studi perbandingan sistem mekanik dan hidrolis pada srp(steerable · saat operasional kapal. ztidak...
TRANSCRIPT
1
Studi perbandingan teknik danekonomis sistem transmisi mekanik
dan hidrolis pada SRP(steerable rudder propeller) kapal tug boat 2x 600 hp
PRESENTED BY :Bambang Irawan
4204 100 076
LATAR BELAKANG
MASALAH !!Steerable rudder propeller (SRP)??vKelebihan dan kekurangan (SRP)???Besarnya investasi SRP(mekanik) vsSRP(hidrolis)?Konsumsi bahan bakar motor penggerak?
Sistem transmisiSRP (meknik)
Sistem transmisiSRP (hidrolis)
2
TUJUAN Mengetahui perbandingan antara sistemtransmisi SRP(mekanik)dan SRP (hidrolis).Mengetahui spesifikasi komponen transmisiyang sesuai digunakan pada sistem.Mengetahui besarnya investasi kedua sistemtransmisi SRP(hidrolis dan mekanik).Mengetahui nilai konsumsi bahan bakarmotor penggerak pada kedua sistem dariSRP hidrolis dan mekanik
BATASAN MASALAHTidak merancang kapalTidak merancang propeller (SRP)Kajian teknis hanya sebatas pada pemakaiantransmisi SRP terhadap kapal.Tidak membahas masalah maintenance padasaat operasional kapal.Tidak melakukan disain pada kapal ataupun modifikasi.Hanya membahas teknis dan ekonomis saja
3
metodologi Start
Studi literatur
Pencarian data
Pengolahan data
Memilih mesin danKomponen sistem SRP hidrolis
Menghitung power Sistem SRP mekanik
Perhitungan power Sistem SRP hidrolis
memenuhi
A
-Data kapal tug boat-Project guide engine
-Spec SRP
Tidakmemenuhi
metodelogi
A
Membandingkan kedua sistemHidrolis dan mekanik
kesimpulan
finish
-perbandingan power
-layout kamar mesin
-Investasi kedua sistem
-Analisa cost and benefits-analisa konsumsibahan bakar
4
Data utama kapalJenis kapal = Tug boatNama kapal = Subali IIlenght over All (LOA) = 27.75 mlenght between perpendiculars = 24.30 mDreadth(B) = 8.6 mDepth (H) = 3.5 mDraft(T) = 2.7 m
Data main engine dan SRP mekanikdiesel engine
Maker = MAN Quantity = 2Type = D2842 LEPower = 441kW (600hp)rpm/menit = 1800 rpmBore/Stroke= 128 X 142 mm
Maker =SCHOTLE steerable rudder propellerQuantity = 2Series = SCHOTLE
Type = SRP330Power = 600 HPRate power = 600 HPN = 1800RPMPropeller diameter= 1300 mmBlade number = 4
5
PERHITUNGAN
Pada perhitungan kali ini adalahmenghitung gardan shaft untuk sistem SRP mekanik .dan Perhitungan pompa hidrolis,powerengine ,diameter pipa untuk Sistem SRP hidrolis.
