Threshing

THRESHING STATION

 

Pada proses ekstraksi minyak dan inti kelapa sawit, setelah melalui proses perebusan tandan buah di stasiun Sterilizer selanjutnya akan masuk ke stasiun Threshing untuk proses bantingan atau penebahan tandan buah didalam Thresher.

Proses yang terjadi di Threshing Station secara garis besar dapat dikelompokkan menjadi 2 tahap, yaitu :

1.       Proses penuangan buah ( Tippler )

2.       Proses penebahan buah ( Thresher )

Dimana tandan buah yang telah dimasak di Sterilizer selanjutnya akan dilakukan proses penuangan lori buah yang berisi TBS masak untuk kemudian dibawa dengan menggunakan Bunch Conveyor menuju ke Thresher Drum untuk proses bantingan / penebahan tandan buah. Proses penebahan buah bertujuan untuk memisahkan antara brondolan dengan janjangannya.

1.                   Proses penuangan buah ( Tippler )

Lori-lori yang telah memuat tandan buah masak dari stasiun perebusan satu persatu akan dituang dengan menggunakan Tippler. Tandan buah tersebut  selanjutnya akan di tampung didalam Hooper untuk memudahkan dalam pengaturan umpan TBS yang akan dibawa menggunakan penghantar TBS (Bunch Conveyor ) menuju ke Thresher drum no 1.

Dalam proses penuangan lori buah perlu diperhatikan waktu penuangan lori ke dalam Hooper, apabila Hooper terlalu penuh maka proses pengumpanan TBS ke Thresher menjadi terhambat. TBS yang terlalu menumpuk didalam Hooper mengakibatkan TBS menjadi sulit bergerak turun menuju Bunch Conveyor karena terlalu padat, selain itu pengaturan umpan TBS di Bunch Conveyor menjadi tidak merata.

Pada bahagian bawah ujung Hooper terdapat Autofeeder yang berfungsi untuk mengatur pengumpanan TBS di Hooper, sehingga pengaturan umpan TBS di Bunch Conveyor dapat merata. Autofeeder merupakan alat penahan dan pengumpan TBS di Hooper yang bergerak berputar sebagai pengatur umpan TBS. Sehingga TBS yang masuk ke Bunch Conveyor dapat merata. Autofeeder digerakkan oleh Variable Speed Geared Motor dengan tipe Rotary yang kecepatan putar dari Autofeeder dapat dirubah sesuai dengan waktu pengumpanan yang dibutuhkan

Pengaturan umpan TBS yang akan dibawa dengan Bunch Conveyor ( penghantar TBS ) harus merata dan jangan terlalu penuh, karena apabila umpan TBS yang dibawa Bunch Conveyor terlalu banyak maka akan menyebabkan sumbat pada corong pengeluaran Bunch Conveyor yang terdapat di ujung konveyor yang akan menuju Thresher Drum no 1. Selain itu juga dapat mengakibatkan Bunch Conveyor mudah rusak karena kelebihan beban.

Proses penuangan TBS dan pengaturan umpan TBS diusahakan juga jangan terlalu lambat, karena apabila pengumpanan  TBS ke Thresher terlalu lambat maka akan menyebabkan Digester di Stasiun Pressan menjadi kosong sehingga proses pelumatan buah didalam digester kurang sempurna.

   

               Waktu penuangan lori   =     Kapasitas Lori/Kapasitas Olah   X   60 menit
                                                           =  62 ton TBS / 53,5 ton TBS x 60 menit
                                                           =  6,95 menit/lori
                                                           =  6 menit 57 detik per lori

Jadi waktu penuangan lori yang sesuai dengan kapasitas pengolahan 53,5 Ton TBS/ Jam adalah 6 menit 57 detik per lori. Tetapi pada proses penuangan lori buah yang terjadi di lapangan, waktu penuangan lori harus disesuaikan dengan kapasitas pengolahan yang berlangsung yaitu harus disesuaikan dengan jumlah Screw press yang dioperasikan.

