PERANCANGAN SCREW PRESS

Nama kelompok1. Alessandro Redi2. Daniel D Malau3. Daniel Panjaitan4. Pernando S5. Rowilman Sihaloho

MESIN – 6A

BAB IPENDAHULUAN

A.Latar BelakangScrew press merupakan suatu alat yang sering digunakan dalam dunia Industri baik industry besar, menengah dan juga industry kecil. Screw press tidak hanya digunakan dalam pengolahan CPOScrew press merupakan suatu alat yang sering digunakan dalam dunia Industri, baik industri besar, menengah dan juga industri kecil. Screw press tidak hanya digunakan dalam pengolahan CPO, pembuatan makanan juga mesin press ini sering digunakan, sebagai contoh pemerasan air tebu.Screw press adalah alat yang sangat penting dalam pabrik kelapa sawit, sebab apabila screw press ini mengalami masalah, maka pengolahan pengepresan minyak CPO jadi terganggu dan mengakibatkan hasil minyak CPO yang dihasilkan menjadi lebih sedikit dan pemisahan antara cangkang dengan fibre tidak maksimal.

B.Perumusan MasalahPada penulisan makalah ini, kami membatasimasalah-masalah yang mencakup :1. Apa komponen yang terdapat pada Mesin

Screw Press?2. Bagaimana perancangan Mesin Srew Press?3. Bagaimana Prinsip Kerja Mesin Screw Press?

C. Tujuan 1. Mengetahui komponen yang terdapat dalam

mesin Screw Press2. Untuk mengetahui bagaimana proses

perancangan mesin screw press3. Mengetahui prinsip kerja msin screw press

D.Manfaat 1. menambah wawasan pemikiran yang

didapat di lapangan sehingga dapat menyelesaikan segala masalah di lapangan maupun di dunia kerja nanti

2. menambah pengetahuan dan pengalaman pembaca

E.Teknik Pengumpulan Data

Mencari buku-buku yang ada dalam kampus Politeknik Negeri Medan maupun dari sumber- sumber lain dari luar yang berkaitan dengan perancangan mesin tersebut.

BAB IITEORI DASAR

A.Pengertian Screw press merupakan pengepressan

terhadap Berondolan yang homogen untuk mendapatkan rendemen yang maksimal dan Nut pecah yang minimal. Screw press juga merupakan mesin yang

melanjutkan proses pemisahan minyak dari digesterFungsi dari Screw Press adalah untuk memeras

berondolan yang telah dicincang, dilumat dari digester untuk mendapatkan minyak kasar.

B. Pembagian Jenis Screw Press

Terdapat 2 tipe mesin press yang digunakan dalam pabrik kelapa sawit, antara lain:

Batch PressDalam batch press bahan yang ditekan menggunakan

logam plunger. Alat yang digunakan dalam penekananya adalah press spindle.Screw PressAlat pengepress seperti ini menggunakan putaran dari

double screw press dan cage press untuk mengekstraksikan minyak keluar dari gumpalan fibre atau serat yang telah dilumatkan di Digester. Pengekstraksian minyak ini juga dibantu dengan adanya tekanan kedepan dari adjusting cone dengan pemanfaatan tenaga hidrolik.

Gambar Screw Press

Macamacam-macam dan proses kerja dari Screw press di Pabrik kelapa sawit

•Tipe SpeichimAlat tipe speichim memiliki feed srew, sehingga kontinuitas dan jumlah bahan yang masuk konstan dibandingkan dengan adonan yang masuk berdasarkan gravitasi. •Tipe  Usine de Wecker

Sedangkan Usine de Wecker tidak dilengkapi dengan feed screw. Tipe Stork

•Tipe Stork Tipe Stork memproduksikan alat press yang terdiri dari alat yang menggunakan feed screw dan tanpa menggunakan  feed screw.

•Komponen Screw PressPada proses perancangan Screw Press terdapat komponen yang mendukung dalam proses perancangan.

