi.

2.3.2. Pengapian Netral

Proses pengapian netral merupakan peroses pengapian yang paling efisien, dimana perbandingan bahan bakar yang diberikan dan udara yang disemburkan seimbang. Pengapian netral menghasilkan panas yang tinggi karena bahan bakar yang diberikan dapat di dibakar dengan batuan O2 dari udara seimbang. Dengan perbandingan yang seimbang antara bahan bakar dan udara tersebut maka dalam proses pengecorannya tidak terlalu banyak menghasilkan asap, sehingga polusi yang dihasilkan sedikit. Proses pengecoran untuk menghasilkan pengapian netral sangat sulit untuk dicapai, hal tersebut disebabkan peralatan yang digunakan untuk pengaturan besar tekanan udara yang diberikan tidak presisi sehingga sangat sulit untuk mengatur besar tekanan yang dibutuhkan. Sebagai pilihan pengapian yang bisa dilakukan dengan memilih pengapian netral yang cenderung oksidasi, dimana pemberian udara pada proses pengecoran lebih banyak dibanding dengan bahan bakar yang diberikan.

2.3.3. Pengapian Reduksi

Pengapian reduksi merupakan pengapian yang paling buruk, karena apabila terjadi pengapian seperti ini, proses pengecoran bisa berlangsung sangat lama karena panas api yang dihasilkan rendah. Pengapian reduksi terjadi apabila dalam proses pengecoran tersebut perbandingan prosentase pemberian bahan bakar lebih besar

dibanding asap api y merupakan menghasil jadi lebih ba

2.4. Bagian Perancan

Bagian pe pengecoran alumuni

2.4.1. Drum

T nantinya a tahan api rancang ba memilihny

2.4.2. Krusibel

ngkan prosentase udara. Pengapian reduksi da pi yang disemburkan yang berwarna hitam. Peng

kan pengapian yang paling buruk, dimana dar silkan panas yang rendah dan bahan bakar y bih banyak.

cangan

perancangan terdiri dari komponen kom umunium:

Tong bekas akan digunakan sebagai bada a akan dilapisi dengan campuran batu tahan api, dalam gambar 2.5. kontruksinya yang g bangun tungku pengecoran menjadi alasa

hnya.

Sumber: www.goo

Gambar 2.5. Drum Bekas

el

dapat dilihat dari Pengapian reduksi dari pengapian ini r yang diperlukan

komponen tungku

dan tungku yang han api dan semen ng sesuai dengan asan kami dalam

K mangkuk di

G D menyerupa bukan loga sebagai pot sebelumny terjadi kont demikian betul – be dan BTB digunakan, sangat kor nodular da jumlah ka pula terda silikon har

Krusibel adalah tempat yang berbentuk menye kuk digunakan untuk pengecoran bahan bukan log

Sumber: www.google.com/krusibel

Gambar 2.6. Kondisi Krusibel Saat Proses Penge Dalam gambar 2.6. krusibel adalah tempat upai pot atau mangkuk digunakan untuk pen logam. Pot besi tuang dapat berfungsi selain pot

pot penghantar panas. Dalam proses pengg nya pot tersebut harus dilapisi dengan graf kontaminasi antara cairan yang dilebur danga an komposisi, pelapisan, cara penanganan dan be

betul diperhatikan. Bahannya pun hanya terb TBB saja, sedangkan BTMT dalam hal i an, karena jumlah karbonnya yang sedikit (A korosif terhadap besi). Karbon yang berupa g

dalam besi akan menghambat korosifitas dari a h karbon tersebut harus sekitar 3,2% - 3,6%. D

dapat kandungan Alumunium sekitar 1,2% - 3% kon harus lebih kecil dari 2% dan Phospor dibawah 0,1%

nyerupai pot atau n logam.

engecoran

pat yang berbentuk pengecoran bahan n pot pelebur juga nggunaan pot ini grafit supaya tidak ngan pot. Namun n bentuknya harus erbatas pada BTK ini tidak dapat (Alumunium cair grafit serpih dan ri alumunium cair, Dalam besi harus 3%, sementara itu ah 0,1%.

