PERANCANGAN MESIN PENGERING CENGKEH KAPASITAS 5 KG / PROSES MENGGUNAKAN TIPE TRAY DRYER TUGAS AKHIR Diajukan kepada Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin Disusun Oleh: AHMAT IRFAN JAZULI NIM : 201010120311152 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2016
KATA PENGANTAR Assalamu alaikum. Wr. Wb. Dengan segala kerendahan hati penyusun memanjatkan puji syukur Alhamdulilah kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat dan karunia-nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir. Dalam proses penyusunan tugas akhir yang berjudul Perancangan Mesin Pengering Cengkeh Kapasitas 5kg/ proses menggunakan tipe Tray Dryer, penyusun mendapatkan masukan yang menunjang dari berbagai pihak, sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Untuk itu tidak lupa penyusun mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ibu saya yang selalu tidak bosan mensuport, dan telah memberikan dorongan doa serta moril dan materil, untuk terus menyelesaikan studi saya ini. 2. Bapak Ir. Herry Suprianto, MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan dorongan dan bantuan pemikiran sehingga memingkinkan terselesaikannya tugas akhir ini. 3. Bapak Ir. Ali mokhtar, MT. selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan dorongan dan bantuan pemikiran sehingga memingkinkan terselesaikannya tugas akhir ini. 4. Bapak Ir. Daryono,MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang. 5. Semua Dosen Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang yang membantu kelancaran belajar saya, sampai selesai studi saya.
6. Kakak-kakak saya yang tidak lelah memberikan dukungan moril, meteril kepada saya, sehingga saya bisa menyelesaikan studi saya. 7. Saudara, kerabat saya yang juga tidak merasa lelah memberikan support dan menanyakan kapan lulus kepada saya, sehingga bisa menyelesaikan studi saya. 8. Sahabat-sahabat saya, Sapol, Sombeg, Soying, Bonek, Jembling yang tidak lelah memberikan masukan, bantuan, semangat, dukungan apapun itu mulai dari awal kenal sampai sekarang. Terima kasih sahabat PWR yang memberikan kebaikan kepada saya. Sehingga bisa menyelesaikan studi kita. you all best friend. 9. Teman-teman angkatan 2010 terutama kelas D 2010 dan semua orang yang ada di Jurusan Teknik Mesin yang telah membantu juga menyelasaikan studi saya. 10. Orang terdekat saya yang tidak lelah memberikan support dan semangat kepada saya sehingga studi saya bisa selesai. Besar harapan kami semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penyusun sendiri, bagi pembaca pada umumnya serta mahasiswa teknik mesin pada khusunya. Semoga Allah SWT selalu merendahkan hati dan pikiran kita atas segala pengetahuan yang telah kita mikiki, Amien. Wassalamu alaikum. Wr.Wb Malang, 23 Januari 2016 Ahmat Irfan Jazuli
DAFTAR ISI COVER.... i POSTER........ ii LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI.......iii LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR......iv LEMBAR PERNYATAAN.... v ABSTRAKSI.... vi KATA PENGANTAR....vii DAFTAR ISI.. viii DAFTAR TABEL.... xi DAFTAR GAMBAR. xii DAFTAR LAMPIRAN xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang........1 1.2 Rumusan Masalah........2 1.3 Tujuan Perancangan.....3 1.4 Manfaat Perancangan...... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Cengkeh........ 4 2.2 Perlakuan Pasca Panen Cengkeh....... 6 2.3 Tahap Pengeringan........ 7 2.4 Faktor- faktor Yang Mempengaruhi Pengeringan......... 9 2.5 Proses Perpindahan Kalor......... 11 2.5.1 Perpindahan kalor secara konduksi...... 