Perhitungan gardan shaftMax torque =p*60000*K4/(2*3.14*N)=602.11Nm
spesisifikasi gardan shaft-type: unique gardan shafts series
series1800/133.180-D(mm)=225 mm-Max torque = 50 KN,m-Axial angel a= 15 derajat
6
Grafik pemilihan gardan shaft
Spesifikasi gardan shaft
Type transmisi: gardan shaft 1800/133.180 seriesPutaran diameter Dmm: 255Max torque: 50 KNFatigueTorque : 25 KN mAxial angel a : 15 derajat
7
• Dimensi dari gardan shaftD1=196,D2=135,D3=152,Lm=120,n-Q=8-17,k=20, t=50, b=32, g=9.0
Spesifiksi steerabel rudder propeller hidrolis
8
Perhitungan pompa hidrolis
PHP = q p / 1714where PHP = horsepower (HP)q = required pump capacity (gpm)p = required pressure (psi)Php = 230 gpm * 4450/ 1714
= 597.14 hp
PERHITUNGAN POMPA HIDROLIS
Efiseensi pompa adalah seberapa baik mesin itu dapat mengubah satu bentukenergi ke bentuk energi lain dan pada pompa yang dipakai harus memenuhiefisiensi sebagai berikut:
Dimana:
WHP = Water Horsepower (Power fluida yang dihasilkan oleh pompa)BHP = Brake Horsepower (Power mechanical yang diberikan pada shaft pompa)Maka ;Pump Efficiency (µ) = WHP / BHP
Pump Efficiency (µ) = 597 / 624= 0.94
9
Perhitungan pipa hidrolisQ = A x VQ = (π x D2/4) x vD = √(4 x Q/ π x v)D =0.03080 m
= 30.8 mm= 1.2 inch
Q= kapasitas yang dibutuhkan srp hidrolisA = luas penampangpipaV = kecepatan aliranyang dibutuhkan SRP hidrolis
Spesifikasi pipa hidrolis
Pipa yang dipilih adalah memiliki spesifkasi sebagai berikut schedule 80 :pipa size : 1.5 inchdiameter luar : 1.660 inchdiameter dalam : 1.278 inchiwall thicknees : 0.191working PSi : 1124burst psi : 9205
10
Data main stationer engine diesel
Diesel stationer Spesifikasi engine ;
• Merk : CATERPILLAR C18• Operating fuel : MDO• Power : 624 HP• Rotation : 1800RPM• Fuel consumption : 111(29.3) L/hr
at rated speed
Penempatan SRP hidrolis
Hold plan sistem transmisi mekanik
AP 5 10 15 20 25 30 35 40 45B.L.T 6,8 m3
PROFILE
11
454035302515105AP
H
R
BATTROOM
DOWNGALLEY CHIEF
ENG.
CAPSTAINMESSROOM
H
H
H S
L
L
S
DOWN
DOWN
UP
UP
WINDLASS/RWF W
F W
MAIN DECK
AP 5 10 15 25 30 35 40 45
BALLASTTANK
H
F O T
STEERING GEAR ROOM
MAIN ENGINEAUX ENG
FIRE FIGHTINGPUMP
MESS ROOM
PROV.STORE
CREWS ROOM
CL
CL
AUX ENGMAIN ENGINE
M S B
BALLASTTANK
2P 2P
2P
2P 2PL L L
L
L
L
L
L L L
HOLD PLAN
12
Hold plan sistem transmisihidrolis
5AP
H
AP 5 10 15 20 25 30 35 40 45B.L.T 6,8 m3
AP 5
BALLASTTANK
F O T
BALLASTTANK
30 35 40 45
MESS ROOM
PROV.STORE
CREWS ROOM
CL
CL
2P 2P
2P
2P 2PL L L
L
L
L
L
L L L
AP 5 10
BALLASTTANK
H
F O T
BALLASTTANK
hiraulic tank
hiraulic tank
hiraulic pump
motor listric
hiraulic tank
hiraulic tank
hiraulic pump
motor listric
AUX ENG
AUX ENG
15
FIRE FIGHTINGPUMP
14
Masalah yang sering timbul padasistem transmisi SRP mekanik
Masalah pada gardan shaft Masalah pada bantalan (bearing)Masalah pada sistem pelumasan transmisiMasalah over vibration dan NoiseKeausan-keausan akibat gesekan darikompaonen transmisi
Sistem mekanik SRP
16
Sistem SRP hidrolis
Pada sistem transmisi SRP hidrolis
Pada sistem trasmisi hidoris perhitungan bantalan dan gadar shaft tidak perlu diperhatikan karena gardan shaft dan bearing akan diganti dengan pipa hidrolis sehingga masalah keausan bearing dan propblem pelumasan bisa dikatakan tidak ada serta deformasi yang terdapat pada gardan shaft juga tidak akan terjadi, getaran yang berlebih dari sistem gardan shaft dan biearing juga tidak akan terjadi . Hanya yang perlu diperhatikan filterisasi dan kekedapan pada sistem.