2.4.3. Rangka

R dari selur sedangkan komponen komponen berfungsi lainnya.

2.4.4. GasBurn G memanaska gas alam mempuny gas denga

Sumber: www.google.com/kru

Gambar 2.7. Krusibel

a

Rangka mesin merupakan tempat bertumpuny luruh komponen pada tungku pengecoran l kan cara kerja rangka mesin yaitu tempat men ponen dan merupakan penahan seluruh beban da ponen yang telah terpasang saat tungku berope

si untuk menopang tungku pengecoran,burner .

rner

Gasburner adalah sebuah alat untuk menghasi naskan produk menggunakan bahan bakar gas

am atau propana. Dalam gambar 2.8. be punyai tempat masuknya udara untuk mencampur

gan udara untuk mendapatkan pembakaran y

m/krusibel

punya seluruh beban logam tersebut, enyatunya seluruh n dari komponen –

beroperasi. Rangka urnerdaninstrument

hasilkan api untuk as seperti asetilen, beberapa burner mpur bahan bakar n yang sempurna.

Asetilen oksigen.

2.4.5. Liquified P L (Liquified diperoleh fraksi yan sumber ya

n biasanya digunakan dengan mencampurka n.

Sumber: horngmin.com

Gambar 2.8. Horng MinBurner Tabel 2.2. Spesifikasi Horng MinBurne

Type _YC-2

Daya ¼ HP

Volt 220 Volt

Ampre 2 Ampere

Cycle ₅₀

Rpm 3000 Rpm

Sumber: horngmin.com

ed Petroleum Gasses

LPG merupakan bahan bakar berupa gas ied Petroleum Gasses) merupakan produk min

eh dari proses distilasi bertekanan tinggi. Dala yang digunakan sebagai umpan dapat berasa

yaitu dari Gas alam maupun Gas hasil dari pen

purkannya dengan

om

urner

s yang dicairkan inyak bumi yang alam gambar 2.9. sal dari beberapa pengolahan minyak

bumi (Light ringan ber

2.4.6. Semen Tah

S sekaligus disebut jug digunakan penutup c tersebut.

Light End). Komponen utama LPG terdiri da n berupa Propana (C3H8) dan Butana (C4H10).

Sumber: www.google.com/tabungLPG

Gambar 2.9.Liquified Petroleum Gas

Tahan Api

Semen tahan api berfungsi sebagai perekat us menutup pori-pori diantara batu tahan api. juga dengan Fire Mortar ini berbentuk an pada saat pemasangan batu tahan api be up celah antar bata agar panas tidak keluar but.

Sumber: www.google.com/semen

dari Hidrokarbon

as

at batu tahan api pi. Material yang uk powder halus berfungsi sebagai uar melalui celah

D untuk penge akan men tahan api 2.3. sebag

2.4.7. Batu Bata

B bahan taha untuk mel

Gambar 2.10. Semen Tahan Api Dalam gambar 2.10 Fire Mortaratau semen pengecoran, plasteran ataupun menambal. Sifatn

engeras sebelum terbakar. Tipe-tipe fire mor pi ini sama dengan tipe batu tahan api yaitu di bagai berikut:

Tabel 2.3. Tipe-tipeFire Mortar

Sumber: www.go ata Tahan Api

Sumber: www.google.com/batubatamerah

Gambar 2.11. Batu Bata Tahan Api Batu bata tahan api, atau bata tahan api adala ahan api dengan unsur alumina dan silica y elapisi tungku, kiln (pembakaran), dan ruang a

n tahan api bukan fatnya basah, tidak ortar atau semen u dilihat dari tabel

.google.com/semenapi

h

pi

alah material dari a yang digunakan ng api lainya. Batu

bata tahan juga harus menghem Boiler, Furnac

2.4.8. Regulator R bertekanan tekanan ud bertekanan tekanan da dari gam diantarany

2.4.9. Pressure G

Pressure tekanan fl ukur tekan

han api dibangun terutama untuk menahan suhu harus memiliki konduktivitas termal yang

mat energi. Dalam gambar 2.11. banyak di r, Furnace, Incinerator, Kiln, Rotary Dryer,dll.

atorBertekanan

Regulator bertekanan, berfungsi sebagai nan keluar dari tabung, tekanan output gas le n udara (atmosfir) sehingga regulator ini dinam nan. Banyaknya gas yang keluar tergantung n dan besar lubang output (debit gas) pada re

ambar 2.12 yang termasuk jenis regulat anya adalahregulator LPGuntuk kompor.

