Dry Kiln

Loading...

Jumat, 07 Januari 2011

Oven Pemanas Uap

BAB 9

Oven Pemanas Uap

Kemajuan selalu melibatkan resiko; Anda tidak bisa mencuri langkah ke pijakan kedua jika kaki Anda tidak mau beranjak dari yang pertama.

Frederick Wilcox




Oven pemanas uap menawarkan potensi terbesar untuk kontrol panas pada semua sistem pengeringan suhu tinggi. Mereka memiliki reputasi bagus dalam menghasilkan kualitas pengeringan yang bagus, kayu cerah dengan pemulihan grade tinggi dan distribusi lembab yang lebih sempit. Untuk pasar ekspor, yang menempatkan semua factor pengeringan pada posisi penting, metode pengeringan jenis ini merupakan pilihan tepat.

Oven uap membutuhkan boiler untuk menghasilkan uap panas. Dan ini menjadi investasi modal yang signifikan. Meskipun begitu, tidak diperlukan biaya tambahan untuk konsultasi saat memilih boiler yang Anda butuhkan pada operasional oven Anda. Sekali Anda memutuskan maka Anda akan selalu menghadapi keadaan yang berlangsung berdasarkan keputusan yang telah Anda ambil tersebut. Biaya investasi awal untuk pembelian boiler murah akan segera terlibas oleh biaya yang Anda butuhkan untuk perawatan dan operasionalnya. Boiler Anda harus dirancang dengan hati-hati agar tahan digunakan bertahun-tahun, namun diatas segalanya boiler tersebut harus memiliki kapasitas yang benar-benar sesuai dengan yang Anda butuhkan. Percayalah, tidak ada yang lebih dapat membuat Anda frustasi dibandingkan dengan saat Anda mencoba menjalankan sebuah sistem pengeringan yang kekurangan uap untuk menjalankannya. Anda tidak akan pernah berhasil. Parahnya, uap yang tidak memadai berarti panas yang tidak memadai pula guna meraih dan mempertahankan satu set point kontrol. Hal ini secara langsung mempengaruhi grade. Mills dalam situasi ini dipaksa untuk membakar boilernya secara berlebihan guna mempertahankan produksi. Hal ini akan memperpendek usia sistem pembangkit uap apapun. Uap tetaplah uap. Sebagai seorang operator oven, saya tidak peduli terhadap darimana atau bagaimana saya mendapatkan uap yang saya butuhkan, yang penting uap harus tersedia dalam jumlah yang cukup dan dengan tekanan yang memadai. Jika saya juga bertanggungjawab untuk membangkitkan uap yang saya butuhkan sendiri, tentu saja saya tidak akan secara sembarangan menjalankan mesin boiler saya sendiri. Saya membutuhkan boiler yang tidak akan menyusahkan saya. Saya sudah cukup cemas saat hanya melakukan pengeringan kayu dengan asal-asalan dan saya tidak mau ditambahi dengan masalah lain.

Untuk mills yang menjalankan oven suhu tinggi, menjalankan boiler berarti menjalankan boiler yang pembakarannya menggunakan kayu. Permintaan energi yang tinggi pada oven ini, membuat boiler yang berbahan bakar minyak menyingkir, kecuali hanya pada sedikit mills saja. Sisa-sisa kayu cenderung murah dan banyak tersedia dan tidak mudah habis dan cenderung menyampah. Menggunakannya sebagai bahan bakar memecahkan masalah penyampahan tersebut dan membuat mills mendapatkan keuntungan yang berupa kayu yang benar-benar kering. Semakin banyak mills yang juga memulai penelitian terhadap keuntungan pemakaian boiler yang sesuai dengan kapasitas yang dibutuhkan untuk membangkitkan tenaga uap. Saat biaya pembelian power meningkat pilihan ini menjadi semakin menarik, meskipun secara ekonomis tidak dapat diterapkan pada semua hal.

Oven Pemanas Minyak Didih

            Sebagian oven panas oleh minyak thermal sebagai media transfer panasnya. Dalam operasional oven ini mengontrol dan mengering sama dengan oven tenaga uap, meskipun mereka menggunakan pompa sebagai ganti katup kontrol dan tidak membutuhkan trap. Keuntungan utama dari sistem ini adalah bahwa mereka dapat mencapai suhu tinggi. Uap pada tekanan 150 psi memiliki suhu 3650 F. Minyak thermal mampu menghasilkan kisaran suhu 5000 F dengan hanya sebuah sistem pompa yang menghasilkan tekanan head. Untuk alasan inilah mereka menjadi sebuah pilihan logis untuk digunakan dalam oven yang mengoperasikan suhu dan aliran udara ultra tinggi (3000 F untuk bulb kering/ 2000fpm untuk aliran udaranya). Sawmills yang beroperasi disamping board plants yang menggunakan minyak thermal sebagai penekannya harus mempertimbangkan tapping pada sistem pemanas mereka.

Minyak thermal secara luas digunakan di Kanada karena di negara tersebut terdapat resiko pembekuan yang akan dialami jika tetap menggunakan sitem pemanas uap konvensional. Kanada juga dilaporkan memiliki persyaratan yang tidak ketat yang diterapkan pada insinyur boiler yang menangani sitem tersebut. Operator tidak harus selalu stand by di boiler. Meskipun terdapat biaya operasional listrik yang lebih tinggi saat menjalankan pompa sirkulasi, namun hal ini akan impas oleh adanya penghilangan penggunaan traps dan penerapan conditioning pada air boiler. Kita akan lebih banyak melihat sistem ini di masa datang.

Coil Uap Panas

            Dalam oven uap panas, panas ditransfer kedalam oven dengan cara mengontrol aliran uap bertekanan yang melalui katup kontrol menuju koil pemanas. Koil ini diolah dari finpipe (pipa bersirip). Saat panas ditransfer dari uap melalui dinding-dinding finpipe (pipa bersirip), uap berkondensasi dan merembes ke bagian dasar koil yang disebabkan oleh traps yang memisahkannya dari uap bertekanan tinggi. Jika tidak,  kondensasi akan tertampung dalam koil dan panas tidak lagi disalurkan ke lingkungan oven.

Jumlah finpipe (pipa bersirip) uap yang Anda butuhkan dalam oven Anda tergantung pada berbagai factor yang saling terkait. Tekanan uap, ketebalan kayu, kapasitas oven, dan jenis serta ukuran finpine. Semua pabrikan oven mempertimbangkan semua itu dan lebih banyak hal lagi saat merancang sistem pemanas untuk oven Anda. Tetap saja, rancanagan koil bukanlah sebuah ilmu eksakta. Pengalaman menjadi peran yang lebih besar. Saat terjadi keraguan, hal yang terbaik adalah dengan cara mengambil langkah-langkah konservatif. Finpipe (pipa bersirip) tambahan pada instalasi awal relatif murah. Selama Anda tidak menghambat laju aliran udara, Anda tidak akan banyak memerlukannya. Akan semakin sulit jika ingin menambahnya lagi ketika Anda baru menyadari bahwa Anda kekurangan finpipe (pipa bersirip).

Semua oven suhu tinggi menggunakan finpipe (pipa bersirip) ketimbang menggunakan bare pipe (pipa polos) pada sistem pemanas mereka. Banyak jenis finpipe (pipa bersirip) yang tersedia yang menggunakan berbagai kombinasi berbeda pada ukuran pipa, ketebalan fin (sirip), tinggi sirip, dan bahan fin. Dari sudut pandang ekonomi dan layanan jangka panjang, yang terbaik tetap jadual pipa baja 40 yang memiliki sirip baja gulung yang kuat. Sangat penting bahwa sirip harus dengan erat menyentuh pipa selama transfer panas maksimum berlangsung. Namun, pipa yang siripnya kendor sedikit lebih baik jika dibandingkan dengan pipa yang polos. Sebagian kecil pabrikan menawarkan pipa baja dengan sirip terbuat dari alumunium. Meskipun sangat berguna menahan korosi jika dipakai dalam oven kayu keras, namun korosi pada sirip tidak pernah ditemukan dalam oven yang menggunakan sistemsuhu tinggi. Sirip alumunium ketahanannya kurang terhadap kerusakan mekanis dan gampang melengkung saat terantuk. Hal ini menjadi genting pada koil pusat yang tertimpa kayu.

Tekanan uap yang memadai sangatlah penting. kebanyakan mills menjalankan oven mereka pada tekanan 100 psi hingga 175 psi. mayoritas mereka menjalankan tekanan dalam kisaran 120 psi hingga 150 psi. sekali lagi, sistem pemanas harus dirancang agar berfungsi pada tekanan uap yang tersedia. Meskipun sistem suhu tinggi yang sukses telah dirancang untuk beroperasi pada tekanan dibawah 100 psi, namun hal ini biasanya tidak disarankan. Pada tekanan rendah, peningkatan panas cenderung lamban. Setpoint bulb kering oven tidak mencapai kontrol hingga mendekati akhir pengeringan.

Bagaimana Anda menentukan apakah Anda telah memiliki panas yang memadai? Oven yang mengontrol suhu pada udara yang masuk ke kayu harus mencapai setpoint kontrol sebesar 2350 F hingga 2400 F dalam waktu kurang dari 4 jam. Oven yang mengontrol setpoint pada udara setelah ia meninggalkan kayu harus mencapai satu setpoint kontrol 2200 F dalam kurun waktu 4 hingga 6 jam.


Desain Zona Kontrol dan Coil

            Oven double track dirancang dengan dua buah set koil yang berbeda. Koil pemanas utama ditempatkan diantara dua pasang tracks. Kebanyakan orang menyebutnya sebagai koil center atau koil booster. Set koil kedua, yang disebut koil overhead, dipasang pada atau diatas deck kipas overhead.

Koil center berada tegak lurus diantara tracks dan memnuhi areal yang berhubungan dengan areal muatan oven saat dilihat dari samping. Pada sisi dasar, mereka mulai dari atas truck dan melebar ke atas muatan. Masing-masing koil harus memiliki posisi horizintal dengan sedikit miring pada ujung pembuangannya guna memberikan trasfer panas yang seragam dari atas ke dasar. Jika koil goyah di bagian tengah maka kondensasi akan bocor dan mengurangi kemampuan transfer panas dari koil itu sendiri. Hal ini juga akan mempercepat korosi koil tersebut. Koil center tunggal tidak boleh berdiri tegak lurus. Saat kondensasi terbentuk pada pipa vertical ini, maka ia akan melapisi sisi dalam dengan sejenis film yang akan semakin tebal ke bagian bawahnya. Koil-koil ini secara alami akan mendingin pada ujung bawah mereka. Ini disebabkan oleh adanya kayu basah yang ada pada bagian bawah unit tumpukan. Tingkatkan efisiensi transfer panas koil center dengan cara memberikan baffle dibawah koil.

Gambar 9.1. Koil center yang yang dipasang memadai secara horisontal dan memiliki trap untuk masing-masing koil. Foto koleksi Wellons, Inc.
Koil overhead terpasang rata atau sedikit menyudut sepanjang sisi areal plenum dan bersebelahan dengan deck kipas overhead. Koil tersebut dipasangi slope untuk pembuangan. Metode tradisional untuk mengontrol panas yang masuk ke koil overhead menempatkan kedua buah banks koil overhead pada katup kontrol yang sama. Saat udara bersirkulasi pada arah kipas manapun, ia harus tetap melewati koil yang telah panas tersebut. jika ventilasi oven dibuka, udara yang telah mengalami pemanasan awal tersebut segera menerobos keluar oven, sungguh sebuah kehilangan energi yang sia-sia. Gambar 9.6 menggambarkan bagaimana hal ini bekerja. Dengan pengenalan kontrol oven yang berbasis komputer, sebuah teknik kontrol koil overhead yang inovatif saat ini baru saja diluncurkan oleh pabrikanan oven West Coast. Sistem ini dikenal dengan sebutan VLM/ vent loss minimizer (peminimal kebocoran ventilasi). Dalam sistem ini, masing-masing sisi koil overhead memiliki katup kontrolnya sendiri. Dengan kipas berhembus ke segala arah, udara melewati koil pertama tanpa terlebih dahulu mengalami pemanasan awal dan venting terjadi tanpa banyak kehilangan energi. Saat udara berlanjut ke bank koil kedua ia akan dipanasi seperlunya guna mempertahankan kondisi pengeringan. Gambar 9.7 mendemonstrasikan cara kerja VLM. Menambahkan VLM ke sistem komputer dapat dilakukan dengan mudah dan berbiaya rendah, hanya membutuhkan sedikit katup tambahan dan software program. Sebagai tambahan keuntungan penghematan energi, aliran udara yang dihasilkan juga sangat menguntungkan. Uadara yang dihasilkan kipas cenderung lebih dingin dan lebih padat, sehingga meningkatkan efisiensi. Semakin panjang siklus pengeringan berlangsung, maka semakin besar keuntungan dari VLM.

Sedikit pabrikan memasang koil overhead secara vertical didepan kipas, menempatkan bank koil pada kedua sisi kipas. Hal ini akan mempersulit akses ke kipas saat hendak dilakukan perawatan. Sebagian lainnya menempatkan koil langsung pada kipas guna meningkatkan efisiensi pemanasannya. Biasanya hanya terdapat sebuah bank koil, yang memungkinkan mereka menggunakan lebih sedikit koil dan memangkas biaya. Terdapat beberapa kerugian pada sistem ini.


Gambar 9.2. Koil center vertical yang kehilangan efisiensi transfer panas menuju bagian dasar.

Gambar 9.3. Jika Anda menjumpai spot basah pada bagian dasar unit kayu Anda, pasanglah baffle dibawah koil center.

Gambar 9.4. Koil overhead yang dilihat dari deck kipas. Foto koleksi Wellons, Inc.

Gambar 9.5. Koil overhead dilihat dari ruang plenum dengan baffle overhead-nya diturunkan guna menunjukkan celah yang besar antar koil dan deck kipas. Hal ini mengurangi efisiensi pemanasan koil overhead.

Gambar 9.6. Koil overhead dengan konfigurasi katup tradisional menggambarkan dampak yang terjadi pada suhu saat dilakukan venting.

Gambar 9.7. Koil overhead yang dikonfigurasikan dengan vent loss minimizer (VLM) dengan cara menempatkan koil overhead pada katup kontrol yang terpisah. Lebih sedikit panas hilang saat venting. Ini juga menggambarkan proses demand venting yang telah disinggung dalam bab 8.
Yang pertama, suhu pada kipas sangat berbeda pada masing-masing arahnya. Siklus suhu panas ekstrim dan reguler ini dapat mempengaruhi kinerja jangka panjang sistem kipas. Ini akan menyebabkan perbedaan-perbedaan pada aliran udara diantara arah kipas. Yang kedua, memasang sumber panas overhead diantara ventilasi menyebabkan kehilangan panas dalam jumlah besar yang lolos melalui ventilasi karena semua udara yang lolos tersebut telah mengalami pemanasan awal. Sangat normal pada oven dengan sistem tersebut berjuang untuk mempertahankan setpoint bulb kering saat venting dimulai. Mereka banyak menuai keuntungan dari alat-alat konservasi panas yang dipasang pada ventilasi, yang menghambat panas yang akan lolos. VLM tidak dapat digunakan. Lihat ganbar 9.8.

Gambar 9.8. Kehilangan panas yang lebih tinggi terjadi saat koil dipasang disebelah kipas.


Multizona

            Hingga tahun 1982 semua oven suhu tinggi dibangun dengan satu atau dua buah zona kontrol. Oven zona tunggal menyensor suhu dalam satu lokasi untuk tiap arah kipas dan memodulasi uap melalui sebuah katup untuk mengontrol setpoint. Ini menempatkan koil center dan overhead pada sebuah katup yang sama. Karena koil overhead dan center jarang seimbang untuk dapat menhantarkan panas, teknik zoning ini menghasilkan variasi distribusi lembab yang sangat lebar.

Oven zona dobel ditemukan dalam beberapa variasi. Yang pertama membagi oven kedalam dua zona pada sisi panjangnya, sebagai efeknya membagi oven kedalam dua buah oven zona tunggal pendek. Meskipun ini membantu mengontrol variasi panas ke satu tingkatan derajad, oven ini sedikit lebih baik jika dibandingkan dengan oven-oven zona tunggal yang digunakan untuk meningkatkan kualitas pengeringan. Konfigurasi oven zona double menempatkan koil center dan overhead pada kontrol yang terpisah. Metode ini paling tidak memungkinkan dilakukannya beberapa kontrol pada panas di tiap track.

Terdapat sebuah konfigurasi kontrol oven zona dobel yang tidak biasa yang pernah saya lihat. Sistem ini tampaknya muncul dari pengamatan terhadap bagian atap unit yang sering mengalami pengeringan berlebih dan distorsi, sedangkan pada bagian dasar unit basah.dalam metode ini, koil center dibagi dalam separuh bagian atas hingga ke bagian bawah. Koil top center dan overhead berbagi katup kontrol, sedangkan center bawah memiliki katup tersendiri. Hal ini menyebabkan ketidakseimbangan serius yang sebenarnya justru akan memperpanjang waktu pengeringan. Bayangkan sebuah proses pengeringan telah mencapai setpoint. Kita tahu, dari oven multizona, bahawa koil overhead dan top center mencapai setpoint sangat awal. Koil dasar/ bawah, dilain fihak, secara alami mampet dibelakan sisa oven. Perbaikan yang signifikan dalam pengeringan dapat dimungkinkan dengan cara mengubah oven jenis ini agar menggunakan kontrol dua zona konvensional.

Pada tahun 1980 saya menjalankan penelitian terhadap distribusi lembab dan aliran udara pada oven dua zona yang membagi zonanya menjadi zona kontrol center dan zona kontrol overhead. Investigasi ini mengungkapkan bahwa saat salah satu bergerak dari top ke bottom/ dasar oven, maka tingkat kelembaban meningkat. Data aliran udara menunjukkan bahwa kecepatan udara menurun dari top ke bottom dan menunjukkan hubungan terbalik antara kecepatan udara dan tingkat kelembaban final. Gambar 9.9 menggambarkan aliran udara ini dab hubungan lembab didalam oven penguji. Beberapa usaha untuk memperbaiki variasi lembab dari top ke bottom dengan cara memasang baffle pada koil center guna memperlamban laju aliran udara yang melewati top tidak berhasil. Karena tidak mampu mengontrol aliran udara secara efektif, kami berpindah ke panas sebagai variable pengontrolnya.

Oven penguji dan oven sasaran dimuati tiga unit per truck-nya dan termasuk dua ruang crossout. Dari data distribusi lembab dan aliran udara kami menyimpulkan bahwa tiga zona pemanas dari top ke bottom dengan overhead keempat dibutuhkan di sini.

Data tambahan dari penelitian saya terhadap sebuah monitor kelembaban yang terpasang dalam oven telah menunjukkan variasi besar dalam tingkat kelembaban sepanjang oven penguji. Karena konfigurasi koil dari oven sasaran, kami membagi oven kedalam tiga buah zona longitudinal (stations). Ini memberi kami dua buah station pendek yang berada paling dekat dengan pintu, dengan station yang lebih besar berada pada bagian tengah. Hasilnya adalah dalam sebuah oven terdapat zona kontrol dengan jumlah total 12 [93 koil tengah + 1 overhead) x 3 station = 12 zona]. Gambar 9.10 menggambarkan desain koil untuk oven-oven ini.

