alat ventilasi
Post on 01-Mar-2018
256 Views
Preview:
TRANSCRIPT
7/25/2019 alat ventilasi
http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 1/13
Dalam tambang bawah tanah, ventilasi merupakan hal yang sangat penting dalam pendukung
semua kegiatan pertambangan bawah tanah yang dapat dibilang minim udara bersih. Dalam
pembuatan ventilasi tambang bawah tanah ini maka harus didukung oleh peralatan-peralatan
yang dapat digunakan, agar tercipta supply udara yang baik serta cukup dalam suatu tambang
bawah tanah.
Adapun peralatan ventilasi tambang bawah tanah yang sering digunakan antara lain :
a. Mine Fan
Mine Fan
Mine fan digunakan untuk menyuplai udara dari luar tambang bawah tanah ke dalam
tambang bawah tanah dengan kecepatan tertentu serta debit udara tertentu sesuai dari
kecepatan udara yang disuplai serta besar duct yang digunakan nantinya.
Mine fan mempunyai dua fungsi, yaitu dapat berfungsi sebagai menyuplai udara masuk atau
dapat disebut bagian fan blower dan dapat berfungsi menghisap udara keluar (seperti gas-gas
beracun dan berbahaya) yang disebut bagian exhaust fan).
b. PVC reinforced spiral ventilation mining duct
7/25/2019 alat ventilasi
http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 2/13
PVC reinforced spiral ventilation mining duct
PVC reinforced spiral ventilation mining duct digunakan sebagai penghantar supply udara
dari mine fan ke bagian dalam tambang bawah tanah, dengan panang tertentu sesuai dengan
penggunaannya pada lokasi yang dilakukannya penambangan. !emakin panang mine duct ,
maka mine fan yang dipakai uga harus disesuaikan agar mendapatkan kecepatan udara yang
optimal dan debit udara yang besar nantinya.
"emasangan Mine Fan terhadap Mine Duct
c. Anemometer
7/25/2019 alat ventilasi
http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 3/13
Anemometer
Anemometer digunakan untuk menghitung kecepatan angin yang dihasilkan mine fan pada
alur mine duct . !emakin cepat aliran udara yang dihasilkan maka akan semakin besar debit
udara yang akan tersuplai pada lokasi tambang bawah tanah tersebut.
d. Sling Psychrometer
Sling Psychrometer
Alat ini digunakan untuk mengukur kelembaban udara dalam ruang terbuka. sling
psychrometer terdiri dari dua buah thermometer air raksa yang bertuuan untuk mengukur
temperatur cembung kering (dry bulb) dan cembung basah (wet bulb! "ada prinsipnya
temperatur cembung kering adalah ukuran panas sensible di atmosfir.
#ntuk kondisi enuh, penguapan tidak teradi dan temperatur cembung basah dan kering akan
sama. $ila kondisi tidak enuh, air akan menguap dari permukaan thermometer
cembungbasah dengan lau tertentu yang sebenarnya berbanding terbalik dengan tekanan uap
dari uap air yang berada di udara. "enguapan akan mendinginkan uung thermometer dan
temperatur akan turun.
7/25/2019 alat ventilasi
http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 4/13
http://www.michanarchy.com/2013/06/peralatan-ventilasi-tambang-bawah-
tanah.html
https://www.google.com/url?
sa=t&rct=&!=&esrc=s&source=web&c"=#&ca"=ra&uact=$&s!i=2&ve"=0%
'()*ah+,'w11ui"*)h+,c"))&url=http43)4242cipta5arya.pu.go.i"42pbl42asset42"oc42sni
427*89'7*.;&usg=)(%7g%gh<'n;>o;1h0ui0b)&sig2=m@<
(A)0#B%Bh)70AC)
http://miningengineeringsyahri.blogspot.co.i"/2013/12/bab-ii-lan"asan-teori-
2.html
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Landasan Teori
2.1.1 Pengertian Ventilasi
Dalam suatu sistem ventilasi pada dasarnya merupakan suatu metode aplikasi
dengan menggunakan prinsip fluida dinamik yaitu udara sebagai medianya yang mengalami
pergerakan dan laju. Suatu sistem ventilasi ini akan memberikan suatu udara yang bersih
serta dapat memberikan penunjang yang sangat penting dalam
kehidupan. Ventilasi adalah pergerakan udara yang mengalami pertukuran pada suaturuang antara udara yang bersih dan udara kotor dengan adanya perbedaan tekanan, suhu
dll. Udara kotor dapat berbahaya serta menggangu kesehatan maupun keselamatan para
pekerja apabila dihirup. Udara kotor dapat mengandung CO, CO2, O2, O!, methan yang
merupakan gas bera"un maupun gas berbahaya, selain itu suhu serta #elembaban yang
buruk perlu diperhatikan.
