Kisi-Kisi UKP Permesinan Bantu
1.Sebuah pompa minyak lumas kerja ganda, mengisap dari sump tank yang terletak 2 meter dibawah pompa tersebut dan minyak lumas dipompa ke dalam tangki yang dipasang 10 meter diatas pompa. Tahanan-tahanan pada sisi isap dan tekanan adalah 4 meter kolom minyak, langkah torak = 50 Cm; diameter torak = 25 cm dan diameter batang torak = 4 cm, putaran engkol= 40 RPM; rendimen volumetric = 0,95 ; rendimen mekanis = 0,9 ; berat jenis (B.J) minyak pelumas = 0,92 kg/dm3.Ditanyakan : Daya efektif pompa dalam watt.
Jawab :
Dik :
Hz = 2 m
Hp = 10 m
Hwz = 4 m mka
S = 50 cm = 5 dm
D = 25 cm = 2,5 dm
d = 4 cm = 0,4 dm
n = 40 rpm
ηv = 0,95
ηm = 0,9
Bj (γ) = 0,92 kg/dm3
Dit : Ne = …Watt?
Penyelesaian :
Ne = Qe . Hman.γ / 60 . 75 . ηp
Qe = π/4 {2 (D)2 – (d)2}S . n/2 . ηv
= π/4 {2 (2,5)2 – (0,4)2}5 . 40/2 . 0,95
= 0,785 {2 .6,25 – 0,16}95
= 0,785 (12,5 – 0,16) 95
= 920,25 liter/menit
ηp = ηv . ηm . ηHyd
ηHyd = Hman / H + Hwz
H = Hz + Hp
= 2 + 10= 12 mtr
ηHyd = Hman / H + Hwz
= 12 / 12 + 4= 75% = 0,75
ηp = ηv . ηm . ηHyd
= 0,95 . 0,9 . 0,75= 64% = 0,64
Ne = Qe .Hman. γ / 60 . 75 . ηp
= 920,25 . 12 . 0,92 . / 60 . 75 . 0,64
= 10159,56 / 2880
= 3,53 HP
= 3,53 x 746
= 2,63338 KW = 2633,4 Watt.
2.Kapal yang menggunakan bahan bakar minyak untuk menggerakan pesawat pokok dan Bantu pada umumnya mengandung air dan kotoran-kotoran mekanik.
a.Sebutkan cara-cara yang anda ketahui memisahkan air dan kotoran-kotoran tersebut.
b.Jelaskan fungsi settling tank pada system bahan bakar untuk motor induk dan Bantu dikapal dan bahan bakar tersebut dipanasi sampai berapa derajat celcius.
Jawab :
a.Cara-cara memisahkan air dengan kotoran minyak adalah memompa air kedalam tanki kemudian mendiamkan selama beberapa hari hingga kotoran-kotoran yang dipompa bersama dengan air menjadi mengendap, setelah endapan dari pada kotoran mekanik tersebut menyatu dan air sudah menjadi tenang dan kelihatan bersih maka segera pompa air tersebut sehingga yang akan tersisa adalah endapan dari pada mekanik tersebut.
b.Fungsi settling tank adalah untuk mengendapkan Lumpur dan butiran-butiran air yang ikut saat dipompa dari tanki dasar(Doubble bottom tank),
Bahan bakar tersebut dipanaskan hingga mencapai 75ºC - 85ºC.
3.Pada sebuah Evaporator/Fresh Water Generator tekanan rendah di kapal yang menggunakan system pendingin motor induk sebagai pemanas, sesuai manualnya produksi air tawar mencapai 15 ton/hari. Namun kenyataannya pesawat tersebut hanya mampu memproduksi air tawar 7 ton/hari sedangkan temperatur air tawar pendingin keluar motor induk normal ± 70-75ºC.
a.Jelaskan penyebab menurunnya produksi
air tawar tersebut.
b. Apa fungsi ejector pada instalasi tersebut
Jawab :
a. Penyebab menurunny produksi air tawar pada FWG adalah :
- Karena tidak vakum daripada system
- Buntunya evaporator
- Kerusakan pada condensor
- Kerusakan pada ejektor
b. Fungsi ejector pada FWG adalah:
- untuk menghilangkan/mengeluarkan udara-udara yg tdk bisa dikondensasikan pd condenser.