Keuntungan utama konfigurasi multizona tersebut adalah kemampuan untuk mengarahkan panas kapan dan dimana dibutuhkan di dalam oven guna mempertahankan kondisi pengeringan. Kebijakan dari metode ini adalah segera berfungsi saat awal proses startup mesin. Karena terdapat aliran udara yang telah diperbaiki yang melewati unit atas, unit tersebut mencapai setpoint jauh mendahului unit-unit yang berada di bagian bawah. Oven zona konvensional membiarkan koil top melanjutkan mencapai panas saat koil bagian bawah berjuang mencapai setpoint. Hal ini menyebabkan kondisi overdry pada unit atas pada oven ini. Oven multizona tidak mengalami masalah ini. Kita akan membahas keuntungan dari multizoning dalam bab yang membahas tentang kontrol oven.

Gambar 9.9. Perbandingan variasi lembab dan aliran udara dari top ke dasar dalam satu unit kayu. Data ini menggiring ke pengembangan sistem pengeringan multizone berbasis komputer.

Gambar 9.10. Konfigurasi koil dalam sistem pengeringan multizona berbasis komputer pertama. Tiga buah zona dari top ke bottom pada koil center dengan sebuah zona overhead. Tiga stations pada sisi panjang oven dengan jumlah totalnya mencapai 12 zona kontrol.

Gambar 9.11. Instalasi multizona terbaru dengan sebuah konfigurasi koil 12 zona yang serupa. Foto koleksi Wellons, Inc.

Oven track tunggal, karena koil-koilnya kesemuanya overhead, hampir selalu berzona tunggal atau ganda/ dobel. Akhir-akhir ini, sedikit oven single track telah dibangun dengan zona multi pada sepanjang oven. Ini merupakan sebuah keuntungan nyata, karena Anda akan dapat mengontrolsuhu sepanjang sisi panjang dan mengurangi variabilitas. Aliran udara juga cenderung menjadi lebih seragam sehingga kontrol pada bagian atas hingga ke bottom tidak lagi menjadi prioritas penting. Alasan utama kenapa kami tidak melihat lebih banyak oven kering track tunggal tersebut adalah karena biaya relatif mereka per feet papan dari kapasitas pengeringannya secara signifikan tinggi.

Katup Kontrol

            Kebanyakan katup kontrol uap untuk oven kering adalah pneumatic (kompresi udara). Jarang saya menjumpai katup uap dengan penentu posisi elektris. Namun saya tidak merekomendasikan penggunaan alat ini. Mereka seringkali gagal membuka yang menyebabkan oven kelebihan panas. Katup pneumatic yang ditemukan dalam oven selalu gagal menutup, yang menambahkan satu elemen keselamatan kedalam operasional oven.

Selama bertahun-tahun, katup sangkar plug and guided telah terbukti mantap digunakan dalam kondisi operasional oven kering. Katup-katup ini menutup dengan rapat dan menghasilkan kontrol yang termodulasi dari uap yang telah tersaturasi. Kebanyakan pabrikan oven menyediakan jenis ini sebagai peralatan standar. Hati-hati dengan jenis katup lain semisal butterfly atau ball. Mereka tidak menutup dengan baik dibawah kondisi kontrol uap.

Katup kontrol harus menutup dengan rapat dan erat pada tekanan uap penuh guna mencegah suhu terlalu membebani setpoint. Mereka harus mengontrol aliran uap guna menyediakan kontrol suhu yang akurat. Jangan gunakan katup on/off atau katup yang gagal membuka. Saya lebih menyukai katup ulir. Katup flanged gasket-nya sering bocor.


Gambar 9.12. Katup kontrol uap pneumatic multizona yang dipasang pada catwalk. Sistem ini memiliki katup penutup pada header uap utama, bukan pada tiap katup.

Gambar 9.13. Katup kontrol teraktuasi elektris. Ruang katup kontrol masih menjadi sebuah tempat bagus untuk menghangatkan makan siang Anda.

            Kebanyakan pabrikan oven menempatkan katup shut off kecil didepan tiap katup kontrol pada sistem. Idenya adalah bahwa Anda dapat bekerja pada sebuah katup kontrol apapun saat oven sedang berjalan. Dalam praktek aktual hal ini jarang terjadi. Waktu pengeringan begitu pendek dalam oven suhu tinggi yang kebanyakan perbaikannya menunggu hingga proses pengeringan berakhir. Factor yang menentukan di sini adalah keamanan dan kenyamanan. Saya lebih suka menempatkan sebuah katup shutoff pada header utama yang memberi suplai kepada seluruh katup yang menuju sebuah oven kering tunggal. Ini akan memungkinkan Anda untuk dapat mengisolasi keseluruhan oven dari sistem uap saat ingin melakukan perbaikan dan mengurangi jumlah kebocoran uap yang berlipatganda dari yang dihasilkan oleh katup yang lebih kecil. Hal ini mungkin akan membutuhkan sedikit lebih banyak biaya, namun ini juga akan memberikan imbal balik berharga yang berupa kenyamanan dan perawatan yang tidak perlu terlalu sering.

            Sedikit pabrikan memasang saluran bypass disekitar katup kontrol. Saluran ini merupakan satu cara nyaman untuk pemanasan awal oven sebelum startup. Pada saat startup dalam kondisi dingin saluran bypass tersebut mengurangi kebocoran uap kecil yang seringkali disebabkan oleh ekspansi panas yang tidak rata dan cepat dalam koil. Koil dapat dipanaskan dengan lambat. Dalam oven konvensional mereka digunakan untuk mempertahankan sebagian aliran uap ke oven saat katup yang salah diganti. Jika katup kontrol diperbaiki, membukanya saat startup akan meningkatkan aliran uap. Sungguh, ini seringkali menjadi fungsi utama mereka dalam oven suhu tinggi yang katup-katupnya diperbaiki.

            Dalam praktek nyatanya, saluran bypass merupakan sumber kronis kebocoran uap dan hanya menawarkan sedikit keuntungan dibandingkan masalah yang mereka sebabkan. Jika digunakan untuk meningkatkan aliran uap selama periode high demand (kebutuhan tinggi), sistem tersebut seringkali dilupakan dan ditinggalkan. Hal ini menyebabkan suhu terlalu berlebih dan dapat mempengaruhi grade kayu.

            Kebocoran uap seringkali terjadi dengan cepat pada startup dengan kondisi dingin. Kurangi hal ini dengan cara meningkatkan suhu setpoint secara perlahan, beberapa derajad pada waktu tertentu. Hal ini juga dapat dilakukan dengan cara menempatkan katup kecil dalam saluran udara dari kontroler ke katup. Mereka akan menutup dan kemudian membuka dengan perlahan pada saat startup guna membuka katup dan pemanasan awal koil. Jika oven Anda berbasis komputer, tetaplah buka sedikit katup tersebut selama masa downtime. Hal ini dapat menjaga koil tetap panas dan kondensasi hilang sehingga dapat melakukan startup dengan cepat.

Las semua fitting saluran uap yang dimungkinkan guna mengurangi kebocoran. Gunakan fitting las socket pada pipa 2 inchi dan yang berdiameter kurang dari itu; las pada ujung bawahnya. Katup-katup ulir membutuhkan kesatuan pada kedua sisinya untuk perbaikan dan penggantian katup. Standarkan fitting katup agar mereka dapat saling dipertukarkan posisinya. Hal ini akan memungkinkan Anda sebuah fitting katup yang lengkap sebagai persediaan dan menggunakannya dengan cepat saat dalam keadaan mendesak. Semua katup ditandai dengan stiker atau stampel anak panah guna menunjukkan arah aliran. Pastikan hal ini benar pada instalasi baru saat katup yang rusak digantikan.

Saat dengan ventilasi, saya lebih suka menggunakan tube nilon sebagai saluran udara ke katup. Ini lebih murah jika dibandingkan dengan menggunakan tembaga dan memungkinkan dibuatnya saluran panjang tanpa harus dilakukan penyambungan yang rentan terhadap kebocoran. Lindungi saluran ini dengan pelindung khusus agar lebih awet.

Gambar 9.14. Katup kontrol pneumatic yang terpasang pada catwalk dengan katup isolasi pada saluran suplai didepan katup.
Gambar 9.15. Katup kontrol pneumatic yang dipasang dengan katup shutoff dan bypass. Ini merupakan katup gantung.

Perawatan Katup Kontrol


            Jika panas Anda cenderung membebani setpoint pada bagian akhir pengovenan, maka katup Anda kesemuanya mengalami tekanan yang luar biasa. Pada sistem-sistem yang lebih kuno, hal ini merupakan sebuah indikasi keausan pada dudukan katup dan katup perlu diganti atau dibongkar pasang untuk perbaikan. Dalam sistem-sistem yang lebih baru, katup tidak akan mengalami hal tersebut. untuk penyetelan, dengarkan katup dengan stetoskop mekanik yang ditempelkan pada batang katup pada sisi pembuangan. Stetoskop ini tersedia di hampir seluruh took sparepart oven.

Sebuah katup yang mengalami tekanan parah akan mengeluarkan bunyi berdesis. Dengan menggunakan kunci ujung terbuka yang besar atau channellock, putarlah baut pada batang katup guna menyetel katup. Anda harus melihat batang katup bergerak turun saat suara berdesis mengecil dan berhenti. Jika tidak maka (1) mungkin terdapat sampah pada leher katup; (2) dudukan katup telah aus dan harus diperbaiki atau bahkan diganti; atau (3) katup tidak akan menutup penuh saat menahan tekanan penuh uap header.

Simpanlah selalu cadangan diafragma katup untuk berjaga-jaga jika terjadi kerusakan. Saat digunakan dengan ventilasi, kerusakan diafragma terjadi sewaktu-waktu dan tidak dapat diperkirakan dan menyebabkan kehilangan suhu oven. Hilangnya suhu juga disebabkan oleh kegagalan trap dan hilangnya tekanan uap. Untuk menentukan yang mana, yang pertama yang harus dilakukan adalah yakinkan bahwa Anda telah memiliki tekanan uap penuh. Selanjutnya, lihat katupnya. Jika katup terbuka penuh maka curigai trap atau sistem kondensasi. Jika tertutup, copotlah saluran udara katup dari kontroler dan letakkan jari Anda pada oulet kontroler. Jika penunjuk untuk saluran udara tersebut tidak menunjukkan tekanan penuh, sambungkan kembali saluran udara dan copot saluran udara yang ada pada katup. Letakkan jari Anda pada saluran udara. Jika penunjuk tidak menunjukkan tekanan penuh, maka masalahnya terletak pada saluran udara. Jika menunjukkan tekanan penuh, masalah berada dalam diafragma atau pada sambungan saluran udara ke katup.

Traps Uap

            Trap bucket (ember) terbalik merupakan trap standar untuk oven suhu tinggi. Berikut ini yang harus disampaikan tentang Pemanasan/ Pemipaan/ Conditioning Udara dalam sebuah artikel tentang trap:
Trap bucket terbalik menyediakan sebuah kombinasi keuntungan yang tidak didapatkan dalam model trap yang lain. Operasional trap tidaklah beraturan dan menyediakan langkah pembuangan kondensasi yang luar biasa. Bucket terbalik tersebut juga menawarkan daya tahan yang luar biasa terhadap aus, korosi, kotoran dan kejutan hidrolis. Ini akan terus beroperasi secara penuh pada muatan yang sangat ringan dan mampu menahan tekanan balik yang tinggi. Akhirnya, trap bucket terbalik tersebut telah memunculkan kemampuan jangka panjangnya untuk mengubah energi menjadi lebih lama jika dibandingkan dengan trap uap lain yang banyak tersedia di pasaran.
            Oven suhu tinggi beroperasi dibawah muatan yang mengalami kondensasi dalam berbagai tingkatan yang bervariasi. Sebagai sebuah proses kelompok, keseluruhan sistem uap mengalami goncangan suhu. Kotoran dan residu logam seringkali masalah pada kondensasi, khususnya pada sistem-sistem startup baru dan dan yang lebih kuno. Sistem distribusi uap yang dirancang dengan buruk mengalami hentakan hidrolis yang merusak atau disebut sebagai “palu air,” sebuah suara “ketukan” keras yang seringkali terdengar sebelumnya yang terjadi segera setelah startup. Palu air dihasilkan dari sistem drainase yang buruk dan dapat menyebabkan kerusakan parah. Trap jenis lain tidak dapat berfungsi sebaik jenis ini pada kondisi yang demikian.

Jangan pernah memasang trap ajenis orifice (bentuk rongga) dalam oven suhu tinggi. Trap ini dengan mudah menjadi lobang pada lempengan yang di-las pada saluran kondensasi. Diameter lobang ditentukan oleh muatan uap rata-rata pada sistem dan dirancang untuk menyalurkan kondensasi, atau uap, secara terus-menerus. Jenis ini menghilangkan kondensasi terlalu perlahan pada permulaan proses pengovenan dan memboroskan uap pada akhir proses. Jenis ini merupakan ide buruk.

Trap bucket terbalik tidak menghandel udara dalam sistem dengan baik. Untuk alasan inilah banyak pabrikan yang memasang katup pemulih udara thermostatis pada koil mereka. Meskipun saya menyadari pentingnya menghilangkan udara ini dari sistem, saya selalu menjumpai bahwa ventilasi-ventilasi udara ini selalu bermasalah. Menjadi tidak esensial terhadap operasi pada oven (dari sudut pandang operator oven), mereka jarang dirawat. Saat rusak mereka mengalirkan uap hidup kedalam oven sehingga membuat kondisi oven terganggu. Pada saat saya pertamakali membuka oven, saat hendak mengambil baffle, saya mencoba mendengarkan kebocoran uap. Ventilasi tersebut tampaknya bercuit dan menghembuskan uap lebih banyak daripada seharusnya dan saya selalu mencopotnya guna menghilangkan pembacaan palsu. Saya belum pernah mengadakan observasi satu perbedaan dalam kinerja oven. Tetap saja, keputusan di tangan Anda. Guna menghindari kontroversi atas bahasan ini, biarkan sedikit uap pada saluran guna mempertahankan koil agar tetap panas pada saat tenggang antara dua proses pengovenan.

Saya suka memasang trap saya didalam oven. Ini akan menjaganya pada tingkat kinerja yang seharusnya dan mengurangi kemungkinan beku pada saat musim dingin. Dengan waktu pengovenan yang begitu pendek, perbaikan dapat menunggu hingga proses pengovenan berakhir. Cek traps diantara kedua proses dengan cara menyalakan panas dan dengarkan masing-masing trap tersebut. lakukan ini seminggu sekali sebagai program langkah perawatan Anda. Jika Anda memiliki oven kering berbasis komputer dan multizona, cek lah setiap hari dengan cara membandingkan suhu yang masuk dan yang keluar melalui koil. Jika panas tidak naik saat melewati koil, maka ini berarti bahwa Anda memiliki masalah, tidak harus berhubungan dengan trap. Trap yang tidak dirawat dengan baik akan sulit di-cek. Sebaiknya Anda memasangnya didalam oven.

Pasang trap sejauh mungkin dibawah koil untuk sistem drainase. Sekali lagi, las smbungan yang dimungkinkan dan standarkan pemasangan trap Anda. Selalu sediakan cadangan trap yang siap dipasang segera jika terjadi kerusakan. Yakinkan bahwa setiap trap memiliki sistem pembuang/ penyaring kotoran dan letakkan katup diatasnya guna mempermudah pembuangan dan drainase. Jangan pernah tempatkan katup check pada saluran kondensasi. Anda tidak akan dapat yakin bahwa mereka berfungsi. Pasang dan pastikan panah aliran pada point trap yang menuju drainase.

Kebanyakan pabrikan oven memasang katup shutoff sebelum dan sesuadah trap. Terdapat dua kelompok pemikiran di sini. Dengan menggunakan katup shutoff Anda akan mampu mengisolasi dan mengganti trap dengan cepat. Katup juga dipergunakan dalam sebuah metode untuk pengecekan operasional trap. Hal ini akan dibahas secara detail kemudian. Dengan begitu banyak katup tambahan penting sekali bahwa sistem ini harus benar-benar dirancang dan dirawat dengan baik. Metode kedua tidak menempatkan katup pada trap kecuali sebuah yang diletakkan didalam saluran kondensasi utama untuk mengisolasi sitem. Untuk mengganti trap, uap utama dan katup saluran kondensasi harus ditutup. Trap di-cek dengan cara mendengarkannya. Keuntungan utamanya adalah pengurangan bocor.

Gambar 9.17. Trap yang dipasang pada sebuah pit luar. Kebocoran uap biasanya merender trap hingga mustahil melakukan perbaikan tanpa mematikan oven. 

Gambar 9.18. Trap bucket terbalik dengan dua buah katup dan kelompok isolasi, namun tidak terdapat katup uji.
            Paling tidak, sebuah pabrikan oven memasang leg drainase dalam saluran kondensasi yang mengarah ke trap didalam oven. Leg drainase ini memanjang keluar dinding oven, tempat katup terpasang. Tujuannya adalah untuk menurunkan kondensasi yang berlebih dari koil selama startup. Ini tidak ada gunanya dan tidak memiliki kegunaan praktis. Hilangkan saluran ini (dan juga rasa pusing saat memperbaikinya) dan kirim kembali kondensasi ke boiler.

Tiap koil membutuhkan trap tersendiri. Mengikat dua atau lebih koil kedalam sebuah trap akan menghasilkan daerah dingin dalam oven. Saat Anda menjauhi trap, tingkat kondensasi cenderung meningkat dalam koil yang dipasang pada trap tersebut. satu-satunya pengecualian adalah koil double-banked yang diatur bersebelahan. Sebuah trap akan mendukung masing-masing double bank tanpa menimbulkan masalah.


Gambar 9.19. Trap bucket terbalik tanpa katup isolasi namun dipasangi saluran blowdown (penghembus) untuk pengetesan dan purging (penghilangan) kondensasi pada saat startup.

Pengecekan Operasional Trap

            Cek trap Anda untuk operasi yang memadai setidaknya sekali seminggu. Jika Anda memiliki sistem kontrol oven multizona berbasis komputer dengan sensor suhu pada masing-masing bank koil, maka gunakanlah untuk pengecekan setiap harinya. Cek dua kali secara manual setiap minggunya.

Untuk mengecek trap melalui sistem komputer, pelajarilah layar display atau printout yang akan memberi Anda informasi tentang suhu dan bukaan katup. Yang paling baik mengerjakan ini selama masa startup saat katup terbuka 100 persen dan oven telah berjalan paling tidak selama satu jam. Perhatikan dengan cermat suhu pada koil center dan koil overhead. Jika suhu udara tidak meningkat saat melewati sebuah koil maka Anda dapat mencurigai adanya masalah.

