STUDI KASUS APLIKASI 2 UNIT BTN55GC MODULATING PADA ROTARY DRYER TEPUNG.

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas tersusunnya studi teknis ini yang membahas aplikasi dua unit burner BTN55GC Modulating pada sistem Rotary Dryer untuk proses pengeringan tepung menggunakan bahan bakar Compressed Natural Gas (CNG).

Dokumen ini disusun sebagai kajian teknis dan referensi engineering untuk mengevaluasi kesesuaian burner BTN55GC Modulating terhadap kebutuhan proses pengeringan tepung dengan kapasitas produksi 1.500 kg/jam, kadar air awal 32%, dan kadar air akhir 8%.

Dalam industri pengolahan tepung, stabilitas temperatur merupakan faktor yang sangat penting karena secara langsung mempengaruhi kualitas produk akhir. Temperatur yang terlalu tinggi dapat menyebabkan perubahan warna, penurunan kualitas produk, bahkan risiko terjadinya gosong. Sebaliknya, temperatur yang terlalu rendah dapat menyebabkan kadar air akhir tidak tercapai sehingga produk menjadi basah, menggumpal, dan memiliki umur simpan yang lebih pendek.

Penggunaan burner modulating menjadi solusi yang sangat relevan karena mampu menyesuaikan kapasitas pembakaran secara bertahap sesuai kebutuhan proses. Sistem ini berbeda dengan burner konvensional tipe On-Off maupun High-Low yang menghasilkan fluktuasi temperatur lebih besar dan berpotensi mempengaruhi kualitas produk.

Melalui studi ini dilakukan analisa terhadap kebutuhan panas proses, kapasitas burner, konsumsi bahan bakar CNG, konsumsi listrik, kemampuan modulasi, sistem kontrol temperatur, serta evaluasi teknis terhadap penerapan dua unit BTN55GC Modulating pada sistem Rotary Dryer yang terdiri dari dua unit Rotary Dryer dan satu unit Rotary Cooler.

Hasil kajian ini diharapkan dapat menjadi dasar pengambilan keputusan dalam pemilihan burner yang tepat, efisien, aman, dan mampu menghasilkan kualitas produk yang konsisten sesuai standar produksi yang diinginkan.

Penjelasan Video BEJO BTN55GC Progressive Modulating Gas Burner

Video BEJO BTN55GC Progressive Modulating Gas Burner memperlihatkan cara kerja burner gas industri tipe Progressive Modulating yang dirancang untuk menghasilkan pembakaran yang stabil, efisien, dan mampu menyesuaikan kapasitas panas sesuai kebutuhan proses secara otomatis.

Pada video ditunjukkan bahwa burner BTN55GC menggunakan sistem modulasi progresif dimana output panas tidak hanya bekerja pada kondisi ON dan OFF, tetapi dapat bergerak secara bertahap dari kapasitas minimum hingga kapasitas maksimum sesuai sinyal kontrol temperatur yang diterima dari PID Temperature Controller.

Prinsip Kerja Burner

Saat sistem menerima perintah start, blower burner terlebih dahulu melakukan proses pre-purge untuk membersihkan ruang bakar dari sisa gas yang mungkin masih berada di dalam furnace atau ruang pembakaran.

Setelah proses purge selesai, ignition transformer akan menghasilkan percikan api pada ignition electrode. Pada saat yang sama pilot gas atau main gas valve mulai membuka sesuai urutan pengamanan burner management system.

Setelah nyala api terdeteksi oleh flame detector, burner masuk ke kondisi low fire dan selanjutnya servo motor modulating mulai mengatur posisi damper udara dan katup gas secara bertahap sesuai kebutuhan panas proses.

Sistem Progressive Modulating

Keunggulan utama BTN55GC terletak pada kemampuan progressive modulating yang memungkinkan kapasitas pembakaran berubah secara bertahap tanpa lonjakan panas yang besar.

Apabila temperatur proses turun dari set point, maka burner akan menaikkan firing rate secara perlahan. Sebaliknya apabila temperatur proses mendekati atau melebihi set point maka burner akan menurunkan firing rate secara otomatis.