1. Double screw•terbuat dari bahan baja tuang dengan ukuran yang berbeda tergantung kapasitas olah•Satuan kapasitas screw press adalah Ton TBS/Jam.•Bentuk screw persis seperti ulir•Bentuk penampang ulir persegi dengan ketebalan lebih dari 1,5 inchi •mampu menerima tekanan nominal 60 bar secara kontiniu

2. Press silinder

Press Silinder atau disebut juga press cage yang terbuat dari plat baja yang diperkuat dengan tulangan plat mild steel setebal 8 mm. Press silinder berbentuk kaca mata yang bagian tengahnya terhubung. Press silinder dapat juga disebut saringan, dimana fibre/serabut daging buah sawit tidak terikut ke cairan minyak yang telah dipress. Press silinder memiliki lubang yang sangat banyak, diameter lubang bervariasi umumnya berdiameter antara 4-6 mm, Penahan press silinder sering disebut (kacamata, karena memang seperti kaca mata) yang terbuat dari plat baja dengan ketebalan 15 mm ditopang dengan sejumlah baut yang mampu menopang tekanan 50-60 bar. jam kerja press silinder pada umumnya 4.000 jam

3. Casing/BodyCasing/Body screw press terbuat dari plat mild steel dengan tebal 10 mm berbentuk kotak dengan dilengkapi pintu sebelah kanan, kiri dan atas. Dibagian atas ada 2 pintu yaitu 1 pintu untuk melihat kondisi press silinder & satu pintu/lubang untuk menghubungkan screw press dengan corong umpan dari digester. Bagian belakang digunakan sebagai tempat bearing untuk menumpu shaft yang harus ter seal dengan baik sehingga minyak pelumas dari gearbox tidak bercampur dengan CPO. Body screw press harus ditumpu diatas pondasi yang umumnya terbuat dari U profil 100 mm. ada yang melapisi bagian lantai body screw press yang berfungsi untuk menampung minyak sawit dengan plat stain less steel. Bagian depan screw press dilengkapi body untuk menopang hydraulic double cone dan dihubungkan dengan sisten engsel sehingga memudahkan saat perbaikan screw press.

4. Gear boxGear box terdapat dibagian belakang body screw

press yang didalam nya terdapat primary dan secondary screw yang dihubungkan dengan gear agar putaran double screw saling berlawanan arah. permasalahan yang sering terjadi di gear box yaitu sering patahnya bearing as akibat over pressure/kelebihan tekanan, minyak pelumas kurang bahkan mungkin juga akibat kualitas bearing yang tidak sesuai. Di sisi gearbox umumnya dilengkapi dengan selang sight glass untuk melihat level pelumas dari luar dan dilengkapi dengan lubang intip dibagian atas untuk melihat kondisi bearing.

Hydraulic Double ConeHydraulic Double Cone merupakan alat yang ditambahkan ke sistem screw press untuk memberikan tekanan lawan terhadap daya dorong double screw di fibre kempa,dengan ditekannya ampas kempa oleh hydraulic double cone maka minyak akan keluar dari massa pressed melalui press silinder. Hydraulic double cone perangkat penting untuk mengendalikan losis minyak namun disisi lain bisa membahayakan peralatan jika tekanannya berlebihan. sistem pengaturan tekanan sudah otomatis berdasarkan amper meter elektromotor screw press yang diset antara 30-35 amper atau berdasarkan tekanan hydraulic di barometer antara 50-60 bar. 

Permasalahan yang sering muncul dihydraulic double cone yaitu :

sering bocornya sambungan selang

tidak disiplinnya pelumasan bantalan luncur batang cone

kebersihan panel dari debusulitnya tenaga mekanik yang

handal untuk memperbaiki sistem otomatis jika rusak.