- untuk mengeluarkan air laut yg tdk bias diuapkan pd evaporator.
- untuk membuat vacuum, dimana air laut akan mendidih/menguap pd suhu 350c – 430c bila keadaan vacuum dibawah 700 mmHg.
4.Berilah sketsa sebuah instalasi mesin pendingin dengan 2 ruang dingin (ruang daging dan ruang sayur ).
Sebutkan bagian utamanya dan jelaskan cara menambah media pendingin bila yang dipakai adalah R-22.
Jawab :
 |
| Instalasi mesin pendingin 2 ruang dingin |
Keterangan :
1.Compressor 7. Seleniod V/V
2.Oil separator 8. Expansion V/V
3.Condensor 9. Evaporator
4.Receiver 10. Back pressure regulator
5.Dryer 11. Thermostat
6.Distributor 12. Filling v/v
▶️Cara menambah media pendingin bila menggunakan R 22 adalah ;
⚪Compressor tetap jalan
⚪Buka suction v/v pada compressor, sebelum botol R 22 dibalik dan berada diatas compressor dengan sambungan pipa kesuction v/v.
⚪Yakinkan join-join nippel bebas kebocoran
⚪Buka secara perlahan-lahan katup pada botol R 22 tidak sekaligus, kemudian perhatiakn manometer discharge sehingga tekanan kerjannya menunjuk ± 8 – 10 bar. Perhatikanjuga suction pressure saat penambahan menunjukan normal bila penambahn tidak terganggu.
⚪Setelah selesai penambahan, botol ditimbang untuk mengetahui berapa kg berat freon yang ditambahkan setelah botol dibebaskan dari presedur pengisian
5.a.Di kapal pompa yang dipakai kebanyakan dari jenis pompa centrifugal, jelaskan keuntungan dan kerugian pompa sentrifugal dibandingkan dengan pompa lain.
b. Jelaskan bahwa suhu zat cair dapat mempengaruhi tinggi isap suatu pompa. Penjelasan disertai gambar.
Jawab :
a.Keuntungan pompa centrifugal adalah ;
-Alirannya tidak terputus-putus dan tekanannya tetap
-Meskipun klep buangnya tertutup tidak terlalu mengakibatkan tekanan yang tinggi dan membahayakan.
-Tidak menggunakan klep isap dan buang
Kerugian pompa centrifugal adalah ;
-Tidak dapat mengisap mengisap sendiri
-Jika tedapat vakum kecil maka udara dari sisi tekan/buang akan mengalir kesisi isapnya.
-Pompa ini mempunyai rendemen yang rendah yaitu ±50 – 60%
b.Suhu zat cair dapat mempengaruhi tinggi isapan pompa karena semakin tinggi suhu (panas) zat cair tersebut maka viscositas (kekentalan) dan specific gravity (Berat jenis)-nya juga semakin kecil sehingga partikel2 zat cair tersebut semakin renggang, oleh merenggangnya partikel2 tsb maka partikel2 udara cenderung menyusup mengisi tempat partikel cairan tersebut.
Gambar:
Pe = Q . Htot . γ
ηp
Dimana: Pe = Tenaga pompa,
Q = Kapasitas pompa
Htot = Hs + Hp
Hs = Tinggi isapan
Hp = Tinggi tekan
γ (Bj) = Berat jenis
ηp = Rendemen pompa
6.Sebuah tanki (I) berbentuk silinder dengan diameter 4 m dan tinggi 5 m, penuh berisi minyak yang mempunyai berat jenis 0,90. Letak tanki 1 m diatas lantai. Untuk memindahkan minyak tersebut ketenki II dipergunakan pompa sentrifugal, Pengosongan tanki I dikerjakan selama 1 jam.
Pertanyaan :Hitunglah daya pompa bila diketahui bahwa kerugian tekanan total = 2,5 / 32 m.k.a. rendimen pompa = 0,8. Pompa terletak 1 m dibawah tanki I dan tanki II terletak 4 m diatas tanki I.
Jawab :
Dik :
D = 4 m = 0,4 dm h = 5 m
γ = 0,90 ht = 1 m
t = 1 jam = 60 mnt Hwz = 2,5/32 mka
ηp = 0,8 Hp = 5 m & Hz = 1 m
Dit :
Ne = ……..?