Metode ini menghasilkan kontrol temperatur yang jauh lebih stabil dibandingkan burner tipe On-Off maupun High-Low Fire.

Komponen yang Umumnya Ditampilkan Dalam Video

Keterkaitan Dengan Rotary Dryer Tepung

Pada aplikasi Rotary Dryer tepung, sistem Progressive Modulating sangat penting karena perubahan kadar air bahan baku akan menyebabkan perubahan kebutuhan panas. Dengan kemampuan modulasi yang dimiliki BTN55GC, temperatur udara pengering dapat dipertahankan lebih stabil sehingga kadar air produk akhir menjadi lebih konsisten.

Penggunaan burner modulating juga membantu mengurangi risiko produk menjadi basah akibat kekurangan panas maupun gosong akibat lonjakan temperatur yang terlalu tinggi.

Intisari

Video BEJO BTN55GC Progressive Modulating Gas Burner menjelaskan pengoperasian burner gas modulating yang mampu mengatur kapasitas pembakaran secara bertahap dari minimum fire hingga maximum fire menggunakan servo motor dan kontrol PID. Teknologi ini sangat sesuai digunakan pada Rotary Dryer tepung karena mampu menjaga kestabilan temperatur, meningkatkan kualitas produk, serta mengoptimalkan konsumsi bahan bakar CNG.

Kapasitas produksi 1.500 kg/jam dengan kadar air awal 32% dan kadar air akhir 8%.
Sistem terdiri dari 2 unit Rotary Dryer Ø950 mm x 7.500 mm dan 1 unit Rotary Cooler.
Sumber energi menggunakan CNG.
Masing-masing Rotary Dryer menggunakan 1 unit burner BTN55GC Modulating.

PERHITUNGAN KEBUTUHAN PANAS ROTARY DRYER TEPUNG MENGGUNAKAN 2 UNIT BTN55GC MODULATING

DATA PRODUKSI

LANGKAH 1 – HITUNG BERAT PADATAN KERING

Feed = 1.500 kg/jam

Kadar air awal = 32 %

Padatan kering:

= 1.500 x (100% - 32%)

= 1.500 x 68%

= 1.020 kg/jam

LANGKAH 2 – HITUNG PRODUK AKHIR

Kadar air akhir = 8 %

Produk Akhir

= 1.020 / (1 - 0,08)

= 1.108,7 kg/jam

LANGKAH 3 – HITUNG AIR YANG DIUAPKAN

Kadar awal:

1.500 x 32%

= 480 kg/jam

Kadar akhir:

1.108,7 - 1.020

= 88,7 kg/jam

Air diuapkan:

480 - 88,7

= 391,3 kg/jam

4 – KEBUTUHAN ENERGI PENGUAPAN

Untuk tepung pada rotary dryer umumnya digunakan:

1.100 sampai 1.300 kcal
per kg air diuapkan

Menggunakan angka desain:

1.200 kcal/kg air

Maka:

391,3 x 1.200

= 469.560 kcal/jam

Konversi ke kW:

469.560 / 860

= 546 kW

 5 – TAMBAHKAN FAKTOR KEHILANGAN PANAS

Kehilangan panas sistem industri biasanya:

15% sampai 25%

Menggunakan desain konservatif 20%

546 x 1,20

= 655 kW

KONSUMSI LISTRIK

 6 – CEK KAPASITAS BURNER

 7 – PERSENTASE BEBAN OPERASI

Load

= 655 / 1.100

= 59,5 %

 8 – ESTIMASI KONSUMSI CNG

Nilai kalor CNG:

± 9,5 kWh/Nm3

Dengan efisiensi pembakaran 90%

Gas

= 655 / (9,5 x 0,90)

= 76,6 Nm3/jam

OPERASI NORMAL MASING-MASING BURNER

SIMULASI MODULASI

Catalog bejo Burner 2 api BT40-bt55LR

Bejo Siemens Servo Motor SQM10-SQM20

Berdasarkan kurva BTN55GC yang Anda lampirkan, grafik tersebut sebenarnya adalah kurva kapasitas burner terhadap tekanan ruang bakar (back pressure / furnace pressure).

