Data awal yang diperlukan untuk mendesain belt conveyor adalah material yang akan dibawa dan kapasitas yang diinginkan. Selanjutnya engineer dapat mengikuti langkah-langkah pada Standard Conveyor Equipment  Manufacturers Association (CEMA) untuk menentukan size belt  yang sesuai.

Langkah-langkah menentukan size belt Conveyor  menurut CEMA adalah sebagai berikut:

1. Menentukan Surcharge Angle Material
2. Menentukan Density of material
3. Memilih idler shape
4. Menentukan speed Belt conveyor berdasarkan rekomendasi CEMA
5. Konversi kapasitas TPH ke ft3/hr
6. Konversi Ft3/hr ke Q100
7. Menentukan Lebar Belt Conveyor

Untuk dapat lebih memahami, mari kita ambil contoh  desain perhitungan Belt Conveyor untuk batubara dengan kapasitas 1000 ton per hour (TPH) yang digunakan untuk coal handling di Powerplant, berikut detail langkah-langkahnya.

1. Menentukan Surcharge angle Batu Bara

Surcharge angle suatu material dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Dari tabel dibawah, untuk batubara secara umum memililiki surcharge angle 25˚

2. Menentukan Density of Material

Density suatu Bulk material pasti bervariasi tergantung tipe, kondisi, dan ukuran batubara. Akan tetapi untuk perhitungan dibutuhkan satu nilai sebagai acuan. Cara terbaik mendapatkan nilai acuan tersebut adalah dengan cara pengukuran langsung sampling batu bara yang akan digunakan. Jika hal tersebutpun tidak memungkinkan karena sample nya sendiripun tidak ada, maka dapat menggunakan referensi CEMA standard 550 yang memuat hampir semua jenis bulk material yang ada. Tabel dibawah merupakan sample beberapa  bulk material yang ada di standard tersebut.

Dari tabel diatas dapat dilihat untuk batubara coal bituminus mined, density berkisar antara 45 – 55 lbf/ft3  (720 – 881 kg/m3), untuk desain misalkan diambil nilai tengah 800 kg/m3 atau 50  lbf/ft3.

Dari tabel diatas dapat dilihat data lain seperti  angle of repose dan maximum conveyor  inclination degree. Angle of repose adalah sudut antara antara titik puncak dan horizontal pada stockpile sebagai contoh untuk col bituminus mined sebesar 38˚, data ini dapat digunakan untuk menghitung volume stockpile. Sedangkan maximum conveyor inclination untuk batubara, menurut CEMA adalah 15˚ sehingga berdasarkan data tersebut berarti CEMA tidak merekomendasikan conveyor batubara didesain melebihi inclinasi lebih dari 15˚

3. Memilih idler shape

Secara umum idler shape pada belt conveyor ada beberapa tipe, troughing idler, flat idler, Vee idler, dan garlands.

Dari keempat tipe idler diatas troughing idler akan dapat mengalirkan tonase yang lebih banyak dari pada tipe yang lain sehingga paling banyak diaplikasikan. Dan troughing idler sendiri memiliki beberapa variasi sudut diantaranya 20˚, 35˚, dan 45˚. Misalkan pada kasus diatas dipilih troughing idler 35˚

4. Menentukan Speed Belt Conveyor

Parameter belt conveyor yang sangat penting  adalah lebar belt dan speednya. Penentuan speed akan sangat terkait pada pemilihan lebar beltnya. Pada speed yang tinggi, untuk mendapatkan kapasitas tertentu akan membutuhkan lebar belt yang lebih kecil dibandingkan speed yang rendah. Semakin rendah speed maka belt yang dibutuhkan semakin lebar, semakin lebar belt maka lebar idler dan struktur support pendukungnya pun bertambah lebar sehingga nilai inventasinya pun akan lebih besar. Oleh karena itu sebagai desainer conveyor harus sangat diperhatikan dalam menentukan speed ini

Pada standard CEMA terdapat rekomendasi pemilihan speed yang optimal untuk berbagai penggunaannya, dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Untuk kasus conveyor di Power generation plant, CEMA merekomendasikan bahwa maximum belt speed conveyor 500 fpm (2.54 m/s) dan 380 fpm (1.93m/s) untuk silo feed conveyor dan tripper belt conveyor.

5. Konversi kapasitas TPH ke ft3/hr

Dimana :

• Q= kapasitas yang diinginkan, dalam 1000 tph
• DF= design factor, untuk powerplant rekomendasi DF=1.2
• g = bulk density, 50 lbf/ft3

Sehingga:

Ft3/hr = 1000 tph x 2000x 1.2/ 50 = 48000 ft3/hr

6. Konversi Ft3/hr ke Q100

Q100 =48000 ft3/hr x 100 fpm/500 fpm = 9600

7. Penentuan Lebar Belt dari Tabel 4.4 -4.7

Tabel 4.4 – 4.7 adalah variasi nilai cross section area dan Q100 untuk berbagai macam lebar belt untuk troughing idler 20˚, 35˚, 45˚, dan flat

Untuk troughing idler 35˚dapat dilihat pada table 4.5, dengan menggunakan data pada langkah No.1 dimana surcharge angle 25˚, maka dapat dilihat pada kolom 25 untuk Q100 = 9600,berada pada baris diantara Belt width 36-42 inch, sehingga dapat dilakukan iterpolasi untuk mendapatkan nilai aktual belt widht

Interpolasi = 42+ (9600-8830)/(11699-8830)*(48-42)=43,61 inch = 1108 mm

Sedangkan dipasaran lebar belt conveyor tidak semua ukuran ada beberapa ukuran belt yang umum diantaranya 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, dst, sehingga belt yang dapat dipilih untuk kapasitas 1000 tph, dengan speed 2.5 m/s adalah ukuran 1200 mm

Abdul Manan

Mechanical Engineer in EPC Power Plant Company