Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
-
Upload
joko-dewoto -
Category
Documents
-
view
237 -
download
0
Transcript of Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
1/33
Institut Semen dan Beton Indonesia Raw Mill Operation
1
Contoh Analisis Performan
VRM type Loesche & DesainModifikasi
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
2/33
Institut Semen dan Beton Indonesia Raw Mill Operation
2
Vertical Roller Mill Desain
Peralatan Grinding
2 buah raw mill (5R1&5R2) type LM 41.4
Classifier LDKS 90
Gear Box desain Flender Motor Mill dan Motor Fan : 2900 kW (1 untuk masing-masing)
Spesifikasi Desain
Kapasitas : 310 ton/jam (min, dry)
Power Consumption : 16.6 kWh/ton Produk : +90mm = 15% (max)
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
3/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 3
Kondisi Raw Mill
Mill hanya beroperasi kontinu 15 menit kemudianmill stop karena vibrasi (parameter operasimengikuti standar).
Di dalam mill (di atas table) ditemukan banyakmaterial halus.
Diperkirakan Classifier tidak handal
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
4/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 4
Penampang MelintangOriginal RM
Flap
LDKS
Guide
Conis
Armour
ringLouvre
ring
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
5/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 5
Tahapan separasiVertikal Roller Mill
Loop2
Loop 2
Mat terpisahkanakibat perbedaan
energi kinetik
Peran armour ring
Loop 3
Separasi akhir
Distribusi kekasaran
material sempit
2 Peran guide conis
Loop 1
Distribusi beban
tiap segmen louvrering merata
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
6/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 6
Trial Run Raw Mill 5R1
Profil aliran pada classifier,
Efek setrifugal/separasi statik (low efisiensi)
Efek ekspansi (cukup besar)
Efek separasi dinamik
Kelakuan mill selama trial run
Mill dapat beroperasi kontinu hanya 15 menit bila flowdinaikkan hingga 12.000 m3/m.
Suplai udara kurang stabil dengan inlet pressure hingga
-14 mbar.
Feeding hanya 180-190 ton/jam dengan +90mm = 22-24 %dan +180mm = 5-7%
Perubahan speed classifier sangat sensitif terhadap vibrasi.
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
7/33Institut Semen dan Beton Indonesia
Raw Mill Operation 7Raw Mill 5R1 sebelum Modifikasi
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
8/33Institut Semen dan Beton Indonesia
Raw Mill Operation 8
Modifikasi Raw Mill
Modifikasi Raw Mill 5R1 (mod 1) denganmembuat lobang di Conis Classifier untukmenggantikan fungsi flap Classifier (secara trialand run) dan modifikasi lainnya.
Modifikasi Raw Mill 5R2 dengan memasang flapuntuk menggantikan fungsi Flap classifier lama
Modifikasi Raw Mill 5R1 (mod 2) denganmemasang flap dengan sedikit penyempurnaanuntuk menggantikan sistem lobang.
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
9/33Institut Semen dan Beton Indonesia
Raw Mill Operation 9
Modifikasi Raw Mill 5R1
Modifikasi ini adalah modifikasi emergency
Tujuan : Menggantikan flap sistem
Membuat lubang di conis classifier dengan sistem trial and run
(6 kali modifikasi).Modifikasi lainnya
Mempertinggi dam ring 15 mm
Mengubah sudut armour ring dari 8o menjadi 15o.
Mencopot separoh blade rotor secara selang-seling.
Menambah ducting sirkulasi
Menambah tekanan accumulator
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
10/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 10
6 Step Trial ModificationModification 1&2:
Modification 1 :Making 4 holesat lower inner cone
Purpose :To lift up tailing mat fromclassifierResult :A litlle bit improvementPerformace toward
stability of operation
Modification 2 :Making 4 more holesat lower inner cone
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
11/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 11
6 Step Trial ModificationModification 2&3 :
Purpose :
Original flap fung
tion is replaced by holesResult : Mill Operation is more
stable, with feed canreach 310 tph
The quality of productstill coarse especially+180 mm
Changing speed clas-sifer is too sensitive
Flow is still high,708.000 m3/h
Modification 4 :Closing original flap
system Totally(100%)
Making 20 holesat upper inner cone
Closing original flapsystem
Modification 3 :
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
12/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 12
6 Step Trial ModificationModification 5&6 :
Purpose :
To reduce gas vel. at upper cone &
to reduce gas entering lower coneResult :Mill operation is more stable withProduct at +180 mm is finer
Modification 6 :Dismantle every
second of blade
Purpose :
To reduce sensitivity of speedof bladeResult :Less sensitivity of changing speedclassifier toward stability
Modification 5 :Enlarge holes atupper 2 m2 and
close hole atlower 1 m2
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
13/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 13
Urutan ModifikasiClassifier 5R1
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
14/33
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
15/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 15
Performan RM 5R1Sesudah Modifikasi
Mill beroperasi pada flow tinggi, 11.800 m3/jam dancendrung vibrasi bila flow diturunkan
Vibrasi stabil pada 5-10 mm/s (agak tinggi)
Kapasitas mill melebihi kapasitas desain, 325-360ton/jam
Power consumption cukup rendah, 11.5-13 kWh/ton
Kualitas produk, +90mm=12-14% & +180mm=2.5-2.8%.