$ada kegiatan penambang ba%ah tanah, system ventilasi merupakan hal
yang penting karena pada tambang ba%ah tanah berbeda dengan tambang terbuka yang
keberadaan udara udara bersih sangatlah banyak. Di dalam tambang terbuka udara yang
ada sangatlah terbatas serta didukung sirkulasi serta aktivitas pertambangan yang
menyebabkan debu sehingga sangatlah penting adanya ventilasi dalam tambang ba%ah
tanah. &pabila tidak ada ventilasi dalam tambang ba%ah tanah maka kemungkinan besar
para pekerja akan susah bernafas dan yang terburuk bisa menyebabkan kematian. Dengan
adanya ventilasi dalam tambang ba%ah tanah maka para pekerja akan nyaman serta
menerima udara yang baik ketika bekerja.
Dalam membahas ventilasi tambang akan ter"akup tiga hal yang saling
berhubungan, yaitu '
7/25/2019 alat ventilasi
http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 5/13
a. $engaturan($engendalian kualitas udara tambang. Dalam hal ini akan dibahas permasalahan
persyaratan udara segar yang diperlukan oleh para pekerja bagi pernafasan yang sehat
dilihat dari segi kualitas udara )Quality control *.
b. $engaturan(pengendalian kuantitas udara tambang segar yang diperlukan oleh pekerja
tambang ba%ah tanah. Dalam hal ini akan dibahas perhitungan untuk jumlah aliran udara
yang diperlukan dalam ventilasi dan pengaturan jaringan ventilasi tambang sampai
perhitungan kapasitas dari fan.
". $engaturan suhu dan kelembaban udara tambang agar dapat diperoleh lingkungan kerja
yang nyaman. Dalam hal ini akan dibahas mengenai penggunaan ilmu yang mempelajari
sifat+sifat udara atau psikrometri ) psychrometry *.
Dalam membahas pengaturan ventilasi tambang yang bersifat mekanis perlu juga
dipahami masalah yang berhubungan dengan kemungkinan adanya aliran udara akibat
ventilasi alami, yaitu antara aliran udara sebagai akibat perbedaan temperatur yang timbulse"ara alami.
Foto 2.1Ventilasi Tambang Baa! Tana!
$ada pengaturan aliran udara dalam ventilasi tambang ba%ah tanah, berlaku hukum
alam bah%a '
a. Udara akan mengalir dari kondisi bertemperatur rendah ke temperatur panas.
b. Udara akan lebih banyak mengalir melalui jalur+jalur ventilasi yang memberikan tahanan yanglebih ke"il dibandingkan dengan jalur bertahanan yang lebih besar.
". ukum+hukum mekanika fluida akan selalu diikuti dalam perhitungan dalam ventilasi
tambang.
&dapun Ventilasi tambang dapat berfungsi sebagai '
• -enyingkirkan debu agar men"iptakan kondisi yang nyaman,
• -engatur suhu dan kelembaban udara tambang ba%ah tanah hingga diperoleh suasana (
lingkungan kerja yang nyaman,
• -enyediakan dan mengalirkan udara segar ke dalam tambang untuk memenuhi kebutuhan
O2 para pekerja dan segala proses yang memerlukan O2.
