Volume 5 Nomor 1 Juni 2023
Halaman 29 - 38
ANALISIS EFISIENSI ENERGI MENGGUNAKAN TRIMMING
DENGAN SISTEM MOTOR VAKUM
Dedi Fatkhur Rohman Universitas Islam Majapahit.
Mojokerto Email : Dedyf1@gmail.
ABSTRAK
PT.
Betts Indonesia merupakan perusahaan yang bergerak dalam bidang packaging produk utama perusahaan ini adalah tube plastic.
Mesin produksi menggunakan mesin merk AISA buatan swiss dimana ada 3 sumber energi yang diperlukan yaitu energi listrik, udara bertekanan dan water cooling.
Pada mesin ini sistem utama rata-rata menggunakan pneumatic Sehingga membutuhkan udara bertekanan yang cukup banyak.
Udara bertekanan paling tidak efisien terdapat pada bagian Trimming sistem.
Berdasarkan latar belakang diatas trimming sistem yang terdapat pada mesin tubing menggunakan sistem ventury sehingga memerlukan udara bertekanan yang cukup besar.
Trimming dengan sistem motor vacuum menggunakan motor berkapasitas 0,75 kw dan di kontrol oleh inverter yang mampu menahan beban maksimal 1,5 kw.
Ketika mesin start inverter mendapatkan signal dari mesin yang kemudian diproses dan mengeluarkan tegangan untuk menjalankan motor vacuum.
Trimming menggunakan sistem ventury yang memanfaatkan flow air A 300 l/menit atau setara dengan konsumi motor yang berkapasitas 1,43 kw .
onversi 1 kw = 209,3 l/min/ 6,8 bar untuk compressor sentral merk sullai.
Sedangkan trimming vacuum menggunakan sistem motor vacuum berkapasitas 0,75 kw sebagai penggerak motor vacuum.
Dengan demikian setelah pemasangan alat terjadi penghematan energi setara dengan motor berkapasitas sebesar 0,68 kw.
Atau dapat menghemat konsumsi energi sebesar 47,5%.
Jadi sitem trimming dengan sistem motor vacuum dapat lebih efisien.
Kata Kunci: trimming, vakum motor, efisiensi energi.
ABSTRACT
PT.
Betts Indonesia is a company engaged in packaging.
The main product of this company is a plastic tube.
The production machine uses a Swiss-made AISA brand machine where there are 3 energy sources that are needed, namely electrical energy, pressurized air and water In this machine the main system uses an average pneumatic so that it requires a lot of compressed air.
The most inefficient compressed air is found in the Trimming system.
Based on the background above the trimming system contained in the tubing machine uses a ventury system that requires considerable pressure air.
Trimming with a vacuum motor system uses a motor with a capacity of 0.
75 kw and is controlled by an inverter that is able to withstand a maximum load of 1.
5 kw.
When the inverter start engine gets the signal from the engine which is then processed and releases the voltage to run the vacuum motor.
Trimming uses a ventury system that utilizes water flow of A 300 l / min or equivalent to a motorized motor with a capacity 43 kw .
onversion of 1 kw = 209.
3 l / min / 6.
8 bar for sullair brand central compressor.
While the trimming vacuum uses a vacuum motor system with a capacity of 0.
75 kw as a vacuum motor drive.
Thus, after installation of the equipment, there is an energy savings equivalent to a motor with a capacity of 0.
68 kw.
Or it can save energy consumption by 47.
So the trimming system with a vacuum motor system can be more efficient.
Keywords : trimming, motor vacuum, energy efficiency Volume 5 Nomor 1 Juni 2023
Halaman 29 - 38
PENDAHULUAN
Konsumsi energi listrik saat ini didominasi oleh pengunaan motor listrik.
Peralatan ini banyak dijumpai di berbagai sektor kegiatan seperti industri, perdagangan, transportasi, komunikasi, fasilitas-fasilitas publik maupun dalam rumah tangga.
(Fajar Septianto DKK 2.
Motor listrik mengonsumsi lebih dari separuh energi listrik yang dibangkitkan pusat-pusat pembangkit listrik, hampir tiga perempat konsumsi listrik industri, serta hampir separuh dari konsumsi listrik di sektor perdagangan.
Dengan demikian dapat dikatakan motor listrik merupakan tipe beban yang paling mendominasi konsumsi energi listrik sehingga menjadi salah satu target utama dalam upaya penghematan energi.