17
Analisa tekno ekonomis
Estimasi biaya sistem propulsi SRP
1. Estimasi biaya sistem transmisimekanik SRP1
2. Estimasi biaya sistem transmisi hidrolisSRP HPU 2
3. Selisih mekanik SRP vs transmisihidrolik SRP HPU3
1
19
Analisa tekno ekonomisEstimasi pemakaian bahan bakar
Dari perhitungan didapat selisih biaya pemakaian bahan bakar pada satu
kali trip (10jam) adalah sebagai berikut
Rp 3.896.928,75selisih=
Rp. 10.072.340.91 biaya konsumsi FO pada DES =
Rp. 13.969.269.66 biaya konsumsi FO padaDE =
Kapan Modal dapat kembali?Selisih tersebut merupakan selisih pada pemakaian minimum yaitu 10jam sedangkan selisih biaya pemakaian bahan bakar dalam satu tahun kondisi berlayar dengan seatime sebesar minimum 5%, adalah sebagai berikut :5% x 365 hari =18.25 hari18.25hari x 24 jam = 438jam
-Sehingga banyaknya trip selama 1 tahun adalah;438 jam / 10 jam = 43.8 trip ≈44 tripDan besarnya selisih biaya konsumsi bahan bakar selama 1 tahun adalah ;44 trip x Rp 3.896.928,75 = Rp170.685.479.2-Jadi modal awal yang dipakai untuk penggantian sistem steerable rudder propeller hidrolis bisa dikemalikan dalam waktuBiaya SRP hidrolis/ selisih pemakaian bahan bakar selama 1tahun = Rp6,324,000,000.00 / Rp170.685.479.2 /tahun =37tahun
Note:Pada kondisi diatas adlah kondisi minimu dan di bawah ini adalah tabel
sampai kondisi 80% seatime
23
kesimpulanV.1. Kesimpulan
V.1. KesimpulanSetelah melaksanakan seluruh proses pengerjaan Tugas Akhir dan dari hasil pengolahan data, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan. Kesimpulan tersebut antara lain :Pada pemilihan sistem transmisi hidrolis mempunyai beberapa kelebihan yaitu berkurangnya gesekan gesekan yang terjadi pada pada gardan shaft dan biering karena telah diganti dengan sistem hidrolis yang tanpa gardan shaft dan bearing .Penggunaan steerable rudder propeller dengan sistem hidrolik yang didukung dengan diesel stationer yang mana menjadikan harga atau biaya instalasi komponen sistem transmisi lebih murah ada selisih antara sistem mekanik dan sistem hidrolis SRP sebesar Rp983.100.000 .lebih murah dari pada sistem mekanik SRP diesel engine. SRP tersebut didukung oleh diesel stationer engine propulsion system sebagai sistem propulsinya, karena pompa yang dikopel ke engine bisa mengunakan daya yang stationer. Sehingga diperlukan komponen–komponen dari diesel stationer , yang spesifikasinya sebagai berikut :
kesimpulanDiesel stationer
Spesifikasi engine ;Merk : CATERPILLAR C18Operating fuel : MDOPower : 624 HPRotation : 1800RPMFuel consumption : 111(29.3) L/hr (gal/hr) at rated speedBore x Stroke : 145 x 185 mm Adanya perubahan FOC dan bahan bakar yang digunakandengan harga lebih murah maka biaya operational bahan bakarbisa lebih ditekan . Jika dihitung dalam persentase maka adaselisih yang seknifikan yaitu sebesar 27.89% dari dari DE dibanding dengan DES
24
kesimpulanDari pemakaian diesel stationer engine maka pemakaian bahan bakar bisa lebih hemat dibanding dengan sistem SRP mekanik , dengan asumsi pemakaian minimum 10 jam maka terjadi selisih penggunaan bahan bakar Rp 3.896.928,75 dan dan dalam setahunnya sebesar 170.685.479.2 rupiahPenggunaan diesel stationer SRP hidrolis pada kapal sebagai system propulsimenghasilkan beberapa keuntungan yang tidak dimiliki oleh diesel engine SRP meknik. Keuntungan tersebut antara lain telah dijelaskan pada sub-bab sebelumnyayaitu berkurangnya space kamar mesin karena tidak perlunya penempatan porossehingga ruang yang dapat ditempati oleh komponen yang lain , selain itu sistemtanpa poros ini dapat mengurangi kemungkinan terjadi getaran di kamar mesin yang disebabkan oleh gerak aksial dari gardan shaft dan bearing.Penggunaan sistem transmisi SRP hidrolis tidak lagi menguna gardan shaft dan biering maka tidak perlu kuatir terjadi keausan pada biering dan joint gardan shaft yang diakinatkan oleh problem sistem pelumasanPenggantian engine dari diesel engine ke diesel stationer engine merupakan aternatif yang terbaik untuk penggantian pada kapal main engine rusak atau kapal bangunanan baru.
Atas perhatiannyasaya haturkan
Terima Kasih