Material reject hampir tidak ada dan mill tidak dapatdioperasikan tanpa clay.
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
16/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 16
Review
Dengan hanya membikin lobang di guide conis milldapat beroperasi dengan baik, tidak membutuhkandesain flap.
Bahwa untuk mengangkat material, aliran vertikal akanmembutuhkan kecepatan yang lebih rendah dibandingaliran horizontal.
Perlu didesain flap dengan aliran horizontal dengantujuan :
Kebutuhan udara yang rendah
Resirkulasi material antara flap dan rotor rendah
Flap juga punya kontribusi dalam proses separasi
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
17/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 17
Raw Mill 5R1 Setelah Modifikasi
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
18/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 18
Modifikasi Raw Mill 5R2
Modifikasi ClassifierMenggantikan fungsi flap
Modifikasi lainnyaMempertinggi dam ring 15 mm
Mengubah sudut armour ring dari 8o menjadi 15o.
Mengurangi bukaan louvre ring 15.
Menambah ducting sirkulasi
Menambah tekanan accumulator
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
19/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 19
Kondisi Raw Mill 5R2
Aspek Design Classifier Design Flap berbentuk huruf J dengan bukaan tetap Jarak flap dan rotor cukup dekat Penambahan 2 buah conis Tip speed rotor/blade = 35 m/s/blade
Profil Aliran pada Classifier Unik statik separasi. Flap didesain berbentuk huruf J dengan
velocity udara yang rendah pada sisi dalam. Efek Separasi Dinamik, besar Efek Setrifugal, kecil (jarak flap dan rotor dekat) Efek Ekspansi, kecil (jarak flap dan rotor dekat)
Kelakuan Mill selama trial run Mill dapat beroperasi kontinu dengan flow yang rendah, kapasitas
design terlampaui, dan produk sesuai spesifikasi. Material reject cukup banyak.
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
20/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 20
Penampang MelintangClassifier untuk 5R2
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
21/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 21
Aspek Desain Flap
Velocity udara memasuki flap = 15 m/s
Profil aliran di flap (unik separasi statik): Flap berbentuk huruf J dimana pada daerah sisi
dalam terdapat velocity yang rendah. Material kasarmelewati daerah velocity rendah akan jatuh.
Material kasar yang terlempar oleh gaya sentrifugal
jatuh ke daerah velocity rendah dan lansung jatuhsebagai tailing (resirkulasi antara flap dan bladerendah)
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
22/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 22
Penampang Melintang RM 5R2
Sesudah modifikasi
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
23/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 23
Penampang Melintang RM 5R2sebelum dan sesudah modifikasi
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
24/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 24
Performan RM 5R2Sesudah Modifikasi
Mill beroperasi pada flow rendah, 10.000 m3/jam danfrekuensi stop jarang sekali.
Vibrasi rendah dan stabil pada 4-5 mm/s
Kapasitas mill melebihi kapasitas desain, 325-360ton/jam
Power consumption cukup rendah, 10.5-12.5 kWh/ton
Kualitas produk, +90mm=12-14% dan+180mm=1.5-1.8%.
Material reject hampir tidak ada dan mill tidak dapatdioperasikan dengan feeding clay rendah.
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
25/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 25
Perbandingan Performan5R1 dan 5R2
Secara Keseluruhan 5R2 lebih unggul :
Beroperasi lebih stabil dengan stop karena vibrasi lebih jarang
Vibrasi lebih rendah 4-5 mm/s
Flow udara lebih rendah 15%, dapat menghemat power 0.75kWh/ton.