Pertama, pastikan bahwa komputer memang mengirimkan perintah ke katup kontrol agar membuka dan apakah memang katup tersebut terbuka. Jika tidak, tentukan penyebabnya. Jika katup kontrol seharusnya terbuka namun kenyataannya tidak, maka kendorkan katup kontrol saluran udara dari peralatan output komputer (I/P transducer) dan letakkan jari Anda menutupi outletnya. Jika penunjuk tekanan tidak menunjukkan tekanan penuh, maka baik I/P transducer maupun output elektris komputer mengalami kesalahan. Tentukan yang mana, dengan menggunakan sebuah multimeter untuk mengecek sinyal elektris dari komputer. Jika Anda mendapatkan sinyal, maka kesimpulannya transducer jelek. Jika tidak, maka modul output komputer perlu dicurigai. Carilah sekring yang putus pada output komputer. Jika penunjuk bergerak ke tekanan penuh maka sambungkan saluran udara dan kendorkan yang berasal dari jalur katup. Letakkan jari Anda pada ujung saluran  udara.  Jika   jarum  menunjukkan  tekanan  penuh  maka  diafragma


Gambar 9.20. Menguji trap dengan cara menyemprotka air ke trap. Air akan mendidih dalam trap yang masih berfungsi, namun sayangnya pada trap yang rusak hal ini juga berlaku.

katup atau sambungan saluran udara mengalami masalah. Jika tidak, berarti saluran udara Anda bocor.

Jika katup kontrol terbuka, maka curigailah trap. Jika pengovenan masih dalam tahap awal dan trap terjangkau, maka matikanlah oven dan lakukan tes secara manual. Jika tidak, selesaikan pengeringan dan tandai kayu di sekitar koil yang ditopang oleh trap buruk tersebut lalu lakukan penanganan ekstra untuk kayu tersebut. biasanya kayu dalam keadaan basah.

Terdapat dua buah metode yang direkomendasikan untuk pengecekan trap yang tergantung pada bagaimana trap Anda di-setup. Mereka adalah metode visual dan audible (bunyi).

 

Metode Visual
            Metode ini digunakan pada trap yang dipasang dengan katup pada tiap sisinya dan sebuah katup tes yang lebih kecil di atap trap.
  1. Dengan panas menyala, tutup katup pada sisi outlet trap.
  2. Buka katup tes pada puncak trap. Yakinkan bahwa point outlet jauh dari Anda atau siapapun yang berdiri di dekat Anda.
  3. Jika trap berfungsi kondensasi mengalir keluar, mulai dan berhenti pada interval yang teratur.
  4. Jika uap menghembus keluar terus-menerus maka cek hal-hal berikut ini:
    1. Trap mungkin kehilangan puncaknya. Tutuplah katup inlet dan biarkan trap berhenti sejenak guna membiarkan kondensasi berakumulasi. Buka inlet dan tes ulang.

    1. Katup mungkin tidak dipasang dengan benar karena scale-nya macet  dalam orifice atau usang. Tarik trap kebawah dan ganti komponennya jika perlu.
CATATAN: Terkadang saya menjumpai trap yang rusak namun tetap dapat berfungsi setelah diantuk dengan stick atau benda lain. Tetaplah awasi. Jika terjadi lagi, ganti komponennya. 
  1. Jika kondensasi berlanjut, kemungkinan koil penuh air. Trap akan menjadi dingin. Periksalaha hal-hal berikut ini:
    1. Tekanan uap kemungkinan terlalu tinggi karena tekanan yang salah terlanjur dispesifikasi.
    2. Tekanan udara meningkat tanpa dibarengi dengan pemasangan orifice yang lebih kecil.
    3. Katup pemulih tekanan telah gagal.
    4. Penunjuk tekanan boiler terbaca rendah.
    5. Aus yang normal terjadi telah memperbesar orifice trap.
    6. Tekanan vakum tinggi pada saluran balik telah meningkatkan perbedaan tekanan diluar jangkauan trap.
  1. Jika tidak ada kondensasi atau uap yang mencapai trap, maka pertimbangkan hal-hal berikut ini:
    1. Stainer didepan trap atau saluran atau lengan pipa mungkin tercolok.
    2. Sebuah katup pada saluran yang menuju trap kemungkinan rusak.
    3. Mekanisme trap bisa jadi rusak.
    4. Body atau ventilasi trap mungkin kemasukan kotoran.
  1. Jika trap panas namun namun tidak ada kondensasi yang menguap.
    1. Trap mungkin dipasang diatas katup bypass yang bocor.
    2. Katup blowdown mungkin bocor pada saluran kondensasi yang mensuplai trap.


Gambar 9.21. Penggunaan stetoskop mekanik untuk mendengarkan trap. Lakukan hal ini sekali seminggu. Sebuah trap bucket terbalik yang berfungsi terdengar seperti nafas yang berat.

Metode Audibel


            Metode ini sangat berguna pada pemasangan trap jenis apapun.
  1. Aktifkan panas menuju oven. Dengan menggunakan stetoskop mekanis yang tersedia di dealer komponen oven, tempelkan ke logam dari atas hingga bawah trap di dekat outletnya.
  2. Dengarkan suaranya:
    1. Sebuah trap yang berfungsi dengan baik mengeluarkan “suara nafas berat” saat trap terisi dan menghembus uap. Seringkali suara berdesis atau denting dari bucket terbalik dapat terdengar saat drop setelah mengeluarkan uap.
    2. Sebuah suara deru yang berkelanjutan memiliki dua sebab. Percikkan sedikit air ke atas trap. Jika air mendidih maka trap bocor. Trap harus diperbaiki. Jika air tenang tidak mendidih, maka trap masih membuang kondensasi dingin dari sistem. Biarkan sebentar agar saluran bersih setelah itu lakukan pengujian ulang.
    3. Tidak ada suara berarti trap mati. Cek katup yang terpotong guna meyakinkan apakah kondensasi menerobos keluar. Jika tidak didapati sumbatan atau penyempitan, perbaiki trap tersebut.
Buatlah sebuah program perawatan preventif terhadap trap uap Anda. Periksa masing-masing trap dan ganti komponennya sekali setahun. Dengan sedikit pemikiran, Anda dapat membangun beberapa trap baru setiap bulannya dan menggunakannya secara bergantian sepanjang tahun. Program perawatan preventif mengatasi masalah trap dan memungkinkan Anda beroperasi dalam efisiensi maksimal dan menghemat energi.


Perawatan Sistem Uap

            Menemukan dan memperbaiki kebocoran uap seringkali menjadi proyek yang tiada henti dalam oven kering. Kebocoran uap tidak hanya menyebabkan tingkat kelembaban oven yang tidak terkontrol mereka juga akan membuat Anda mengeluarkan biaya yang lebih banyak dari seharusnya untuk bahan bakar dan penyediaan/ pengolahan air. Mills yang mengalami kebocoran uap kronis dan tak terkontrol seringkali mendapati boiler bekerja lebih ringan saat koil yang rusak diganti dan kebocoran diperbaiki. Table berikut menggambarkan jumlah uap yang harus dikeluarkan bahkan oleh kebocoran kecil sekalipun.

Gambar 9.22. Perbaiki kebocoran utama saat ditemukan. Air ini merusak beton, membuat konstruksi baja korosi, dan memperburuk kondisi pengeringan.

Tabel 9.1       Biaya Kebocoran Uap (3)

                        Dollar per Tahun pada 150 PSIG

Diameter lobang dalam inchi Tingkat kebocoran

Pound/ tahun
Biaya kebocoran uap, saat pembangkitan uap berbiaya:
$4 per 1000 pound $6 per 1000 pound $8 per 1000 pound
1/16

1/8

¼

½
160.000

635.000

2.500.000

10.200.000
$             640

$          2.540

$        10.000

$        40.800
$             960

$          3.810

$        15.000

$        61.200
$        1.280

$        5.080

$      20.000

$      81.600

            Cek oven Anda paling tidak sekali seminggu guna memeriksa kebocoran uap. Sebagai tambahan, saat Anda mengganti muatan yang hendak dioven, perhatikan apakah ada air yang meluber ke lantai atau tanda karat pada koil. Warna belang gelap pada kayu yang berada di dekat koil center juga mengindikasikan adanya kebocoran uap. Saat pertama kali Anda memasuki oven pada akhir pengovenan, dengarkan kebocoran dan maksimalkan pendengaran Anda untuk mendeteksi bunyi desis sekecil apapun lalu selidiki. Kebocoran pada saluran pembuangan dan saluran kondensasi menyemprotkan air dan akan mudah membuat belang. Kebocoran pada saluran suplai hanya akan membuat noise/ suara ribut. Dalam oven panas Anda tidak akan dapat melihat uap yang bocor melalui lobang-lobang tersebut. kebocoran ini harus dicari dengan menggunakan suara yang mereka keluarkan. Saya pernah berada dekat sekali dengan lobang bocor yang mengeluarkan suara uap yang keras namun saya tetap tidak dapat melihat uap yang keluar dari lobang tersebut. Segera setelah saya menggerakkan tangan saya di depannya saya baru dapat merasakan hembusan uap tersebut. hati-hati saat melakukannya! Jika tidak merasa nyaman saat hendak memperbaiki bocor kecil yang ditemukan maka tandailah titik tersebut terlebih dahulu. Bocor yang besar harus segera ditangani.

Kontrol Kelembaban

Bab 8
Kontrol terhadap Kelembaban
Sukses adalah sebuah perjalanan dan bukan sebuah tujuan.

Ben Sweetland





Sistem kontrol kelembaban pada oven kering mungkin menjadi sistem yang paling sedikit dipahami dari keseluruhan sistem oven yang ada. Kita dengan mudah dapat menduga bagaimana udara bergerak melalui kayu dan bagaimana panas masuk kedalam oven. Hingga kini, tanpa kontrol terhadap kelembaban, pengeringan akan melamban saat berhenti dan terlalu cepat saat mulai. Kedua kondisi tersebut berpotensi menyebabkan degradasi pada kayu.

Pada suhu tertentu udara mampu menahan jumlah air secara maksimal. Kelembaban relatif mengukur persentase lembab dalam udara hingga titik maksimal senilai 100 persen. Jika kelembaban relatifnya tinggi, mendekati 100 persen, udara tidak siap menerima lembab tambahan dan penguapan melambat. Anda akan menjumpai hal ini pada musim panas yang panas dan lembab, saat kulit Anda tetap lembab karena sistem respirasi Anda tidak dapat menguapkan lembab secepat produksi lembab yang ada. Pada kelembaban yang lebih rendah, udara telah siap menerima kelembaban tambahan dan Anda akan tetap kering dan merasa sejuk saat lembab menguap dengan bebas.

Dalam oven kering, kita memanipulasi suhu, kecepatan udara, dan kelembaban untuk mengontrol tingkat pengeringan kayu. Pada suhu dan kecepatan uadara apapun kita dapat mempercepat atau memperlambat pengeringan dengan cara menyesuaikan kelembaban relatif dalam oven; menaikkannya untuk memperlamban pengeringan dan menurunkannya untuk mempercepat pengeringan. Bagaimanapun juga, terdapat beberapa batasan terhadap seberapa cepat atau lambat hal ini dilakukan agar dapat mempertahankan kualitas kayu. Pada kenyataannya kita tidak mengukur kelembaban relatif secara langsung namun menggunakan metode bulb kering (salah satunya adalah thermometer sederhana) dan bulb basah (sebuah thermometer yang dilingkupi kain basah). Saat air menguap dari dari bulb basah, ia akan mendingin. Evaporasi yang lamban sedikit mendinginkan air, evaporasi yang cepat akan semakin mendinginkannya. Seberapa banyak air mendingin yang berhubungan dengan suhu bulb kering merupakan satu indicator kelembaban relatif.  Perbedaan suhu bulb basah dan kering dikenal dengan sebutan depressi bulb basah.

Saat diberi waktu yang cukup, kayu yang berada dalam oven kering dikontrol pada satu set suhu dan kelembaban akan stabil pada tingkat kelembaban tertentu. Tingkat kandungan kelembaban tersebut disebut sebagai equilibrium moisture content (EMC). Saat kayu berada pada EMC air yang berada dalam kayu telah seimbang dengan tingkat kelembaban yang ada di udara sekitar; udara ini tidak melepaskan maupun menyerap pergantian lembab bersih. Tersedia table yang memberitahu kita EMC kayu pada suhu bulb kering yang berbeda dan depressi bulb basah yang berbeda pula. Kita mengontrol kondisi EMC, dan kemudian tingkat pengeringan, dengan cara mempertahankan kondisi bulb basah dan kering pada level aman dalam oven.

Sistem kontrol terhadap kelembaban dari oven kering terdiri dari bulb kering, bulb basah, ventilasi, dan spray uap panas. Ventilasi membuang lembab yang berlebih ke luar oven dan menghisap udara bersih dan kering guna mempertahankan kelembaban yang diinginkan. Sedikit oven suhu tinggi mampu meningkatkan kondisi lembab dengan cara menyemprotkan uap panas ke lingkungan oven. Kita akan membahas sistem ini dan kinerjanya untuk mengontrol pengeringan.

Sensor Lembab

            Oven kering suhu tinggi menggunakan bulb basah untuk mengontrol kondisi lembab didalam oven. Metode ini sederhana, hanya membutuhkan sebuah sensor suhu (yang dikenal dengan sebutan bulb kering) dengan sebuah sarung kain atau “kaus kaki” yang menyelubunginya. Sensor ini dipasang diatas sebuah kotak air tempat level air dikontrol. Sarung kain tersebut menggantung hingga menyentuh air dan tetap basah karena menyerap lembab dari air.

Akhir-akhir ini, metode-metode lain yang digunakan untuk menentukan kelembaban dan EMC telah diluncurkan. Bagaimanapun juga, mereka dibatasi dengan teknologi saat ini yang hanya dapat diterapkan pada proses pengeringan bersuhu rendah. Sistem wafer EMC memungkinkan kita untuk dapat menentukan EMC secara langsung dengan cara mengukur resistensi elektris dari sample serat yang diketahui. Sistem ini cenderung memberikan respon dengan lamban terhadap perubahan kondisi oven. Meteran kelembaban relatif elektris membaca kelembaban secara langsung, namun panas dan lembab ekstrim yang ditemukan dalam oven ini akan memicu kondisi service yang buruk pada peralatan tipe ini. Setiap keputusan untuk menggunakan metode alternatif untuk penyensoran lembab harus didasarkan pada uji coba hingga bukti keberhasilannya diperoleh. Bulb basah hingga kini masih menjadi alat yang paling murah dan sederhana. Saya akan melanjutkan pembahasan kita pada penggunaan bulb basah seperti halnya sensor lembab.

Jumlah dan Lokasi Bulb Basah

            Hingga tahun 1980-an sangat jarang menemukan oven suhu tinggi yang menggunakan bulb basah lebih dari satu. Selain itu, apa yang akan Anda lakukan dengan bulb-bulb tersebut? Kebany6akan mills yang menjalankan oven suhu tinggi tidak pernah menggunakan bulb basah untuk mengontrol sesuatu. Mereka hanya memonitor kemajuan pengeringan dan mungkin menggunakannya sebagai pembantu saat hendak mengeluarkan muatan oven.

Oven suhu tinggi yang pertama kali menggunakan sistem komputer pada awalnya memiliki dua buah bulb basah, satu buah pada tiap sisi. Kami yakin bahwa perbedaan-perbedaan yang signifikan akan muncul dari sisi-sisi oven dan kita akan menjadi yang pertama yang menemukan dan mengontrolnya. Yang mengejutkan kita, bagaimanapun juga, suhu jarang bervariasi lebih dari satu atau dua derajad dan kita akan segera menolak bulb basah ekstra. Untuk oven kering yang yang menggunakan panas uap yang dikontrol secara konvensional, satu bulb basah sudah cukup.

Gambar 8.1. Instalasi bulb basah umum.

            Saat kontrol dengan menggunakan komputer menjadi hal yang semakin luar biasa, sebagian kecil pabrikan kembali memasang dua buah bulb. Bukan untuk mengukur atau mengontrol segala perbedaan, namun sebagai cadangan saat bulb yang satunya mati. Sebagai contoh, bulb basah seringkali kehabisan air karena satu atau lebih alasan. Jika kehabisan air, bulb basah akan berubah menjadi bulb kering sehingga ia kemudian mengukur suhu bulb kering. Kontrol-kontrol konvensional tidak dapat merasakan sesuatu yang tidak biasa telah terjadi dan segera membuka ventilasi guna menurunkan suhu ke set point tertentu. Oven berjalan diluar kontrol hingga seseorang mengetahui masalah yang ada dan memperbaikinya. Dilain pihak, kayu mengalami degradasi. Sebuah sistem komputer yang didesain dengan baik merasakan masalah tersebut dan secara otomatis berpindah pada kontrol bulb lainnya. Lebih jauh, sebuah alarm membuat para operator tidak begitu saja mengacuhkan atau menyepelekan bulb basah yang mengalami gangguan tersebut. Hal ini memperbaiki ketergantungan peralatan dan mengurangi satu sumber degradasi kayu yang tidak disengaja.

Pasanglah bulb basah Anda pada separuh dinding sisi oven hingga menerima aliran udara dengan baik, 6 feet diatas tanah dan 18 hingga 30 inchi dari tembok. Pasanglah box air secara parallel pada sisi panjang oven dengan sensor suhu satu inchi dari permukaan air. Semakin tinggi maka sarung kain akan cenderung sedikit mengering saat kipas menghembuskan udara ke arahnya. Hal tersebut akan membuat pembacaan palsu yang terlalu tinggi dari nilai sebenarnya. Sarung kain juga akan lebih mengerak dan mengeras. Tidak terdapat keuntungan nyata dengan memasang bulb basah bersebelahan dengan koil pusat oven double-track. Sungguh, karena posisi mereka yang berdekatan dengan sumber panas utama maka Anda akan mendapatkan pembacaan bulb basah yang tidak sesuai kenyataannya.

Gambar 8.2. Atur aliran air ke tingkat terrendah yang akan menjaga sarung tetap lembab selama jadual pengeringan.

            Gunakan tube tembaga OD 3/8 inchi untuk menjalankan saluran suplai dan pengering box air. Saluran yang kecil pada sistem pembuangan akan dengan mudah tersumbat grajen hingga meluberkan air ke lantai. Kayu yang permukaannya penuh dengan grajen membuat Anda harus menggunakan saluran yang berukuran ½ inchi, maka dari itu selalu awasi jumlah debu grajen yang ada. Saat Anda mengganti sarung maka pastikan saluran pengering benar-benar telah bersih. Saluran pengering harus menuju kebawah dari box mengarah pada ujung pembuangan.

Saluran suplai membutuhkan beberapa metode regulasi dan observasi terhadap aliran air. Sebuah katup penutup aliran air merupakan hal yang wajib dipasang. Terdapat beberapa meteran aliran yang terbuat dari kaca tembus pandang di pasaran yang dapat memungkinkan Anda mengukur dan meregulasi aliran air.

Sistem Ventilasi

            Kebanyakan pabrikan oven memasang ventilasi di atap, meskipun sedikit dari mereka memasangnya di dinding. Pada oven suhu tinggi ventilasi atap membentuk dua buah baris, satu pada masing-masing sisi sistem kipas. Satu baris berfungsi sebagai pembuangan dan baris lainnya berfungsi sebagai saluran intake.