Klasifikasi alat / mesin

a)       Drum Tippler

 Drum Tippler merupakan alat untuk menuang lori yang memuat TBS masak ke dalam Hooper. Tippler dapat digerakkan berputar untuk menuang lori sampai putaran 360° melalui 4 buah rol sebagai poros atau sumbu putar yang terdapat dibagian bawah Tippler.

 Drum Tippler digerakkan dengan Hidraulik sistem yang dapat memutar Tippler melalui rantai dan sproket yang terhubung dengan elektromotor. Data-data teknik Tippler :

–         Kapasitas satu unit lori buah bermuatan maksimum 7500 kg

–         Kecepatan putar 0,465 rpm

–         Terdapat jalur rel pada drum Tippler terbuat dari besi empat segi 40 x 70 mm

–         Terdapat 4 buah rol pendukung sebagai poros atau sumbu putar tippler berdiameter 460 mm dari bahan besi tuang.

–         Corong pengeluaran dari besi pelat setebal 6 mm di bagian atas Tippler

–         Drum Tippler digerakkan dengan Hidraulik sistem ( Rexroth, Bosch Group; 11 kW ) Elektromotor pompa Hidraulik ( Electrim Electric Motor, n=1460 rpm; 11 kW; 15 Hp) Elektromotor Tippler ( Rivacalzoni Oleodinamica )

b)       Hooper

Hooper berfungsi sebagai tempat menampung TBS yang dituang dari Tippler sebelum diumpankan ke Thresher, sehingga dapat memudahkan dalam mengatur pemasukkan umpan TBS ke Bunch Conveyor. Hooper merupakan bak penampung TBS dengan bentuk lantai yang miring, sehingga TBS yang dituang dari Tippler dapat bergerak turun berdasarkan gaya gravitasi. Data-data teknik Hooper sebagai berikut :

–         Tipe Hooper miring dengan sudut kemiringan  30°

–         Kapasitas Hooper 1,5 kali kapasitas lori

( 1,5  x  7,5 Ton TBS )

–         Lantai Hooper terbuat dari besi pelat setebal 6 mm

c)       Autofeeder

Autofeeder terdapat di bagian bawah ujung Hooper. Autofeeder berfungsi sebagai penahan dan pengumpan tandan buah di Hooper yang bergerak berputar, sehingga memudahkan dalam pengaturan umpan TBS yang akan dibawa Bunch Conveyor

Autofeeder digerakkan oleh 5 Hp Variable Speed Geared Motor untuk mengatur pemasukan umpan TBS ke Thresher. Kecepatan putar Autofeeder dapat diubah sesuai dengan kapasitas pengolahan dengan cara mengubah setelan Variable speed di motor tersebut.

d)       Bunch Conveyor

Bunch Conveyor adalah konveyor tandan buah yang berfungsi untuk menghantarkan TBS yang telah dituang dari Tippler menuju ke Thresher. Data-data teknik Bunch Conveyor :

–         Bunch Conveyor dengan model Scraper top deck berkapasitas 50 Ton TBS/Jam

–         Panjang konveyor 18000 mm dan lebar 1200 mm

–         Scraper terbuat dari besi pipa berdiameter 3½” dengan pelat tambahan pembawanya

–         Scraper dibautkan pada dua jalur rantai yang bergerak pada rel. Rantai adalah tipe rol model Hollow pin

–         Talang konveyor terbuat dari pelat besi setebal 6 mm, pada talang konveyor bagian atas dilengkapi dengan kisi-kisi sebagai tempat pengeluaran brondolan.

–         Terdapat penegang rantai berupa pegas spiral yang dipasang dibagian bawah Bunch Conveyor

–         Digerakkan oleh Geared Motor ( Sumitomo; Cyclodrive, 15 Hp; 1500 rpm )

2.                   Proses penebahan buah ( Thresher )

Proses yang terjadi pada stasiun Threshing adalah proses bantingan tandan buah di dalam Thresher dengan cara bantingan di dalam drum yang berputar. Tujuan dari proses penebahan buah adalah untuk memisahkan antara brondolan ( fruits ) dengan janjangannya. Hasil dari proses penebahan tersebut, selanjutnya masing-masing akan masuk ke proses pengolahan berikutnya. Brondolan akan masuk ke proses ekstraksi minyak dan inti di stasiun pressing, sedangkan janjangan kosong hasil penebahan akan di olah lebih lanjut di stasiun EFB sebagai bahan bakar Boiler dan pengolahan janjangan kosong di dalam Incinerator.