Cara membaca kurva BTN55GC

Sumbu horizontal:

• kW = output panas burner
• Nm³/h = konsumsi gas alam (Natural Gas)

Sumbu vertikal:

• mbar = tekanan ruang bakar yang masih mampu diatasi burner

Data BTN55GC dari kurva

Pada titik maksimum:

Artinya:

Jika ruang bakar tidak memiliki tahanan (0 mbar), burner mampu mencapai sekitar 550 kW.

Pada tekanan furnace 3 mbar

Dari kurva terlihat:

Konsumsi gas:

≈ 50 Nm³/jam

 Tekanan furnace 5 mbar

Konsumsi gas:

≈ 46 Nm³/jam

 Tekanan furnace 7 mbar

Konsumsi gas:

≈ 40 Nm³/jam

Yang penting untuk Rotary Dryer Anda

Drum:

• Diameter 950 mm
• Panjang 7.5 meter

Biasanya tekanan negatif/positif di rotary dryer hanya:

Jadi kemungkinan besar sistem Anda bekerja di:

1 sampai 2 mbar

Pada titik ini BTN55GC masih mampu menghasilkan:

Jika menggunakan 2 unit BTN55GC

Maka:

Interpretasi Modulating

Untuk kondisi produksi aktual:

Misalnya kadar air feed naik.

PID akan membaca suhu outlet turun.

Maka servo burner akan bergerak:

250 kW
↓
300 kW
↓
350 kW
↓
400 kW

Bukan:

OFF
↓
550 kW
↓
OFF
↓
550 kW

Inilah keuntungan utama BTN55GC Modulating untuk tepung.

Api naik perlahan dan stabil sehingga:

• kadar air akhir lebih konsisten
• warna tepung lebih stabil
• tidak terjadi shock temperature
• risiko gosong jauh lebih kecil

Kesimpulan dari kurva

Yang menarik, kurva pabrikan menunjukkan konsumsi gas maksimum sekitar 55 Nm³/jam per burner, sehingga 2 burner penuh hanya sekitar 110 Nm³/jam. Pada beban normal pengeringan Anda (sekitar 60% firing), konsumsi aktual kemungkinan berada di kisaran 60–70 Nm³/jam total, yang cukup dekat dengan hasil perhitungan proses sebelumnya.

KESIMPULAN ENGINEERING

Hasil perhitungan menunjukkan bahwa penggunaan 2 unit BTN55GC Modulating memberikan total kapasitas 1.100 kW, sedangkan kebutuhan aktual pengeringan sekitar 655 kW. Burner bekerja pada kisaran 60% kapasitas sehingga modulasi tetap lebar, temperatur lebih stabil, kualitas tepung lebih konsisten, serta tersedia cadangan kapasitas yang cukup ketika kadar air bahan baku meningkat.

Tujuan Penggunaan Burner Modulating

Kesimpulan Studi Kasus

Untuk pengeringan tepung, burner modulating merupakan pilihan yang lebih aman dibanding burner 1-stage atau 2-stage.
Karena karakteristik tepung sangat sensitif terhadap perubahan temperatur, maka modulasi api yang halus sangat membantu menjaga kualitas produk.

STUDI BANDING

KOMPONEN PER BURNER BTN55GC

SPARE PART YANG HARUS DISTOK

DIAGRAM PANEL CONTROL TANPA PLC

SUPPLY 380VAC
      │
      ▼
 MAIN MCCB
      │
      ▼
 EMERGENCY STOP
      │
      ▼
 CONTROL MCB
      │
      ▼
 SELECTOR AUTO MANUAL
      │
      ▼
 PID TEMPERATURE CONTROLLER
      │
      ▼
 MODULATING OUTPUT 4-20mA
      │
      ▼
 SERVO MOTOR MODULATING
      │
      ▼
 GAS AIR RATIO CONTROL


INTERLOCK CHAIN

LOW GAS SWITCH
      │
HIGH GAS SWITCH
      │
AIR PRESSURE SWITCH
      │
FLAME RELAY
      │
OVER TEMPERATURE
      │
SAFETY RELAY
      │
BURNER ENABLE


