ANALISIS THERMAL DAN TEGANGAN PADA PERANCANGAN BEJANA TEKAN (PRESSURE VESSEL) UNTUK LIMBAH KELAPA SAWIT DENGAN KAPASITAS 10.000 TON/BULAN
Abstract: Bejana tekan
(pressure vessel) adalah tempat penampungan suatu fluida baik berupa cair maupun
gas dengan tekanan yang lebih tinggi dari tekanan atmosfir. Aplikasi bejana
tekan salah satunya pada tahapan perebusan di pengolahan limbah kelapa sawit
untuk memproduksi biodiesel. Pada proses perebusan terjadi pembebanan
struktural berupa tekanan dan beban thermal yang tidak merata pada bejana tekan
sehingga terjadi pembebanan yang terintegrasi. Bagaimana pun pembebanan yang
terintegrasi akan mengakibatkan efek yang berbeda dibanding hanya satu
pembebanan saja sehingga penting untuk menganalisis desain dengan
mengaplikasikan pembebanan yang terintegrasi. Tujuan penelitian ini adalah
untuk menganalisis tegangan maksimum yang diijinkan dan efek beban thermal yang
terjadi pada desain bejana tekan.
Analisis dilakukan dengan mensimulasikan model dengan pembebanan thermal
internal berupa konduksi sebesar 80°C pada sisi shell bagian dalam dan konveksi
udara bebas di sisi shell bagian luar dan pembebanan thermal eksternal berupa
konduksi sebesar 80°C pada sisi shell bagian dalam dan konveksi udara bebas serta
konveksi sebesar 200°C dengan koefisien perpindahan panas sebesar 7,3236 W/m K
di sisi shell bagian luar. Kemudian keduanya ditambahkan pembebanan struktural
berupa tekanan sebesar 294 kPa dan percepatan gravitasi bumi. Hasil dari
penelitian menunjukkan bahwa tegangan maksimum pada geometri model yang terjadi
untuk beban thermal internal yaitu sebesar 160,91 MPa dan beban thermal
eksternal sebesar 160,56 MPa terletak pada pipa nozzle. Penambahan beban
thermal mengakibatkan peningkatan tegangan sebesar 17,87% dibandingkan dengan
simulasi beban struktural saja (136,51 MPa).
Penulis: Rahmat Ramadhan,
A.Yudi Eka Risano, Ahmad Su'udi
Kode Jurnal: jptmesindd130524