Sumber: www.google.com/regu

Gambar 2.12.RegulatorBertekanan re Gauge

ressure gauge adalah alat yang digunakan un fluida (gas atau liquid) dalam tabung tertutup. kanan ini berupa psi (pound per square inch),

suhu tinggi, tetapi ng rendah untuk k digunakan pada

l.

ai penahan gas s lebih tinggi dari namakan regulator ung dari pengaturan regulator, dilihat gulator bertekanan

egulatorgas

n

untuk mengukur up. Satuan dari alat h), psf (pound per

square foot bar, atm (at seperti dal

2.4.10.Thermocou T digunakan logam kondukt

menimbul

Termokope bernamaT logam kondukt menghasil persimpan

foot), mmHg (millimeter of mercury), inHg (inc (atmosphere), N/m2(pascal). Pressure gauge dalam gambar 2.13.

Sumber : www.google.com/pressuregauge

Gambar 2.13.Pressure Gauge ocouple

Termokopel (Thermocouple) adalah jenis se an untuk mendeteksi atau mengukur suhu m konduktor berbeda yang digabung pada ujung

bulkan efek “Thermo-electric”._{Efek Therm}

okopel ini ditemukan oleh seorang fisika aThoma Johann Seebeckpada Tahun 1821, konduktor yang diberi perbedaan panas secar silkan tegangan listrik. Perbedaan tegangan list pangan (junction) ini dinamakan dengan Efek“Se

(inch of mercury), uge yang digunakan

ge

sensor suhu yang hu melalui dua jenis ujungnya sehingga hermo-electricpada isikawan Estonia 821, dimana sebuah ara gradient akan listrik diantara dua

D sensor suhu rangkaian dengan suhu membuatn perubahaa yaitu berki cepat dan goncangan/

2.4.11.Filter Gas Fung semua kotor ini adalah g lubang inje ruang bakar 2.15. dibaw

Sumber: www.google.com/th

Gambar 2.14.Thermocouple Dalam gambar 2.14. termokopel merupakan suhu yang paling populer dan sering digunakan

an ataupun peralatan listrik dan elektronika suhu (temperature). Beberapa kelebihan te buatnya menjadi populer adalah responnya yang

haan suhu dan juga rentang suhu operasiona berkisar diantara -200˚C hingga 2000˚C. Sela

an rentang suhu yang luas, Termokopel juga gan/ getaran dan mudah digunakan.

as

ungsi utama filter bahan bakar adal kotoran yang tercampur di dalam bahan baka

h gas. Kotoran ini jika tidak dibersihkan aka njection nozzle dan sirkulasi burnersehingga kar akan terganggu. Filter yang digunakan sepe bawah ini.

.com/thermocouple

kan salah satu jenis kan dalam berbagai ka yang berkaitan termokopel yang ng cepat terhadap onalnya yang luas

elain respon yang

uga tahan terhadap

alah menyaring bakar, dalam hal akan menyumbat ngga pengabutan di perti pada gambar

2.5. Pengelasan SMA

SMAW (Shi dimana panas pe terumpan berpe memperlihatkan be

Gam Bagian uj yang berdekatan

Sumber: www.google.com/thermocouple

Gambar 2.15.FilterGas

AW

(Shield Metal Arc Welding) adalah proses la s pengelasan dihasilkan oleh busur listrik a

rpelindung fluks dengan benda kerja. n bentuk rangkaian pengelasan SMAW.

Sumber: www.google.com/la

ambar 2.16. Rangkaian Proses Pengelasan SMA ujung elektroda, busur, cairan logam las dan an dengan benda kerja, dilindungi dari pengaruh

ple

s las busur manual k antara elektroda . Gambar 2.16.

m/laslistrik

MAW

dan daerah-daerah garuh atmosfir oleh

gas pelindung ya elektroda. Perlindunga cairan fluks atau disuplai oleh inti tertentu juga be pembungkus elekt SMAW.