START SEQUENCE

START PB
      │
      ▼
 BLOWER MOTOR
      │
      ▼
 PRE PURGE
      │
      ▼
 IGNITION TRANSFORMER
      │
      ▼
 PILOT FLAME
      │
      ▼
 MAIN GAS VALVE
      │
      ▼
 FLAME PROVEN
      │
      ▼
 MODULATING RUN


TEMPERATURE CONTROL

SENSOR PT100
      │
      ▼
 PID CONTROLLER
      │
      ▼
 4-20mA SIGNAL
      │
      ▼
 SERVO MOTOR
      │
      ▼
 GAS VALVE POSITION
      │
      ▼
 FLAME OUTPUT 101-550 kW

STUDI KASUS APLIKASI 2 UNIT BTN55GC MODULATING PADA ROTARY DRYER TEPUNG

Latar Belakang

Sebuah industri pengolahan tepung berencana meningkatkan kualitas dan kestabilan proses pengeringan menggunakan sistem Rotary Dryer berbahan bakar CNG. Produk yang diproses memiliki kadar air awal relatif tinggi sehingga diperlukan sistem pembakaran yang mampu menjaga temperatur pengeringan secara stabil dan presisi.

Berdasarkan layout proses, sistem terdiri dari dua unit Rotary Dryer dan satu unit Rotary Cooler. Masing-masing Rotary Dryer dilengkapi satu unit burner BTN55GC Modulating yang berfungsi sebagai sumber energi panas utama.

Data Operasional

Permasalahan yang Umum Terjadi

Pada sistem pengeringan tepung menggunakan burner konvensional tipe On-Off atau High-Low sering ditemukan beberapa permasalahan operasional seperti fluktuasi temperatur yang tinggi, kadar air produk yang tidak konsisten, terbentuknya produk yang terlalu kering pada sebagian area, serta masih tingginya kadar air pada sebagian produk lainnya.

Kondisi tersebut menyebabkan kualitas produk tidak seragam dan meningkatkan risiko penolakan produk oleh pelanggan.

Solusi yang Diterapkan

Untuk mengatasi permasalahan tersebut digunakan dua unit BTN55GC Modulating yang bekerja secara independen pada masing-masing Rotary Dryer. Sistem burner dikendalikan menggunakan PID Temperature Controller yang mengatur posisi servo motor modulating berdasarkan suhu aktual proses.

Ketika kadar air bahan baku meningkat, sistem akan secara otomatis menaikkan output burner secara bertahap. Sebaliknya ketika kadar air bahan baku menurun atau temperatur mulai meningkat, burner akan menurunkan output secara perlahan tanpa terjadi lonjakan temperatur yang signifikan.

Analisa Kapasitas Burner

Keunggulan BTN55GC Modulating pada Pengeringan Tepung

Hasil Evaluasi

Berdasarkan hasil perhitungan kebutuhan panas, analisa kapasitas burner, evaluasi kurva performa BTN55GC, dan karakteristik proses pengeringan tepung, penggunaan dua unit BTN55GC Modulating dinilai sangat sesuai untuk aplikasi ini.

Total kapasitas burner sebesar 1.100 kW memberikan cadangan daya yang cukup untuk mengantisipasi perubahan kadar air bahan baku maupun peningkatan kapasitas produksi di masa mendatang. Pada kondisi operasi normal, burner bekerja pada kisaran 55% hingga 65% kapasitas sehingga sistem modulasi dapat bekerja optimal.

Dengan penerapan sistem modulating dan kontrol PID temperatur, kualitas tepung dapat dipertahankan secara konsisten, konsumsi CNG lebih efisien, serta risiko produk basah maupun gosong dapat diminimalkan secara signifikan.

Kesimpulan Studi Kasus

Penggunaan dua unit BTN55GC Modulating pada sistem Rotary Dryer tepung kapasitas 1.500 kg/jam merupakan solusi yang layak secara teknis, efisien secara operasional, dan aman untuk menjaga stabilitas proses pengeringan. Sistem ini mampu memberikan kontrol temperatur yang lebih baik dibandingkan burner konvensional sehingga sangat direkomendasikan untuk aplikasi pengeringan tepung yang membutuhkan kualitas produk yang konsisten.