Proses penebahan buah ini berlangsung dimulai dari pertama masuk ke Thresher Drum no. 1 untuk proses bantingan tandan buah didalam drum yang berputar. Drum thresher di buat dari besi pelat strip yang berkisi-kisi disekeliling drum sebagai tempat pengeluaran brondolan hasil dari proses bantingan yang akan masuk ke Under Thresher Conveyor.

Setelah keluar dari thresher drum no 1, tandan buah akan masuk ke Empty Bunch Chrusher untuk proses penggilingan tandan buah dengan menggunakan dua buah drum berulir yang berputar berlawanan arah. Dari Empty Bunch Chrusher selanjutnya akan masuk ke Thresher drum no 2 untuk proses bantingan kembali di dalam drum yang berputar. Sehingga brondolan yang masih melekat dijanjangannya dari proses bantingan di Thresher drum no 1 dapat membrondol atau lepas dari janjangannya pada proses bantingan kedua.

Hasil dari proses penebahan tandan buah di Thresher  masing-masing akan masuk ke proses pengolahan berikutnya. Brondolan dari proses bantingan akan jatuh dan masuk ke Under Thresher Conveyor yang berada dibagian bawah Thresher, brondolan tersebut selanjutnya akan masuk ke konveyor bawah melintang ( Bottom Cross Conveyor ) untuk menghantar Brondolan dari proses penebahan  menuju ke stasiun Pressan melalui timba buah ( Fruit Elevator )

Sedangkan janjangan kosong hasil dari proses penebahan buah akan masuk ke konveyor tandan buah datar (Horizontal Empty Bunch Conveyor ) untuk mengantar janjangan  kosong dari Thresher ke mesin proses janjangan kosong di stasiun EFB untuk bahan bakar Boiler.

Klasifikasi alat / mesin

a)       Thresher drum

Thresher drum merupakan drum yang berputar pada poros sentral  yang terbentuk dari besi pelat strip untuk proses penebahan atau bantingan tandan buah. Terdiri dari 2 buah tingkatan drum berputar yaitu Thresher drum no 1 dan Thresher drum no 2. Pada sekeliling sisi drum terdapat sirip-sirip sebagai pembanting  dan penghantar tandan buah di dalam Thresher, sehingga tandan buah akan terbanting bergerak dari ujung satu ke ujung drum lainnya. Data-data teknik Thresher drum :

–         Kapasitas 50 Ton TBS/Jam

–         Diameter drum 2200 mm dan panjang drum 6000 mm

–         Putaran Thresher drum no 1 adalah 26 rpm sedangkan Thresher drum no 2 adalah 23 rpm

–         Drum dibentuk dari besi pelat strip dengan tebal 12 mm dan lebar 50 mm. Jumlah kisi-kisi pelat strip adalah 120 kisi-kisi dengan jarak satu sama lainnya 45 mm

–         Drum thresher dilengkapi dengan tiga buah Spider yang dikonstruksikan dari besi pelat setebal 20 mm

–         Terdapat corong pengeluaran dari Thresher drum no. 1 corong pengeluaran yang menuju ke Empty Bunch Chrusher sedangkan Thresher drum no. 2 menuju ke Horizontal Empty Bunch Conveyor

–         Dinding dari mesin penebah terbuat dari besi pelat setebal 4 mm dan dilengkapi dengan pintu engsel untuk memudahkan pemeliharaan dan pemeriksaan

–         Thresher drum berputar pada poros sentral. Poros padu berdiameter 240 mm

–         Digerakkan oleh 30 Hp elektromotor  melalui Pulley Fluid Coupling menggunakan Belt        ( Sabuk ) ke geared motor dan di koppelkan ke poros Thresher drum.