Upaya lain dalam rangka penghematan energi telah dilakukan oleh (Stephanus Antonius Ananda dkk, 2.
penghematan tersebut telah dilakukan pada motor induksi.
Konsumsi senergi listrik terbesar pada PT.
Betts Indonesia terdapat pada bagian tubing dikarenakan setiap satu mesin tubing memerlukan daya 22,7 kw sedangakan di PT.
Betts Indonesia berjumlah 28 mesin jadi total daya yang dibutuhkan yaitu 638 kw.
Dengan demikian penelitian ini difokuskan pada area mesin tubing.
Mesin tubing membutuhkan energi untuk tiga sistem utama yaitu energi listrik untuk kebutuhan elektrical, energi compress air atau udara bertekanan untuk kebutuhan sistem pneumatik dan water cooling untuk mendinginkan proses produksi.
Berdasarkan latar belakang penelitian diatas, maka penelitian bertujuan yaitu mendeskripsikan prinsip kerja dari trimming dengan sistem motor vacuum dan menganalisa apakah dengan penggantian sistem trimming ventury menjadi sistem trimming vacuum motor dapat meningkatkan efisiensi energi.
Dari tujuan penelitian tersebut maka dapat dirumuskan masalah yaitu bagaimana prinsip kerja trimming dengan menggunakan sistem motor vacuum dan apakah sistem trimming dengan menggunakan motor vacuum dapat meningkatkan efisiensi energi?.
METODE
Rancangan penelitian ini dimulai dengan tahap Ae tahap sabagai berikut, diagram alir penelitian ditunjukkan pada gambar 1.
Volume 5 Nomor 1 Juni 2023 Halaman 29 - 38 Gambar 1.
Diagram Alur Penelitian Beberapa alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai Motor Vacuum Pada alat ini motor listrik yang digunaka adalah motor vacuum dengan kapasitas 0,75 Pemilihan kapasitas motor ini berdasarkan pengukuran kebutuhan flow air pada sistem yang lama yaitu sebesar A 300 l/min.
motor vacuum ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2.
Motor Vacuum Volume 5 Nomor 1 Juni 2023 Halaman 29 - 38 Tabung penampung scrap trimming web Tabung penampung scrap trimming web pada alat ini berukuran y 48 cm dengan ketinggian 70 cm.
ukuran ini disesuaikan dengan kebutuhan yang dapat menampung scrap selama 1 shift .
crap dari sekitar 6 roll we.
Tabung vacuum ditunjukkan pada Gambar 3.
Tabung Penampung Scrap Trimming Inverter Inverter yang digunakan berkapasitas maksimal 1,5 kw / 220 volt.
Pemilihan disesuaikan dengan kapasitas motor yang digunaan yaitu 0,75 kw.
Dengan nilai safety 200% atau dua kali lipat dari beban motor yang digunakan.
Pemasangan inverter selain sebagai control putaran motor juga dapat digunakan sebagai penghemat daya.
Input voltage dari inverter ini adalah 1 phasa 220 volt 50 hz dan output dari inverter adalah 3 phasa 220 volt sedangkan frekuensi dapat diatur sesuai dengan keinginan.
Inverter ditunjukkan pada gambar 4.
Gambar 2.
4 Inverter Volume 5 Nomor 1 Juni 2023 Halaman 29 - 38 vacuum gauge vacuum gauge yang digunakan pada alat ini berskala cm Hg dan bar dengan range pembacaan 0 E -76 cm Hg atau 0 E -1 bar.
Vacuum guide ditunjukkan pada gambar Gamar 5.
Vacuum Gauge Filter Filter yang digunkan dalam alat ini mempunyai ukuran kerapatan 1 AA.
Filter ini berfungsi untuk mencegah scrap trimming web agar tidak terhisap kedalam motor Filter ditunjukkan pada gambar 6.
Gambar 2.
6 Filter Flexible house Flexible house yang digunakan berukuran A Au.
Pemilihan ukran ini berdasarkan 3x percobaan engan ukuran yang berbeda yaitu 1Ay.
AAy.
AAy.
Dari percobaan tersebut didapat Volume 5 Nomor 1 Juni 2023 Halaman 29 - 38 hasil yang maksimal dalam arti nilai kevacuuman dan kelancaran masuknya scrap terjdi pada flexible house berukuran AAy.
Flexible haouse ditunjukkan pada gambar 7.
Gambar 7.
