Studi Kasus Rotary Dryer Tepung Tapioka.

Supply & Service BEJO Burner FS20 – PT Nutrigrain Pangan Industri

PT Indira Mitra Boiler menerima pekerjaan supply, service, modifikasi, dan upgrade sistem pemanas industri untuk aplikasi rotary dryer tepung tapioka. Sistem dapat dibuat mulai dari manual, semi analog, analog modulating, sampai otomatis PLC / SCADA, menyesuaikan kebutuhan proses, kondisi mesin existing, dan dana customer.

Gambar Diagram drum Oven tepung

Diagram P&ID Rotary Dryer Tepung Tapioka menggunakan BEJO Burner FS20 Progressive Modulating.Sistem dilengkapi gas train, blower VSD, servo motor damper, ID Fan, air pressure switch,safety interlock, sensor temperatur, dan burner control panel untuk proses pengeringan yang stabil,aman, dan hemat energi.

Video ini menampilkan proses kerja Drum Oven Dry

yang digunakan untuk mengeringkan tepung tapioka hingga mencapai kadar air yang sesuai standar. Pada awal proses, tepung tapioka basah dimasukkan ke dalam ruang pengering. Selanjutnya, udara panas yang dihasilkan oleh burner atau sistem pemanas dialirkan secara merata ke dalam drum yang berputar. Putaran drum membantu mengaduk dan menyebarkan tepung sehingga proses pengeringan berlangsung lebih cepat dan merata.

Selama proses berlangsung, temperatur dan aliran udara dikontrol agar kualitas tepung tetap terjaga tanpa mengalami perubahan warna atau kerusakan sifat fisiknya. Setelah kadar air mencapai target, tepung dikeluarkan dari drum dan siap untuk proses pendinginan, pengayakan, serta pengemasan.

Penggunaan Drum Oven Dry memberikan beberapa keuntungan, seperti waktu pengeringan yang lebih singkat, distribusi panas yang merata, kapasitas produksi yang tinggi, serta hasil tepung tapioka yang lebih konsisten dan memenuhi standar kualitas industri.

1. Sistem Utama Rotary Dryer Tepung Tapioka

Pada mesin rotary dryer, panas dari burner masuk ke drum pengering. Material tepung tapioka bergerak di dalam drum sambil diputar oleh gearbox. Udara panas membawa uap air keluar melalui ID Fan menuju ducting dan cerobong.

Komponen utama sistem:

• BEJO Burner FS20 atau burner kapasitas lebih besar
• FD Fan / blower udara pembakaran
• ID Fan exhaust gas
• Drum rotary dryer
• Gearbox dan motor penggerak drum
• Conveyor feeding material
• Hopper material
• Damper manual atau servo modulating
• Panel kontrol burner
• Sensor temperatur
• Pressure switch udara
• VSD motor blower / ID Fan
• PLC atau SCADA bila diperlukan

2. Permasalahan Existing di Lapangan

Permasalahan yang ditemukan pada sistem adalah damper ID Fan belum menggunakan servo motorized modulating. Padahal rotary dryer sudah menggunakan VSD, sehingga kontrol udara seharusnya dibuat lebih presisi.

Jika VSD sudah terpasang tetapi damper masih manual, maka sistem belum bekerja secara modulating penuh. Akibatnya temperatur dryer bisa naik turun, airflow tidak stabil, dan operator harus sering melakukan penyetelan manual.

Dampak masalah:

• Temperatur rotary dryer tidak stabil
• Panas masuk terlalu kasar
• Kadar air tepung tidak seragam
• Bahan bakar lebih boros
• Kualitas tepung menurun
• Risiko overheat pada dryer
• Sistem belum aman karena airflow belum dipantau optimal

3. Rekomendasi Damper Servo Modulating

Untuk sistem rotary dryer yang sudah memakai VSD, damper sebaiknya menggunakan servo motorized modulating. Servo damper dapat membuka dan menutup secara bertahap mengikuti kebutuhan temperatur dan tekanan udara.

Rekomendasi kontrol:

• ID Fan menggunakan VSD
• Damper ID Fan menggunakan servo modulating
• FD Fan / blower burner menggunakan VSD atau damper servo
• Sensor temperatur dipasang di inlet dan outlet dryer
• Pressure switch udara dipasang sebagai safety interlock
• Semua sinyal masuk ke burner control panel atau PLC

Dengan sistem ini, panas lebih halus, tekanan lebih stabil, dan hasil pengeringan lebih akurat.

4. Rumus Dasar Perhitungan Panas Rotary Dryer

4.1 Menghitung Beban Panas Material

Rumus dasar:

Q = m × Cp × ΔT

Keterangan:

• Q = kebutuhan panas material
• m = massa material
• Cp = panas jenis material
• ΔT = selisih temperatur awal dan akhir

Untuk tepung tapioka, perhitungan ini digunakan untuk memperkirakan kebutuhan panas menaikkan temperatur material sebelum air diuapkan.