Hingga beberapa tahun lalu semua sistem kipas aktif dengan menggunakan sistem tekanan udara. Hal ini berlanjut menjadi sebuah metode predominan untuk mengontrol kipas. Saat ini terdapat dua buah konfigurasi sistem tekanan udara (pneumatic) berbeda yang dipakai.

Metode yang paling umum memasang seluruh motor udara dan sambungan ventilasi pada atap. Saluran udara berasal dari kontrol menuju motor udara yang dipasang pada atap. Tiap motor udara dihubungkan dengan oleh batangan, rantai, dan/ atau kabel kepada masing-masing ventilasi pada lajurnya. Untuk membuka ventilasi, pengontrol menekan saluran udara dan diafragma motor. Saat tekanan membuat tekanan-tekanan diafragma pada plunger (semacam piston), yang sebagai responnya mendorong lengan ventilasi. Ventilasi lalu terbuka. Untuk menutupnya, pengontrol hanya perlu melepaskan tekanan. Sangat simpel.

Actuator kipas ini cocok untuk kontrol on/off. Bagaimanapun juga, untuk kontrol yang termodulasi, tempat ventilasi hanya membuka sebanyak yang dibutuhkan guna mempertahankan setpoint, Anda akan menemukan kebocoran pada actuator tersebut. Saya pernah menghabiskan dua hari mencoba menyetel span kontrol pada satu set ventilasi jenis tersebut guna disesuaikan dengan sistem kontrol berbasis komputer. Bahkan dengan kotak bata yang disuplai oleh pabrikan, yang paing baik adalah  span  2 pound. Ventilasi mulai membuka pada 7 psi dan secara keseluruhan terbuka pada 9 psi. namun, mereka tidak menutup hingga tekanan dibawah 3 psi. Satu-satunya alternatif riil adalah sistem on/ off sederhana.

Gambar 8.3. Instalasi ventilasi umum dengan ventilasi dipasang di atap.
            Kontrol ventilasi on/off tidak memberikan kontrol terhadap kelembaban secara bagus. Untuk mempertahankan kontrol sekitar suhu tertentu, ventilasi secara konstan melakukan siklus buka-tutup. Bulb basah juga juga melakukan siklus diatas dan dibawah suhu yang diinginkan. Ketimbang melakukan kontrol pada satu titik setpoint, Anda sesungguhnya melakukan kontrol dalam kisaran + 2 hingga 3 derajad setpoint. Hal ini tidaklah dapat diterima pada pengeringan kualitas tinggi.

Kontrol kelembaban pneumatic (menggunakan kompresi udara) yang dimodulasi secara tepat membutuhkan sebuah alat pengatur posisi guna merasakan posisi ventilasi aktual dan menyelaraskan ventilasi setelahnya. Sebagai contoh, anggap saja pengontrol mengirimkan sinyal yang memerintahkan sistem ventilasi agar membuka 50 persen. Alat pengatur posisi menerima sinyal ini dan mulai membuka ventilasi, dengan menggunakan porsi tekanan yang dibutuhkan, hingga alat ini mendeteksi bahwa ventilasi telah terbuka sebesar 50 persen. Alat ini kemudian menahan posisi tersebut hingga kondisinya berubah atau kontroler mengirimkan sinyal instruksi agar mengubah posisi tersebut. Alat pengatur posisi sedikit lebih rumit, namun mereka mampu melakukan kontrol kelembaban dengan sangat ketat, pada urutan setpoint sebesar + 1 derajad.

Saya pernah melihat sebuah actuator kompresi udara yang mampu melakukan kontrol bagus pada setpoint tanpa adanya bantuan dari sebuah alat pengatur posisi. Actuator tersebut sama dengan yang digunakan pada katup kontrol kualitas arus, hanya diletakkan pada sampingnya. Mereka merupakan retrofit yang masuk akal untuk sebuah oven.

Konfigurasi ventilasi kompresi udara (pneumatic) yang kedua memasang semua sistem yang terkait dengan ventilasi di dalam oven dan aktuatornya terpasang pada ujung tembok. Semua sistem berada didalam oven merupakan satu keuntungan tersendiri, karena seluruh penyelarasan dan perbaikan hampir kesemuanya dapat dilakukan didalam oven. Tidak ada alasan bagi operator untuk berjalan di atas atap, membahayakan keselamatannya dan merusak panel atap. Dengan seluruh ventilasi yang dihubungkan dengan menggunakan shaft (pancang) pipa berat daripada dengan menggunakan rod (batangan), penyelarasan ventilasi akan menjadi lebih seragam. Ventilasi-ventilasi tersebut membuka ke samping dan udara lembab jenuh tidak harus berubah arah saat meninggalkan oven. Ventilasi benar-benar efisien. Alat pengatur posisi yang dipasang memberikan kontrol setpoint yang berbeda.



Keuntungan utama penggunaan semua sistem ventilasi pneumatic (kompresi udara), disamping kesimpelannya, adalah bahwa mereka sulit menutup. Hal ini mengurangi kemungkinan munculnya degradasi  parah  saat

Gambar 8.4. Ventilasi atap shaft-driven umum. Semua sistem sambungan dan penyelarasannya berada dalam oven. Saat oven ini dibangun, ada sedikit alasan untuk berjalan diatas atap. Foto koleksi Wellons, Inc.



sistem ini tidak berfungsi. Sebagian kecil oven menggunakan actuator elektronik yang dipasang dalam berbagai variasi pemasangan sambungan ventilasi pada atap. Actuator-aktuator tersebut membutuhkan kondukdor multiple untuk koneksi elektrisnya. Semakin banyak bagian yang bergerak, semakin besar kemungkinan terjadinya kesalahan. Jika mereka gagal, mereka sering gagal saat membuka daripada saat menutup, seperti yang dialami sistem pneumatic (kompresi udara). Kegagalan untuk menutup memperlama jadual tanpa berdampak pada grade kayu yang dioven, meskipun Anda akan menemui lebih banyak cupping pada kayu. Kegagalan untuk membuka ventilasi akan memperpendek waktu pengeringan, namun kualitas seringkali terkena dampaknya. Karena waktu merupakan hal vital dalam sebagian besar operasi, waktu pengeringan yang diperpendek merupakan nilai lebih dan jarang diinvestigasi. Seringkali, banyak muatan yang kering sebelum grade berubah telah ditengarai dan masalahnya segera dapat diperbaiki.     

Penyetelan Ventilasi


            Sistem ventilasi haruslah dapat membuang lembab dengan baik. Artinya, semua ventilasi dalam satu baris harus terbuka secara bersamaan. Sebagai tambahan, kedua baris ventilasi harus terbuka dalam ukuran yang sama satu dengan yang lainnya. Variasi dalam bukaan ventilasi sepanjang oven dan dari masing-masing sisi akan menyebabkan variasi lembab pada kayu.

Standar bukaan ventilasi maksimum adalah 1/3 dari ukuran ventilasi. Sebagi contoh, jika ventilasi Anda adalah 18 inchi persegi, mereka harus membuka selebar 6 inchi. Ventilasi yang termodulasi penuh tidak terkena aturan ini dan dapat disetel lebih tinggi karena kontroler akan menyetel bukaan seperti yang dibutuhkan. Jika Anda terlibat dalam operasional ventilasi maka Anda akan ingin menaikkan bukaan ke titik maksimalnya. Jika oven direct-fired Anda cenderung membuat lapisan atas bundle kayu Anda berdistorsi, maka cobalah setel bukaan ventilasi Anda sedikit tertutup pada satu titik waktu. Berhentilah jika Anda mulai mendapati pemuluran waktu pengeringan.

Gambar 8.5. Pandangan dalam menunjukkan sambungan internal ventilasi pada gambar 8.4. Foto koleksi Wellons, Inc.
Prosedur Penyetelan untuk Aktuator Ventilasi yang Terpasang di Atap.
            Alat-alat yang dibutuhkan: (1) kunci inggris 6 inchi, (1) penggaris lipat 6 inchi, dan (2) kunci ujung terbuka guna mengencangkan baut sambungan.
  1. Buat ventilasi terbuka dengan menggunakan sistem yang ada. Pastikan bahwa Anda telah benar-benar meneliti motor udara. Kendorkan saluran udara pada motor udara. Buka ventilasi dan tutuplah dengan tangan saat Anda mengecek ass yang patah dan sambungan yang rusak. Perbaikilah sebelum melanjutkan pengecekan.
  1. Kendorkan sambungan antara ventilasi terakhir dengan motor udara sehingga semua ventilasi menutup. Sekarang, periksalah masing-masing ventilasi dan aturlah hingga posisinya benar-benar menutup. Lanjutkan hingga seluruh ventilasi dalam lajur tersebut telah Anda setel.
  2. Hubungkan kembali sambungan ke motor udara dan sambungkan saluran udaranya. Dengan menggunakan penggaris, ukurlah jarak dari sisi bawah penutup ventilasi hingga sisi tepi depan atas bukaan ventilasi. Lakukan pengukuran ini pada point yang paling lebar.
  3. Setel sambungan ke motor udara hingga bukaan mencapai sepertiga dari dimensi persegi luar ventilasi (sebuah ventilasi berukuran 21 x 21 inchi akan memiliki bukaan sebesar 7 inchi).
  4. Cek masing-masing ventilasi dalam baris tersebut guna memastikan bahwa bukan telah sama.
  5. Copot saluran udara dan cek apakah ventilasi telah rapat saat menutup. Jika segalanya telah kencang, sambungkan saluran udara dan berpindahlah ke baris ventilasi kedua, mulailah dari langkah pertama kembali.

CATATAN UNTUK LANGKAH 5 DAN 6: Bukaan ventilasi yang tidak seragam utamanya disebabkan oleh kerusakan dan goncangan pada panel atap. Hati-hatilah dengan hal ini pada oven beratap datar. Anda akan selamanya memiliki ventilasi yang bukaannya berbeda-beda jika Anda tidak memperbaiki panel atap yang goyah/ meleset.
Prosedur Penyetelan untuk Sambungan Ventilasi Internal (Shaft)

Alat yang dibutuhkan: (2) kunci ujung terbuka berukuran 8 inchi untuk menyetel baut, (1) obeng reguler, dan (1) meteran stick atau tali.
  1. Buka ventilasi secara penuh pada posisi 100 persen. Periksalah untuk mengetahui ass yang rusak. Yakinkan bahwa Anda telah membuat rotasi penuh pada shaft ventilasi dengan cara memindahkan penutup alat penentu posisi dan pengecekan secara langsung. Jika tidak, setel baut span pada alat penentu posisi hingga shaft berotasi secara penuh.
  1. Mulailah pada ujung yang paling dekat dengan alat penentu posisi, setel ventilasi ke bukaan yang dikehendaki berdasarkan dimensi ventilasi. Ukurlah jarak ini dari sisi bawah penutup ventilasi ke tepi bukaan ventilasi pada titik terlebarnya. Turunkan lajur hingga seluruh bukaan ventilasi seragam.
  2. Tutup ventilasi dan periksa apakah telah benar-benar tertutup rapat. Sekali lagi, yakinkan bahwa alat penentu posisi telah tertutup seluruhnya. Jika tidak, stel baut zero pada alat penentu posisi tersebut hingga menutup.
  3. Ulangi langkah 1 hingga 3 pada lajur ventilasi kedua.

Perawatan Ventilasi dan Bulb Basah


            Cek sambungan ventilasi setidaknya sekali sebulan. Dengan sinyal udara dalam posisi on, kendorkan saluran udara pada motor dan buat kipas bekerja maju-mundur. Benar-benar perhatikan sambungan mereka pada ventilasi dan pada penopang-penopang menengahnya. Jika sambungan harus diganti, gunakan sambungan tube alumunium. Jenis tersebut ringan dan dapat dipasang dengan mudah serta tahan lama. Hindari penggunaan kabel, rantai atau sambungan fleksibel lainnya karena jenis ini akan menyulitkan penyetelan bukaan ventilasi. Terdapat sebagian kecil pabrikan yang menggunakan rantai untuk menghubungkan motor udara ke ventilasi pertama. Jika tidak dipasang seuntai rantai pada ujung jauh lajur ventilasi, maka angin akan menghempaskan dan membuka ventilasi. Terpajan langsung dalam aliran uap sisa panas, akan membuat rantai cepat berkarat dan tidak berfungsi.

Gambar 8.6. Banyak oven suhu tinggi yang menggunakan bulb basah mereka hanya untuk memonitor dan bukan untuk mengontrol seringkali gagal mempertahankan kelangsungan penggunaan bulb tersebut. Mereka menentukan sendiri waktu pulling muatan.
            Cek motor udara yang dipasang di atap. Motor udara yang memiliki kontrol on/ off seringkali mengalami kendor pada baut-bautnya sehingga tercerabut, mengangkat motor daripada ventilasi itu sendiri.

Kegagalan diafragma motor udara terjadi secara tiba-tiba dan tidak dapat diperkirakan. Simpanlah selalu cadangan diafragma baru dan perhatikan chart oven Anda guna mewaspadai adanya kegagalan pada alat tersebut. Chart dari oven yang memiliki satu lajur ventilasi seringkali terlalu membebani setpoint bulb basah pada satu arah kipas. Mereka hampir terkontrol pada oven lain. Kebocoran saluran udara juga seringkali terjadi dengan cara ini. Untuk mengisolasi penyebabnya, yang pertama kali dilakukan adalah kendorkan saluran udara dari kontroler. Tempatkan jari-jari Anda pada bukaan saluran udara pada kontroler. Jika penunjuk tekanan saluran udara tekanannya tidak penuh maka masalahnya terletak pada kontroler. Jika tekanannya maksimal maka sambungkan saluran udara dan kendorkan saluran udara pada motor udara. Tempatkan jari-jari Anda pada ujung saluran udara. Jika penunjuk tekanan tidak menunjukkan adanya tekanan penuh maka saluran udara bocor. Jika penunjuk tekanan mencapai puncak maka Anda memiliki masalah baik pada diafragma yang buruk maupun sambungan yang rusak pada motor udara (penutup pipa sering pecah).

Gunakan tube nilon ketimbang tembaga, untuk saluran udara. Jenis ini tersedia dalam ukuran 250 feet dan roll yang lebih panjang, yang dapat diulur tanpa coupling sambungan. Tube tembaga normalnya memiliki panjang roll 50 feet dan membutuhkan coupling sambungan untuk jarak yang melebihi 50 feet. Coupling sambungan cenderung kendor dan bocor setiap saat, khususnya jika menempel ke oven dan mengalami getaran. Dengan harga 25 persen lebih murah dari harga tembaga, nilon tidaklah mahal jika digunakan sebagai pengganti. Nilon juga jauh lebih mudah digunakan, hanya membutuhkan sebuah pisau tajam guna memotongnya pada ukuran panjang yang dikehendaki. Nilon menggunakan konektor penutup ujung konvensional. Nilon merupakan bahan tube ideal yang digunakan dalam oven multizona yang membutuhkan banyak saluran tube. Daya tahannya berkisar dari dua hingga lima tahun, tergantung pada instalasi. Pasang secara terpisah, jauh dari dinding oven dan pipa uap panas. Beberapa jenis nilon akan menjadi rapuh jika terpapar sinar matahari. Pada situasi paparan panas tinggi gunakan jalur yang terlindung dan belilah tube yang memiliki daya tahan tinggi dari sinar UV.

Bulb basah yang aktif sangat penting untuk mengontrol ventilasi. Gantilah sumbu bulb basah secara rutin. Jika sumbu/ sarung bulb basah mongering dan keras maka hal ini akan menyebabkan nilai pembacaannya meningkat. Cucilah sarung baru sebelum digunakan guna menghilangkan sisa-sisa bahan pengolahan pabrikannya. Jika Anda mengganti sarung setiap hari, maka Anda akan menghemat uang dengan cara mencuci sarung tersebut dan menggunakannya kembali hingga keadaannya benar-benar usang. Letakkanlah mereka pada box disebelah pintu ruang kontrol sehingga Anda akan teringat untuk membawanya pulang sekali seminggu.

Cek untuk memastikan bahwa air tidak meluber ke lantai. Hal ini tidak hanya akan mengganggu kondisi pengeringan namun juga akan menyebabkan beton dan logam yang terkena air tersebut akan rusak. Bulb basah hanya butuh air untuk menjaganya agar tetap basah selama kondisi penguapan yang bervariasi dalam muatan. Evaporasi/ penguapan cenderung paling banyak terjadi pada ujung muatan, maka setel lah alirannya.




Metode Pemasangan dan Penggunaan Ventilasi

            Hingga saat ini, hanya terdapat dua buah metode pemasangan ventilasi yang tersedia untuk operator oven. Ventilasi konvensional dan ventilasi yang digunakan hanya untuk saluran pembuangan. Metode ketiga, ventilasi yang berdasarkan permintaan, telah diperkenalkan seiring dengan kemunculan sistem kontrol komputer.

Saat oven suhu tinggi yang pertama diperkenalkan, mereka meminjam hampir seluruh metode kontrol mereka dari sistem pengeringan konvensional yang kemudian tetap digunakan. Sistem ventilasi konvensional membuka kedua lajur ventilasi secara bersaamaan saat  dibutuhkan. Dalam  oven-oven

Gambar 8.7. Air bulb basah yang meluber dan merusak struktur bajanya.
konvensional hal ini dulunya merupakan pendekatan yang logis. Satu-satunya cara untuk membuang udara lembab jenuh adalah dengan mendorongnya keluar menggunakan udara yang lebih dingin dan kering.

Kebanyakan jadual suhu tinggi membiarkan ventilasi tertutup pada periode preset untuk memanaskan kayu ke set point sebelum dibuka. Saat timer telah tiba saatnya dan ventilasi terbuka, bulb basah tidak mengontrol pada setpoint namun turun drastis ke level kontrol rendah atau sejauh yang bisa dicapai alat ini. Dengan menggunakan ventilasi konvensional, panas yang hilang sangat besar dan berdampak pada kinerja oven baik yang menggunakan kontrol set point bulb basah maupun bulb kering. Hal ini akan memperlama waktu pengeringan dan seringkali menyebabkan degradasi serius. Oven suhu tinggi yang sedikit lebih kuno terus menggunakan metode ventilasi ini. Jika Anda memiliki oven ini maka sebaiknya ubahlah sistem ventilasinya ke sistem ventilasi yang khusu digunakan hanya untuk pembuangan saja.

Ventilasi yang digunakan hanya untuk pembuangan dikembangkan untuk mengontrol kehilangan panas dan degradasi yang muncul pada ventilasi sistem konvensional. Hal ini kemudian menjadi sebuah metode ventilasi yang predominan untuk oven suhu tinggi. Kinerjanya seperti berikut ini: saat sistem ventilasi dibutuhkan, hanya lajur ventilasi pada sisi pembuangan atau sisi yang bertekanan yang terbuka. Hal ini memiliki beberapa keuntungan. Yang pertama, udara dingin tidak terhisap kedalam oven. Hal ini akan menghemat energi yang diperlukan untuk pemanasan awal udara dingin tersebut hingga benar-benar dibutuhkan. Karena oven suhu tinggi bekerja diatas titik didih, perubahan air menjadi uap memaksa lembab keluar. Hal ini sama dengan uap yang keluar dari teko the. Sebagian kecil uap menerobos melalui retakan dinding dan sekitar celah pintu. Ini merupakan metode ventilasi yang disarankan untuk oven suhu tinggi yang menjalankan jadual suhu tinggi tradisional.