Flexible House Flow meter Flow meter adalah alat untuk mengukur aliran udara yang melewati alat tersebut.
Flow meter dalam penelitian ini digunakan untuk mengukur aliran udara bertekanan pada trimming yang menggunakan sistem ventury.
Flow meter ditunjukkan pada gambar 8.
Gambar 8.
Flow Meter
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembuatan alat dilakukan setelah uji coba dengan prototype selama 1 pekan.
Bahan yang digunakan adalah stenless steel dengan ketebalan 2 mm.
Proses pembuatan alat dilakukan melalui 2 tahap yaitu sebagai berikut:
Volume 5 Nomor 1 Juni 2023 Halaman 29 - 38 pembuatan tabung Tabung dibuat dengan menggunakan bahan stenless stell dengan ketebalan bahan 2 tabung dibuat dengan dimensi y47 cm tinggi 70 cm yang mampu menampung scrap dari A 6 roll web .
ata-rata jumlah web yang terpakai dalam 1 shif.
Tahap berikutnya adalah assembly antara tabung dengan komponen komponen elektrik dan alat-alat tambahan lainnya berupa vacuum guide, flexible house, roda, filter.
Trimming dengan menggunkan sistem motor vacuum ditunjukkan pada gambar 9.
Gambar 9.
Trimming Dengan Sistem Motor Vacuum Trimming dengan sistem ini memanfaatkan perubahan energi dari energi listrik menjadi energi mekanik yaitu motor listrik menggerakkan atau memutar pompa vacuum sehingga menghasilkan kevacuuman yang dimanfaatkan untuk menghisap scrap web yang kemudian ditampung kedalam tabung.
Didalam tabung terdapat filter yang berukuran 1 AA yang berfungsi supaya scrap web tidak ikut terhisap kedalam motor Konsumsi udara bertekanan untuk kebutuhan trimming sebelum pemasangan adalah sebesar A 300 l/min atau setara dengan konsumi motor yang berkapasitas 1,43 kw .
onversi 1 kw = 209,3 l/min/ 6,8 bar untuk compressor sentral merk sullai.
Setelah pemasangan alat konsumsi energi kebutuhan udara bertekanan pada trimming adalah 0 l/menit karena digantikan dengan motor berkapasitas 0,75 kw sebagai penggerak motor Dengan demikian setelah pemasangan alat terjadi penghematan energi setara dengan motor berkapasitas sebesar 0,68 kw.
Atau dapat menghemat konsumsi energi Volume 5 Nomor 1 Juni 2023 Halaman 29 - 38 sebesar 47,5%.
Dari perhitungan diatas dapat dihitung saving energi pada masing mesing mesin yang menggunakan sistem trimming sebelum dan sesudah pemasangan trimming bersistem motor vacuum, dapat ditunjukkan pada tabel 1.
Tabel 1.
perhitungan energi saving sebelum dan sesudah pemasangan Tingkat keberhasilan alat diukur berdasarkan kestabilan kevacuuman yang Peneliti menentukan nilai minimum kevacuuman yang harus dicapai agar sistem trimming dapat bekerja adalah minimal sebesar 4 cm Hg dan batas nilai maksimal yang diijinkan adalah sebesar 6,5 cm Hg .
emampuan maksimal moto.
sedangkan untuk target pencapaian kevacuuman adalah sebesar 6 cm Hg.
Dari hasil analisa data didapatkan kevacuuman dengan nilai 6 cm Hg sebesar 55,6 % , nilai kevacuuman 5 cm Hg sebesar 22,2 %, nilai kevacuuman 5.
5 cm Hg sebesar 19.
4 %, dan nilai kevacuuman 4 cm Hg sebesar 2,8 %.
Seperti terlihat pada gambar 10, sebagai berikut.
Gambar 10.
Diagram Kevacuuman Trimming Dengan sistem motor vacuum Dari data di atas dapat disimpulkan bahwa pencapaian kevacuuman selama 3 bulan pengambilan data masih berada pada ketentuan yang diharapkan yaitu antara 4 Ae 6,5 cm Hg.
Pada pengambilan data ke 24 .
etelah pemakaian 1440 ja.
terjadi penurunan kevacuuman pada titik terrendah yaitu sebesar 4 cm Hg, hal ini dapat terjadi dikrenakan filter telah terdapat cukup banyak debu sehingga menghambat aliran udara yang Volume 5 Nomor 1 Juni 2023 Halaman 29 - 38 mengakibatkan kevacuuman menjadi melemah.