Power consumption lebih rendah 0.5-1 kWh/ton
Kualitas produk terutama untuk +180mm lebih rendah 0.5-1%untuk +90mm yang sama
Tidak terlalu sensitif terhadap perubahan feed clay
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
26/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 26Print out 5R2 setelah modifikasi
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
27/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 27
Modifikasi Classifier 5R1
(mod 2)
Modifikasi Classifier 5R1 (mod 2) dari sistem lobangdiganti dengan classifier yang sedikit disempurnakan,antara lain :
Perubahan dimensi flap untuk memperbesar luaspenampang flow udara, 20% (kecepatan udara turun20%) dengan tinggi flap ditambah 200 mm.
Mengurangi jumlah flap menjadi 40 buah, yang sama
dengan jumlah rotor bladePerubahan ini dimaksudkan untuk mengurangi
wearing rate pada flap
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
28/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 28
Print Out 5R1 Setelah modifikasi classifier disempurnakan
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
29/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 29
Dimensi Classifier 5R1&5R2Sebelum dan Sesudah Modifikasi
ClassifierParameter Unit
Original 5R1 (mod) 5R1
(mod2)
5R2 (mod)
Operational Gas Flow m3/h 720,000 708,000 600,000 600,000
Speed rotor (max, data gear box) Rpm 68 68 68 68
Diameter of rotor Mm 5,265 5,265 5,265 5,265
Height of flap Mm 1,280 - 2,200 2,000
Height of rotor (vertical part) Mm 2,000 2,000 2,000 2,000
Height of rotor (cone part) Mm 1,900 1,900 1,900 1,900
Gap between flaps Mm refer to table 4 - 145 110
Number of flaps Unit 48 - 40 48
Number of hole Unit - 48 - -
Dimension of hole (h x w) Mm - 1000 x 250 - -
Distance between rotor and flap Mm 1,090 - 80 80
Actual speed of rotor % 62 62 68 72
Calculation
Cross area at flap or hole m2 refer to table 4 12.0 12.76 10.56
Tip Speed of rotor (max) m/s 18.7 18.7 18.7 18.7
Actual tip speed of rotor (m/s) m/s 11.6 11.6 12.7 13.5
Velocity at flap system (max) m/s refer to table 4 16.4 13.06 15.78
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
30/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 30
Perbandingan Parameter 5R1&5R2Sebelum dan sesudah modifikasi
Setelah ModifikasiNo Parameter Unit Sebelum
Modifikasi 5R1
(mod 1)
5R1
(mod 2)
5R2
Spec.
Kontrak
1 Feeding tph 180-190 350-380 350-380 350-380
2 Produk tph 170-180 325-360 325-360 325-360 310, min
3 Air Flow m3/min 12,000 11.800 10,000 10,000
4 Speed Classifier % 60-63 60-62 66-68 70-72
5 Vibration mm/s 10-14 5-8 4-5 4-5
6 Hydraulic Press. bar 42-45 80-95 80-85 80-85
7 Differential Press. mbar 54-63 58-60 60-62 64-66
8 Inlet Pressure mbar -14 -7 -5 -5
9 Power Mill Fan kW 2050-2200 1950-2150 1790-1900 1815-1930
10 Power Mill Motor kW 1380-1400 2100-2150 1850-2220 2000-2230
11 Accumulator Press. bar 20 50 50 50
12 Fress Air Damper % 100 0 0 0
13 Power Consumpt. kWh/ton 20 11-13 10.5-12.5 10.5-12.5 16.6, max
14 Hot Gas From HAG Kiln Kiln Kiln
15 Sieving Product :
+ 90 mm % 20-24 12-14 12-14 12-14 15, max
+180 mm % 5-8 2.0-2.8 1.6-1.8 1.7-1.9
Kadar Air % 0.3-0.4 0.3-0.4 0.3-0.4 0.3-0.4 1, max
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
31/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 31
Aspek Ekonomis
Keuntungan yang diperoleh setelah modifikasi cukupbesar, antara lain
Raw Mill dapat beroperasi kontinu
kapasitas melebihi kapasitas design kualitas produk mewakili
power yang dihemat cukup besar
5R1 sebelum dan sesudah modifikasi dapat dihemat 7 kWh/ton(setara dengan 2.53 miliar/tahun/mill)
5R2 dibanding 5R1 setelah modifikasi lebih hemat 0.6 kWh/ton(setara dengan 227.8 juta/tahun/mill)
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
32/33
Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 32
Kapasitas Rata-rata
-
7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt
33/33
I tit t S d B t I d iRaw Mill Operation 33
Power Consumption