7/25/2019 alat ventilasi
http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 6/13
• -elarutkan dan memba%a keluar gas+gas pengotor dari dalam tambang sampai ter"apai
keadaan kandungan udara yang memenuhi syarat+syarat bagi pernapasan. &dapun hukum yang berlaku adalah
hukum Bernoulli . Dalam bentuk yang sederhana, hukum ernoulli berlaku untuk aliran
fluida yang termampatkan )compressible* dijabarkan dalam rumus '
Dimana '
$ / tekanan fluida
0 / densitas fluida
g / per"epatan gravitasi bumi
h / ketinggian relatif terhadap suatu referensi )a"uan*v / ke"epatan aliran fluida
2.1.2 "elembaban Relati# $dara
#elembaban relatif udara merupakan bilangan yang dinyatakan dalam 1 yang
menunjukkan perbandingan antara jumlah uap yang dikandung udara pada temperatur
tertentu terhadap jumlah uap air maksimum yang dapat dikandung pada temperatur yang
sama. $ada dasarnya kandungan uap air dalam udara akan memiliki temperature yang lebih
hangat dibandingkan dengan uap air yang ter"ampur dalam udara dingin. &pabila udara
memiliki kandungan uap air yang mendadak dingin maka temperature nya akan turunsehingga akibatnya udara tidak dapat menahan uap air. isa juga #elembaban udara
dikatakan sebagai suatu nilai konsentrasi uap air yang terkandung dalam udara. ilai ini
dapat dilihat dari #elembaban absolute dan #elembaban relatif dengan rumus sebagai
berikut '
#elembaban elatif / 3umlah Uap &ir 4 566 1 3umlah Uap &ir -aks
$engukuran #elembaban udara ini dilakukan
menggunakan alat yakni Thermometer dengan pengukuran se"ara kering dan se"ara basah
dengan perolehan suhu dalam bentuk "el"ius. #emudian data "el"ius ini harus dikonversi ke
satuan farenheit dengan rumus sebagai berikut '67 / 8)9(:* 4 6C 8 ; <2
2.1.% "ondisi Aliran $dara2.1.%.1 "e&e'atan Rata ( Rata Aliran $dara
7/25/2019 alat ventilasi
http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 7/13
#e"epatan aliran udara merupakan suatu parameter ventilasi yang paling sering
diukur didalam udara tambang. #e"epatan udara dipengaruhi oleh suhu, nilai kelembaban,
dan debit aliran udara pada tambang ba%ah tanah. $eralatan ukur ke"epatan aliran udara
berma"am+ma"am tergantung pada besar ke"ilnya ke"epatan aliran udaranya,
sebagaimana yang ditunjukkan pada tabel berikut 'Tabel 2.1
Instr)men )nt)* +eng)*)r "e&e'atan Aliran $dara di Dalam Tambang
Instr)men
Rentang
"e&e'atan
#'m
Sensiti,itas
#'m"etelitian "eterangan
Smoke tube 26 = 526 )low * : + 56 >6 = 961?idak langsung,
pendekatan
Vane
&nemometer
5:6 = 2666 )int.
= high*
2666 = 56666
)very high*
56 = 2:
:6 + 566
@6 +961$erlu kalibrasi
dan pera%atan
Velometer
<6 = <666 )low
high* multirang
e
: = 56
2: + :6
<1 of
upperscale
reading
$emba"aan
langsung,
"epat, sulit,
perlu
pera%atan
?hermo =
anemometer
?hermometer
ot + Aire
56 = :66 )low –
interm*
56 = <66
566 = <666
)low – high
multirange*
2 = 56
5 = 2
56 = 26
@6 = 9:1
96 = 9:1
Bamban, sulit,
perlu batere
V,aman
Cepat,
pemba"aan
langsung, sulit,
perlu batere
dan pera%atan
Pitot tube>:6 = 56666
)high*56 = 2: 96 +9@1
Bamban, tidak
langsung, teliti itungan ke"epatan rata = rata aliran udara dapat dihitung dengan
menggunakan rumus sebagai berikut '
/D D
2.1.%.2 Te*anan $dara Static Head - Total Head - dan Velocity Head
a. Mine Statik Head (Mine H s
7/25/2019 alat ventilasi
http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 8/13
-erupakan energi yang dipakai dalam sistem ventilasi
untuk mengatasi seluruh kehilangan head aliran. al ini sudah termasuk semua kehilangan
dalam head loss yang terjadi antara titik masuk dan keluaran sistem dan diberikan dalam
bentuk persamaan's / Σ B / Σ )f ; 4*
b. Mine !elocity Head (Mine Hv
Dinyatakan sebagai velo"ity head pada titik keluaran sistem. Velo"ity headakan berubah dengan adanya luas penampang dan jumlah saluran dan hanyamerupakan fungsi dari bobot iisi udara dan ke"epatan aliran udara. 3adi bukanmerupakan suatu head loss komulatif, namun untuk suatu sistem merupakankehilangan, karena energi kinetik dari udara dilepaskan ke atmosfer.