Penyel :
Qe = π/4 . D2 . h
= 0,785 . 42 . 5
= 0,785 . 16 . 5
= 62,8 m3 = 62800 ltr/jam
= 1046,6 liter/menit
Hm = HWZ + Hp – Hz
= 2,5/32 + 5 – 1
= 2,5/32 + 4
= 6,5 /32
= 0,20 m.k.a
Ne = Qe . Hm . γ / 60 . 75 . ηp
= 62800 .0,20 . 0,9 / 60 . 75 . 0,8
= 11304 / 3600
= 3,14 KW
7.Sebuah evaporator menghasilkan air tawar 1 ton tiap jam dari penyulingan air laut, kadar garam dipertahankan dalam psawat evaporator 2,5/32. Suhu air laut masuk = 25°C dan yg dispui 1250C . Uap air primer mempunyai enthalpy 760 Kkal/kg uap dan dan air destilasi dengan suhu 90°C, panas jenis air laut 1,25 kkal/°C, panas jenis air tawar = 1.
Pertanyaan :
a. Jumlah air laut yang dimasukan kedalam pesawat evaporator tiap jam
b. Jumlah air yang dicerat tiap jam
c. Jumlah uap primer yang diperlukan tiap jam.
Jawab :
Dik: Air tawar yg dihasilkan/jam = 1 ton
Kj = 2,5/32
Kg = 1/32
T.al.msk = 250C Hup = 760 Kkal/kg uap
T.at = 900C Pjal. = 1,25 Kkal/0C
Pjat. = 1 Kkal/0C Al = Spui = X
T = al.k. 125°C
Dit: a.Jumlah air laut yg masuk (X)/jam….?
b. Jumlah air yg dicerat/jam….?
C. Jumlah uap primer yg diperlukan/jam…?
Peny:
a). X .1/32 = ( X – 1 ) 2,5/32
X/32 = ( X – 1 ) . 2,5
32
X = 2.5X – 2,5 » X = 2,5 = 2500 kg/jam.
Jadi jumlah air laut yg masuk kedlm evaporator = 2,5 ton/jam
b) jumlah air yg dicerat/jam adlah:
G al msk = G al klr (4+X) kg/jam = YX.kg/jam
( Y + x ) 1/32 = X = 2,5/32
Y/32 + Y/32 = 2,5/32
4 + X = 2,5 X
Y = 2,5 X – X » Y = 1,5 X
Y + X = 2,5 X » Y = 2,5 X – X
Y = 1,5 X
1500 = 1,5 X » X = 1500/1,5 = 1000 kg/jam
Jadi jumlah air yg dicerat/jam = 1 ton
c). Panas yg diterima = Panas yg dihasilkan.
(Guap.Enthalpi) + (Gal.Pjal.Tal) = (Gair.Pjat.Tat) + (Gal.Pjal.alklr).
(Guap.760) + (2500.1,25.25) = (1500.1.90) + (1000.1,25.125).
760 Guap + 78125 = 135000 + 156250
760 Guap + 78125 = 291250
760 Guap – 291250 – 78125 = 760 Guap – 213125
G uap = 213125 = 280,427 kg/jam.
760
Jadi jumlah uap primer yg diperlukan/jam = 280,43 kg/jam.
8.a.Gambarkan dan jelaskan cara kerja dari sebuah pesawat pemisah air got Oily Water Separator = OWS dan sebutkan nama - nama bagiannya!
b.Gambarkan dan jelaskan cara kerja dari sebuah Separator minyak lumas dan apa bedanya dgn separator bahan bakar!
Jawab:
a.Gambar skematis OWS type 3 stage
 |
| Three stages ows |
Cara kerja:
Langkah Persiapan
a.Buka katup-katup yang terletak antara pompa got dan Oily Water Separator.
b.Tutup katup keluar sludge.
c.Buka katup yang terletak antara tabung pemisah pertama dan kedua.
d.Tutup katup yang terletak di atas tabung (katup pengeluaran minyak) kedua.
e.Buka semua test cook pada tabung pemisah.
f.Buka katup manometer yang terpasang di atas tabung.
g.Buka katup yang terletak pada pipa pengeluaran air bersih.
h.On-kan saklar Automatic Controller dan Oil Content Meter.