11 2.5.2 Perpindahan Kalor secara Konveksi.... 13 2.5.3 Perpindahan Panas Radiasi... 15 2.6 Klasifikasi Alat Penukar Kalor....... 17 2.7 Klasifikasi penukar kalor berdasarkan susunan aliran fluida.... 19 2.7.1 Pertukaran panas dengan aliran searah (cocurrent/parallel flow)......... 19 2.7.2 Pertukaran panas dengan aliran berlawanan Arah (counter current/ flow)........ 20 2.7.3 Pertukaran panas dengan aliran silang ( cross flow )... 21 2.8 Analisa Efektivitas Alat Penukar Kalor Dengan Pendekatan LMTD... 22 2.9 Aplikasi dari plate Heat Exchanger.... 23 2.9.1 Untuk mendinginkan aliran proses........ 24 2.9.2 Untuk memanaskan aliran proses... 24 2.9.3 Untuk bertukar panas antara aliran proses panas dan dingin...... 24 BAB III METODOLOGI PERANCANGAN 3.1 Diagram Alir Perancangan.... 25 3.2 Jenis Pengering........ 26
3.3 Konsep Desain........ 28 3.4 Posisi Pemanasan.... 28 3.5 Analisa dan Kesimpulan......... 29 BAB IV PERHITUNGAN PERANCANGAN 4.1 Data Perancangan.... 30 4.2 Perhitungan Dimensi Ruang Pengering..... 30 4.3 Perhitungan Beban Kalor....... 32 4.3.1 Panas Pemanasan Untuk Menguapkan Air Dalam Bahan ( Q 1 )....... 32 4.3.2 Panas penguapan untuk menguapkan air dalam bahan pada suhu 59 0 C ( Q 2 )........ 33 4.4 Perhitungan beban pemanas nampan....... 33 4.4.1 Komponen yang terdapat dalam ruang pengering.... 33 4.4.2 Panas komponen tray dalam ruang pengering..... 34 4.4.3Panas pada dinding dalam (Q 5 ).... 35 4.4.4Beban pemanasan (Q p )..... 40 4.5 Kecepatan massa udara yang dibutuhkan di dalam ruang pengering... 45 4.6 Perhitungan jumlah pipa pemanasan ( n )........ 47 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN. 52 5.1. Kesimpulan...52 5.2 Saran...53 DAFTAR PUSTAKA. 54
DAFTAR LAMPIRAN Daftar Riwayat Hidup Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4 Lampiran 5 Power point Naskah Publikasi Gambar kerja
DAFTAR TABEL Daftar Tabel 2-1 Konduktivitas Termal Berbagai Bahan pada 0 C.... 16 Tabel 4.1 : tebel T, ρ dan Cp.. 46
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Tanaman cengkeh ( sizygium aromaticum )...... 5 Gambar 2.2 Proses pengeringan cengkeh...... 6 Gambar 2.3 Perpindahan panas konduksi pada dinding...... 12 Gambar 2.4 Perpindahan panas konveksi.... 14 Gambar 2.5 Perpindahan Panas Konveksi... 15 Gambar 2.6 Perpindahan panas radiasi.... 15 Gambar 2.7 Aliran parallel flow dan profil temperature.. 19 Gambar 2.8 Aliran counter flow dan profil temperature. 21 Gambar 2.9 Aliran cross flow dan profil temperature..... 22 Gambar 2.10 Contoh gambar heat exchanger tipe plat.... 24 Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan... 25 Gambar 3.2 Konsep desain...... 28 Gambar 5.1 Desain gambar...... 53
DAFTAR PUSTAKA Agung, Wahyunanto. 2002 Uji performasi alat pengering cengkeh. Anonym, 2012. Pedoman Teknis Rehabilitasi Tanaman Cengkeh. Jakarta. Anonym, 2013. Tabel massa jenis dan berat jenis. Anonym, 2014. Makalah Panen dan Pasca Panen, blog.blogspot.com/2012/10/ penanganan-pasca-panen-pada. Dedi. 2013. panen dan pasca panen cengkeh Fachrul, 2014. makalah tekhnologi dan pasca panen cengkeh. Holman, JP. 1994 Perpindahan kalor. Jakarta : Erlangga. Ishak, 2013. Model pengeringan lapisan tipis cengkeh. Kementrian Pertanian http://www.lablink.or.id./env/agro/cengkeh/cengkehpanen.htm. (Diakses pada november 2014) Nanan Nurdjannah Cengkeh, Syzygium aromaticum minyak cengkeh, diversifikasi produk. 11 jan 2015 15:38. Pengembangan.http://balittri.litbang.go.id/database/unggulan/bookletcengkeh. Diakses pada tanggal 11 jan 2015. Suharto, Ir. 1991. Teknologi Pengawetan Pangan. Jakarta : Rineka Cipta.