4.2 Menghitung Panas Penguapan Air

Rumus:

Q evaporasi = m air × hfg

Keterangan:

• m air = jumlah air yang harus diuapkan
• hfg = panas laten penguapan air

Pada proses pengeringan tepung, beban panas terbesar biasanya berasal dari proses penguapan kadar air.

4.3 Total Kebutuhan Panas Dryer

Rumus sederhana:

Q total = Q material + Q evaporasi + Q loss

Q loss adalah rugi panas dari body drum, ducting, udara buang, dan radiasi.

Untuk desain awal, rugi panas dapat diasumsikan sekitar 15–30%, tergantung insulasi dan kondisi mesin.

5. Perhitungan Dasar Kapasitas Burner

Rumus:

Kapasitas burner = Q total / efisiensi sistem

Jika efisiensi sistem rotary dryer diasumsikan 70–85%, maka kapasitas burner harus lebih besar dari kebutuhan panas aktual.

Contoh pilihan burner:

• Sistem kecil: BEJO FS20
• Sistem medium: BEJO FS30 / BTN series
• Sistem besar: BEJO modulating burner
• Sistem presisi: progressive modulating burner turndown ratio minimal 1:5 bahkan ada type serie 1;30 tudown Ratio flame

Untuk rotary dryer tepung, disarankan menggunakan burner progressive modulating agar panas lebih soft dan tidak menghentak ke material.

6. Perhitungan ID Fan

ID Fan berfungsi menarik udara panas dan uap air keluar dari rotary dryer.

Rumus dasar airflow:

Q udara = A × V

Keterangan:

• Q udara = debit udara
• A = luas penampang ducting
• V = kecepatan udara

Rumus daya fan:

P = Q × ΔP / η

Keterangan:

• P = daya fan
• Q = debit udara
• ΔP = tekanan statis
• η = efisiensi fan

Jika ID Fan terlalu kecil, uap air tidak terbuang sempurna. Jika terlalu besar, panas cepat terhisap keluar dan bahan bakar boros.

Solusi PT Indira Mitra Boiler:

• ID Fan menggunakan VSD
• Tambah servo damper modulating
• Tambah pressure transmitter
• Tambah temperatur sensor di outlet dryer
• Integrasi ke panel kontrol

7. Perhitungan FD Fan / Blower Burner

FD Fan atau blower burner memasok udara pembakaran.

Rumus dasar kebutuhan udara pembakaran:

Udara aktual = udara teoritis × excess air

Excess air biasanya disesuaikan saat commissioning. Jika udara kurang, api menjadi merah dan pembakaran tidak sempurna. Jika udara terlalu besar, panas terbuang dan efisiensi turun.

Rekomendasi:

• Gunakan air pressure switch
• Gunakan damper servo untuk burner modulating
• Setting combustion dengan flue gas analyzer
• Pastikan tekanan udara stabil sebelum burner ignition

8. Perhitungan Putaran Drum Rotary Dryer

Rumus putaran drum:

RPM drum = RPM motor / rasio gearbox

Contoh:

Jika motor 1450 rpm dan gearbox ratio 1:50:

RPM drum = 1450 / 50 = 29 rpm

Namun rotary dryer biasanya membutuhkan putaran lebih rendah. Maka perlu tambahan sprocket, pulley, atau gearbox ratio yang sesuai.

Faktor yang mempengaruhi putaran drum:

• Diameter drum
• Panjang drum
• Kemiringan drum
• Kapasitas material
• Waktu tinggal material
• Kadar air awal
• Target kadar air akhir

Jika putaran terlalu cepat, material cepat keluar dan belum kering. Jika terlalu lambat, material bisa terlalu panas dan menggumpal.

9. Perhitungan Conveyor dan Hopper

Conveyor berfungsi mengatur feeding material ke rotary dryer.

Rumus kapasitas conveyor sederhana:

Kapasitas = luas penampang material × kecepatan conveyor × densitas material

Untuk hopper, yang perlu diperhatikan:

• Kapasitas tampung material
• Sudut kemiringan hopper
• Risiko bridging atau material menggumpal
• Sistem feeding stabil
• Sensor level jika menggunakan kontrol otomatis

Rekomendasi:

• Tambahkan inverter pada conveyor
• Tambahkan level sensor pada hopper
• Tambahkan interlock agar burner menyesuaikan kapasitas feeding
• Jika feeding turun, burner otomatis turun
• Jika feeding berhenti, burner masuk low fire atau stop aman

10. Pilihan Sistem Panel Kontrol

A. Sistem Manual

Cocok untuk budget terbatas.

Karakteristik:

• Burner ON/OFF manual
• Damper manual
• Temperatur dipantau operator
• Setting gas dan udara manual

Kelebihan:

• Biaya lebih murah
• Mudah dioperasikan
• Cocok untuk proses sederhana

Kekurangan:

• Tidak presisi
• Boros bahan bakar
• Bergantung pada operator
• Risiko temperatur naik turun

B. Sistem Semi Analog

Cocok untuk upgrade ringan.