Ga

2.5.1. Keuntungan

S serba gun peralatan mempuny dan bahka struktur anj posisi ata

yang terbentuk dari hasil pembakaran lapisa lindungan tambahan untuk cairan logam las tau slag yang terbentuk. Filler metal atau lo inti kawat elektroda terumpan, atau pada elekt

berasal dari serbuk besi yang dicampur lektroda. Gambar 2.17. memperlihatkan prinsi

Sumber: www.google.c

Gambar 2.17. Prinsip Dasar Pengelasan SMAW

ngan Pengelasan SMAW

SMAW adalah proses las busur paling sederh guna. Karena sederhana dan mudah dalam

n dan perlengkapannya, membuat prose punyai aplikasi luas mulai dari refinery piping hi

hkan untuk pengelasan di bawah laut guna ur anjungan lepas pantai. SMAW bisa dilakukan atau lokasi yang bisa dijangkau dengan seba

pisan pembungkus as diberikan oleh u logam tambahan lektroda-elektroda pur dengan lapisan insip dasar proses

le.com/laslistrik

W

derhana dan paling lam mengangkut oses SMAW ini hingga pipelines, una memperbaiki kukan pada berbagai sebatang elektroda.

Sambungan-sambungan pada daerah dimana pandangan mata terbatas masih bisa di las dengan cara membengkokkan elektroda.

Proses SMAW digunakan untuk mengelas berbagai macam logam termasuk baja karbon dan baja paduan rendah, stainless steel, paduan-paduan nikel, cast iron, dan beberapa paduan tembaga.

2.5.2. Kelemahan Pengelasan SMAW

Meskipun SMAW adalah proses pengelasan dengan daya guna tinggi, proses ini mempunyai beberapa karakteristik dimana laju pengisiannya lebih rendah dibandingkan proses pengelasan semi-otomatis atau semi-otomatis. Panjang elektroda tetap dan pengelasan mesti dihentikan setelah sebatang elektroda terbakar habis. Puntung elektroda yang tersisa terbuang, dan waktu juga terbuang untuk mengganti–ganti elektroda. Slag atau terak yang terbentuk harus dihilangkan dari lapisan las sebelum lapisan berikutnya didepositkan. Langkah-langkah ini mengurangi efisiensi pengelasan hingga sekitar 50 %.

Asap dan gas yang terbentuk merupakan masalah, sehingga diperlukan ventilasi memadai pada pengelasan di dalam ruang tertutup. Pandangan mata pada kawah las agak terhalang oleh slag pelindung dan asap yang menutupi endapan logam. Dibutuhkan juru las yang sangat terampil untuk dapat menghasilkan pengelasan berkualitas radiography apabila mengelas pipa atau plat hanya dari arah satu sisi.

Mesin Ge 11.000 – 15.000 merupakan komposi yang sesuai, dap bentuk yang diing dapat digunakan

gerinda yang dikhususka 2.18 dibawah ini.

Pada umum atau memotong sesuai kita juga seperti kayu, bet Tetapi sebelum m bukan logam, per karena pengguna umumnya memili

2.7. Reaksi Pembakar

Gerinda didesain untuk dapat menghasilkan ke 15.000 rpm. Dengan kecepatan tersebut batu komposisi alumunium oksida dengan kekasaran

dapat menggerus permukaan logam sehingga diinginkan. Dengan kecepatan tersebut juga, mesi

an untuk memotong benda logam dengan men dikhususkan untuk memotong seperti yang dili

ni.

