PERANCANGAN MESIN PENGERING PAKAIAN KAPASITAS 15 KG / PROSES BERBAHAN BAKAR LPG SKRIPSI Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin Disusun Oleh : RIO DERMAWAN 201010120311039 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2016 i
iii
iv
v
vi
KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada kehadirat Allah SWT yang mana hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayah-nya laporan tugas akhir dengan judul PERANCANGAN MESIN PENGERING PAKAIAN KAPASITAS 15 KG / PROSES BERBAHAN BAKAR GAS LPG ini akhirnya dapat terselesaikan. Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut terasa ringan dan dapat teratasi. Oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan terima kasih atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk, ide, saran, serta bimbingan berupa apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi ini.ungkapan terima kasih tersebut disampaikan kepada : 1. Kedua orang tua yang selalu memberikan support yang tiada hentinya dan selalu mendo akan, mengingatkan akan pesan-pesannya yang takkan terlupakan. 2. Bapak Murjito, ST. MT. Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan skripsi ini dilakukan. 3. Ibu Dini Kurniawati, ST. MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya skripsi ini. 4. Bapak/Ibu Dosen dan staff yang ada di Jurusan Teknik Mesin telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis secara langsung maupun tidak langsung. ix
5. Teman-teman sebimbingan, rekan-rekan laboraturium di lingkungan Teknik Mesin, serta teman-teman seangkatan Teknik Mesin 2010 A,B, C dan D. 6. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak atas bantuan kalian semuannya. Dalam penyusunan skripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak terbahas. Oleh sebab itu, segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT memberikan sifat Rahim-Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan penyusun berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca. Malang, 15 Januari 2016 Rio Dermawan x
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL i POSTER..ii LEMBAR PENGESAHAN iii LEMBAR ASISTEN...iv LEMBAR PERNYATAAN....vi ABSTRAKSI...vii KATA PENGANTAR.. ix DAFTAR ISI....xi DAFTAR GAMBAR...xv DAFTAR TABEL..xvi BAB I PENDAHULUAN.1 1.1 Latar Belakang.1 1.2 Rumusan Masalah 3 1.3 Tujuan Perancangan 3 1.4 Manfaat Perancangan 3 1.5 Batasan Masalah 3 BAB II DASAR TEORI 4 2.1 Pengering 4 xi
2.2 Metode Pengeringan..6 2.2.1 Pengeringan Dengan Udara Panas 6 2.2.2 Pengeringan Dengan Uap Air 7 2.3 Perpindahan Panas 8 2.3.1 Perpindahan Panas Konduksi 9 2.3.2 Perpindahan Panas Konveksi..10 2.3.3 Perpindahan Panas Radiasi.11 2.4 Perhitungan Kadar Air Pakaian. 11 2.5 Perhitungan Kebutuhan Energi Selama Proses Pengeringan.12 2.6 Komponen Mesin Pengering.13 2.6.1 Blower.13 2.6.2 Burner.17 2.6.3 Switch Timer..18 2.6.4 Ruangan Pengering.19 2.6.5 Heat Excharger...20 2.6.5.1 Jenis-jenis Heat Excharger Berdasarkan Alirannya 21 2.6.5.2 Rumus Perhitungan Heat Excharger 23 BAB III METODE PERANCANGAN...25 3.1 Diagram Alir Perancangan 25 3.2 Studi Literatur 26 3.3 Pengambilan Data..26 3.4 Rancangan penelitian.27 3.5 Analisa Kebutuhan Energi Selama Proses Pengeringan.28 xii
3.6 Konsep Desain...29 BAB IV PERHITUNGAN..31 4.1 Kapasitas Pengering...31 4.2 Analisa Kadar Air..32 4.3 Analisa Kebutuhan Energi Selama Proses Pengeringan 33 4.3.1 Analisa Energi Pemanasan Pakaian (Qt)....33 4.3.2 Analisa Energi Pemanasan Udara Didalam Ruang Pengering (Qw)....34 4.3.3 Analisa Energi Penguapan Air Dalam Pakaian (Qi)..34 4.3.4 Kebutuhan Total Energi Selama Proses Pengeringan 35 4.4 Laju Perpindahan Panas.36 4.5 Analisa Kebutuhan Bahan Bakar Yang Dibutuhkan.40 4.6 Perhitungan Pipa Pemanas.41 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN......42 5.1 Kesimpulan 42 5.2 Saran..43 DAFTAR PUSTAKA..44 LAMPIRAN xiii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 : Skema sistem pengering (anekapengering.com) 4 Gambar 2.2 : Skema sistem pengeringan dengan udara panas 7 Gambar 2.3 : Skema sistem pengeringan dengan uap air.8 Gambar 2.4 : Blower sentrifugal (google.com/image/mesin pengering) 14 Gambar 2.5 : Gambar persamaan dalam perhitungan daya blower.16 Gambar 2.6 : Model burner pipa tray (www.shutterstock.com)...18 Gambar 2.7 : Gambar jenis control waktu ( google.com)...19 Gambar 2.8 : Rencana model ruangan pengering (Autodesk Inventor 2011).20 Gambar 2.9 : Gambar Aliran fluida Parallel flow dengan Counter flow.22 Gambar 2.10 : Gambar skema aliran fluida Compact Heat Excharger...23 Gambar 3.1 : Gambar Diagram Alir Perancangan...25 Gambar 3.2 : Desain gambar CAD ( Inventor 2011) Mesin Pengering Pakaian.30 xiv
TABEL Tabel 2.1 : Tabel efesiensi dari berbagai blower yang ada..15 Tabel 2.2 : Tabel HP ( Horse Power ) dan putaran motor ( rpm) blower yang bertekanan 50 Hz 15 xv
DAFTAR PUSTAKA Abdulillah, Kamaruddin. 2000. Pengeringan Industrial,Penerbit IPB Press.edisi,Terjemahan. Bogor. Cengel, Yunus A., Boles, Michael A. 2002. Thermodynamics : An Engineering Approach.4 th Edition.McGraw Hill. New York. Fellows, P. 1990. Food Processing Technology Principles and Practice. New York : Ellis Horwood. Holman, Jp.1998. Perpindahan Kalor. Penerbit Erlangga. Edisi Keenam. Jakarta. Moran, Michael J., Shapiro, Howard N. 2004. Termodinamika Teknik Jilid 1. Erlangga. Edisi Keempat. Jakarta. Moran, Michael J., Shapiro, Howard N. 2004. Termodinamika Teknik Jilid 2. Erlangga. Edisi Keempat. Jakarta. Rohsenow, Warren M., Choi, Harry Y. 1961. Heat, Mass, And Momentum Transfer.Prentice-hall, Inc. Englewood, New Jersey. Farel H, Napitupulu, ST.MT at all Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU, Junal Dinamis, Volume II, No. 10,Januari 2012 xvi