". Mine Total Head (Mine H T -erupakan jumlah keseluruhan
kehilangan energi dalam sistem ventilasi. Se"ara matematis, merupakan jumlah darimine statik )s* dan velo"ity head )v*, yaitu '
-ine ? / mine s ; mine v
&dapun se"ara umum rumus yang dapat digunakan '
H / 4 SE ! sin F n
#eterangan '
/ Head sebenarnya dalam )mm air* SE / Spesific "ravity dari "airan yang digunakan
F / #emiringan manometer
2.1.%.% Pola Aliran $dara dan Flowrate Debit/$ola aliran udara dapat ditentukan dengan menggunakan
nilai #eynold )e*. Dengan nilai #eynold kurang dari 2666 maka dapat dikatakan sebagai
udara yang bersifat laminer dengan kondisi udara yang mempunyai aliran yang tenang.
Sedangkan nilai reynold melebihi dari G666 dapat dikatakan sebagai aliran udara turbulen
yang mempunyai sifat udara berputar dengan ke"epatan yang tinggi. Dan pada nilai reynold
7/25/2019 alat ventilasi
http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 9/13
yang berada diantara 2666 = G666 dapat dikatakan sebagai aliran udara transisi. ilangan
reynold dapat dihitung sebagai berikut '
e / >.2@6 4 D 4 V
#eterangan '
V / #e"epatan rata = rata udara )m(detik*
D / Diameter Dimensi )m* Debit )flo%rate* dapat didefinisikan sebagai banyaknya volume
udara yang mengalir dalam satuan %aktu. Dalam mengukur debit udara dapat
menggunakan persamaan sebagai berikut 'H / V 4 &
#eterangan ' H / Debit ) m<(detik *
V / #e"epatan aliran udara ) m (detik *
& / Buas penampang titik pengukuran )m2*
2.2 Pengenalan Alat"ada sistem ventilasi tambang peralatan ventilasi merupakan suatu hal yang sangat penting.
Dengan semua enis dari mesin penggerak yang merupakan suatu rangakaian komponen alat
yang berfungsi untuk menekan secara memompa udara yang segar dan baik supaya mengalir
pada lubang bawah tanah. "ada dasarnya peralatan ventilasi tambang
meliputi fan" kompresor, anemometer" duct , manometer, pitot tube, sling psychrometer ,
regulator dan yang lainnya yang mendukung pada sistem ventilasi.
2.2.1 Anemometer
&nemometer merupakan suatu alat yang dapat mengukur suatu aliran
udara berke"epatan sedang. -etoda perhitungan ke"epatan udara dengan anemometer
dapat dibagi menjadi <, yaitu '
+ Spot #eading
+ Traversing
+ $ivisionVane Anemometer berbentuk fan kecil dimana prinsip keranya ialah udara menggerakkan
rotor dengan kecepatan proporsional dan operasi rotasinya sesuai dengan counting system,
yaitu suatu operasi pada saat waktu tertentu dengan kecepatan yang diatur dari suatu umlah
dengan revolusi yang tepat.
7/25/2019 alat ventilasi
http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 10/13
Foto 2.2Anemometer
2.2.2 Fan
%an merupakan salah satu alat terpenting dalam ventilasi, tetapi sebagai alat
pendukung dibutuhkan pula injektor dan kompresor. $ada sistem ventilasi ini pembuanganudara yang kotor akan dibantu oleh fan setelah udara kotor akan mengalir dan membuat
suasana lebih dingin tidak panas. $ada dasarnya suatu fan akan menghasilkan dan
mengalirkan udara kotor dengan volume yang lebih besar serta mempunyai tekanan yang
lebih ke"il seperti kompresor gas sehingga fan akan lebih hemat energy serta
efisien. %an merupakan suatu alat dengan tenaga listrik yang berfungsi untuk menghasilkan
suatu aliran udara dengan tujuan untuk memberikan udara yang segar sehingga ruangan
lebih nyaman tidak panas.
a. Axial Fan
Axial fan merupakan enis kipas yang dapat terlihat meyerupai sekrup dengan yang
berfungsi memberikan percepatan tangensial pada udara yang dapat melewati impeller
fan yang arahnya parallel dengan as pemutar dimana impeller ditanam. %enis & enis a'ial fan
antara lain Propeller , tube, vane. nergi yang dihasilkan berupa energi rotasi berupa udara
yang mengalir melewati udara yang diubah menadi energy linier dan static head" ini
dilakukan untuk mendapatkan suatu efisiensi yang tinggi.