 Elektromotor motor Thresher Drum no 1 : TECO, 3 Phase Induction motor(  4 pole; 30 Hp; 22 kW; 50 Hz; 380 Volt;1455 rpm)

Thresher drum no 2 : Electrim Electric Motor ( 22 kW; 30 Hp; 50 Hz; 1470 rpm )

b)       Empty Bunch Chrusher

Empty bunch chrusher terdapat diujung pengeluaran dari Thresher drum no 1. Tandan buah akan masuk  ke Bunch Chrusher, baru kemudian masuk ke Thresher drum no 2. Empty Bunch Chrusher merupakan pemecah ( Chrusher ) yang terdiri dari dua buah drum berulir yang bergerak berputar berlawanan arah antara drum satu dengan lainnya untuk memecah atau menggiling Tandan buah. Data-data teknik Empty Bunch Chrusher :

–      Kapasitas 15 Ton tandan kosong / jam

–      Drum terbuat dari pipa besi dan dilengkapi dengan besi beton berdiameter  ¾” untuk memecah ( Chrushed ) tandan kosong. Poros drum berdiameter 90 mm dari bahan besi padu

–      Model Empty Bunch Chrusher adalah 2 drum dengan putaran masing-masing : drum no 1 adalah  35 rpm dan drum no 2 mempunyai kecepatan putar 22 rpm, kedua drum berputar berlawanan arah

–      Digerakkan oleh 30 Hp geared motor ( Sumitomo; Cyclo Drive, 22 kW; 1500 rpm; Gear ratio 43 ) dan dihubungkan melalui roda gigi dan rantai transmisi ke drum lainnya

c)       Under Thresher Conveyor

Thresher akan dilengkapi dengan konveyor buah model ulir yang terdapat di bagian bawah mesin penebah ( Under Thresher Conveyor ) untuk menampung dan membawa brondolan hasil dari proses penebahan. Data-data teknik Under Thresher Conveyor :

–         Diameter konveyor 600 mm dengan panjang 7000 mm

–         Talang konveyor terbuat dari pelat besi setebal 6 mm

–         Daun ulir ( Screw ) konveyor terbuat dari besi pelat setebal 8 mm dengan poros dari besi pipa steam berdiameter 100 mm

–         Digerakkan oleh geared motor ( Sumitomo; Cyclo Drive : 5,5 kW; 1500 rpm; Gear ratio 29 ) yang dikoppelkan langsung

d)       Bottom Cross Conveyor

Bottom Cross Conveyor adalah konveyor bawah melintang dengan tipe Screw untuk menghantar Brondolan ( Material Pass Digester, MPD ) dari mesin penebah melalui Under Thresher Conveyor  menuju ke Timba buah ( Fruit Elevator ) yang akan masuk ke stasiun Pressan ( Kempa ). Data-data teknik Bottom Cross Conveyor :

–         Diameter talang konveyor 700 mm dan panjang konveyor 13500 mm

–         Talang konveyor terbuat dari besi pelat setebal 6 mm

–         Daun ulir ( Screew ) konveyor terbuat dari pelat besi setebal 8 mm yang dilaskan  pada poros pipa berediameter 100 mm

–         Dilengkapi dengan dua buah corong pengeluaran yang akan menuju ke Timba buah ( Fruit Elevator ) di bagian bawah talang konveyor

–         Digerakkan oleh 10 Hp geared motor ( Sumitomo; Cyclo Drive 7,5 kW; 1500 rpm; Gear ratio 29 ) yang di koppel langsung

e)       Horizontal Empty bunch Conveyor

Horizontal Empty Bunch Conveyor adalah konveyor tandan kosong datar dengan model Scrapper Top deck yang berfungsi untuk menghantar tandan kosong dari Thresher menuju ke mesin proses tandan kosong.  Data-data Teknik :