Sumber: www.google.com/gerindatanga

Gambar 2.18. Mesin Gerinda Tangan

umumnya mesin gerinda tangan digunakan untuk g logam, tetapi dengan menggunakan batu a uga dapat menggunakan mesin gerinda pada be

beton, keramik, genteng, bata, batu alam, kaca menggunakan mesin gerinda tangan untuk be perlu juga dipastikan agar kita menggunakann unaan mesin gerinda tangan untuk benda kerj

iliki resiko yang lebih besar.

akaran

n kecepatan sekitar batu gerinda yang an serta kekerasan ngga menghasilkan esin gerinda juga enggunakan batu dilihat dari gambar

ngan

untuk menggerinda u atau mata yang benda kerja lain kaca, dan lain-lain. uk benda kerja yang nnya secara benar kerja bukan logam

Hampir semua proses pembakaran bergantung kepada udara sebagai sumber utama pembakarannya. Komposisi udara diperkirakan 21% oksigen, per volume per mol dan sisanya 79% lagi terutama dari nitrogen dengan sejumlah kecil argon, karbon dioksida dan gas lain-lain. Sejauh menyangkut perhitungan pembakaran, akan dianggap bahwa udara terdiri dari 21% oksigen dan 79% nitrogen dengan basis volumetrik ataupun molar. Harga-harga ini, dalam basis gravimetric maupun massa dinyatakan 23.2% oksigen dan 76.8 % nitrogen. Berat molekul udara adalah 28.97 kg/kg.mol atau 28.97 lbm/lbm.mol.

Apabila temperature pembakaran sangat tinggi, dapat terjadi beberapa reaksi endotermis yang disebut dissosiasi. Sebagian reaksi jenis ini diperlihatkan sebagai berikut :

O2 2O

N2 2N

2CO2 2CO + O2

2.8. Perbandingan Udara-Bahan Bakar Teoritis

Perbandingan udara-bahan bakar teoritis atau stoikiometri menunjukkan kebutuhan udara minimum untuk pembakaran sempuran suatu bahan bakar. Ia dapat dinyatakan dalam bentuk massa udara per massa bahan bakar, dalam bentuk mol udara per mol bahan bakar ataupun dalam bentuk volume udara per volume bahan bakar. Biasanya semua harga tersebut

diperoleh melalui analisis bahan bakar “as-burned” (begitu-terbakar). Perbandingan udara-bahan bakar teoritis, kering,gravimetric(massa)

massa =

, ,

= kg O yang dibutuhkan dari udara per kg bahan bakar 0.232

Dalam menentukan perbandingan udara-bahan bakar teoritis untuk bahan bakar gas dan cairan, adalah lebih sederhana menggunakan besaran molar daripada menggunakan fraksi massa unsur-unsur bahan bakar tersebut. Misalkan besaran Z ditentukan sebagai jumlah atom suatu unsure dalam mol bahan bakar. Z merupakan penjumlahan hasil kali fraksi mol senyawa bahan bakar dengan jumlah mol unsure tertentu dalam senyawa itu.

Perbandingan udara-bahan bakar teoritis, kering, molar =

, ,

, ,

= mol O yang dibutuhkan dari udara per mol bahan bakar 0.21

Prosedur perhitungan dapat diringkas :

, ,

= + 0.25 + 0.5 0.21

Untuk bahan bakar gas, perbandingan udara-bahan bakar molar dan volumetric adalah sama dan dapat dinyatakan dalam satuan mol udara per mol bahan bakar atau dalam feet kubik udara per feet kubik bahan bakar.

Perbandingan udara-bahan bakar teoritis, molar, kering yang diperoleh dapat diubah keperbandingan udara-bahan bakar teoritis, gravitasi, kering dengan mengalikan dan membagi angka molar dengan molekul udara dan bahan bakar :

, ,

=

28.97

, _,

(Berat molekul)

Lima hal yang diperlukan untuk pembakaran yang baik adalah MATT . MATT ini adalah singkatan dari : pencampuran murni reaktan (proper mixing) disingkatM, udara yang cukupA, temperatur (T) yang cukup, waktu (time) yang cukup untuk berlangsung reaksi (T); dan harus terdapat kerapatan ( ) yang cukup untuk merambatkan nyala api 1. Karena pencampuran yang baik tidak pernah diperoleh dalam proses pembakaran aktual, pembakaran baik hanya dapat dijamin dengan menyediakan kelebihan udara (excess air) bagi proses tersebut.