Langkah Pemasukan Air
a.Buka katup pengisapan air laut untuk pengisian air laut ke tabung.
b.Jalankan pompa got, saat air laut masuk ke tabung, udara dalam tabung akan keluar lewat Automatic Air Ventilation.
c.Periksa air laut pada tabung dengan melihat Test Cock, atur tekanan air 0,5 – 0,7 kg/cm2. Bila pada Test Cock air telah keluar, tutup test cock tabung pertama dan kedua.
d.Buka katup pengisapan air laut dan katup air got perlahan-lahan sampai akhirnya katup pengisapan air got terbuka penuh dan katup air laut tertutup.
e.Selama proses pemisahan pada OWS berlangsung, perhatikan lampu yang terdapat pada tabung kedua (lampu indicator) bila menyala berarti tingkat minyak dalam tabung tinggi, buka katup pengeluaran untuk mengalirkan minyak ke sludge tank, setelah lampu padam tutup kembali katup pengeluaran. Sedang pada tabung pertama, pembukaan katup pengeluaran minyak diatur oleh solenoid yang mendapat sinyal dari Oil Level Sensor melalui Automatic Controller.
f.Selama air got yang dibuang memenuhi batas yang diijinkan maka solenoid valve pada pipa pengeluaran air buangan tetap terbuka. Dan bila kandungan minyak air buangan tinggi, solenoid valve akan bekerja setelah mendapat sinyak dari Oil Content Meter sehingga menutup saluran pengeluaran pada katup tiga arah (three away valve) yang mengakibatkan air buangan tersebut akan kembali lagi ke bilge tank untuk diproses ulang pada OWS.
Langkah Pembilasan/ menghentikannya
a.Buka katup pengisapan air laut dan tutup katup pengisapan air got secara perlahan-lahan hingga katup pengisapan air got tertutup penuh dan katup pengisapan ait laut terbuka secukupnya.
b.Biarkan proses pembilasan dalam tabung berlangsung beberapa saat (15 mnt).
c.Stop Bilge pump.
d.Tutup katup pngisian air laut, katup antara tabung pertama dan kedua serta katup pembuangan keluar kapal.
e.Off-kan saklar Automatic Controller, Oil Content Meter dan Bilge pump.
Nama-nama Komponen:(SDA)
b.Gambar skematis Separator Minyak lumas
 |
| PURIFIER |
Ket:
1.Plat pembagi 6.Silinder Hantar
2.Plat pengatur (A) Saluran Minyak
3.Tangki (Spindel) (B)Minyak Bersih
4.Logam Tulang (C)Air
5.Bush Dasar
Cara kerja:
-prinsip kerja purifier adalah memanfaatkan gaya sentrifugal yang bekerja pada partikel-partikel baik cair/padat )yang berbeda bj utk pemisahan ,dimana partikel yang berberat jenis lebih besar akan terlempar lebih jauh dari titik pusat dari pada yang berberat jenis lebih kecil.
-Gaya sentrifugal dihasilkan oleh dua putaran yang dilakukan oleh bagian sentrfuse ”bowl”(baik type disc bowl / tubular disc.
-Pada purifier terdapat 2 saluran keluar,saluran minyak bersih dan saluran air.
-Utk pengopeasian,setelah putaran mencapai pada nilai yang memenuhi air harus terlebih dahulu diisikan untuk membantu waterseal (air penahan)
-Minyak bersih yang karena berat jenisnya lebih kecil dari air akan terdorong kedalam dan keluar melalui saluran minyak.
-Untuk mempercepat atau mengatur berat jenis minyak berat atau minyak lumas,purifier dilengkapi pemanas.
Perbedaan Separator minyak lumas & bahan bakar adalah berdasarkan:
-Gaya sentrifugal (Centrifugal force)
-Berat jenis (Gravity)
-Kekentalan (Density) dan
-Gravity disc pada Purifier.
9.Gambarkan Dan Jelaskan cara kerja mesin
kemudi listrik yg bekerja atas dasar
jembatan Wentstone / word Leonard cara
mekanis dan bagian2nya?