REKOMENDASI AKHIR

Untuk kapasitas 1.500 kg/jam dengan moisture 32% menjadi 8%, penggunaan 2 unit BTN55GC Modulating merupakan konfigurasi yang layak dan aman.
Kontrol temperatur harus menggunakan PID Controller dan Servo Modulating aktif.
Konfigurasi ini jauh lebih cocok untuk pengeringan tepung dibanding burner High-Low atau On-Off karena mampu menjaga kestabilan kadar air akhir produk dan mencegah terjadinya tepung basah maupun gosong.

diganti dari BTN55GC (101–550 kW) menjadi BTN40GC (70–400 kW), maka kesimpulannya berubah cukup signifikan.

Berdasarkan katalog yang Anda upload sebelumnya:

STUDI KASUS BTN40GC VS BTN55GC

Data Aktual Dryer

Kebutuhan Panas Aktual

Dari perhitungan massa dan energi:

STUDI BANDING KAPASITAS

Jika menggunakan 2 x BTN40GC

Jika menggunakan 2 x BTN55GC

PENGARUH PRESSURE DRUM

Ini bagian yang sering terlewat.

Kurva katalog burner berlaku pada:

Furnace Back Pressure

Rotary Dryer 950 mm x 7.500 mm

Biasanya:

Jika tekanan ruang bakar naik:

Kapasitas burner turun.

BTN40GC

Dari kurva tipikal:

BTN55GC

KAPASITAS AKTUAL DI ROTARY DRYER

Asumsi pressure operasi:

2 mbar

2 x BTN40GC

Margin tinggal:

760 - 655 = 105 kW

Hanya sekitar 16%.

2 x BTN55GC

Margin:

1040 - 655 = 385 kW

TURNDOWN MODULATING

BTN40GC

BTN55GC

Secara modulasi:

BTN40GC sedikit lebih lebar.

KONSUMSI LISTRIK

BTN40GC

Total:

0,74 kW

BTN55GC

Total:

0,84 kW

Perbedaan listrik hampir tidak signifikan.

KONSUMSI CNG

Pada kebutuhan aktual:

655 kW

Dengan efisiensi 90%

CNG ≈ 76 - 78 Nm³/jam

Baik BTN40GC maupun BTN55GC akan mengonsumsi gas yang hampir sama pada beban yang sama.

Yang berbeda adalah:

• BTN40GC bekerja sekitar 80–85% load.
• BTN55GC bekerja sekitar 55–65% load.

TABEL EVALUASI ENGINEERING

Kesimpulan Teknik

Untuk kapasitas aktual 1.500 kg/jam, MC 32% menjadi 8%, drum Ø950 × 7.500 mm, 2 dryer dan 2 burner, maka:

• 2 × BTN40GC masih bisa digunakan, tetapi sudah mendekati batas kapasitas ketika pressure drum, fouling cyclone, perubahan MC bahan baku, atau penurunan tekanan CNG terjadi.
• 2 × BTN55GC lebih aman, terutama untuk menjaga temperatur stabil saat moisture bahan baku naik dan saat operasi jangka panjang.
• Jika target utama adalah menghindari tepung basah atau gosong, maka faktor paling penting tetap burner modulating + PID temperature control + pressure balance exhaust fan, bukan sekadar ukuran burner. Untuk aplikasi tepung, BTN55GC memberi ruang modulasi dan cadangan panas yang lebih nyaman secara engineering.

PT Indira Mitra Boiler
Industrial Heating System Specialist
Office:Emerald Residence Sepatan Ruko 8i, Kosambi Tangerang
Phone: (021) 352 95874
WhatsApp : +62 813-8866-6204 (Ratman Bejo)
Workshop : Tangerang – Indonesia
Website : www.indiramitraboiler.co.id
Website : www.burner.co.id
Email : info@indira.co.id | idmratman@gmail.com
YouTube : https://www.youtube.com/@Bejoburnerindonesia