Ada dua cara untuk menyatakan jumlah udara yang disediakan bagi suatu proses pembakaran tertentu yaitu koefisien pengenceran (dilution coefficient) dan atau prosentase kelebihan udara (excess air). Koefisien pengenceran didefinisikan sebagai perbandingan antara angka perbandingan aktual dan teoritis udara–bahan bakar :

Koe isien pengenceran = DC =

Presentase kelebihan udara didefiniskan dengan persamaan berikut :

Presentase kelebihan udara = ( )

, ( )

Angka perbandingan udara – bahan bakar aktual untuk suatu proses pembakaran umumnya ditaksir dari pengukuran eksperimental komponen –

komponen gas dalam gas buang.

1

Junior, A.W.C dan Sitompul, D., Prinsip-Prinsip Konversi Energi, Energi, Penerbit Erlangga, Jakarta, Edisi ke 4

Ada beberapa cara eksperimental untuk menganalisa konsentrasi senyawa – senyawa gas dalam suatu campuran gas. Diantara sistem tersebut adalahchromotographgas dan peralatan orsat.

Chromotograph gas adalah sistem yang sensitif yang dapat dipakai untuk mendeteksi senyawa–senyawa gas yang berlainan, tetapi unit ini rumit dan sulit menggunakannya. Peralatan orsat, sebaliknya, relatif sederhana dan merupakan sebuah penganalisis gas yang kompak dan dapat dibawa – bawa (compact porable gas analyzer), yang dirancang untuk mengukur konsentrasi beberapa senyawa gas yang ditemukan dalam produk pembakaran.

Mesin Ge 11.000 – 15.000 merupakan komposi yang sesuai, dap bentuk yang diing dapat digunakan

gerinda yang dikhususka 2.18 dibawah ini.

Pada umum atau memotong sesuai kita juga seperti kayu, bet Tetapi sebelum m bukan logam, per karena pengguna umumnya memili 2.7. Reaksi Pembakar

Gerinda didesain untuk dapat menghasilkan ke 15.000 rpm. Dengan kecepatan tersebut batu komposisi alumunium oksida dengan kekasaran

dapat menggerus permukaan logam sehingga diinginkan. Dengan kecepatan tersebut juga, mesi

an untuk memotong benda logam dengan men dikhususkan untuk memotong seperti yang dili

ni.

Sumber: www.google.com/gerindatanga

Gambar 2.18. Mesin Gerinda Tangan

umumnya mesin gerinda tangan digunakan untuk g logam, tetapi dengan menggunakan batu a uga dapat menggunakan mesin gerinda pada be

beton, keramik, genteng, bata, batu alam, kaca menggunakan mesin gerinda tangan untuk be perlu juga dipastikan agar kita menggunakann unaan mesin gerinda tangan untuk benda kerj

iliki resiko yang lebih besar. akaran

n kecepatan sekitar batu gerinda yang an serta kekerasan ngga menghasilkan esin gerinda juga enggunakan batu dilihat dari gambar

ngan

untuk menggerinda u atau mata yang benda kerja lain kaca, dan lain-lain. uk benda kerja yang nnya secara benar kerja bukan logam

Hampir semua proses pembakaran bergantung kepada udara sebagai sumber utama pembakarannya. Komposisi udara diperkirakan 21% oksigen, per volume per mol dan sisanya 79% lagi terutama dari nitrogen dengan sejumlah kecil argon, karbon dioksida dan gas lain-lain. Sejauh menyangkut perhitungan pembakaran, akan dianggap bahwa udara terdiri dari 21% oksigen dan 79% nitrogen dengan basis volumetrik ataupun molar. Harga-harga ini, dalam basis gravimetric maupun massa dinyatakan 23.2% oksigen dan 76.8 % nitrogen. Berat molekul udara adalah 28.97 kg/kg.mol atau 28.97 lbm/lbm.mol.