Saat format jadual pengeringan untuk kontrol komputer menjadi cukup fleksibel untuk menerima jadual apapun yang mengeringkan jenis kayu apapun, maka lanjutkan dengan eksperimen. Jadual diadaptasi untuk masing-masing metode pemasangan ventilasi. Satu keuntungan jelas dari kontrol yang terkomputerisasi adalah kemampuannya untuk meningkatkan atau menurunkan setpoint secara bertahap sepanjang waktu. Perubahan-perubahan setpoint pada awalnya kasar, berubah dengan cepat dan radikal dari satu setpoint ke setpoint berikutnya. Dengan menggabungkan metode ventilasi konvensional (dengan cara membuka kedua lajur ventilasi) dengan perubahan-perubahan setpoint bulb basah secara bertahap, maka setpoint bulb kering akan lebih mudah dicapai dan waktu pengeringan juga diperpendek. Kualitas juga akan membaik. Tetap saja, terkadang sedikit susah untuk melakukan kontrol agar kedua lajur ventilasi terbuka dalam porsi yang sama.

Masukkan ventilasi permintaan. Dengan metode ini, saat komputer telah menentukan bahwa sistem ventilasi telah dibutuhkan, maka ia akan mulai membuat bukaan ventilasi pembuangan sehingga bulb basah dapat dikendalikan. Dengan ventilasi pembuangan terbuka 100 persen dan bulb basah masih tidak terkontrol, maka komputer mulai membuka ventilasi intake/ pemasukan hingga ke level maksimal 100 persen. Ventilasi intake biasanya bermodulasi pada tingkatan tertentu dibawahnya guna memberikan kontrol yang ketat pada setpoint bulb basah. Teknik ini mencegah ventilasi secara over, daur ventilasi, dan penghematan energi.
Metode-metode Kontrol Ventilasi Tradisional
Sistem kontrol yang menggunakan ventilasi pembuangan saja diset dalam dua cara. Kedua metode tersebut menggunakan timer untuk menutup ventilasi selama masa pemanasan preset. Jangan pernah mencoba mengontrol periode pemanasan ini dengan cara mengubah setpoint secara manual. Gunakan timer. Jika tidak, tidak akan terdapat konsistensi charge-to-charge (antar muatan).

Periode timing untuk pemanasan tergantung item yang dikeringkan dan juga jenis oven itu sendiri. Saat ventilasi tertutup struktur oven dan permukaan kayu menjadi panas. Kayu yang berukuran dua inchi harus mencapai setpoint 235 derajad Fahrenheit hingga 240 derajad Fahrenheit yang diukur dalam aliran udara yang berasal dari koil dalam waktu 3 hingga 4 jam. Tambahan waktu 4 jam difungsikan untuk membuat kayu panas hingga ke intinya. Hal ini membantu memindahkan lembab ke permukaan kayu. Total waktu pemanasan berkisar sepertiga dari waktu total pengeringan. Penentuan periode timing aktual pada oven Anda membutuhkan keberanian untuk trial and error, dan grade menjadi factor penentunya.

Percobaan-percobaan terbaru dengan menggunakan metode alternatif sistem ventilasi mengindikasikan bahwa periode pemanasan ini tidaklah suatu keharusan yang akan mempertahankan kualitas kayu. Sungguh, sebagian mills secara rutin mengeset depresi bulb basah yang sangat besar dari awal permulaan jadual dan memungkinkan suhu bulb kering meningkat secara perlahan. Grade tampaknya baik-baik saja dan waktu pengeringan kompatibel dengan metode-metode tradisional.bagaimanapun juga, teknik ini membutuhkan energi 30 persen lebih besar.

Perbedaan diantara dua buah metode kontrol akan mulai muncul saat ventilasi terbuka atau istilah operatornya saat ventilasi “pop.” Metode mana yang Anda gunakan tergantung pada pabrikan oven. Metode pertama membuka ventilasi pembuangan dan membuatnya tetap terbuka hingga akhir pengovenan yang memungkinkan bulb basah turun. Ini seringkali digunakan untuk menentukan saat mematikan oven namun menghasilkan kondisi pengeringan yang sangat buruk pada bagian akhir proses. Tanpa adanya kontrol pada bulb basah, Anda akan benar-benar tidak tahu posisi Anda dan apa yang sedang Anda lakukan. Dengan cara ini akan sangat sulit mencapai konsistemsi.
            Sebuah metode yang lebih baik juga membuka ventilasi setelah timer selesai, namun mengeset level bulb basah (dari 160 derajad Fahrenheit hingga 180 derajad Fahrenheit) dibawah titik setting saat ventilasi menutup. Saat pengeringan berjalan bulb basah seringkali mulai menurun dibawah setpoint. Seberapa jauh penurunannya dan seberapa cepatkah ini digunakan untuk mengukur tingkat kekeringan kayu. Kualitas kayu dari metode ini cenderung sedikit lebih baik.
Metode Kontrol Ventilasi Berbasis Komputer
            Kontrol berbasis komputer yang pertama dioperasikan menggunakan metode-metode dan jadual-jadual yang diadaptasi dari teknik pengeringan tradisional. Saat potensi penuh komputer disadari, terjadilah perubahan. Kemampuan komputer untuk mengatur setpoint naik-turun memiliki dampak yang signifikan. Periode pemanasan masih tetap dibutuhkan untuk mengatur suhu kayu dan oven ke tingkat yang dikehendaki. Sekarang, dengan memanipulasi setpoint, ventilasi akan dimulai lebih awal. Ukuran pada cara suhu menurun saat udara melewati kayu menunjukkan bahwa konsumsi energi menurun selama periode antara saat oven mencapai setpoint (3 hingga 4 jam) dan saat ventilasi mulai terbuka (8 jam). Hal ini, sebagai efeknya, merupakan waktu mampat. Perbaiki kinerja periode timing ini dengan mengeset setpoint bulb basah ke level sedikit dibawah tingkatan yang dicapainya secra natural saat ventilasi tertutup. Saya biasanya mengeset dari 2 hingga 5 derajad lebih rendah dari suhu bulb basah maksimum. Ini akan melepaskan sebagian lembab, meningkatkan permintaan panas dalam periode yang biasanya membutuhkan panas rendah, saat mempercepat pengeringan. Hal ini akan mengurangi waktu pengeringan.



Saat periode pemanasan berlalu, mulailah mengurangi setpoint. Diinginkan melakukan penurunan yang relatif besar dari 150 F hingga 200 F selama 2 hingga 4 jam, dan kemudian secara bertahap mengurangi setpoint ke leven akhir sebesar 1400 F hingga 1600 F saat mendekati akhir jadual. Penurunan yang cepat membantu pengontrolan terhadap degradasi dengan hanya sedikit kehilangan panas yang dapat segera dipulihkan. Kelembaban rendah juga menjaga kayu tetap cerah. Pada akhir jadual, oven berjalan dibawah kontrol bulb basah dan kering untuk mempersempit distribusi lembab. Hal tersebut merupakan instruksi umumyang dirancang untuk memberi Anda panduan untuk menentukan jadual yang sesuai untuk oven Anda. Oven dan kontrol memiliki begitu banyak variasi dalam kemampuan dan kinerjanya sehingga tak satupun jadual yang disusun benar-benar sesuai secara keseluruhan.
Tidak Terdapat Kontrol Ventilasi

Sebagian kecil mills percaya bahwa pengeringan tanpa ventilasi tetap berhasil. Selalu menutup ventilasi selama siklus berarti membuat lembab menguap dengan sangat lambat. Hal ini mungkin saja dapat diterima jika oven yang digunakan bocor di sana-sini atau oevn berjenis direct-fired. Ini akan membantu meningkatkan suhu. Saya bahkan pernah mendengar ada sebuah mill yang membangun oven tanpa satu ventilasipun. Oven tersebut memperpanjang waktu pengeringan karena pergerakan lembab dihambat.


Penggunaan Bulb Basah untuk Menentukan Tingkat Kekeringan Kayu

            Banyak operator yang menggunakan bulb basah mereka untuk menentukan bahwa oven telah siap. Pada operator lain, metode tersebut tidak berlaku. Tingkat kesuksesan yang Anda nikmati tergantung pada desain spesifik oven Anda dan juga pada metode operasionalnya. Saya menggunakannya sebagai sebuah indicator sederhana, diantara beberapa indicator lainnya, dan mengandalkan pengalaman guna membuat tebakan yang terbaik.

Seorang operator yang mengoperasikan oven uap yang dikonstruksi dengan bagus memiliki kesempatan terbaik menjalankan metode tersebut. Saat bulb basah mulai menurun dibawah setpoint kontrol akhir, maka mulailah perhatikan dengan cermat pada alat ini. Sebagai contoh, jika setpoint akhir adalah 1600 F, Anda dapat menentukan bahwa Anda dapat mematikan oven saat bulb basah turun hingga 1560 F. tiap oven berbeda. Tentukan suhu shutdown bulb basah pada masing-masing oven secara terpisah. Oprator yang ovennya menggunakan sebuah tembok pembatas atau memiliki panel tembok yang rusak segera akan menyadari bahwa pembacaan bulb basahnya tidak lah berguna untuk tujuan ini.

Salah seorang teman baik saya mengatakan bahwa dengan menggunakan dua buah bulb basah akan memperbaiki akurasi metode ini. Ia memasangkan bulb basah dan sebuah bulb kering ekstra pada tiap sisi oven. Saat mendekati akhir pengovenan, George membaca bulb basah dan kering tersebut dari satu sisi (tergantung pada arah hembusan kipas) dan mengacu pada chart bulb basah/ bulb kering untuk kelembaban dan EMC pada point tersebut. Pengalaman telah menunjukkan nilai apa yang ia cari. Ia melaporkan bahwa variabilitas kelembaban charge-to-charge-nya secara signifikan berkurang, menempatkan 75 persen kayunya kedalam jangkauan lembab 5 persen. Sangat bagus untuk sebuah oven direct-fired.


Spray/ Semprotan Uap Panas

            Terdapat satu ketertarikan kembali terhadap penggunaan semprotan uap pada oven suhu tinggi, khususnya yang ditujukan untuk kondisioning dan equalizing pada bagian akhir pengovenan. Dimensi pasar pinus semakin kompetitif sehingga semakin banyak dan semakin banyak mills yang mencari produk khusus. Pada pelanggannya, tingkat kelembaban yang seragam yang memperbaiki tekanan-tekanan pengeringan merupakan hal yang sangat penting. pangsa pasar ini membutuhkan oven yang menggunakan sistem semprot.

Oven suhu tinggi, kecuali jika jenis direct-fired, normalnya membutuhkan uap tekanan tinggi untuk pemanasan. Tekanan mereka berkisar antara 100 psi hingga 200 psi dengan persentase terbesarnya pada kisaran 120 psi hingga 150 psi. paling tidak, sebuah oven telah dirancang untuk menangani uap 60 psi. bahkan pada 60 psi kita menginginkan tekanan lebih menurun meskipun 95 persen panas dalam uap telah dilepas pada saat berkondensasi pada permukaan kayu3.  Menyemprotkan uap kedalam oven dalam jumlah secukupnya guna mempengaruhi kelembaban seringkali meningkatkan suhu bulb kering oven dan kita kehilangan kontrol terhadap kondisi oven.

Solusinya adalah dengan mengurangi pemanasan super pada uap dengan cara mengurangi tekanannya saat bercampur didalam air guna menurunkan suhunya. Pengurang panas super pertama yang pernah saya lihat hanyalah sebuah saluran air yang dipasangkan pada sistem spray uap. Saat spray menyala, air menyemprot ke aliran uap.hanya terdapat sedikit kontrol terhadap kualitas uap bertekanan rendah yang dihasilkan dan sistem ini tidak berfungsi dengan baik. Kami segera menolaknya.

Sebuah alat pengurang panas super menggunakan PRV (pressure-reducing valve/ katup pengurang tekanan) guna mempertahankan tekanan pada header uap tekanan rendah yang terpisah. Kebanyakan beroperasi dengan tekanan header sebesar 20 psi. saat uap memasuki header melalui PRV, air kemudian disemprotkan kedalam aliran uap. Sebuah katup kontrol semprotan yang terpisah meregulasi aliran dari header ini ke sistem distribusi semprotan yang terletak tepat diatas atau dibawah koil overhead pada satu sisi. Sistem distribusi ini terdiri atas sebuah pipa perforasi sederhana yang memanjang pada ruang oven. Sebagian pabrikan memasang nozzle directional. Memasang saluran pembuangan pada ujung jauh sistem distribusi dan menyusupkan pipa kearahnya. Traps tidak penting dan tidak akan berfungsi jika dipasang pada jalur ini.

Oven direct-fired membutuhkan sebuah generator uap guna menyuplai uap kondisioning. Sistem distribusi yang ada dalam oven tersebut sama. Saya teringat pada sebuah mill yang memasang pipa perforasi dan yang penuh terisi air guna menyalurkan lembab kondisioning. Panas dari oven diharapkan menguapkan air dalam pipa tersebut. Hindari metode ini. Ini tidak menyalurkan cukup lembab dan tidak akan berdampak apapun pada sistem Anda serta akan sulit dikontrol. Juga, jangan menyemprotkan air langsung ke oven. Ini akan menyebabkan korosi yang parah pada bangunan oven Anda.

Spray Control dan Strategi Penjadualan

            Pengoperasian sprays selama pemanasan mengurangi waktu Anda ke setpoint kira-kira sebesar 15 menit. Bagaimanapun juga, kelebihan lembab tampaknya akan membuat distorsi kayu meningkat karena kayu akan tetap lentur dan seratnya dapat berubah posisi. Jangan lakukan penyemprotan selama periode ini.

Pada akhir pengovenan, penyemprotan dapat mempertahankan kondisi lembab. Dengan cara mempertahankan setpoint, mereka memperhalus transisi ke equalizing dan conditioning dan membantu mempersempit distribusi lembab. Bagaimanapun juga, ini mencegah penggunaan bulb basah untuk mengindikasikan tingkat kekeringan.

Para operator oven harus menghadapi tugas paling berat yang dapat dibayangkan. Setiap harinya, mereka diminta memuat kayu basah/ green yang tingkat kelembabannya bervariasi dibagian manapun dari 70 persen hingga lebih dari 130 persen dan mengeringkannya secara serentak hingga mencaapi kisaran kelembaban sempit antara 5 hingga 8 persen. Belum lagi jika ditambah dengan variasi pengeringan yang disebabkan pengolahan, stacking, handling, dan loading yang tidak seragam. Akhirnya, biarkanlah variabilitas berjalan sesuai dengan rancangan oven, dan Anda akan mulai merasa takjub bagaimana mereka bekerja dengan baik seperti yang seharusnya.
Equalizing
            Satu metode untuk mempersempit distribusi lembab adalah dengan cara menjalankan jadual equalizing pada akhir pengovenan. Jadual ini bekerja dengan cara mengeset kondisi oven ke satu EMC (equilibrium moisture content/ tingkat kelembaban equilibrium) yang berada 3 persen dibawah tingkat kelembaban akhir yang diinginkan. Tak satupun kayu akan turun hingga dibawah level ini jika kondisinya tetap dipertahankan.
Tabel 8.1 Setpoint untuk Jadual Equalizing

            Sebagai contoh, jika kita ingin kayu kita kering ke tingkat kelembaban 12 persen maka kita akan mengeset kondisi builb basah dan kering agar memberikan kepada kita tingkat EMC 9 persen. Table 8.1diset untuk membantu Anda menemukan equalizing pada setpoint bulb kering dan bulb basah dengan cara memilih tingkat kelembaban yang Anda targetkan. Pengurangan lembab 3 persen juga disertakan.

Dalam table 8.1, saat kita menginginkan tingkat kelembaban target sebesar 12 persen, kita menemukan bahwa ada sejumlah kombinasi bulb basah/ bulb kering yang akan menjalankannya. Cobalah melakukan equalizing pada suhu tertinggi bulb kering sehingga Anda dapat mengontrol bulb basah. Ini akan memungkinkan Anda melakukan equalizing dalam periode waktu yang paling pendek. Anda harus menentukan yang terbaik pada oven Anda dengan menggunakan metode trial and error. Satu point penting di sini adalah bahwa oven Anda harus mampu menahan setpoint yang berada didalam toleransi yang sangat sempit. Lihat chart, mudah memahami bahwa pada variasi-variasi kecil pada setpoint bulb kering akan mengarahkan Anda ke tingkat kelembaban target selanjutnya.

Kapan Anda memulai equalizing? Aturan equalizing menyatakan agar memulai prosesnya saat papan yang paling kering mencapai kelembaban 9 persen. Lalu, bagaimana kita tahu bahwa papan terkering telah mencapai 9 persen? Sebenarnya, kita tidak akan dapat mengetahuinya. Tak seorangpun akan berani memotong sample kayu didalam oven suhu tinggi yang sedang aktif. Moisture meter yang dipasang dalam oven hanya menunjukkan pengukuran tingkat kelembaban kayu yang berada dalam pantauannya saja, yang belum tentu kayu yang terkering dalam seluruh muatan. Mills yang menjalankan jadual equalizing biasanya mulai menjalankannya pada waktu preset, biasanya satu set waktu sebelum kayu kering. Sistem-sistem berbasis komputer yang memiliki beberapa metode penentuan tingkat kelembaban rata-rata dan oven yang memiliki moisture meter internal akan mulai melakukan equalizing saat mereka mencapai satu titik kelembaban tertentu. Tingkat kelembaban tersebut hanya dapat ditentukan dengan cara trial and error.

Seberapa lmakah Anda melakukan equalizing? Aturan equalizing menyatakan bahwa Anda menjalankan jadual equalizing Anda hingga kayu terbasah kelembabannya turun hingga titik yang ditargetkan. Sekali lagi, Anda harus menentukan mana yang cocok Anda terapkan. Jika Anda mencoba mengurangi semua kayu Anda ke distribusi lembab yang sempit, Anda kemungkinan besar akan memperpanjang waktu pengeringan kayu menjadi dua kali lipat.

Saat saya masih menjadi seorang penyelia kayu, saya pernah mengawasi sebuah mill yang menjalankan jadual equalizingnya sendiri. Operator ovennya hanya mematikan panas dan menutup ventilasi satu jam sebelum kayu kering, kipas tetap berputar. Ia membiarkan oven berjalan dengan cara ini selama dua jam kemudian. Hal ini kelihatannya bekerja dengan baik bagi mereka dan mereka jarang mendapati masalah kelembaban. Kayu juga terlihat oke.
Conditioning

            Jadual conditioning dijalankan pada bagian paling akhir pengeringan dan difungsikan untuk memulihkan tekanan-tekanan pada kayu yang disebabkan oleh jadual pengeringan. Hal ini penting diterapkan pada kayu yang akan mengalami pengolahan ulang. Stress yang tidak dipulihkan akan menyebabkan kayu berubah bentuk dan menjepit gergaji saat kayu digergaji ulang atau di ripping. Hal ini merupakan focus perhatian bagi perusahaan-perusahaan furniture. Secara umum, conditioning tidak dilakukan pada kayu yang memiliki tingkat kelembaban diatas 12 persen.