B. Tekanan kerja Screw Press

1. Tekanan BerlawananPenggerak poros screw press dilakukan dengan electromotoryang dipindahkan dengan belt, gigi dan hydroulic. Power dengan putaran sebesar 19-12 rpm untuk menggerakkan alat screw. Efektifitas tekanan ini tergantung pada tekanan tahanan lawan pada adjusting cone. Tekanan padaHydraulic Cone yang sesuai untuk “Single Stage Pressing” diberikan tekanan pada tahap awal 40-50 bar dan pada Double Pressing menggunakan tekanan pertama 30-35 bar dan pada pengepressan kedua diberi tekanan 40-50 bar Untuk  menurunkan kadar minyak dalam ampas, tekanan lawan dinaikkan dengan mengatur Cone, hal ini akan menyebabkan efek samping yaitu ditemukan persentase biji pecah yang tinggi dan dapat mempercepat kerusakan Screw Press, bahkan dapat menyebabkan terbakarnya Electromotor .

Tekanan kerja Cone yang rendah akan menghasilkan ampas dengan kadar minyak yang tinggi dengan sedikit jumlah biji pecah sudah berkurang. Oleh sebab itu pengoperasian screw press hendaknya dipertimbangkan keuntungan dan kerugian yang diakibatkannya.

Tujuan menstabilkan tekanan pressan adalah :

a. Memperkecil kehilangan minyak dalam ampas, dengan meratanya adonan masuk kedalam screw press yang diimbangi dengan tekanan stabil maka ekstraksi minyak akan lebih sempurna, dengan demikian kehilangan minyak akan lebih rendah.b. Menurunkan jumlah biji pecah, semakin tinggi variasi tekanan dalam screw press maka jumlah biji pecah semakin tinggi.c. Memperpanjang umur teknis. Umur teknis alat seperti crew, cylinder press dan electromotor lebih tahan lama karena kurangnya goncangan elektrik dan mekanis.

C. Cara Kerja Mesin Screw Press

Motor listrik sebagai sumber gerakan yang berfungsi untuk menggerakkan

mesin double screw press. Screw press dihidupkan melalui panel kendali

sekaligus system hidroliknya, lalu dimasukkan air panas dengan suhu

9000C melalui pipa masuk (pipe inlet). Motor listrik hidup memutar pulli

melalui poros motor dengan daya 30 KW dengan putaran 1475 rpm. Pulli

menggerakkan sabuk menghantarkan putaran ke pulli yang terpasang

pada poros yang menghubungkan ke gear reduser,dan gear

reduser digerakkan poros utama yang dihubungkan dengan kopling.

Poros utama menggerakkan roda gigi perantara yang mengakibatkan

kedua poros berulir akan bergerak berlawanan arah dengan putaran yang

sama.

Pada bagian akhir ulir terdapat dua buah konus yang digerakkan dengan

bantuan sistem hidrolik dengan gerakan maju mundur sesuai dengan

tekanan yang dibutuhkan yang bertujuan untuk meningkatkan hasil

pengepresan dan tekanannya sebesar 30-50 bar.

Minyak yang dihasilkan oleh mesin press dialirkan ke oil vibrating screnn dan kemudian dialirkan ke crude oil tank untuk diproses lebih lanjut, sedangkan serabut dan biji buah sawit yang masih mengandung 4% minyak dialirkan ke cake breaker conveyor untuk proses selanjutnya. Motor listrik memutar poros screw press yang direduksi (dikurangkan) putarannya dari 1475 menjadi 12 rpm melalui speed reduser.Pada mesin ini worm screw press memiliki peranan utama yang mendorong dan menekan kelapa sawit supaya terjadi pemerasan. Buah sawit yang telah dihancurkan pada digester diperas akibat gaya tekan yang ditimbulkan antara screw, casing (press cage), dan cone. Screw press mendapatkan tenaga putaran dari motor listrik berdaya 22 KW, putaran 1450 rpm yang direduksikan melalui Gear Box hingga mencapai 9 -11 rpm dan disalurkan melalui 2 buah worm screw press. Press cage atau casing memiliki lubang penyaringan sebanyak 32.000 buah diseluruh sisinya. Cone mendapatkan daya tekan dari pompa hidrolik sebesar 30-40 bar.