–         Kapasitas 25 Ton tandan kosong/ Jam

–         Panjang konveyor 30000 mm dan lebar 900 mm

–         Talang konveyor terbuat dari besi pelat setebal 4 mm

–         Scraper terbuat dari pipa steam sch 40 berdiameter 3”

–         Rantai konveyor adalah tipe Rol model Hollow pin dan terdapat penegang rantai pegas spiral disalah satu ujung konveyor

–         Dilengkapi dengan corong pengeluaran yang menuju ke konveyor tandan kosong melintang

–         Digerakkan oleh 10 Hp Geared Motor ( Sumitomo; Cyclo Drive 7,5 kW; 1500 rpm; Gear ratio 43 ) melalui rantai dan Sproket

f)        Cross empty Bunch Conveyor

Cross Empty Bunch Conveyor adalah konveyor tandan kosong melintang dengan model Scrapper Bottom deck untuk menghantar tandan kosong ke mesin proses tandan kosong yang akan mengolah tandan / janjangan  kosong menjadi bahan bakar Boiler. Data-data teknik Cross Empty Bunch Conveyor :

–         Kapasitas 25 Ton tandan kosong / Jam

–         Panjang konveyor 18000 mm dan lebar 900 mm

–         Talang konveyor terbuat dari besi pelat setebal 4 mm

–         Scrapper terbuat dari pipa steam sch 40 diameter 3”

–          Rantai penggerak adalah tipe Rol model Hollow pin dan terdapat penegang rantai pegas di  salah satu ujung konveyor

–         Dilengkapi dengan corong pengeluaran

–         Digerakkan oleh 7,5 Hp geared motor ( Sumitomo; Cyclo Drive 5,5 kW; 1500 rpm; Gear ratio 43 ) melalui rantai dan sproket

PERCOBAAN

1. Prosedur percobaan

Tandan buah masak yang akan masuk ke Thresher drum diambil, kemudian diberi tanda dengan cara diikat kawat tangkai tandannya. Tandan buah tersebut selanjutnya di timbang untuk mengetahui berat tandan buah sebelum masuk ke proses penebahan.

Setelah diketahui beratnnya, tandan buah kemudian dimasukkan ke Thresher drum. Selama proses bantingan di dalam Thresher drum dihitung lamanya waktu proses bantingan didalam Thresher drum no 1 dan Thresher drum no 2, sampai tandan kosong keluar dari Thresher drum dan masuk ke dalam Horizontal Empty Bunch Conveyor.

No	Berat awal TBS ( kg )	Waktu bantingan (menit)		Berat akhir TBS (kg)	Brondolan Terpipil
		Thresher No 1	Thresher No 2		Berat ( kg )	Persentase ( % )
1	6,2	0,54	1,35	1,4	4,8	77,42
2	7,9	1,15	1,29	2,6	5,3	67,09
3	9,2	1,19	1,45	3,8	5,4	58,69
4	9,8	1,10	2,44	3,9	5,9	60,20
5	12,4	1,21	2,36	4,3	8,1	65,32
					å x = 65,74 %

                Dari hasil percobaan yang dilakukan , diketahui waktu rata-rata  proses bantingan tandan buah di dalam Thresher drum no 1 adalah 1,11 menit dan lamanya waktu rata-rata proses bantingan di dalam Thresher drum no 2 adalah 2,01 menit. Berat awal rata-rata tandan buah sebelum masuk ke Thresher drum adalah 9,1 kg dan berat rata-rata tandan buah setelah proses penebahan adalah 3,2 kg. Rata-rata brondolan terpipil hasil dari proses penebahan di dalam Thresher adalah 65,74 %

               

2. Perhitungan putaran Thresher drum

Thresher drum no 1 :

                Putaran Elektromotor         : n₁ = 1455 rpm

                Gear Ratio                            : r   = 56

                Pulley                                     : d₁  = 10,25”

                                                                  d₂  = 10”

                                                     n₂    =    n₁/ r  x     d₁ 

                             d₂

                                                                =   1455 / 56  x   10,25

                                                                                      10

                                                                =   26,63  rpm

Thresher drum no 2 :