Conditioning mengembalikan tingkat kelembaban pada permukaan kayu Anda. Aturannya mensyaratkan bahwa kondisi EMC yang diset pada target ditambah 3 persen. Sebagai contohnya, jika tingkat kelembaban target Anda adalah 9 persen, maka set kondisi EMC oven Anda hingga 12 persen. Table 8.2 memungkinkan Anda untuk memilih secara langsung kondisi pengeringan untuk tingkat kelembaban yang ditargetkan. Deviasi tiga persen telah digambarkan dalam chart tersebut.

Sekali lagi, tengarai bagaimana bisa variasi-variasi kecil pada suhu bulb basah pada setpoint bulb kering apapun dapat mempengaruhi MC/ tingkat kelembaban target. Kontrol yang ketat terhadap kondisi oven sangatlah vital untuk mendukung kesuksesan conditioning. Saat dibarengkan dengan equalizing, yang terbaik mengkondisikan pada suhu tertinggi yang dapat dipertahankan oven Anda. Rumitnya, ini merupakan satu tendensi bagi suhu bulb kering untuk meningkat saat Anda melakukan penyemprotan guna menaikkan kelembaban. Hal ini merupakan masalah khususnya pada suhu target MC dan bulb kering.

Kapan Anda mulai melakukan conditioning? Awali pada akhir equalizing atau ikuti periode pendinginan setelah pengovenan reguler Anda. Kayu tidak akan dapat dikondisikan jika suhunya diatas 212 0F maka, Anda harus menurunkan suhu Anda sebelum memulai proses tersebut. Jalankan kipas dengan ventilasi terbuka atau bukalah pintu untuk mendinginkan oven dan kayu yang ada di dalamnya. Anda bahkan dapat mengeluarkan kayu selama beberapa jam.

Lakukan conditioning hingga stress terpulihkan. Tentukan hal ini dengan cara memotong sample dari kayu dan lakukan tes pembelahan tradisional. Dalam test inisebuah section pendek yang berukuran 1 hingga 1½ inci diambil dari papan, kira-kira 6 inchi dari ujungnya. Dengan menggunakan bandsaw, buatlah potongan parallel ¼ inchi hingga 3/8 inchi dibawah kedua permukaan papan dan berhenti kira-kira ¾ inchi dari ujungnya. Singkirkan inti kayu. Jika kedua sisi luar saling menyentuh, maka permukaan kayu mengalami casehardening dan Anda perlu melanjutkan conditioning. Jika kedua sisi tersebut melengkung saling menjauh maka conditioning Anda terlalu berlebihan sehingga membalikkan casehardening. Tidak ada perbaikan untuk kasus ini. Jika kedua sisi tetap lurus maka conditioning telah selesai. Selamat. Segera setelah itu Anda akan mampu mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk melakukan conditioning dan Anda tidak perlu melakukan tes ini lagi. Perhatikan pemulihan grade kayu. Pernah dilaporkan, kayu yang telah menjalani conditioning dan equalizing hingga pada distribusi kelembaban yang sangat sempit mengalami distorsi berat yang disebabkan proses tersebut diatas.

Tabel 8.2 Setpoint untuk Jadual Conditioning (Pemulihan)

            Hingga akhir-akhir ini, sedikit mills pinus melakukan conditioning dan equalizing pada kayu mereka. Alasannya sederhana: kedua proses tersebut membutuhkan waktu dan tenaga yang terlalu banyak. Lebih jauh, ini tidak diperlukan pada kayu berdimensi grade untuk konstruksi yang juga merupakan pasar utama mereka. Kecuali, jika terdapat pesanan dari konsumen berharga yang berkantong tebal maka mills akan melakukan kedua proses tersebut secepat mungkin.

Orang-orang Australia melkukan pendekatan yang berbeda saat melakukan equalizing dan conditioning. Kayu yang mereka gerjaji sangat rentan terhadap distorsi karena disebabkan stress pengeringan yang tidak terpulihkan. Ketimbang melakukan conditioning didalam oven, mereka membangun sebuah ruang conditioning tersendiri untuk masing-masing oven. Saat kayu telah menyelesaikan siklus pengeringannya dalam oven maka kemudian kayu tersebut didorong kedalam ruang conditioning untuk melanjutkan tahap finishingnya. Hal ini memfungsikan oven hanya untuk pengeringan dan memungkinkan melakukan conditioning seperlunya tanpa harus berdampak pada produksi kayu kering. Ini merupakan metode yang sangat bagus.

Saat ini, pasar dimensi pinus semakin kompetitif. Mills saat ini mencari pasar khusus, yang menempatkan kelembaban pada posisi kritis. Pada tahun-tahun berikutnya kita akan menyaksikan mereka mengembangkan jadual-jadual pengeringan khusus yang dapat mereka gunakan untuk bersaing dalam bidang ini. Tidak terdapat solusi yang keras dan cepat untuk diterapkan pada setiap situasi, yang ada hanyalah panduan. Saat Anda terlibat didalamnya, satu-satunya pemecahan yang benar adalah solusi yang cocok diterapkan pada sistem Anda. Untuk menemukannya, terserah Anda.

REFERENSI

  1. EMC data disarikan dari table yang diterbitkan dalam buku Kiln Operator’s Manual for Eastern Canada, oleh M.Y. Cech dan F. Pfaff. Ottawa, Ontario: Eastern Forest Products Laboratory/ Laboratorium Produk Hutan Bagian Timur, 1977.
  2. Panduan Equalizing dan Conditioning yang diambil dari buku Dry Kiln Operator’s Manual, oleh Rasmussen, E.F., Agricultural Handbook No. 188, Forest Service, GPO, 1961.
  3. Hart, C. Arthur. “Kiln Overheat when Conditioning Lumber.” Forest Products Journal 40, No. 4: 9-14.

Sistem Kipas dan Aliran Udara

BAB 7

Sistem Kipas dan Aliran Udara

Segala sesuatunya mungkin akan datang kepada orang yang menunggu, namun hanya sedikit yang disisakan oleh siapa saja yang bergerak dengan cepat.

Abraham Lincoln





Tujuan dari sistem kipas adalah untuk mengalirkan panas ke permukaan kayu dan untuk memindahkan lembab dari permukaan kayu. Aliran udara yang seragam sangat penting guna menghasilkan pengeringan yang seragam pula. Karena bagian oven yang memiliki aliran udara yang lebih tinggi akan mongering dengan cepat jika dibandingkan dengan bagian yang alirannya lebih lamban. Aliran udara epat yang melewati koil oven pemanas uap akan mengalirkan lebih banyak panas ke kayu. Variasi penyaluran panas yang disebabkan oleh aliran udara merupakan sebuah pemicu diciptakannya dan dikembangkannya oven kering multizona, namun kita akan membahasnya lebih detil pada bab-bab berikutnya.

Sistem kipas untuk oven bersuhu tinggi dibagi menjadi dua kategori yang jelas. Kipas direct-drive memasangkan sayap kipas langsung pada motor shaft dengan rakitan motor dan kipas dipasang didalam ruangan oven. Kipas shaft-driven memasangkan sayap kipas pada shaft (tiang) terpisah. Dalam hal ini terdapat dua buah variasi. Metode pertama memasang shaft pada dinding samping dan motornya dipasang dan diberi belt pada ujung shaft tersebut. Yang kedua, menggunakan shaft pendek, yang dipasangi belt ke motor yang dipasang pada atap dan dikenal dengan sebutan ridge-mounted fan drive.

Sistem Kipas Direct-drive

            Sistem pengeringan bersuhu tinggi yang paling awal dibangun dengan menggunakan sistem motor penggerak langsung (direct-drive motor system). Pabrikan oven menemukan bahwa dengan memasangkan motor dan kipas didalam oven mereka dapat meningkatkan aliran udara melalui semua yang dimungkinkan untuk dilalui dengan menggunakan sistem line-shaft konvensional*

Gambar 7.1. Sistem kipas direct-drive yang dipasangi baling-baling kipas yang dapat disetel.

Motor yang dipasang didalam oven terpajan panas tinggi dan kondisi yang lembab yang akan memperpendek usia motor biasa. Pada sebuah mill yang menjalankan dua oven yang masing-masing memiliki tujuh buah kipas, kami mencatat terdapat 18 hingga 21 kegagalan motor setiap tahunnya. Kami akhirnya mampu menyelaraskan penggantian ke motor yang dipasang eksternal yang berdasarkan rewinding, perbaikan, dan biaya penyusutan meskipun kali juga harus membeli motor baru untuk sistem tersebut. Sungguh sangat mengecewakan jika melihat tiga buah kipas yang secara serentak tidak berfungsi.

Sumber utama kegagalan tersebut bukanlah pada kelebihan panas namun pada tingkat kelembaban oven yang tinggi. Kebanyakan kesalahan terjadi segera setelah oven dinyalakan. Alasannya sederhana. Waktu jeda antara dua pemuatan atau setelah lama tidak digunakan menyebabkan kisi motor menjadi dingin. Saat oven diberi muatan, lembab mulai berkondensasi pada rumah motor dan saluran udara. Hal ini merupakan masalah umum pada oven yang berbagi dinding penyekat. Seringkali insulasi atau penghambat lembab pada dinding menghilang. Uap lembab akan bebas menerobos antara dua buah oven. Saat power dinyalakan, motor mnyambar permukaan lantai. Sebelum startup, kami telah menguji kontinuitas tiap lengan motor dalam oven. Kesemuanya menyentuh lantai. Dalam kepanikan, kami menyalakan panas untuk menguapkan lembab yang kami jumpai menetes dari motor. Kami akhirnya berhasil menyelamatkan semua motor kami dalam startup tersebut.

Hanya sedikit pabrikan yang mengambil keuntungan dari keadaan tersebut yaitu dengan cara memasang charge 24 volt pada saluran udara saat motor tidak digunakan. Hal ini akan membuat kipas tetap hngat dan mencegah terjadinya kondensasi. Tindakan pencegahan tersebut sangat dianjurkan jika Anda menggunakan kipas direct-drive.
            Mengganti motor dalam oven ini menantang stamina para pekerja mill. Jika oven Anda memiliki pintu akses yang dipasang pada ujung gable (omah keong: jawa) maka Anda tidak perlu merayap ke motor tersebut dan juga tidak perlu menanganinya dan menyeretnya secara langsung sepanjang deck kipas (yang seringkali tidak mulus), melintasi pia-pipa uap, dan penopang struktur bangunan. Hanya membayangkannya saja sudah membuat saya kelelahan. Jika Anda memiliki sebuah tembok yang sama yang menyekat dua buah oven Anda maka hal ini akan menjadi sangat menarik, khusunya jika oven sebelah sedang dijalankan. Rembesan uap panas kedalam wilayah deck kipas, berkondensasi pada segala sesuatu yang ada. Kejelian, dan lupakan kenyamanan, tiba-tiba menjadi penting. untuk melakukan segala sesuatu, Anda harus mematikan oven sebelah atau minimalnya mengarahkan hembusan kipas menjauhi posisi Anda. Sekali lagi, jelas sekali bahwa kebanyakan insinyur yang merancang sistem ini dan orang-orang yang membelinya tidak akan pernah mampu menjalankannya.    

Kipas Shaft-driven


            Kipas shaft-driven tampaknya menjadi jawaban dari doa-doa yang dipanjatkan oleh para operator. Secara umum, memang benar demikian adanya. Namun Anda harus sangat berhati-hati saat mempertimbangkan berbagai desain yang tersedia. Sebagian menyebabkan masalah-masalah tambahan yang mempengaruhi keseragaman aliran udara.

Sistem yang paling seragam, dalam kaitannya dengan aliran udara, menempatkan kipas langsung ke garis tengah oven. Kenapa ini membuat tiga hal yang berbeda yang harus dilakukan dengan rekomendasi pabrikan kipas tentang seberapa jarak yang dibutuhkan saat Anda mulai memutar aliran udara. Mereka menganjurkan tiga jarak diameter kipas. Kebanyakan oven harus mengikuti hal ini; namun selama kipas telah tepat di tengah maka

Gambar 7.2. Sistem kipas cross-shaft yang dipasangi baling-baling kipas yang dapat diatur.
tidak penting memperhatikan arah kipas tersebut. Perbedaan-perbedaan kinerja meningkat saat kipas bergeser dari garis tengah. Sebagian pabrikan oven, dari pertimbangan secara ekonomi, memindahkan kipas-kipasnya dari

Gambar 7.3. Motor eksternal untuk sistem kipas dalam Gambar 7.2.
posisi center karena hal ini akan mengurangi biaya shaft dan bearing. Jangan tergoda melakukan hal ini hanya karena dapat menghemat sedikit uang. Ukuran aliran udara pada oven-oven tersebut menunjukkan terjadinya variasi yang signifikan dalam pola aliran udara diantara dua buah arah kipas. Hal ini mempengaruhi distribusi lembab akhir. Tetaplah memasang kipas sejajar dengan garis tengah oven.

Gambar 7.4. Sistem kipas cross-shaft yang dipasang pada pilar atap utama. Lihat lilitan belt yang memblokir sebagian lengkung kipas.



Motor-motor eksternal dipasang pada ujung bawah atap atau juga pada pilar atap utama oven. Masing-masing dipasangi belt yang menghubungkan shaft kipas. Pemasangan pada pilar atap utama yang juga disebut sebagai sistem kipas “through-the-roof” merupakan pengembangan kipas terbaru.

Berikut ini cara kerja kipas “through-the-roof”: kipas dipasang pada shaft pendek (36 inchi atau yang sepadan), disejajarkan atau sedikit melenceng dengan garis tengah oven. Hanya terdapat dua buah bearing. Ujung shaft diberi kotak dan dipasangkan dari shaft hingga atap oven, tempat motor dipasang. Drive belt melewati box pengaman tersebut dan menghubungkan motor dengan shaft kipas. Mereka lebih murah biayanya karena hanya memerlukan shaft pendek (36 inchi dibandingkan dengan yang +18 feet) dan sedikit bearing (2 dibandingkan dengan penggunaan 4 atau 5). Bagaimanapun juga tetap ada masalah yang serius di sistem ini.

Gambar 7.5. Motor dan driver kipas yang dipasang pada pilar atap oven dan dipasangi belt yang menghubungkan dengan sisi dalam oven.

Yang pertama, belt terlalu lebar (18 hingga 20 inchi) dan ditempatkan berdekatan dengan kipas. Ini akan menghambat aliran udara yang melalui bagian lengkung kipas. Saat kisi kipas menyedot udara dan membuangnya maka ia akan sedikit bergetar dan kontraksi. Pada rpm normal tiap kisi kipas berkontraksi sebanyak 865 hingga 925 kali per menit dan hal ini akan menyebabkan besi rapuh. Kami belum tahu dampak jangka panjang dari situasi ini yang mempengaruhi daya tahan kisi/ sayap kipas. Tapi kami tahu bahwa hal ini mempengaruhi efisiensi kipas karena keadaan tersebut juga merupakan penghambat aliran udara.

Yang kedua, sangat sulit mengatakan apakah belt terlepas dari kipas. Ampmeter pada motor membantu dan memungkinkan Anda membandingkan aliran arus diantara seluruh kipas dalam sistem tersebut. Sistem tersebut juga memungkinkan Anda untuk mendeteksi selip yang disebabkan oleh kerusakan belt yang terjadi secara bertahap. Pemantauan dan pencatatan pembacaan ampmeter yang dilakukan secara rutin harus menjadi bagian dari program perawatan pencegahan Anda. Kebanyakan mill mengandalkan inspeksi yang berdasarkan pengamatan visual saat melakukan deteksi terhadap kerusakan kipas. Lokasi-lokasi motor dan pembungkus yang berada di sekitar belt mempersulit pemeriksaan secara rutin. Disarankan agar mengganti semua belt jika ditemukan salah satu dari belt tersebut telah rusak atau usang. Hal ini akan mencegah hal-hal buruk yang tidak pernah kita duga sebelumnya dan membuat kinerja sistem kipas Anda menjadi semakin baik. Perbaikan ini sebaiknya dilakukan secara terjadual dan jangan lakukan saat Anda menemui kerusakan. Sistem kipas yang terpasang pada tiang center atap membutuhkan ketelitian besar dari para operator yang bertugas merawat mereka.

Akhirnya, saat kegagalan belt terdeteksi, maka penggantian belt yang rusak akan sangat cermat. Anda harus mematikan oven Anda dan menunggunya hingga dingin atau terus menjalankannya dan menunggu jeda pemuatan selanjutnya baru bisa melakukan prosedur perbaikan. Hal ini akan memboroskan dan menunda waktu Anda. Balutan-balutan pada perangkat kipas Anda tidaklah tahan terhadap uap panas sehingga akan menyebabkan lebih banyak kegagalan belt yang disebabkan oleh panas, lembab, dan bahan kimiawi kayu. Belt-belt tersebut harus lebih ditegangkan guna mengatasi ekspansi panas, dan ini mempercepat kegagalan belt.

Sistem motor eksternal yang paling umum memasangkan motor pada sisi tepi bawah atap. Desain ini bertahan paling lama. Sebuah shaft panjang dan multi bearing menyalurkan tenaga ke kipas. Sistem ini lebih mahal karena dibutuhkan shaft ekstra dan lebih banyak bearing. Dirancang dengan baik, mereka mencatat kinerja paling bagus dan tahan lama. Penggantian belt tidak membutuhkan waktu lama dan tidak mengganggu kinerja kipas secara keseluruhan.

Satu rancangan yang bagus memasangkan sebuah shaft pada pondasi tubular baja besar yang memanjang dari kipas hingga ke sisi luar oven. Tube harus cukup berat untuk mempertahankan center bearing dan juga untuk memindahkan bebannya ke penopang tanpa terjadi distorsi. Penopang tube harus mengontrol tidak hanya getaran di sekitar sumbu shaft tapi juga baling-baling kipas. Shaft yang lebih berat meningkatkan stabilitas dan mengurangi penggunaan bearing. Bearing yang terpisah lebih disukai karena ini tidak akan perlu untuk mengusik shaft saat ingin menggantinya kelak. Rancangan-ranangan awal menempatkan bearing khusus, yang dikenal sebagai thrust bearing di sebelah kipas. Tujuannya adalah untuk menyerap thrust (getaran) kipas dan mempertahankan posisinya. Bearing ini haruslah berada disebelah sistem utama untuk mengontrol center belt.



Kekuatan (Horsepower) Motor

            Saat pertama kali saya tertarik dengan pengeringan suhu tinggi pada akhir 70-an, saat itu aliran udara minimum yang dapat dikenali adalah 700fpm. Saat itu nilai tersebut tampaknya bukan menjadi permasalahan bahkan pada tingkat minimum yang ada karena aliran aktualnya dapat mencapai nilai hingga 1.100 fpm. Penelitian-penelitian yang saya lakukan dan yang orang lain lakukan telah menunjukkan adanya dampak yang signifikan yang disebabkan oleh variasi nilai tersebut terhadaptingkat kelembaban akhir. Tujuan kita adalah untuk memaksimalkan aliran udara hingga tingkatan tertinggi saat meminimalisir variasi yang ada.

