KARYA AKHIR RANCANG BANGUN KONSTRUKSI ALAT PENGERING VAKUM

KARYA AKHIR RANCANG BANGUN KONSTRUKSI ALAT PENGERING VAKUM

OLEH : HENDRIK DONAL PARAPAT

045202034

KARYA AKHIR YANG DIAJUKAN UNTUK MEMENUHI SYARAT MEMPEROLEH GELAR SARJANA SAINS TERAPAN

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI PROGRAM DIPLOMA-IV FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009.

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir dengan judul “Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum”. Karya Akhir ini merupakan syarat yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan program studi Teknologi Mekanik Industri (D-IV) di Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara. Dalam kegiatan penulisan untuk menyelesaikan Karya Akhir ini, saya sebagai penulis telah banyak mendapat bantuan berupa bimbingan, arahan dan saran dari berbagai pihak. Untuk itu maka dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Mulfi Hazwi Msc, sebagai Dosen Pembimbing penulis sekaligus Koordinator Program Studi Teknologi Mekanik Industri Program DiplomaIV, FT-USU. 2. Bapak Dr.Ing.Ikhwansyah Isranuri, selaku ketua program studi TeknologiMekanik Industri Program Diploma-IV FT-USU 3. Bapak Tulus Burhanuddin ST.MT,selaku sekretaris program studi TeknologiMekanik Industri 4. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara. 5. Pegawai Departemen Teknik Mesin kak Is, bang Syawal dan bang Izhar Fauzi. 6. Orang tua saya Bapak Guramin Parapat dan ibu Rosmeri Sitompul serta Keluarga yang sangat saya cintai yang telah banyak memberikan perhatian, nasihat, doa, dan dukungan baik moril maupun materil. 7. Bapak Dr.Ir Ilmi Abdulla Msc, bang Bambang Sulistyo Handoko ST, Muhammad Yusuf ST dan Danar Hadi yang telah banyak memberikan waktu, saran dan dukungan dalam penyelesaian alat pengering vakum ini. 8. Rekan satu tim saya dalam penelitian Ramansyah Putra.


9. Teman-teman stambuk ’04 Julfan, Fiqri, Samsul, Nofan, Arsyi, Inal, Wahyu , Jefri, Iqbal, Franklin, Tulus, Rohancen, Arwindren, serta semua pihak dan teman-teman lain yang tidak bisa namanya disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna adanya, karena masih banyak kekurangan baik dari segi ilmu maupun susunan bahasanya. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi menyempurnakan laporan ini. Akhir kata bantuan dan budi baik yang telah penulis dapatkan, menghaturkan terima kasih dan hanya Tuhan Yang Maha Esa yang dapat memberikan limpahan berkat yang setimpal. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan bagi penulis sendiri tentunya.

Medan,

2009 Penulis

Hendrik Donal Parapat NIM: 045202034


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................... i DAFTAR ISI .................................................................................................iv DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... DAFTAR TABEL ........................................................................................... DAFTAR NOTASI .........................................................................................

BAB I

PENDAHULUAH ............................................................................ 1 1.1. Latar Belakang ........................................................................ 1 1.2. Tujuan Penulisan .................................................................... 2 1.3. Manfaat Penelitian .................................................................. 2 1.3.1 Bagi Mahasiswa .............................................................. 2 1.3.2 bagi program Studi .......................................................... 3 1.4. Batasan Masalah ..................................................................... 3 1.5. Metode Pengumpulan Data ..................................................... 3 1.6. Sistematika Penulisan ............................................................. 5

BAB II LANDASAN TEORI ....................................................................... 8 2.1. Gambaran Umum .................................................................... 8 2.2. Prinsip Dasar Pengeringan ...................................................... 8 2.3 Jenis-jenis Mesin Pengering ..................................................... 9 2.3.1. Pengering Nampan ......................................................... 9 2.3.2. Pengering Rotari ........................................................... 11 2.3.3. Pengering Beku ............................................................. 13 2.3.4. Pengering Vakum.......................................................... 13 2.4. Klasifikasi Pengerigan ............................................................ 15 2.4.1 Pengering Adiabatik ....................................................... 16 2.4.2 Pengering Noadiabatik ................................................... 18 2.6. Skema Pengering Vakum (vacuum dryer) ............................. 18


