Teknologi Dasar Automatic Gas Burner ( Untuk Food Manufacture )

Penggunaan Energi panas dalam industri, terutama food manufacture, sudah menjadi kebutuhan dasar. Dalam prakteknya Energi panas didapat dari Electric Main Power, seperti heater, atau Pemanfaatan gas LPG. Dari segi biaya, penggunaan gas LPG masih lebih efisien dibanding Electric Heater, terutama untuk pembebenan panas tinggi.

Elpiji, pelafalan bahasa Indonesia dari akronim bahasa Inggris; LPG (liquified petroleum gas,harafiah: "gas minyak bumi yang dicairkan"), adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair. Komponennya didominasi propana (C₃H₈) dan butana (C₄H₁₀). Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana (C₂H₆) dan pentana(C₅H₁₂).

Dalam kondisi atmosfer, elpiji akan berbentuk gas. Volume elpiji dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung elpiji tidak diisi secara penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasaya sekitar 250:1.

Tekanan di mana elpiji berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga bervariasi tergantung komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar) bagi butana murni pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55 °C (131 °F).

Menurut spesifikasinya, elpiji dibagi menjadi tiga jenis yaitu elpiji campuran, elpiji propana dan elpiji butana. Spesifikasi masing-masing elpiji tercantum dalam keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. Elpiji yang dipasarkan Pertamina adalah elpiji campuran.

Sifat elpiji terutama adalah sebagai berikut:

§ Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar

§ Gas tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya berbau menyengat

§ Gas dikirimkan sebagai cairan yang bertekanan di dalam tangki atau silinder.

§ Cairan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan cepat.

§ Gas ini lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak menempati daerah yang rendah.

Salah satu risiko penggunaan elpiji adalah terjadinya kebocoran pada tabung atau instalasi gas sehingga bila terkena api dapat menyebabkan kebakaran. Pada awalnya, gas elpiji tidak berbau, tapi bila demikian akan sulit dideteksi apabila terjadi kebocoran pada tabung gas. Menyadari itu Pertamina menambahkan gas mercaptan, yang baunya khas dan menusuk hidung. Langkah itu sangat berguna untuk mendeteksi bila terjadi kebocoran tabung gas. Tekanan elpiji cukup besar (tekanan uap sekitar 120 psig), sehingga kebocoran elpiji akan membentuk gas secara cepat dan mengubah volumenya menjadi lebih besar.

Sumber : Wilkipedia

Berikut beberapa penggunaan Gas Burner dalam Industri makanan :

Dalam Industri Makanan / Food Manufacture, proses pemasakan (Cooking,Boilling, Smoking, Frying, Brewing, dll ) produk dengan heating atau pemanasan sangat besar pengaruhnya. Temperature dan waktu pemanasan merupakan variabel utama. Faktor ini yang mempengaruhi kualitas produk. Dalam industri skala menengah-pun, jika kendalinya dilakukan oleh manusia tidak akan optimal dan standard hasil akhirnya.

Dari pengamatan, saat ini diindonesia sudah banyak terdapat Automatic Gas Burner dijual dipasaran, mulai dari buatan China hingga German. Dalam sistem Automatic Gas Burner sebenarnya tidak ada yang keliru, karena sudah terstandarisasi. Ini masalah Design Machine, saat Burner ini dicangkok ke Mesin – mesin utama, terkadang ada yang dipaksakan. Misal, beberapa part electronik yang disarankan tidak berada di area lembab, malah diinstal disana. Efeknya tingkat break down mesin tinggi dan beberapa controller part memiliki life time yang sangat pendek, efeknya setiap akhir bulan kami pusing melihat biaya maintenance yang sangat tinggi.

Berawal dari case ini, kami coba lebih memahami logika Automatic Gas Burner untuk keperluan Maintenance dan Pembuatan mesin, dengan memperhatikan aspek Safety.

3 Unit utama dalam Perncangan system Automatic Gas Burner :

1. Unit Suplay gas

2. Unit suplay Udara

3. Unit pengapian

Ketiga unit memiliki sistem internal dan saling berhubungan, dikendalikan oleh burner controller atau management burner, yang berfungsi sebagai pusat kendali. Sistem Safety sangat terkait dengan Unit – unit ini :

1. Jika Unit Suplay udara tidak bekerja, Total sistem harus automatis off

Gas memerlukan Oksigen untuk menjadi api. Jika Udara tidak suplay, maka gas akan terkumpul diruang, dan akan sangat membahayakan.

2. Jika Unit pengapian tidak bekrja, total sistem harus automatis off

Sama dengan poin pertama, Jika Gas dan Oksigen tidak tercampur, dan diwaktu bersamaan ingition tidak bekerja, maka kumpulan Gas ini akan sangat berbahaya.