Foto 2.% Axial Fan
b. Centrifugal Fan atau #adial Flow
7/25/2019 alat ventilasi
http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 11/13
Centrifugal Fan secara mekanis dengan menggunakan suatu tenaga listrik dapat
menghasilkan tekanan udara yang cukup besar dan uga volume aliran yang cukup kecil
apabila dibandingkan dengan axial fan. Centrifugal fan dapat diklasifikasi menadi , yaitu :
+ Steel Plate
+ Multi &lade
Foto 2.0Anemometer
2.2.% Pitot Tube"ada dasarnya Pitot tube ini terdiri dari dua pipa yang memilki konsentris dengan bentuk *.
"ada pipa bagian ini mempunyai uung muka yang terbuka sebagai tempat mengalirnya udara
yang masuk. Dan apabila pipa bagian luar tersumbat uungnya maka akan terbentuk
disekeliling lubang & lubang yang kecil sebagai udara masuk. Pitot tube merupakan suatu alat
yang dapat mengukur suatu tekanan udara pada aliran dengan kecepatan yang tinggi dan
dapat ditemui pada pesawat terbang. $ead yang mangalir pada aliran udara melalui
suatu pitot tube akan diukur oleh suatu manometer yang disambungkan dengan selang plastic.
+ead yang diukur merupakan total head" static head serta velocity head!
Foto 2.
Pitot Tube2.2.0 Duct
7/25/2019 alat ventilasi
http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 12/13
Duct merupakan suatu system aringan yang dibuat dengan fungsi sebagai tempat
mengalirnya udara. Dengan fungsi lain sebagai sistem yang dapat mengurangi tekanan yang
hilang akibat suatu gesekan pada dinding batuan pada tambang bawah tanah yang
bergelombang tidak rata. Duct uga dapat mengatur debit udara yang masuk pada setiap
komponen tambang.
Tabel 2.2"e*erasan Absol)t Bebera'a Perm)*aan Duct
Ba!an "e*asaran /- m
aja yang dikelilingi 6,6669 = 6.669eton 6,666< = 6,66<esi tuang 6,6662Bogam lembaran 6,6665:aja komersial 6,6666G$ipa(tabung tarik 6,666665:
Foto 2.6
Duct
2.2. Manometer Manometer merupakan suatu tabung yang pada umunya berbentuk vertikal # yang diisi
dengan cairan setengahnya dengan kedua kaki dari tabung yang berbentuk # akan
disambungkan pada suatu titik. Alat ini berfungsi untuk mengukur perbedaan tekanan yang
tidak terlalu besar. Dengan fungsi manometer untuk mengatur dengan tekanan yang tidak
terlalu besar. !etelah disambungkan maka cairan akan mengalir pada suatu tempat yang
posisinya lebih rendah. ekanismenya adalah dengan mengisikan fluida (bukan air) yang
bobot isinya lebih rendah daripada air.
7/25/2019 alat ventilasi
http://slidepdf.com/reader/full/alat-ventilasi 13/13
Foto 2.3 Manometer
2.2.6 Sling Psychrometer
Alat ini merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur kelembaban udara yang
berada di ruang terbuka. Sling psychrometer terdiri dari dua buah termometer air raksa yang
tuuannya untuk mengukur temperature cembung kering (dry bulb) dan cembung basah (wetbulb). ekanisme kera pada temperature cembung adalah ukuran dari yang suhu panas
(temperature) pada atmosfir. Dalam kondisi yang enuh maka penguapan akan tidak akan
teradi dengan suhu pada cembung yang basah serta kering akan sama hasilnya. Apabila
keadaan tidak enuh air maka tidak akan menguap dari suatu permukaan yang terdapat
thermometer cembung basah dengan suatu lau tertentu yang berbanding terbalik dengan
memiliki tekanan uap air pada udara.
Foto 2.4 Sling Psychrometer
2.2.3 Reg)lator egulator merupakan suatu alat yang dapat menadi pembatas maupun sebagai penghambat
tekanan aliran udara berbentuk sesuai dengan penampang (bentuk persegi maupun lingkaran)dan pada tengahnya terdapat lubang yang berfungsi sebagia pengatur besar kecilnya tekanan
udara yang masuk kedalam duct (aliran udara)!
Foto 2.5Regulator
top related