Disusun Oleh : REZA HIDAYATULLAH Pembimbing : Dedy Zulhidayat Noor, ST, MT, Ph.D.

Transkripsi

1 ANALISIS KENERJA OVEN PENGERING JAMUR TIRAM PUTIH BERBAHAN BAKAR LPG DENGAN VERIASI KEMIRINGAN SUDUT ALIRAN DALAM OVEN Disusun Oleh : REZA HIDAYATULLAH Pembimbing : Dedy Zulhidayat Noor, ST, MT, Ph.D.

2 LATAR BELAKANG Jamur yang melimpah Pengeringan secara konvensional Apabila terjadi hujan, pengeringan secara konvensional tidak dapat dilakukan Untuk memenuhi kebutuhan pangan Pengolahan jamur tiram putih Diperlukan desain pengeringan yang baru Oven berbahan bakar LPG untuk mengeringkan jamur tiram putih

3 RUMUSAN MASALAH Bagaimana proses perpindahan panas yang terjadi yang terjadi secara konduksi dan konveksi yang terjadi selama proses pengeringan jamur? Berapa besar kerugian panas yang terjadi selama proses pengeringan? Berapa besar kecepatan udara yang terjadi di cerobong? Bagaimana proses perpindahan massa untuk setiap pengaturan kemiringan sudut aliran? Berapa besar kerugian panas yang keluar melalui cerobong untuk setiap pengaturan kemiringan aliran? Berapa besar udara panas yang masuk ke pengering untuk setiap pengaturan kemiringan aliran? Berapa besar pemakaian massa bahan bakar LPG pengering untuk setiap pengaturan kemiringan aliran? Berapa besar massa yang hilang pada jamur tiram selama proses pengeringan berlangsung?

4 BATASAN MASALAH 1. Dalam perhitungan diasumsikan : Kondisi steady state. Permukaan plat penyerap rata. Efek radiasi diabaikan. Temperatur dan kelembaban udara diluar pengering dianggap konstan. 2. Penulis tidak membahas karakteristik aliran udara pengering yang melalui jamur tiram. 3. Penulis hanya membahas proses perpindahan panas dan perpindahan massa secara umum. 4. Penulis tidak membahas rancangan konstruksi alat dan kontrol. 5. Bahan yang diteliti sebagai bahan eksperimen pada perancangan ini adalah jamur tiram.

5 TUJUAN Menghasilkan rancang bangun oven dengan penambahan Glasswool untuk memperkecil kerugian panas agar tercipta sebuah oven yang mudah dioperasikan, dapat dikerjakan dengan teknologi sederhana dan perawatan mudah. Menganalisa kinerja oven dengan memvariasikan kemiringan aliran dalam oven. Membantu petani jamur agar tidak tergantung pada energi panas matahari dan mendapatkan hasil yang berkualitas lebih baik.

6 DIAGRAM ALIR TUGAS AKHIR Mulai Studi Literatur Perencanaan Alat Perakitan Alat Pengujian Hasil Pengujian [T( C), V(m/s), berat bahan(gr), Δh(mm), berat bahan bakar(kg) Tidak Ya Analisa Perhitungan dan Pembahasan Kesimpulan Selesai

7 MANFAAT PENELITIAN Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi sumbangan pemikiran bagi ilmu pengetahuan serta dapat memberikan informasi kepada masyarakat khususnya petani jamur tiram putih tentang kelayakan penggunaan oven berbahan bakar LPG untuk mengeringkan jamur tiram dibandingkan menggunakan metode pengeringan secara konvensional yang hanya memanfaatkan panas dari matahari.

8 Data Percobaan Alat Pengering jamur

9 Data Perhitungan Koefisien Konveksi DINDING DALAM DINDING DEPAN KEMIRINGAN 0 o (1) 0 o (2) 7.6 o (1) 7.6 o (2) hb W/m 2.K hsd1 W/m 2.K hsd2 W/m 2.K o (1) 13 o (2) DINDING BELAKANG DINDING KANAN DINDING KIRI DINDING ATAS hsb1 W/m 2.K hsb2 W/m 2.K hska1 W/m 2.K hka2 W/m 2.K hski1 W/m 2.K hski2 W/m 2.K htop1 W/m 2.K htop2 W/m 2.K

10 Tabel Hasil Perhitungan Q loss 0 o (1) 0 o (2) 7.6 o (1) 7.6 o (2) 13 o (1) 13 o (2) KEMIRINGAN W/m W/m W/m W/m W/m W/m DINDING DEPAN DINDING BELAKANG DINDING KANAN DINDING KIRI DINDING ATAS TOTAL

11 45 Grafik hasil perhitungan Q loss untuk setiap pengaturan kemiringan aliran Qloss (Watt) Sudut Kemiringan Aliran

12 Tabel Hasil Perhitungan Kecepatan Udara (V) KEMIRINGAN v m/s 0 o (1) o (2) o (1) o (2) o (1) o (2)

13 Grafik hasil perhitungan kecepatan aliran untuk setiap pengaturan kemiringan aliran 4,5 4 3,5 Kecepatan Aliran (m/s) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Sudut Kemiringan Aliran