                Putaran Elektromotor         : n₁ = 1470 rpm

                Gear Ratio                            : r   = 59

                Pulley                                     : d₁  = 7,5 “

                                          d₂ = 8 “

                                                     n₂      =    n₁/ r  x     d₁ 

                                d₂

                                                                =   1470 / 59  x   7,5

                                                                                     8

                                                                =   23,36  rpm

               

Pada perencanaan kecepatan putaran Thresher drum perlu diperhatikan kondisi TBS yang akan diolah, yaitu dengan melihat ukuran TBS rata-rata terkecil. Sehingga proses bantingan TBS didalam Thresher lebih optimal.

 Apabila putaran Thresher terlalu cepat maka mengakibatkan TBS akan ikut terbawa berputar bersama Thresher dan tidak akan terjadi bantingan. Dan apabila putaran Thresher terlalu lambat maka TBS tidak akan terangkat ke atas dan terbanting, Tbs hanya bergerak di bagian dasar/bawah Thresher saja.

Rumus Empiris putaran Thresher

                Perhitungan putaran Thresher:   

                                                         

                                n  =   40 √{(D-d)/2}/D-d

                                     

Dimana  :   D = Diameter dalam Thresher drum

                                     d =  Diameter TBS terkecil

                Jika :  D = 1,8 meter

                            d  =  0,2 meter     

                            n =    22,375 rpm

                Jika :     D = 1,8 meter

                       d =  0,3 meter                                                  

                               n =    23,1 rpm

                Jika :  D = 1,8 meter

                            d =  0,45 meter

                            n =    24,3 rpm

  

KESIMPULAN dan SARAN 

Kesimpulan

1.          Proses penebahan buah di Threshing Station secara garis besar melalui dua tahap proses perlakuan tandan buah, yaitu :

–         Proses penuangan buah

Proses penuangan lori buah yang berisi tandan buah masak dengan menggunakan Tippler drum, yang selanjutnya akan dibawa dengan penghantar tandan buah ( Bunch Conveyor ) menuju ke Thresher

–         Proses penebahan buah

Proses bantingan tandan buah di dalam Thresher drum yang bertujuan untuk memisahkan antara Brondolan ( Material pass to Digester ) dengan tandan / janjangannya untuk di proses lebih lanjut di stasiun berikutnya.

2.     Kecepatan putar Thresher drum yang dipergunakan di PTNJ : Thresher drum no 1 adalah 26 rpm dan putaran Thresher drum no 2 adalah 23 rpm.

3.        Putaran Thresher drum no 1 dibuat lebih cepat daripada Thresher drum no 2, dikarenakan umpan TBS yang akan masuk thresher drum no 1 merupakan proses bantingan yang pertama. Dimana TBS tersebut masih memiliki bobot yang berat, sedangkan pada Thresher drum no 2 umpan yang masuk memiliki bobot yang lebih ringan karena sebagian brondolan sudah terpipil di proses bantingan yang pertama di dalam Thresher drum no 1, selain itu agar lamanya waktu proses bantingan di Thresher drum no 1 lebih cepat.

4.         Waktu rata-rata Proses bantingan tandan buah di dalam Thresher drum no 1 adalah 1,11 menit sedangkan waktu rata-rata bantingan di dalam Thresher drum no 2 adalah 2,01 menit.

Saran-saran

1. Pada saat proses penuangan lori buah di Tippler, perlu diperhatikan waktu penuangan lori buah yang harus disesuaikan dengan kondisi pengolahan di lapangan yaitu harus disesuaikan dengan jumlah Screew Press yang dioperasikan.
2. Proses pengumpanan tandan buah yang akan dibawa melalui Bunch Conveyor jangan terlalu menumpuk karena dapat menyebabkan sumbat pada corong pengeluaran konveyor yang akan masuk ke Thresher drum. Selain itu apabila beban yang dibawa terlalu berat dapat menyebabkan mempercepat kerusakan pada Bunch Conveyor dan alat / mesin proses yang lainnya sehingga dapat menghambat jalannya proses