Jawab :
 |
| Mesin kemudi listrik |
Keterangan :
1.Motor penggerak shunt
2.Generator kemudi
3.Generator pembangkit
4.Motor kemudi
5.Gigi cacing
6.Roda cacing
7.Gigi antara (Pinion)
8.Kuadrant
9.Poros kemudi
10.kemudi
11,12.Batang berulir
13.Gigi kerucut
14.Roda kemudi
RA.Tahanan anjungan
RK.Tahanan kemudi
RA & RK disebut juga Rheostat
Cara kerja :
*Kemudi cikar kanan 30°
-Kemudi diputar 30° derajat kekanan
-Batang berulir berputar, Kemudi tengah-tengah
- Kemudi pada kedudukan tengah
- Rheostat dan batang berulir berada ditengah (ballanced)
-Tidak ada arus yang mengalir
-Tidak timbvul medan magnit pada generator pembangkit dan generator kemudi
-Tidak timbul arus untuk memutar motor listrik
-Semua roda gigi tidak ada aksi
-Haluan kapal tetap.
*Rheostat (B)pindah ke (B)sedangkan rheostat (D) tetap menjadi unballanced
-Panjang kawat IK < dari panjang kawat IA sehingga tahanan RK < dari RA berarti arus kemudi IK > dari arus anjungan IA.
-Gigi cacing (5) berputar, roda cacing (6) berputar kekiri, gigi antara (7) sepusar kwadrant (8) berputar kekanan, poros kemudi (9) berputar kekanan.
-Rudder (10) berputar kekanan.
-Bersamaan dengan itu gigi kerucut (13) batang berulir (11) berputar, mengakibatkan rheostat (D) pindah ke (D’) sehingga posisi (D’) sejajar dengan (B’) (ballanced) hal ini mengakibatkan arus listrik hilang
-Motor listrik kemudi (4) posisi kemudi (10) berhenti pada 30° kanan
Kapal berobah haluan 30° kekanan
*Kemudi cikar kiri 30°
-Kebalikan dari kemudi kanan 30°
10.Jelaskan dengan gambar perbedaan pompa plunyer dan pompa torak?
Jawab:
Gambar pompa plunyar
 |
| Pompa plunyer |
Gambar pompa torak kerja ganda:
 |
| Pompa torak kerja ganda |
Menurut kerjanya kedua pompa merupakan jenis pompa yg bekerja berdasarkan gerak bolak balik dimana pompa plunyer melakukan 2 kali langkah menghasilkan sekali usaha, sedangkan pompa torak kerja ganda setiap langkahnya menghasilkan sekali usaha juga pompa torak mempunyai ukuran yg lebih kecil dan memiliki aliran fluida yg teratur dari pada pompa plunyer.
11.Jelaskan dengan gambar cara kerja mesin pendingin kompresi. Jelaskan fungsi-fungsi dari tiap komponen mesin pendingin tersebut !
Jawab :
 |
| Mesin pendingin kompressi |
Keterangan :
1.Kompressor
2.Oil separator
3.Kondensor
4.Receiver
5.Silicagel / drayer
6.Distributor
7.Selenoide valve
8.Katup Expansi
9.vegetable room
10.Meat room
11.fish room
12.Back pressure valve.
Cara kerja :
▶️Freon gas diisap oleh compressor dan ditekan menuju kondensor. Dari kondensor cairan Freon yg terjadi akibat kondensasi dialirkan ke penampung ( receiver ) dan selanjutnya melalui pengering ( drayer ) ditekan ke expantion valve, disini cairan dikembangkan volumenya sehingga terjadi penurunan tekanan secara drastis, mengakibatkan turunnya suhu didih cairan refrigerant menguap. Dalam penguapannya membutuhkan panas dari sekeliling dan ini diambil dari ruangan yg didinginkan. Demikianlah dan uap yg terjadi kembali diisap compressor.
Fungsi – fungsi tiap komponen:
1.Kompressor, berfungsi: mengisap gas refrigerant (freon) dari evaporator untuk di pampatkan agar tekanan dan suhu gas refrigerant menjadi tinggi.