Dari dulu telah terdapat sejumlah besar kontroversi tentang kekuatan motor yang dibutuhkan untuk menghasilkan pengeringan suhu tinggi yang berkualitas bagus. Ukuran motor Anda sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor semisal ketebalan kayu, ketebalan sticker, keberadan crossout, lebar plenum, dan tinggi pintu. Tenaga motor yang dibutuhkan pada sistem Anda akan berbeda dengan yang dibutuhkan dalam sistem orang lain. Sayangnya, tidak terdapat aturan yang keras dan ketat untuk menentukan kekuatan motor tersebut. Penentuannya biasanya berdasarkan pada pengalaman pabrikan motor itu sendiri.

Masih belum lama berselang, kipas yang memiliki tenaga 15 hp (horse power) dan 20 hp merupakan ukuran yang disarankan untuk oven-oven yang menggunakan sistem suhu tinggi. Saat ini ukuran normalnya adalah yang memiliki power sebesar 25 hp dan 30 hp. Semakin tinggi horsepower dan volume udara tambahannya maka akan cenderung mempersempit variasi aliran udara dari ujung hingga dasar ruangan oven. Begitu juga ruang plenum yang lebih luas. Saya cenderung ke ukuran yang lebih tinggi karena horsepower yang semakin tinggi jika digabungkan dengan variable kecepatan kontrol motor akan memungkinkan Anda mengendalikan oven sesuai dengan keinginan dan juga menghemat energi.

Gambar 7.6. Pintu akses ujung atap oven guna mempermudah inspeksi dan perawatan.
            Penelitian terbaru yang dilakukan di Negara Bagian Mississippi menunjukkan bahwa waktu pengeringan dapat dikurangi dengan pengeringan yang menggunakan sistem aliran udara tinggi/ suhu sangat tinggi1. Penelitian tersebut menguji aliran udara hingga 2.000 fpm dan suhu hingga 3000 F. Untuk mencapai tingkat aliran udara setinggi itu dalam oven produksi tinggi akan sangat kesulitan jika masih menggunakan teknologi kipas yang ada. Ketentuan yang berlaku pada kipas dapat dipakai sebagai perkiraan bahwa saat bermaksud menggandakan aliran udara yang ada, maka Anda harus meningkatkan horsepowernya sebesar delapan kali lipat. Aplikasi sukses dari proses ini diragukan akan membutuhkan desain oven yang memiliki fitur yang berbeda dari oven saat ini. 

Variable kecepatan Drive Motor

            Sejak berpuluh-puluh tahun kami telah mengetahui bahwa dengan mengurangi aliran udara setelah mencapai titik saturasi serat (FSP/ fibre saturation point) merupakan sebuah cara untuk mengurangi pemakaian energi tanpa harus mempengaruhi kecepatan pengeringan. Kemampuan untuk mengurangi kecepatan kipas dengan cara menggunakan berbagai saluran frekuensi telah ada selama bertahun-tahun. Motor sederhana yang menggunakan dua kecepatan telah tersedia sejak lima puluh tahun silam.

Sejarahnya, aplikasi motor variable kecepatan melibatkan peran serta operator. Seseorang harus memutar tombol untuk mengurangi kecepatan kipas. Lebih jauh lagi, pengurangan kecepatan hanya dapat dilakukan setelah kayu melewati titik saturasi serat atau ekstensi yang signifikan dalam waktu pengeringan. Untuk memperoleh keuntungan penuh dalam penghematan energi, kita harus mengurangi kecepatan berbasis charge-to-charge yang konsisten. Mengubah kecepatan terlalu cepat akan membutuhkan lebih banyak uang karena waktu yang dibutuhkan untuk pengeringan juga akan membengkak. Jika terlalu lamban maka Anda akan kehilangan efektifitas teknologi yang Anda gunakan.

Saya telah mengunjungi beberapa mills yang oven-ovennya dibangun menggunakan teknologi kipas dua kecepatan. Tidak seorang operator pun menggunakan dua tingkatan kecepatan kipas tersebut. Saat dikonfirmasi, muncullah jawaban yang sama, yaitu,” Ya pertama kali kami memang menggunakan kecepatan kipas tersebut namun segera menghentikannya setelah oven dibangun. Kami tidak melihat manfaatnya dan kipas sistem ini merepotkan saat dipergunakan. Jauh lebih mudah menjalankan kipas satu speed.” Kata kunci di sini adalah “merepotkan saat dipergunakan” dan “lebih mudah.” Segala sesuatu yang sulit digunakan, dipahami, dan diterapkan tidak akan dimanfaatkan, tanpa terlebih dahulu mempertimbangkan keuntungannya. Saya menduga penyebab frustasinya para operator tersebut adalah saat mereka mencoba sekali dua kali sistem kecepatan ganda tersebut mereka selalu mendapati bahwa pengurangan kecepatan kipas selalu saja terlalu cepat.

Komputer mengalami dampak dramatis dalam hal ini. Saking banyaknya sehingga saya tidak akan merekomendasikan penggunaan kipas kecepatan variable tanpa adanya kontrol otomatis komputer yang memadai. Komputer tidak hanya akan secara otomatis memperlambat kecepatan kipas sesuai yang terprogram namun komputer juga dapat secara otomatis merespon tingkat kelembabanatau waktu pengeringan seperti yang diinginkan operatornya. Mengeset kecepatan kipas menjadi sesederhana pemrograman setpoint pada bulb basah dan bulb kering. Karena dukungan komputerlah motor yang menggunakan variable kecepatan ini akan bekerja dengan baik. Secara bersamaan mereka akan menurunkan konsumsi energi himgga titik terendah dan pembalikan investasi yang maksimal.

Banyak penelitian menunjukkan bahwa pengurangan aliran udara pada titik saturasi serat akan mengurangi biaya energi kipas hingga 40 – 50 persen. Apa yang benar-benar magic pada titik saturasi serat? Untuk kebanyakan jenis kayu, titik saturasi seratnya sekitar 30 persen tingkat kelembaban (MC). Diatas tingkat kelembaban 30 persen maka air akan mengisi rongga sel kayu dan untuk menghilangkannya adalah dengan perambatan lembab ke permukaan kayu. Di sana, lembab akan menguap. Hal ini merupakan proses yang sangat cepat dan membutuhkan pergerakan udara yang sangat cepat pula guna menciptakan turbulensi pada permukaan dan menghilangkan udara jenuh yang lembab. Dibawah tingkat kelembaban 30 persen lembab tertahan dalam dinding sel dan untuk menghilangkannya menggunakan proses yang berbeda. Ini akan bergerak oleh difusi air yang lamban dari wilayah yang tingkat kelembabannya tinggi (sisi sebelah dalam kayu) menuju wilayah yang tingkat kelembabannya rendah (permukaan kayu). Aliran udara lamban akan menghilangkan kelembaban permukaan tersebut tanpa mempengaruhi kecepatan pengeringan. Sistem-sistem komputer yang menggunakan beberapa metode pendeteksian tingkat kelembaban (TDAL, tahanan elektris, sel muatan, dsb.) dapat mendeteksi celah masuk titik saturasi serat dan mengurangi kecepatan kipas secara otomatis.

Dan keuntungannya tidak hanya itu saja. Sekarang dapat dimungkinkan memaksimalkan aliran udara dengan cara mengontrol motor Anda pada kekuatan amper yang konstan. Pada penyalaan saat dingin, udara oven yang berat lebih lamban gerakannya dan membutuhkan lebih banyak energi. Saat udara menjadi panas dan semakin ringan, amper turun hingga 10 persen atau lebih. Pengontrolan pada setting amper memungkinkan Anda untuk dapat mengurangi kerusakan awal pada saat start-up dan meningkatkan aliran udara saat udara menjadi lebih ringan. Hal ini memungkinkan kita menaikkan potensi yang ada dari motor yang tersedia dalam oven tersebut atau item kayu yang membutuhkan aliran udara yang ekstra tinggi. Pada beberapa kasus kita dapat menggunakan motor yang lebih kecil dan masih dapat menyalurkan cukup udara yang digunakan untuk pengeringan.

Kita dapat juga menggunakan motor sebagai rem saat menginginkan segera memperlambat perputaran kipas yang hendak dibalik arah perputarannya. Meskipun keuntungannya tidak banyak namun ini akan membuat waktu pengeringan kita lebih efisien. Pada saat restart, kecepatannya secara perlahan mempercepat pengurangan atau penghilangan sentakan power saat startup. Ini akan menyelamatkan belt dan mengurangi kerusakan pada winding, bearings, dan kumparan.

Teknologi kipas yang memiliki variable kecepatan merupakan sebuah ide lama yang telah usang. Pada masa lalu kipas jenis ini sangat jelek namun saat ini teknologi komputer membuatnya menjadi teknologi yang luar biasa.

Table 7.1. menunjukkan sebuah sample kalkulasi guna memperkirakan penghematan energi yang dihasilkan dari pengurangan kecepatan kipas.  

Kipas

            Pada oven jaman dahulu Anda dapat menjumpai kipas yang kecepatannya tetap dan tidak dapat disesuaikan putarannya untuk meningkatkan aliran udara. Hal ini menjadi sebuah jalan buntu bagi mills sehingga mills tersebut tidak dapat menerapkan pengeringan dengan suhu tinggi secara baik. Mills tersebut biasanya memiliki motor kipas yang horsepowernya kecil, yang berkisar antara 7 ½ hp hingga 15 hp. Mills tersebut hanya dapat melakukan sedikit hal untuk memperbaiki kinerja ovennya atau saat ingin mempercepat pengeringan tanpa secara lengkap membangun sistem kipas mereka.

Kipas yang putarannya dapat diatur telah banyak dijumpai dan disarankan penggunaannya. Kipas dengan sistem tersebut memberikan satu pilihan baru pada Anda guna memaksimalkan kinerja motor yang telah Anda miliki. Ingat bahwa motor yang telah bekerja dalam amper yang maksimal tidak akan menghasilkan nilai tambah meskipun Anda mengganti sayap kipasnya dengan baling-baling yang dapat diatur. Kecuali jika efisiensi kipas terhadap baling-baling yang baru lebih besar. Pada umumnya, semakin banyak sayap pada sebuah baling-baling maka akan semakin efisien kinerja kipas Anda. Pada kebanyakan situasi, perbaikan aliran udara membutuhkan penggantian motor yang dibarengi dengan penggantian baling-baling kipas.

Perawatan Sistem Kipas

            Sebelum melakukan sesuatu terhadap sistem kipas Anda, kunci pengamannya sehingga kipas tidak akan dapat dinyalakan. Jangan lupakan pengaman utama. Keamanan merupakan hal paling utama dalam segala situasi, dan tak terkecuali pada saat ini.
Tabel 7.1 Memperkirakan Penghematan Energi dari Pengurangan Kecepatan Kipas
Asumsi:
  1. 1 oven dengan motor (7) 10 hp dapat beroperasi 8.500 jam/ tahun
  2. Profil motor oven yang memiliki variable kecepatan selama siklus diperkirakan sebagai berikut:
    1. 16,6% siklus pengeringan pada kecepatan 100% (900 rpm)
    2. 41,7% siklus pengeringan pada kecepatan 75% (675 rpm)
    3. 41,7% siklus pengeringan pada kecepatan 50% (450 rpm)
  1. Data yang diperkirakan berikut ini merupakan representasi dari siklus pengeringan oven pada umumnya:


Periode pertama

(16,6%)
Periode kedua

(41,7%)
Periode ketiga

(41,7%)
Kecepatan konstan

Amps @ 460 VAC
Kecepatan Variabel

Amps @ 460 VAC
100%

125 A
100%

125 A
100%

119 A
75%

60 A
100&

98 A
50%

38 A

Persamaan:

KVAH = (3 x V x 1 x HR) / 1000

KVAH = kilovolt-amp-hours

V        = batas voltase netral

I           = batas amper

HR      = jam operasional
Kalkulasi:

KVAH total yang digunakan pada KECEPATAN KONSTAN:

KVAH  = {[3 x (460/1,732) x 125 x (0,166 x 8.500)] +

[3 x (460/1,732) x 119 x (0,417 x 8.500)] +

[3 x (460/1,732) x 98 x (0,417 x 8.500)]} / 1.000

KVAH  = 753.346 KVAH
KVAH total yang digunakan dengan VARIABEL KECEPATAN:

KVAH  = {[3 x (460/1,732) x 125 x (0,166 x 8.500)] +

[3 x (460/1,732) x 60 x (0,417 x 8.500)] +

[3 x (460/1,732) x 38 x (0,417 x 8.500)]} / 1.000

KVAH  = 417.283 KVAH
Penghematan Total anta Menggunakan Variabel Kecepatan dan Kecepatan Konstan:

PENGHEMATAN = 336.063 KVAH atau 45%

Gambar 7.7. Koleksi alat pengukur fan-pitch (kecepatan kipas), searah jarum jam: Inclinometer, penentu sudut elektris, dan machinist’s level. Inclinometer tidaklah mahal dan mudah digunakan.
            Bagian terburuk tentang perawatan kipas adalah cara menjangkau kipas itu sendiri. Pada oven-oven kuno Anda harus beringsut melalui pintu trap atau merangkak diantara koil overhead. Pabrikan oven yang berfikiran maju mengenali hal ini dan memasang pintu akses pada ujung rumah keong yang memiliki catwalk (jalan dari rangka besi) pada oven yang menggunakan sistem uap, tangga internal dan catwalk pada oven sistem direct-fired. Hal ini akan mempermudah pemeriksaan seperti halnya pemeriksaan pada kipas dinding yang pintu bulkhead.

Lumasilah bearing pada seluruh sistem paling tidak sekali sebulan dibawah program perawatan preventif. Oven direct-fired membutuhkan pelumasan yang lebih sering karena dalam sistem ini terdapat abu korosif yang terbawa udara.
            Hanya sedikit mill yang memasang saluran pelumas yang terbuat dari tembaga atau baja anti karat yang memanjang ke sisi luar oven. Hal ini memungkinkan para operator atau bagian perawatan untuk melumasi oven saat oven sedang bekerja. Yang lain memiliki sistem pelumasan otomatis. Saya tidak merekomendasikan salah satu dari sistem ini. Saluran pelumas memiliki tendensi untuk kendor dan bocor sehingga akan meneteskan oli kemana-mana kecuali pada bearing yang sebenarnya membutuhkannya. Pelumas juga biasanya mengeras pada sisi dalam saluran dan tentu saja akan muncul pertanyaan apa yang sebenarnya Anda lakukan. Selalu lakukan pelumasan pada bearing sehingga Anda merasa yakin bahwa yang Anda lakukan itu tidak akan sia-sia. Ini akan memaksa Anda memasuki oven sehingga akan memungkinkan Anda melakukan pemeriksaan langsung pada bearing yang usang dan melakukan penggantian jika diperlukan. Periksalah kipas pada saat ini dari keadaan pecah, baut kendor, dan gerakan berlebih.

Gunakan pelumas suhu kering yang berkualitas tinggi yang disarankan oleh pabrikan oven atau supplier pelumas. Jangan pernah mencampurkan berbagai pelumas dalam sebuah bearing kecuali mendapat persetujuan dari pabrikannya. Pelumas yang berbeda seringkali tidak kompatibel dan dapat beraksi secara kimiawi sehingga menimbulkan efek yang menghancurkan. Jika kipas tidak memiliki baut dan ring besar yang dapat menahan kestabilannya maka pasanglah. Kipas mempunyai kebiasaan buruk bergeser ke ujung shaft dan sekitar ujung rumah keong. Kipas tersebut biasanya akan mempengaruhi kipas lain di sekitarnya.

Pasanglah ampmeter pada masing-masing motor kipas guna memonitor operasional dan membantu proses penyeimbangan. Seperti yang telah disebutkan, mencatat amper kipas dalam sebuah jadual reguler dapat membantu pendeteksian belt yang meleset. Ini juga akan memperingatkan Anda jika terdapat peningkatan friksi yang disebabkan oleh bearing yang semakin rusak. Lampu penanda kipas bukanlah sebuah indicator valid karena lampu tersebut dihubungkan pada starters dan bukan pada motor kipas.

Periksalah sayap kipas dari retakan. Pengujian terhadap sayap kipas yang patah menunjukkan kecenderungan kipas akan patah pada bagian sepertiga dari titik pusat. Sungguh, seringkali Anda akan mampu mendapatkan retakan sebesar rambut jika benar-benar melakukan pengujian yang mendetil. Lakukan hal ini secara rutin.

Gambar 7.8. Mengganti sumbu kipas yang telah melemparkan sayap kipasnya.
Pada oven baru, dalam minggu pertama periksalah torque (torok) pada baut U kipas, bushing, dan ring penguat. Setelah itu, cek torque setahun sekali. Jangan sampai melupakan hal ini. Tidak ada yang lebih mengecewakan jika dibandingkan dengan saat kita hanya menjumpai sebuah baut tersisa dan mendengar letupan keras saat sumbu kipas patah. Jangan pernah melebihi kapasitas yang disarankan pabrikan, tidak peduli sekuat apapun Anda memasang bautnya. Waspadalah dengan baut yang ulirnya buruk. Mereka akan mempersulit operasional kunci. Saya lebih suka kunci yang memungkinkan Anda untuk dapat menentukan ukuran dalam inchi/ pound dan akan mengeluarkan bunyi kencang saat berhasil digunakan dengan baik (inchi/ pounds = foot/ pounds x 12 inchi/ foot). Hindari kunci yang memaksa Anda membaca angkanya atau indicator penunjuknya. Jenis tersebut tidak akurat dan akan memperlambat kerja Anda.

Cek celah antara ujung sayap dengan pembungkus (ram besi pelindung) kipas. Celah tidak boleh melebihi ½ inchi dan juga tidak boleh terlalu dekat sehingga ujung kipas menghantamnya. Kisi pelindung kipas seringkali patah dan menyusup diantara sayap kipas, meskipun tidak akan mematahkannya namun hal ini akan mempercepat kerusakan sayap kipas. Saya pernah melihat ujung sayap kipas yang rompal hingga 2 inchi atau lebioh namun tidak sampai merusak kipasnya. Sat diperbaiki, gantilah kipas tersebut. Celah ujung sayap merupakan salah satu hal yang penting untuk kinerja kipas yang efisien.

Anda harus memiliki sebuah kipas cadangan untuk berjaga-jaga seandainya kipas Anda rusak. Simpanlah pada box nya diatas rak dan letakkan di dek kipas. Saya pernah meletakkan kipas cadangan diatas tanah hanya karena ini lebih mudah dan saya tidak menemukan cara untuk mengangkutnya ke dek kipas.