Apabila temperature pembakaran sangat tinggi, dapat terjadi beberapa reaksi endotermis yang disebut dissosiasi. Sebagian reaksi jenis ini diperlihatkan sebagai berikut :

O2 2O

N2 2N

2CO2 2CO + O2

2.8. Perbandingan Udara-Bahan Bakar Teoritis

Perbandingan udara-bahan bakar teoritis atau stoikiometri menunjukkan kebutuhan udara minimum untuk pembakaran sempuran suatu bahan bakar. Ia dapat dinyatakan dalam bentuk massa udara per massa bahan bakar, dalam bentuk mol udara per mol bahan bakar ataupun dalam bentuk volume udara per volume bahan bakar. Biasanya semua harga tersebut diperoleh melalui analisis bahan bakar “as-burned” (begitu-terbakar).

Perbandingan udara-bahan bakar teoritis, kering,gravimetric(massa)

massa =

, ,

= kg O yang dibutuhkan dari udara per kg bahan bakar 0.232

Dalam menentukan perbandingan udara-bahan bakar teoritis untuk bahan bakar gas dan cairan, adalah lebih sederhana menggunakan besaran molar daripada menggunakan fraksi massa unsur-unsur bahan bakar tersebut. Misalkan besaran Z ditentukan sebagai jumlah atom suatu unsure dalam mol bahan bakar. Z merupakan penjumlahan hasil kali fraksi mol senyawa bahan bakar dengan jumlah mol unsure tertentu dalam senyawa itu.

Perbandingan udara-bahan bakar teoritis, kering, molar =

, ,

, ,

= mol O yang dibutuhkan dari udara per mol bahan bakar 0.21

Prosedur perhitungan dapat diringkas :

, ,

= + 0.25 + 0.5

0.21

Untuk bahan bakar gas, perbandingan udara-bahan bakar molar dan volumetric adalah sama dan dapat dinyatakan dalam satuan mol udara per mol bahan bakar atau dalam feet kubik udara per feet kubik bahan bakar.

Perbandingan udara-bahan bakar teoritis, molar, kering yang diperoleh dapat diubah keperbandingan udara-bahan bakar teoritis, gravitasi, kering dengan mengalikan dan membagi angka molar dengan molekul udara dan bahan bakar :

, , =

28.97

, _, (Berat molekul)

Lima hal yang diperlukan untuk pembakaran yang baik adalah MATT . MATT ini adalah singkatan dari : pencampuran murni reaktan (proper mixing) disingkatM, udara yang cukupA, temperatur (T) yang cukup, waktu (time) yang cukup untuk berlangsung reaksi (T); dan harus terdapat kerapatan ( ) yang cukup untuk merambatkan nyala api 1. Karena pencampuran yang baik tidak pernah diperoleh dalam proses pembakaran aktual, pembakaran baik hanya dapat dijamin dengan menyediakan kelebihan udara (excess air) bagi proses tersebut.

Ada dua cara untuk menyatakan jumlah udara yang disediakan bagi suatu proses pembakaran tertentu yaitu koefisien pengenceran (dilution coefficient) dan atau prosentase kelebihan udara (excess air). Koefisien pengenceran didefinisikan sebagai perbandingan antara angka perbandingan aktual dan teoritis udara–bahan bakar :

Koe isien pengenceran = DC =

Presentase kelebihan udara didefiniskan dengan persamaan berikut :

Presentase kelebihan udara = ( )

, ( )

Angka perbandingan udara – bahan bakar aktual untuk suatu proses pembakaran umumnya ditaksir dari pengukuran eksperimental komponen – komponen gas dalam gas buang.

1

Junior, A.W.C dan Sitompul, D., Prinsip-Prinsip Konversi Energi, Energi, Penerbit Erlangga, Jakarta, Edisi ke 4

Ada beberapa cara eksperimental untuk menganalisa konsentrasi senyawa – senyawa gas dalam suatu campuran gas. Diantara sistem tersebut adalahchromotographgas dan peralatan orsat.

Chromotograph gas adalah sistem yang sensitif yang dapat dipakai untuk mendeteksi senyawa–senyawa gas yang berlainan, tetapi unit ini rumit dan sulit menggunakannya. Peralatan orsat, sebaliknya, relatif sederhana dan merupakan sebuah penganalisis gas yang kompak dan dapat dibawa – bawa (compact porable gas analyzer), yang dirancang untuk mengukur konsentrasi beberapa senyawa gas yang ditemukan dalam produk pembakaran.