3. Jika tidak ada api dalam waktu tertentu, maka sistem automatis off.

Aspek dasar Safety prinsip kerja Automatic Gas Burner yaitu; 1) bagaimana sistem bisa mendeteksi adanya Suplay LPG dan Udara. 2) Bisa mendeteksi terjadinya api/flame secara automatis.

Apek dasar tingkat efisiensi konsumsi LPG yaitu; 1) Sistem memiliki mekanisme pengatur untuk volume udara dan Gas sampai mendapat campuran yang sempurna dan efisien. 2) Sistem dilengkapi oleh Sensor temperature objeck pemasakan ( produk / ruang ), sehingga secara automatis sistem burner running saat dibutuhkan.

Berikut Skema Dasar Automatic Gas Burner

Skema Dasar Automatic Gas Burner

Penjelasan Skema :

1. Sensor Product menginstruksikan sistem Burner On.

2. Unit Suplay Udara bekerja terlebih dahulu, jika sudah Ok, baru diikuti Ignition / pengapian, dalam watu singkat diikuti oleh terbukanya suplay gas.

3. Unit Suplay Gas, terdiri dari : Gas Station, Gas reducer / regulator, Indikator tekanan Gas/Manometer, Solenoid Gas.

Solenoid Gas : maksimum pressure gas bisa sampai 500 mili Bar. Solenoid Gas berbeda dengan Solenoid angin atau air. Untuk keperluan Design, Spare Part ini di design dengan standar safety tinggi, dan sistem electric penarik coil menggunakan Arus DC, jadi 1 unit selenoid complete dengan rangkaian penyearah, jika input utama menggunakan arus AC. Beberapa Selenoid yang ada di pasaran dikeluarkan oleh Weishaupt, Brahma, Rheem, dll.

Gas reducer : Untuk mengatur tekanan gas yang digunakan untuk proses pengapian

4. Unit Suplay udara, terdiri dari Blower, Katup pengatur volume udara, Sensor Tekanan Udara

Blower : Dalam Sistem tertutup yang tidak memungkinkan mendapat suplay udara bebas, udara dipaksa masuk ke sistem dengan blower.

Katup pengatur volume udara : katub ini digunakan untuk mengatur volume udara masuk, agar terjadi campuran ideal antara udara dan gas.

Sensor Tekanan udara : Part ini untuk mendeteksi apakah Udara sudah masuk dengan tingkat tekanan yang sesuai.

5. Unit pengapian, terdiri dari Electrode / ignition, Ignition Trafo, Flame Detection, Burner

Electrode/ignition : Sumber api ( pemantik ), didesain bekerja hanya beberapa detik, ciri dari ignition ini harus mampu menahan suhu sangat tinggi ( baja karbon ) dan di bungkus keramik, karena dengan tegangan sangat tinggi digunakan keramik untuk menahan kebocoran ke body / ground.

Ignition Trafo : Kurang lebih seperti Trafo Step up, Type yang kami pakai Weishaupt, W-ZG 01/V

( 230 V/50-60 Hz/100 VA )

Flame Detection : Ada beberapa type yang ada dipasaran. Pada prinsipnya Flame detection bisa menahan temperature api blower maksimum.

Burner : Seperti tungku, disesuaikan dengan kebutuhan, low pressure atau high pressure, di burner inilah dilakukan pencampuran antara Gas dan Udara, dan dipasang pemicu api (ignition/electrode)

6. Controler, unit ini merupakan pusat kendali seluruh system. Semua Signal Input seperti Sensor product, Flame Detection, Signal Tekanan udara, dan beberapa input lain ( Timer ), diproses untuk memberikan output yang diinginkan. ( sesuai dengan Logika Design )

7. Berdasarkan data aktual dilapangan, sebaiknya dipisah antara Controller ini dengan Unit pemasakan ( Boiler, Cooker, Breweer , Smoker ), untuk menghindari area Lembab. Jadi part yang dicangkok / terinstall di mesin hanya part yang tahan kelembaban.

8. Ini hanya skema dasar, dari design ini, sangat memungkinkan adanya pengembangan lebih lanjut. Misalnya, sistem lorong api, penggunaan panas langsung untuk memasak, atau, menggunakan media lain. Seperti oil Heat transfer.

Perkembangan Teknologi modern, membuat unit Automatic Gas Burner semakin compact, simple, dan portable . Sebelum menggunakan type Unit, pastikan sesuai dengan spesifikasi mesin anda, sehingga memudahkan dalam perawatan dan awet.

Vidio, mengenai setting Gas Burner