2.Oil separator berfungsi untuk memisahkan/ membersihkan uap refrigerant dari minyak lumas yang terbawa ke system dan berasal dari crankease kompresor dan dikembalikan ke dalam crankease (karter )lagi.
3.Kondensor, berfungsi: Untuk mendinginkan uap refrigerant dan mengondensasikan uap refrigerant yg masuk sehingga berubah bentuk menjadi cair.
4.Receiver berfungsi untuk menampung media pendingin (freon) yang telah dikondensasikan.
5.Dehydrator/Dryer berfungsi untuk menghilangkan gelembung-gelembung udara dan kelembaban dalam system.
6.Katup expansi, berfungsi: Mengatur aliran cairan refrigerant masuk ke evaporator.
7.Solenoid valve, berfungsi sbgai pengatur untuk membuka dan menutup aliran media pendingin (freon) kedalam sistem.
8.Evaporator, berfungsi: tempat terjadinya penguapan cairan refrigerant sekaligus menyerap panas ruangan sekeliling.
12.a.Sebutkan jenis-jenis mesin jangkar?
b.Gambar dan jelaskan cara kerja mesin jangkar listrik?
Jawab:
a.Jenis-jenis mesin jangkar:
1.Mesin jangkar Uap digerakkan dengan mesin uap torak horizontal dengan menggunakan uap /steam dari ketel.
2.Mesin jangkar listrik tenaga penggeraknya ialah sebuah motor listrik jenis motor kompon dari arus listrik.
3.Mesin jangkar listrik – hidrolis tenaga penggeraknya ialah dari oli hydrolic yang ditekan /didorong oleh sebuah motor listrik
b.Gambar mesin jangkar listrik:
 |
| Mesin jangkar listrik |
keterangan:
1. motor listric DC compound 7. plat copling
2. kopling 8. rantai jangkar
3. cacing 9. roda cacing
4. pegas 10.jantra
5. tuas 11.as/poros
6. bobot 12.roda penggulung
G. beban jangkar
Cara kerja:
Sebagai tenaga penggerak ialah sebuah motor listrik jenis motor compond (1) dg perantara copling (2) akan menggerakkan cacing (3) serta roda cacing (9) dan dg pertolongan pemindahan roda gigi,jantra (10) dpt berputar.dg demikian jangkar dp di naikkan atau di turunkan sesuai dg kebutuhan.
Perlu diketahui bahwa kopling (2) akan bekerja akibat tekanan.oleh tuas-tuas (5) serta bobot (6) pd piringan-piringan kopling (7).untuk mengimbangi tekanan bobot ,maka pd ujung batang di beri pegas penahan (4).susunan kopling (2) terdiri dari plat-plat dg rumahnya.
13.Apa gunanya Evaporator? Jelaskan cara kerjanya disertai gambar sederhana?
Jawab:
▶️Kegunaan Evaporator adalah:
Sebagai alat yang dipakai untuk mengubah air laut menjadi air tawar. Dengan jalan memanaskan air laut dan uap yang terjadI didinginkan pada bejana distilasi, sehingga terbentuk air suling atau kondensat.
▶️Cara kerja evaporator:
Alat ini sebuah bejana vertikal ( 1 ) yang sebagian diisi dengan air laut. Pada bagian bawahnya terdapat sejumlah pipa – pipa ( Serpentijin ) (2) yang dialiri oleh uap pemanas, karena panas dari uap akan mengakibatkan air laut menguap atau penguapan air laut, dimana uap yang terbentuk akan mengalir keatas melalui sebuah dinding pembalik ( 3 ) dimaksud agar uap yang terbentuk menjadi sekering muangkin tanpa banyak mengandung titik – titik air. Uap panas yang mengalir dalam pipa – pipa ( serpentijin ) akan menyerahkan panasnya kepada air laut,sehingga akan mengembun dan melalui saluran ( 5 ) terus mengalir ke tangki penampungan air panas.
 |
| Evaporator |
1.Bejana Evaporator
2.Pipa - pipa pemanas
3.Dinding pembalik.
4.v/v uap primer masuk.
5.Katup uap primer keluar.
6.Katup air laut masuk.
7.Katup spui air laut
8.Salinometer.
9.Gelas penduga.
10.Katup keamanan
11.Katup uap sekunder
12.Manometer
13.Permukaan air