Perhitungan Numerik Temperatur dan Tegangan Termal pada Daerah Hotspot di Permukaan Rotary Kiln Pabrik Semen

Iqbal, Hamnur (2022) Perhitungan Numerik Temperatur dan Tegangan Termal pada Daerah Hotspot di Permukaan Rotary Kiln Pabrik Semen. Diploma thesis, Universitas Andalas.

Preview	Text (cover&abstrak) Abstrak.pdf - Published Version Download (88kB) | Preview
Preview	Text (bab 1 pendahuluan) Bab 1 Pendahuluan.pdf - Published Version Download (76kB) | Preview
Preview	Text (bab 5 penutup) Bab 5 Penutup.pdf - Published Version Download (36kB) | Preview
Preview	Text (daftar pustaka) Daftar Pustaka (4).pdf - Published Version Download (101kB) | Preview
	Text (tugas akhir full text) Tugas Akhir Full Text.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only Download (2MB)

Abstract

Hotspot adalah daerah terisolasi pada shell kiln dengan temperatur yang sangat tinggi. Hotspot disebabkan oleh batu tahan api yang retak ataupun lepas dari lokasinya yang menyebabkan kontak langsung antara gas panas yang mengalir di dalam kiln dengan kiln shell. Hotspot dapat menyebabkan ovalitas atau retakan yang terjadi pada kiln shell sehingga dibutuhkan pendinginan yang dilakukan pada permukaan kiln shell untuk menurunkan temperatur permukaan kiln shell menggunakan cooling fan. Ketika hotspot terdeteksi, produksi dihentikan untuk pemeliharaan darurat selama 5-14 hari. Oleh karena itu, untuk menghindari pemberhentian produksi secara mendadak, maka dilakukanlah usaha untuk menurunkan temperatur hotspot hingga dengan cooling fan untuk mencapai temperatur beku lapisan coating agar terbentuknya lapisan coating yang berfungsi sebagai lapisan penahan panas sementara sampai perbaikan dapat dilakukan. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui distribusi temperatur dan tegangan termal pada daerah hotspot di shell kiln melalui simulasi numerik menggunakan Software Ansys Fluent. Perhitungan numerik menggunakan Software Ansys Fluent dilakukan untuk mendapatkan distribusi temperatur di shell kiln pada daerah hotspot dengan melakukan sejumlah variasi kecepatan aliran udara bernilai 20 m/s dan 25 m/s dari cooling fan. Pada perhitungan numerik dilakukan pemodelan geometri, pembuatan mesh, pengaturan kondisi batas dan input temperatur gas dalam kiln sebesar 1250 K. Pemodelan geometri dilakukan dalam tiga dimensi. Dalam pembuatan mesh, mesh yang dipilih adalah tipe quadrilateral, yang terdiri dari ± 136.886 elemen. Setelah mendapatkan nilai temperature pada Ansys Fluent, lalu diinputkan ke Ansys Mechanical untuk mendapatkan distribusi tegangan termal di shell kiln. Berdasarkan hasil simulasi diperoleh bahwa pendinginan yang dilakukan dengan menggunakan cooling fan (forced convection) pada kasus hotspot memiliki pengaruh pendinginan temperature dan tegangan termal, tetapi belum mencapai temperatur beku lapisan coating di dalam shell kiln. Pendinginan yang dilakukan dengan variasi keceptan aliran fluida dari cooling fan terhadap permukaan luar shell kiln tidak memberikan pengaruh yang signifikan. Simulasi menggunakan fluida cair sebagai fluida dari cooling fan disarankan untuk penelitian berikutnya.

Actions (login required)

View Item