Selalu sediakan belt cadangan juga. Belt yang mana yang harus Anda pakai? Sebagian pabrikan menggunakan sepasang set belt yang sama. Belt ini bagus dan relatif murah meskipun terkadang mereka sulit diregangkan. Saya lebih suka belt multiple yang dipasangkan ke bagian semestinya. Bagaimanapun juga, pemakaian yang berlebihan akan merusakkannya dalam waktu singkat, dan mereka juga bisa saja sulit dipasang. Keuntungannya adalah bahwa Anda tidak perlu menghawatirkan tegangan belt yang saling beda, karena set belt tersebut tegangannya tidak akan berbeda jauh. Selain itu, belt ini juga tidak mudah selip saat mesin dijalankan. Inilah keuntungan utama penggunaan mereka. Namun, mereka juga mahal dan membutuhkan lebih banyak usaha saat hendak dipasang. Penyeimbangan merupakan hal kritis dan belt jenis ini cenderung lebih berisik jika dibandingkan dengan belt jenis lain. 

Saat melakukan inspeksi kipas Anda perhatikan bagian lain dalam oven Anda. Pada oven uap, perhatikan tanda-tanda terjadinya kebocoran atau gerakan koil yang tidak biasa. Oven direct-fired biasanya sering mengalami kerusakan baut pada saluran distribusinya. Penghubung ventilasi selip dan membutuhkan penalaan ulang. Perhatikan baffle yang rusak yang muncul secara bersamaan dengan tanda-tanda kerusakan panel dinding dan rangka baja. Menjaga oven Anda agar tetap bagus akan mempertahankan kualitas pengeringan yang tinggi.


Waktu Operasional Kipas dan Reversi

            Saat pertamakali kipas dinyalakan pada awal pengovenan, terdapat sebuah bahaya nyata yang disebabkan oleh dinding oven yang “penyok kedalam.” Sangat memalukan menginformasikan kepada boss Anda bahwa pada dinding alumunium yang tadinya baik-baik saja tiba-tiba muncul sebuah lobang. Bagaimana hal ini bisa terjadi? Jawabannya melibatkan ekspansi udara oven saat terpanaskan setelah pintu ditutup dan karena kontraksi udara yang terjadi secara tiba-tiba saat melewati kayu dingin pada waktu kipas mulai dijalankan. Semua pabrikan membuat provisi untuk hal ini dalam sistem kontrol mereka, seringnya, membuka ventilasi sebelum menyalakan kipas. Hal ini akan memungkinkan tekanan menjadi seimbang. Sebagian secara manual dan membutuhkan operator untuk menjalankannya. Operator harus secara otomatis melakukan tugas ini. Sebuah sistem komputerisasi yang bagus membuka kipas beberapa detik sebelum menyalakan kipas dan hanya menyalakannya jika ia menerima sinyal. Saat kipas dijalankan, ventilasi segera menutup. Ini akan mengurangi kehilangan energi selama pembalikan kipas.

Sistem kipas yang lebih lama menyalakan kipas secara bersamaan, menciptakan hentakan tenaga yang besar. Sistem yang lebih maju menyalakan kipas satu per satu atau berpasangan guna mengurangi hentakan tenaga ini. Drive kecepatan variable menyalakan semua kipas secara bertahap untuk menghilangkan sentakan tenaga dan mendapatkan keuntungan tambahan adanya pengurangan karat pada winding motor, belt dan sheaves.

Kebanyakan mills membalikkan kipas mereka setiap tiga jam. Saya biasanya melakukannya dalam kurun waktu 2 hingga 4 jam. Sebagian mills hanya melakukan pembalikan sekali, dua per tiga dan sekitarnya selama jadual. Periode pembalikan tampaknya hanya sedikit berdampak pada pengeringan dan hanya merupakan kesukaan masing-masing operator saja. Yang pasti, periode pembalikan yang semakin sedikit  akan mengurangi waktu pengeringan Anda dengan cara menghilangkan periode tenggat, namun sesungguhnya hal ini lebih disebabkan oleh kemampuan timer pembalikan kipas yang ada pada sistem kuno yang jelas tidak memadai. Sistem tersebut membutuhkan tiga atau empat menit untuk secara penuh membalik perputaran kipas. Timer pembalik modern mampu melakukan hal itu kurang dari satu menit. Waktu pembalikan tergantung pada kemampuan kipas menurunkan kecepatan perputaran baling-balingnya.drive kipas variable kecepatan memperlamban perputaran tersebut dengan cara menggunakan drive tersebut sebagai semacam rem, dan membuat satu transisi pembalikan arah perputaran yang halus. Salah seorang teman lama saya yang juga seorang insinyur listrik selalu menginginkan agar saya “membalik secara drastis” sistem kipas saya. Esensinya, hal ini akan membuat sebuah perputaran balik yang tidak memakan waktu. Setiap saat kami bertemu ia selalu menyarankan hal ini dan satu-satunya yang ada dalam bayangan saya jika saya melakukan sarannya adalah selip, belt yang berasap, shaft yang melintir, dan winding motor yang meledak. Untuk itulah jika kami bertemu saya hanya tersenyum dan menganggukkan kepala agar hatinya senang meskipun saya tidak akan melakukan saran itu selamanya.

Memaksimalkan Sistem Kipas Anda

            Mencapai kinerja puncak dari sistem kipas Anda berarti memaksimalkan output kipas dan menyeimbangkan output kipas sepanjang ruang oven. Kita tidak hanya menyadari potensi penuh dari horsepower motor yang tersedia, namun juga mengurangi variasi pengeringan.

Sistem kipas direct-drive tidak berhubungan dengan kehilangan power dari motor ke kipas. Sistem shaft-driven memiliki potensi kehilangan sejumlah besar power yang disebabkan oleh tegangan belt yang tidak memadai. Perawatan belt sangat penting bagi efisiensi kipas. Jika Anda mendengar suara berdecit setelah kipas berputar kencang, maka Anda tampaknya telah kehilangan efisiensi kipas tersebut.

Sebelum melakukan balancing pada sitem kipas shaft-drive, cek tegangan belt dan setel jika perlu. Ganti belt dan sheaves yang telah usang  guna mempertahankan kualitas pengeringan. Sebuah cara untuk mengurangi keausan belt dan sheaves adalah dengan cara memasang airbag dibawah motor kipas. Hal ini akan mempertahankan tegangan belt fleksibel dan mengurangi decitan saat startup kipas. Dengan kontrol yang lebih baik terhadap tegangan belt, maka variasi pada amper motor semakin menyempit. Saat belt kita telah kencang, kita dapat melakukan balancing.

            Pada banyak kasus sudut sayap kipas dan titik pusat tidak akurat. Hal ini merupakan masalah umum pada oven lama yang pencahayaannya kurang. Aturlah pitch masing-masing sayap dengan menggunakan inclinometer. Hal ini akan membuat pitch rata pada sayap kipas. Aturlah pitch setting sendiri, bahkan pada pemasangan baru. Saya lebih suka menggunakan inclinometer yang menggunakan dasar magnetis dan memasangkan metal 12 inchi dari sebuah tri-square. Tri-square berfungsi sebagai landasan besar, untuk kipas 6 feet, yang menyediakan gauge praktis untuk menandai radius sepertiga bagian dari sayap kipas. Kebanyakan pabrikan kipas merekomendasikan pengecekan pitch sayap kipas pada titik sepertiga dari radius bagian dalam dari ujung sayap.

Prosedur Setting Pitch Kipas

            Untuk melakukan setting pitch kipas Anda akan membutuhkan krayon/ kapur penanda yang nantinya ditorehkan pada kayu, sebuah inclinometer yang dipasangi rule tri-square, dan pensil dan alat pencatat lainnya. Jika Anda menyeimbangkan sayap kipas maka Anda juga akan membutuhkan kunci torque yang memiliki ukuran socket yang benar. Gunakan socket dan kunci yang ujungnya terbuka untuk mengencangkan baut bushing.

Guna mendapatkan aliran udara maksimum yang dapat dialirkan oleh motor Anda, maka Anda membutuhkan informasi tentang amper motor tersebut. Saat oven dipenuhi muatan, nyalakan kipas dan catat amper saat loading penuh pada masing-masing motor saat oven dalam keadaan dingin. Kebanyakan operasi memaksimalkan amper dengan menggunakan kayu ukuran 2 inchi dalam oven. Tetap ingat bahwa motor akan bekerja lebih keras jika muatan kayu semakin tebal (salah satunya disebabkan oleh sedikitnya celah sticker). Anda bisa jadi ingin memaksimalkan amper pada item Anda yang paling tebal guna menghindari kelebihan beban pada motor. Untuk menentukan tingkat amper untuk motor Anda, maka lihatlah informasi yang disertakan pada plate motor Anda.

Gambar 7.9. Untuk mengecek pitch kipas, yang pertama dilakukan adalah atur tinggi sayap kipas hingga sejajar dengan sisi horisontal.
            Untuk mendokumentasikan dampak usaha-usaha Anda maka ukurlah aliran udara sebelum dan sesudah balancing. Cek dan catatlah aliran udara yang melewati paling tidak celah pada tiga buah stick dalam setiap unit kayu ditambah dengan crossout. Tandai tempat udara menerobos pada unit tersebut.

Anda harus mengacu pada instruksi pabrikan saat mengeset pitch kipas. Secara umum, prosedur berikut ini bekerja dengan baik:

  1. Hadapi rangkaian kipas dengan shaft drive-nya menjauhi Anda. Posisikan hub/ sumbu kipas pada sisi kanan Anda.
  2. Nomori sayap dengan menggunakan krayon/ kapur dan posisikan sayap pertama secara horisontal di hadapan Anda.
  3. Atur inclinometer pada sisi atas sayap dan angkatlah hingga 0 derajad. Tandai ketinggian/ jarak ram pelindung kipas dengan ujung sayap kipas. Ini merupakan tanda horisontal Anda.
  4. Pada sepertiga radius ke arah dalam dari ujung kipas Anda akan menemui sebuah garis yang dititik. Jika tidak, gunakan rule untuk menandai sebuah garis dengan menggunakan krayon pada penjarakan ini. Di sinilah acuan Anda saat mengukur sudut untuk setting pitch. Letakkan inclinometer pada tanda ini dengan sisi lurusnya menempel erat pada sayap kipas, sementara itu tahan sayap kipas dengan posisi horisontal terhadap ram pelindung.
  5.  Baca sudutnya atau set sayap kipas ke sudut yang diinginkan jika Anda menyelaraskan pitch. Saya selalu menandai sudut pada sayap dan mencatat seluruh pembacaan pada akhir suevey guna menghemat waktu. Gunakan kertas catatan seperti yang ada pada bagian akhir bab ini guna mencatat data operasi Anda.
  6. Ulangi langkah 4 dan 5 untuk masing-masing sayap. Berhati-hatilah saat menomori tiap kipas secara berurutan.
Tabel 7.2 menunjukkan sebuah contoh dari sebuah kipas yang akselerasinya menggunakan kipas 7,5 hp dan pitch kipas 4 sayap yang dapat disetel.

Sudut-sudut tersebut diukur dari sumbu horisontal. Pabrikan mengukur setting pitch sayap kipas dari sumbu vertical dan akan menghasilkan pitch sebesar 14,3 derajad. Karena pengukuran yang saya sarankan untuk pengecekan pitch kipas melakukan pembacaan dari sumbu horisontal, maka saya mengetengahkan datanya dalam form ini. Tetaplah pahami perbedaan pembacaan Anda dengan yang disarankan oleh pabrikan.

Gambar 7.11. Letakkan pencari sudut pada sayap pada radius dua per tiga kipas.
            Horsepower yang semakin tinggi akan memungkinkan lebih banyak pitch kipas. Sebagai contoh, sebuah motor 30 hp dengan kipas bersayap enam akan menerima 61,5 derajad dari sisi horisontal, 28,5 derajad dari sisi vertical. Ini menarik 34 amps.

Penentuan pitch maksimum yang akan diterima kipas Anda membutuhkan beberapa eksperimen. Saya suka mengeset beberapa kipas dengan tingkat pitch yang berbeda, menyalakannya dan membandingkan tarikan amps-nya. Pada contoh di atas kita mengeset kipas pada 74, 72, dan 70 derajad dan menjalankannya. Ini memberi kita informasi yang kita butuhkan untuk membuat keputusan.
Tabel 7.2 Setting Pitch Kipas dan Amper Motor

            Sekarang mari kita lihat table 7.3.

Lalu, apa yang kita peroleh dari Tabel 7.3? Kita meningkatkan pitch hingga hampir 4 derajad, yang meningkatkan amper rata-rata hingga 2,4 amps. Kita mempersempit variabilitas dalam oven karena kipas memiliki rpm yang sama tanpa mempedulikan pitchnya. Itu belum lah semuanya. Perhatikan aliran udara rata-rata yang melewati kayu. Aliran tersebut naik hingga lebih dari 40 persen dari 544 fpm menjadi 719 fpm dengan sedikit dampak pada variabilitasnya. Hal ini mengurangi waktu pengeringan hingga 14 persen – sungguh sebuah usaha yang berguna.
Tabel 7.3 Setting Pitch Kipas dan Amper Motor

*Kipas nomor 7 tidak akan menerima pitch yang lebih tinggi dan nantinya akan gagal. Ini dihilangkan dari figure perbandingan.
            Sebagian orang menyukai melakukan overamp kipas pada saat startup karena amper total turun dengan cepat saat udara menjadi hangat. Saya telah mendengar rekomendasi hingga 15 persen diatas rating motor dan ini merupakan hal yang layak dicoba guna meningkatkan output. Penurunan aktual berkisar dari 10 persen hingga 16 persen dan sangat tergantung pada situasi yang Anda ciptakan.bandingkan penurunan rata-rata tersebut dengan pitch kipas Anda saat ini dengan cara membandingkan amps pada saat startup dingin dengan pembacaan yang diambil sejam kemudian. Jika Anda mencobanya maka taruhlah sebuah bantal kecil sebagai pengaman. Anda harus selalu memantau sistem Anda dengan cermat setelah Anda membuat perubahan tersebut guna memverifikasi bahwa kipas tidak akan terlalu kepanasan dan drop out. Kehilangan sebuah kipas saja akan menyebabkan dampak negatif luar biasa dalam pengeringan. Jangan lakukan apapun yang akan mempengaruhi reliabilitas sitem Anda.

Pola Aliran Udara pada Oven Pemanas Uap


            Pola aliran udara yang tercipta dalam oven sistem uap terpengaruh oleh metode-metode stacking dan loading serta efisiensi dan keseimbangan sistem kipas. Tidak seperti oven direct-fired, pola aliran udara tidak dipengaruhi oleh sistem distribusi panas. Kita akan membahas oven direct-fired dan pengaruh sistem pemanasan udara pada bab yang mengurai oven sistem ini.

Dengan menjalankan kontrol ketat terhadap praktek stacking dan loading kita kita akan secara radikal mengurangi variabilitas aliran udara didalam oven kita. Dengan melakukan balancing dan maksimalisasi pada aliran udara kita mengurangi variabilitas tersebut lebih jauh lagi. Tetap saja, terdapat variasi bawaan desain oven yang tidak terpengaruh oleh perbaikan-perbaikan tersebut. Masih tetap ada variasi antara puncak dan dasar tumpukan dan pebedaan antara dua track pada oven track ganda. Gambar 7.12 menggambarkan variasi tersebut dalam oven umum.

Seperti yang dapat Anda saksikan, variasi dari top hingga bottom (dasar) lebih besar pada aliran udara yang datang dari track kedua. Variasi top dan bottom lebih kecil pada track pertama. Jelaslah bahwa terdapat perpindahan udara secara umum kearah pojok atas track kedua.

VARIASI ALIRAN UDARA

Perbandingan antar Track

            Aliran Udara (fpm)


Gambar 7.12. Perbandingan aliran udara dari top ke bottom dalam sebuah oven pemanas uap. Data diperoleh dari kedua buah track dalam sebuah oven track ganda.
Sebuah pendekatan yang menarik terhadap balancing aliran udara ini adalah pemasangan baffle plenum di sisi luar walkway guna memecah dan mengontrol aliran udara, sebuah konsep yang diajukan oleh Gayle Bridges. Baffle plenum bekerja pada sebagian oven dan tidak bekerja pada sebagian oven lainnya. Saya pernah memasang baffle-baffle jenis ini dalam sebuah mills yang memiliki dua buah oven, yang desainnya sangat berbeda. Oven #1 memiliki koil pusat yang tidak dapat dibagi ke berbagai zona dari top hingga bottom. Sungguh, koil pusat sengaja dibuat vertical. Oven kedua dipecah kedalam multi zona dari top ke bottom pada koil pusat.


Gambar 7.13. Baffle plenum yang dipasang pada oven multizona. Sensor kontrol dipasang didalam baffle untuk memantau koil pusat bagian atas dan tepat dibawah baffle untuk memantau koil pusat dasar.

OVEN UAP STANDAR

Aliran Udara sepanjang Oven

            Aliran (FPM)

OVEN UAP YANG DIMODIFIKASI

Aliran Udara Sepanjang Oven

            Aliran (FPM)

Gambar 7.14. Perbandingan aliran udara sepanjang oven dalam oven uap dan setelah pemasangan baffle plenum. Data diambil dari track kedua.

Setelah kami memasang baffle plenum pada oven pertama kami menengarai adanya penurunan yang signifikan terhadap waktu yang dibutuhkan untuk pengeringan dan perbaikan dalam grade. Dalam kegembiraan saya, saya merekomendasikan baffle ini ke mills yang lain dan menemukan bahwa sebagian mills mendapatkan hasil yang bagus sementara yang lainnya tidak dapat melihat apengaruhnya. Sementara itu, mill yang pertama memasang baffle ini pada oven kedua dan tidak mendapatkan perbaikan apapun pada oven tersebut, meskipun pada oven pertama keberhasilan penggunaan baffle ini terus berlanjut.

Dapat disimpulkan dari pengalaman-pengalaman tersebut bahwa jika Anda mampu mengontrol suhu dari top ke bottom melalui zoning pada koil pusat, maka Anda tidak akan mendapatkan keuntungan apapun dari pemasangan baffle plenum tersebut. Jika Anda tidak memiliki kontrol variasi panas koil pusat dari top ke bottom, maka Anda akan memperoleh kira-kira satu setengah kali keuntungan potensial dapi zoning koil tersebut. Jika Anda kemudian melakukan penzonaan pada koil pusat maka baffle plenum akan kehilangan fungsinya, meskipun keberadaan baffle tersebut tidak akan memiliki pengaruh buruk pada muatan oven.

Gambar 7.14 menggambarkan bagaimana aliran udara dari top ke bottom oven berubah saat dipasang baffle plenum yang diranang dengan baik. Meskipun tidak terdapat charge dalam aliran udara rata-rata, jangkauannya terpotong setengah dari 500fpm menjadi 280fpm. Saya tidak memiliki informasi yang meyakinkan dari pemasangan baffle plenum pada oven direct-fired.


* Catatan: Sistem kipas line-shaft memiliki sebuah shaft single-fan sepanjang ruang oven dan dipasang pada wilayah dek kipas overhead. Salah satu ujung shaft ini memanjang melalui tembok ujung kedalam ruangan tempat rumah-rumahan motor kipas, katup uap, dan kontrol. Kipas yang dipasang pada interval tertentu sepanjang shaft ini menggerakkan urdara ke satu arah dan hal ini dilakukan melalui pengaturan terhadap baffle. Arah aliran udara dibalik dengan cara membalik arah perputaran motor kipas. Sistem ini tidak menghasilkan aliran yang memadai untuk pengeringan bersuhu tinggi yang efisien.