14 Tabel Hasil perhitungan panas untuk menguapkan(q evap ) KEMIRINGAN Kg / s Q evap Watt 0 o (1) x o (2) x o (1) x o (2) x o (1) x o (2) x

15 Tabel Hasil perhitungan panas untuk menguapkan(q evap ) KEMIRINGAN Kg / s Q evap Watt 0 o (1) x o (2) x o (1) x o (2) x o (1) x o (2) x

16 7,64 Grafik hasil perhitungan Q evap untuk setiap pengaturan kemiringan aliran 7,62 7,6 Qevap (Watt) 7,58 7,56 7,54 7,52 Sudut Kemiringan Aliran

17 Tabel Hasil Panas yang Keluar Cerobong (Q out ) KEMIRINGAN Q out Watt 0 o (1) o (2) o (1) o (2) o (1) o (2)

18 6 Grafik hasil perhitungan Q out untuk setiap pengaturan kemiringan aliran 5,95 5,9 Qout (Watt) 5,85 5,8 5,75 Sudut Kemiringan Aliran

19 Tabel Hasil Panas yang Keluar melalui udara masuk Pengering (Q infiltrasi ) KEMIRINGAN Q infiltrasi Watt 0 o (1) o (2) o (1) o (2) o (1) o (2)

20 5 Grafik hasil perhitungan Q infiltrasi untuk setiap pengaturan kemiringan aliran 4,5 4 3,5 Qinfiltrasi (Watt) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Sudut Kemiringan Aliran

21 Tabel Hasil Perencanaan Pemakaian Bahan Bakar Tipe aliran Perencanaan Pemakaian Bahan Bakar (kg) 0 o (1) o (2) o (1) o (2) o (1) o (2)

22 0,0818 0,0816 Grafik hasil perhitungan Massa Bahan Bakar untuk setiap pengaturan kemiringan aliran Massa Bahan Bakar (Kg) 0,0814 0,0812 0,081 0,0808 0,0806 0,0804 0,0802 Sudut Kemiringan Aliran

23 Tabel Hasil Persentase Kehilangan Massa Posisi Kemiringan Aliran Prosentase Kehilangan Massa (%) 0 o (1) o (2) o (1) o (2) o (1) o (2)

24 Grafik hasil perhitungan Massa Bahan Bakar untuk setiap pengaturan kemiringan aliran Persentase Kehilangan Massa (%) degree (1) 0 degree (2) 7.6 degree(1) 7.6 degree(2) 13 degree(1) 13 degree(2) Sudut Kemiringan aliran

25 Tabel Hasil Panas yang Masuk (Q in ) KEMIRINGAN Qin Watt 0 o (1) o (2) o (1) o (2) o (1) o (2)

26 Grafik hasil perhitungan Q in untuk setiap pengaturan kemiringan aliran Qin (Watt) Sudut Kemiringan Aliran

27 Tabel Hasil Panas yang Tersimpan (Q st ) KEMIRINGAN Qst Watt 0 o (1) o (2) o (1) o (2) o (1) o (2)

28 374 Grafik hasil perhitungan Q ST untuk setiap pengaturan kemiringan aliran Qst (Watt) Sudut Kemiringan Aliran

29 Neraca Kesetimbangan Energi Q out Q st = Q in Q out Q loss Q loss Q evap Q st = Q in (Q loss + Q evap + Q out + Q infiltrasi ) Q st Q infiltrasi Q loss Q in

30 Kesimpulan 1. Hasil perhitungan kinerja oven didapat : Kerugian panas (Q loss ) yang terbesar yaitu 42.26W, terjadi pada saat kemiringan aliran 7,6 o (1). Kecepatan udara tertinggi saat melewati cerobong yaitu sebesar m/s, terjadi pada saat kemiringan aliran 13 o (1). Laju perpindahan massa dari bahan basah menjadi bahan kering (m) dan kalor penguapan (Q evap ) tebesar adalah x 10-6 kg/s dan 7.63 W terjadi pada saat kemiringan aliran 13 o (01). Panas yang masuk ke dalam pengering (Q in ) yang terbesar yaitu sebesar W, terjadi pada saat kemiringan aliran 0 o (02). Panas yang tersimpan dalam pengering (Qst) yang terbesar yaitu W, terjadi pada kemiringan aliran 0 o (02) Panas yang keluar melalui cerobong (Qout) terbesar yaitu W, terjadi pada kemiringan aliran 13 o (2). Panas yang keluar melalui udara masuk dalam pengering (Qinfiltrasi) yang terbesar yaitu W, terjadi pada kemiringan aliran 13 o (1). Oven paling efisien terjadi pada kemiringan aliran 13 o (01) karena hanya membutuhkan bahan bakar LPG sebesar 0,0838Kg dalam mengeringkan jamur selama 150 menit untuk menurunkan kadar air jamur sebesar 76,67% mendekati atau sesuai dengan target yaitu sisa kadar air jamur kering 10%. 2. Oven ini dapat bermanfaat bagi para petani jamur untuk menghemat biaya dan waktu pengeringan. 3. Desain oven yang sederhana mempermudah dalam proses perawatan.

31