Klasifikasi mesin Screw press:

Kapasitas : 10 tonTekanan Konus : 30 – 40 BarPutaran Poros : 9 -11 rpmJumlah ulir : 4Berat worm screw : 100 kg

Dalam Menentukan kapasitas Screw Press Ada Beberapa hal yang perlu di perhatikan yaitu:

Massa buah yang masuk kedalam digester dan screw press.

Screw press harus terisi penuh untuk memperoleh efisiensi penekanan sehingga minyak yang dihasilkan akan banyak.

Dari kondisi di atas maka kapasitas screw press dapat di hitung dengan menggunakan rumus:

Q = % berondolan X kapasitas olah Mesin Screw press

Misalkan % berondolan = 60 %Massa screw press = 10 ton/ jamMaka,Q= X 10 ton/ jam Q = 6 ton / jam

= 6000 kg/ jam

Volume aliran pada screw press

Selain itu kita juga harus mengetahui volume aliran, untuk mengetahui volume aliaran Kita harus mengetahui berapa harga massa jenis buah kelapa sawit, dari data yg di dapat harga massa jenis buah kelapa sawit = 641 kg/m3. Oleh karena itu volume aliran pada screw press adalah:

Valiran = Q /

= 6000 kg/jam : 641 kg/ m3

=9.36 m3/jam

Analisa Gaya pada Screw Press

Gaya TorsiScrew Press berguna untuk memindahkan buah hasilke arah keluar (outlet), dengan adanya penyempitan di daerah konus akan menyebabkan pemerasan pada buah tersebut sehingga minyak keluar dari daging buah

Daerah paling kritis yang sering menjadi area

keausan terjadi pada ujung screw (dari survei),Diasumsikan titk kritis tersebut terjadi pada jarak maksimal 10 mm dari sisi terluar screw.

Pembebanan pada screw press

Gambar di atas menunjukkan kondisi pembebanan rata-rata pada jarak r dari sumbu poros. Gaya F merupakan penjumlahan gaya aksial berupa gaya tekan yang terjadi pada screw. P adalah gaya yang bekerja untuk memindahkan beban (material kelapa sawit). Gaya N adalah gaya normal, sebagai akibat dari gaya tekan material terhadap screw. Gaya µN adalah gaya gesek yang terjadi pada permukaan kontak material kelapa sawit dan permukaan screw. Gaya normal dihitung dengan mempertimbangkan faktor pembebanan yang mengindikasikan jumlah total permukaan kontak screw dengan material.

E. Tegangan Pada Screw Press

Ada dua bentuk tegangan yang terjadi pada screw press yaitu tegangan lentur dan tegangan geser.

 Rumus mencari Tegangan Geser : = Dengan : : tegangan geserD : gaya geser (gaya lintang)S : statis momenb : lebar bidang geserIx : momen inersia

Rumus mencari Tegangan Lentur =

Dengan : : tegangan LenturY : jarak tegangan yang ditinjau ke garis netral

Ix : momen inersia terhadap sumbu xM : momen luar

KESIMPULAN DAN SARAN1. Kesimpulan

Dari hasil perancangan di atas maka, dapat disimpulkan screw press banyak digunakan dalam industri terutama industri pengolahan kelapa sawit. Selain itu dengan adanya perancangan screw press kita dapat mengetahui seberapa besar kapasitas suatu bahan yang bisa diproses pada screw press mengetahui kegunaan screw press yg sebenarnya.

 2. Saran 

Sebaiknya lebih banyak menyediakan situs – situs yang berhubungan dengan perancangan screw press

SEKIAN DAN

TERIMA KASIH