Desain Rekayasa dan Analisis FEA Indirect Rotary Dryer untuk Pengeringan Bahan Baku Refuse Derived Fuel

Abstract

Salah satu bentuk pengolahan limbah menjadi energi yang berasal dari limbah padat perkotaan adalah sampah bahan bakar turunan atau Refuse Derived Fuel (RDF). Terdapat berbagai teknologi pengeringan yang biasanya digunakan untuk pengeringan RDF. Contoh penerapannya adalah oil tube rotary dryer sebagai alternatif dari steam tube rotary dryer karena sejumlah alasan utama. Pertama, penggunaan oil engine sebagai material penghantar panas tidak membutuhkan tekanan tinggi seperti pada steam tube rotary dryer sehingga komposisi desain yang tidak serumit steam tube rotary dryer. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui perancangan dan analisis kekuatan struktur mesin oil tube rotary dryer yang dilakukan melalui software Solidworks. Cara kerja mesin dimulai dari pemanasan thermal oil di unit pemanas hingga mencapai suhu operasi yang diinginkan. Oil panas kemudian disirkulasikan secara tertutup ke dalam tube di dalam drum pengering. Pada saat yang sama, RDF dengan kadar air awal 55% dimasukkan melalui inlet housing ke dalam shell. Suhu yang bekerja pada oil untuk memanaskan sekitar 150°C, jumlah total tube 65 buah berdiameter 1,25 inch, dan panjang pipa 10 m yang tersusun di dalam shell. Hasil analisis struktur mesin oil tube rotary dryer berdasarkan simulasi didapatkan stress (von mises) dengan nilai tertinggi 9,371 × 108 N/m^2. Sedangkan nilai terendah 9,628 × 103 N/m^2. Nilai tertinggi dari hasil simulasi tersebut terjadi pada sudut tajam bagian support roller yang tidak terdapat kontak, sehingga hal ini dapat diabaikan karena merupakan stress singularity. Hasil simulasi displacement  dengan  nilai tertinggi 1,026 × 101 N/m^2. Sedangkan nilai terendah 1,000 × 10-30 N/m^2. Nilai tertinggi dari hasil simulasi tersebut merupakan penerapan dari gaya centrifugal yang terjadi pada drum/shell rotary. Hasil simulasi Safety factor yaitu mengacu pada rata-rata probe result adalah 2,3. Sehingga dari hasil simula