Karakteristik:

• Temperatur controller digital
• Burner two stage atau high-low
• Damper sebagian masih manual
• Safety interlock mulai ditambahkan

Kelebihan:

• Lebih stabil dari manual
• Biaya masih ekonomis
• Cocok untuk retrofit

C. Sistem Analog Modulating

Cocok untuk proses yang membutuhkan stabilitas panas.

Karakteristik:

• Sinyal kontrol 4–20 mA
• Servo damper modulating
• Burner progressive modulating
• Temperatur otomatis naik turun mengikuti set point

Kelebihan:

• Panas lebih halus
• Bahan bakar lebih hemat
• Temperatur lebih stabil
• Cocok untuk rotary dryer tepung

D. Sistem PLC / SCADA

Cocok untuk pabrik yang membutuhkan kontrol presisi dan monitoring lengkap.

Karakteristik:

• Kontrol berbasis PLC
• HMI touchscreen
• SCADA monitoring
• Data logging temperatur
• Alarm history
• Interlock lengkap
• Bisa remote monitoring

Kelebihan:

• Sistem paling presisi
• Mudah dianalisa
• Cocok untuk produksi besar
• Bisa dikembangkan untuk laporan produksi

11. Pilihan Burner Sesuai Sistem Kontrol

Manual / Semi Manual

Pilihan burner:

• BEJO FS20 one stage
• BEJO FS20 two stage

Cocok untuk sistem sederhana dengan kebutuhan panas tidak terlalu berubah-ubah.

Semi Analog

Pilihan burner:

• BEJO FS20 two stage
• BEJO FS series high-low
• BEJO oil/gas burner sesuai kapasitas

Cocok untuk customer yang ingin upgrade dari manual tetapi belum perlu PLC.

Analog Modulating

Pilihan burner:

• BEJO progressive modulating gas burner
• BEJO modulating oil burner
• BEJO dual fuel burner modulating

Cocok untuk rotary dryer yang membutuhkan panas stabil.

PLC / SCADA

Pilihan burner:

• BEJO progressive modulating burner
• BEJO gas burner modulating
• BEJO dual fuel burner
• Burner dengan actuator servo dan sinyal 4–20 mA
• Burner dengan integrasi PLC, HMI, dan SCADA

Cocok untuk sistem otomatis penuh.

12. Safety Interlock yang Disarankan

Untuk rotary dryer tepung tapioka, safety interlock minimal meliputi:

• Air pressure switch FD Fan
• Gas low pressure switch
• Gas high pressure switch
• Flame detector
• Over temperature protection
• Emergency stop
• Motor overload
• ID Fan running feedback
• FD Fan running feedback
• Conveyor running feedback
• Hopper level switch
• Dryer high temperature alarm
• Burner lockout alarm

Prinsip keselamatan:

Burner tidak boleh menyala jika airflow tidak cukup, ID Fan belum running, gas pressure tidak aman, flame detector error, atau temperatur dryer sudah melebihi batas aman.

13. Solusi PT Indira Mitra Boiler

PT Indira Mitra Boiler dapat membantu pekerjaan pemanas industri mulai dari sistem sederhana sampai sistem otomatis lengkap.

Layanan yang dapat dikerjakan:

• Supply BEJO Burner FS20
• Service burner existing
• Modifikasi burner manual ke otomatis
• Upgrade damper manual ke servo modulating
• Pemasangan VSD FD Fan dan ID Fan
• Pembuatan panel kontrol burner
• Integrasi temperature controller
• Integrasi PLC dan HMI
• Integrasi SCADA
• Setting combustion
• Test commissioning
• Training operator
• Supply spare part burner
• After sales service

Sistem dapat disesuaikan dengan kebutuhan customer, kondisi mesin existing, target produksi, dan budget yang disiapkan.

14. Kesimpulan Engineering

Untuk aplikasi rotary dryer tepung tapioka, sistem pemanas tidak cukup hanya memasang burner. Sistem harus dihitung dan dikontrol sebagai satu paket antara burner, FD Fan, ID Fan, damper, gearbox, conveyor, hopper, panel kontrol, dan safety interlock.

Jika customer membutuhkan solusi ekonomis, sistem manual atau semi analog masih dapat digunakan. Namun, untuk hasil pengeringan yang stabil, hemat energi, dan presisi, pilihan terbaik adalah menggunakan burner progressive modulating, servo motorized damper, VSD ID Fan, air pressure switch, serta kontrol berbasis analog modulating atau PLC.

PT Indira Mitra Boiler siap menerima pekerjaan pemanas industri dari level manual sampai PLC / SCADA, sesuai kebutuhan proses, tingkat akurasi, dan dana yang tersedia.

📞 Office: (021) 352 95874
📱 WhatsApp: +62 813-8866-6204 (Ratman Bejo)
🌐 www.indiramitraboiler.co.id
🌐 www.burner.co.id
📧 info@indira.co.id
📧 idmratman@gmail.com
🏭 Workshop: Tangerang – Indonesia
▶️ Subscribe YouTube:
https://www.youtube.com/@Bejoburnerindonesia