Dari kejadian ini dapat dilakukan pencegahan dengan cara pembersihan filter dalam periode maksimal 720 jam pemakaian.
Hasil pengujian alat menunjukkan nilai capabilitas/ Cpk sebesar 1,24 .
tandart Cpk = 0,.
hal ini menunjukkan bahwa alat dinilai sangat kapabel dalam fungsi penyediakan Pencapaian alat dalam hal efisiensi energi dapat dihitung berdasarkan nilai penghematan kebutuhan udara bertekanan pada mesin tube.
Sebelum pemasangan alat total kebutuhan udara bertekanan pada mesin tube adalah sebesar 1185 l/menit 6,8 bar.
Yang 35% nya adalah untuk kebutuhan sistem trimming.
Setelah pemasangan alat kebutuhan udara bertekanan dari compressor central turun menjadi 885 l/menit yang digantikan oleh motor vacuum.
Jika dikonversi dengan asumsi setiap motor 1 kw dapat menghasilkan 209,3 l/menit 6,8 bar .
onversi 1 kw = 209,3 l/min/ 6,8 bar untuk compressor sentral merk sullai.
Kebutuhan energi untuk udara bertekanan sebelum pemasangan alat setara dengan konsumsi energi motor berkapasitas 5,66 kw.
Setelah pemasangan alat kebutuhan energi untuk udara bertekanan dengan asumsi yang sama maka setara dengan konsumsi energi motor berkapasitas 4,23 kw.
Jika dihitung keseluruhan kebutuhan energi untuk udara bertekanan setelah pemasangan alat adalah setara dengan motor berkapasitas 4,23 kw ditambah dengan motor berkapasitas 0,75 kw pengganti trimming sistem ventury yaitu sebesar 4,98 kw.
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa pemasangan trimming dengan sistem motor vacuum dapat menghemat energi setara dengan konsumsi mototr berkapasitas 0,68 kw atau dapat menghemat sebesar 12% konsumsi energi.
SIMPULAN DAN SARAN
Dari hasil penelitian penelitian yang berjudul AuStudi Analisa Trimming Dengan Sistem Vacuum Dalam Upaya Efisiensi Energi Mesin tubing di PT.
Betts IndonesiaAy dapat disimpulkan sebagai berikut:
Trimming menggunakan motor vacuum memanfatkan daya hisap dari pompa vacuum.
Motor berkapasitas 0,75 kw sebagai penggerak utamanya di kontrol oleh inverter.
Waktu mesin start mesin akan memberikan signal ke inverter untuk mengeluarkan tegangan kemotor, sehingga motor berputar dan menggerakkan pompa vacuum, pompa vacuum menghisap scrap web yang ditampung kedalam tabung.
Jika mesin Volume 5 Nomor 1 Juni 2023 Halaman 29 - 38 stop maka mesin tidak akan memberikan signal keinverter sehingga inverter akan berhenti mengeluarkan tegangan ke motor dan motor akan berhenti.
Trimming menggunakan sistem ventury yang memanfaatkan flow air A 300 l/menit atau setara dengan konsumi motor yang berkapasitas 1,43 kw .
onversi 1 kw = 209,3 l/min/ 6,8 bar untuk compressor sentral merk sullai.
Sedangkan trimming vacuum menggunakan sistem motor vacuum berkapasitas 0,75 kw sebagai penggerak motor Dengan demikian setelah pemasangan alat terjadi penghematan energi setara dengan motor berkapasitas sebesar 0,68 kw.
Atau dapat menghemat konsumsi energi sebesar 47,5%.
Jadi sistem trimming dengan menggunakan motor vacuum dapat lebih Saran yang dapat disampaikan pada penelitian ini adalah 1.
dalam memilih motor vacuum harus disesuaikan dengan kebutuhan dan hisapan yang diperlukan.
Dikarenakan jika menggunakan motor dengan kapasitas lebih besar maka efisiensinya akan berkurang begitupula sebaliknya jika kapasitas motor lebih kecil maka tidak akan mampu menerima dalam memilih inverter harus 200% lebih besar kapasitanya atau 2x lipat dari beban motor yang digunakan.
Hal ini supaya inverter dan motor bisa lebih tahan lama.
filter harus rutin dibersihkan setiap 740 jam supaya sistem trimming dengan menggunakan motor vacuum dapat bekerja secara optimal.
DAFTAR PUSTAKA