PERANCANGAN TANGKI BERTEKANAN UNTUK MENYIMPAN BIOGAS DENGAN SISTEM KOMPRESI

PANJANG TRIYONO,S.T., Muslikhin Hidayat, S.T., M.T., Ph.D.

2011 | Tesis | S2 Mag.Sistem Teknik

Penelitian ini bertujuan untuk menguji unjuk kerja pressurised vessel yang digunakan untuk menyimpan biogas. Biogas yang berada dalam pressurised vessel tersebut berfungsi sebagai bahan bakar genset. Pressurised vessel yang dirancang menggunakan standar ASME dengan tekanan internal 12 bar. Disamping itu juga mempertimbangkan tekanan biogas keluar dari pressurised vessel menuju genset sebesar 0,025 – 0,1 bar, dimana tekanan tersebut diatur oleh regulator tekanan. Dari hasil perancangan didapatkan ukuran – ukuran pressurised vessel yaitu diameter dalam shell 310 mm tinggi 1100 mm dan tebal 6 mm . Pengujian unjuk kerja dengan mengompresi udara dan biogas dengan menggunakan kompresor torak ke dalam pressurised vessel. Spesifikasi kompresor torak adalah jumlah silinder 2 dengan diameter silinder 46,7 mm kerja tunggal dengan pendinginan udara, penggerak berupa motor bensin dengan daya 3,5 HP. Dari pengujian ini kompresor yang digunakan dapat mengompresi udara dan biogas pressurised vessel sampai pada tekanan 6 kg/cm2 absolut. Selama proses kompresi, dianalisa dengan proses adiabatis, politropis, dan isotermal. Pada pengujian dengan menggunakan udara didapatkan efisiensi volumetris sebesar 82% pada putaran 709,9 rpm. Laju aliran udara keluar dari kompresor semakin mengecil ketika terjadi kenaikan tekanan pada pressurised vessel dan laju aliran tertinggi sebesar 0,18 m3/menit pada tekanan 1 kg/cm2. Pada proses kompresi, daya politropis lebih kecil di banding proses adiabatis. Dari pengujian didapat daya politropis terbesar yaitu 0,36 kW dan daya adiabatis terbesar 0,41 kW. Apabila dibandingkan dengan proses dengan pendekatan isotermal maka didapat daya terbesar 0,328 kW. Pada pengujian menggunakan biogas, kompresi pada pressurised vessel sampai pada tekanan 6 kg/cm2 absolut menghasilkan karakteristik kompresi yang tidak jauh berbeda dibandingkan dengan menggunakan udara.

This aims of the research is to examine the performance of pressurised vessel. It is used as biogas holder. Biogas in its is fuel for genzet. Pressurised vessel is designed with ASME standard and it have internal pressure of 12 bar. Besides considering outlet pressure of biogas to genzet is 0.025 – 0.1 bar with pressure adjusting of regulator. Results of design are dimension of pressurised vessel including shell diameter of 310 mm, length of 1100 mm, and shell thick of 6 mm. Head of pressurised vessel vessel uses ellipsoidal shape. Test of perfomance with compressing air and biogas use reciprocating compressor into pressurised vessel. The specification of reciprocating compressor has 2 cylinders, bore of 46.7 mm, single acting with cooling of air. The prime mover is spark ignition engine with power of 3.5 HP. From this research, compressor is used to compress of air and gas until absolute pressure of 6 kg/cm2. Compression is analyzed with process of adiabatic, polytropic, and isothermal. The compression testing of air is got volumetric eficiency of 82 %. on 709.9 rpm. Air flow from compressor is less when raising of pressure on pressurised vessel and flowing the highest of 0.18 m3/minutes at pressure of 1kg/cm2. At process of polytropic power is less than process of adiabatic. From testing is got polytropic power of 0.36 kW and adiabatic power of 0.41 kW. If it is compared with isothermal approach it gets the most power of 0.328 kW. The testing uses biogas, compression of pressurised vessel to the absolute pressure of 6 kg/cm2 is got compression characteristic not different with using air.

Kata Kunci : biogas, kompresi, pressurised vessel