2.5. Sambungan Las ...................................................................... 19 2.5.1 Macam-macam Sambungan Las .................................. 19 2.5.2 Sambungan T (tee joint) .............................................. 21 2.6. Pompa Vakum ....................................................................... 22 2.6.1 Perhitungan Pompa ..................................................... 23 2.6.2 Kecepatan Alir Pipa Hisap........................................... 24 2.7. Perpindahan Kalor .................................................................. 24

BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI .......................................................... 29 3.1. Bahan yang Dikeringkan ......................................................... 29 3.2. Perencanaan Sistem Pemanas dan Pemvakuman ..................... 29 3.3. Spesifikasi Perencanaan .......................................................... 29 3.4 Cara Kerja Pengering Vakum. ................................................. 30 3.5. Konstruksi Pengering Vakum ................................................. 32 3.6. Spesifikasi Bagian-bagian Utama Pengering Vakum ............... 34 3.6.1 Ruang Vakum ............................................................. 34 3.6.2 Rak ............................................................................. 34 3.6.3 Dudukan Ruang Vakum .............................................. 35 3.6.4 Pompa Vakum............................................................. 36 3.6.5 Katup .......................................................................... 38 3.6.6 Termometer................................................................. 38 3.6.7 Barometer ................................................................... 39 3.6.8 Filterisasi .................................................................... 40 3.6.9 Kompor ....................................................................... 40

BAB IV ANALISA PERANCANGAN DAN KEKUATAN BAHAN BAGIANBAGIAN UTAMA 4.1. Analisa Perhitungan Kekuatan Sambungan Las ...................... 42 4.2. Perhitungan Kekuatan Bahan Plat Dinding Ruang Vakum ..... 43 4.3. Daya Pompa .......................................................................... 44


4.4. Kecepatan Alir Pipa Hisap ...................................................... 45 4.5. Temperatur Pada Masing-Masing Rak .................................... 46 4.6.. Perhitungan Dari Data Hasil Pengujian Pada Proses Pengeringan Pisang ................................................................. 53 4.7. Perhitungan Hasil Rata-rata Pada Percobaan ........................... 60

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ............................................................................ 64 5.2. Saran .................................................................................... 66

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN


DAFTAR GAMBAR

Gambar : Gambar 1.1.

Diagram Alir Pengerjaan Laporan Karia Akhir ............. 7

Gambar 2.1.

Pengering Nampan ...................................................... 10

Gambar 2.2.

Pengering Turbo .......................................................... 12

Gambar 2.3.

Pengring Rotary .......................................................... 13

Gambar 2.4.

Pengering Beku Terowongan....................................... 11

Gambar 2.5.

Hubungan Antara Tekanan Mutlak, Atmosfir, Ukur Dan Vakum ................................................................. 12

Gambar 2.6.

Pengering Vakum Jenis Pedal...................................... 15

Gambar 2.7.

Pengering Vakum Jenis Sabuk..................................... 15

Gambar 2.8.

Cross-Circulation Drying ............................................ 17

Gambar 2.9.

Cross-Circulation Drying Entraiment ......................... 17

Gambar 2.10.

Penyiraman Didalam Pengering Putar ........................ 17

Gambar 2.11.

Fluidisasi Hamparan Zat Padat .................................... 18

Gambar 2.12.

Gas-zat Padat Diangkut Secara Penumatik .................. 18

Gambar 2.13.

Macam-macam Sambungan Las .................................. 20

Gambar 2.14.

Sambungan las Tee dengan beban ............................... 21

Gambar 2.15.

Pompa Putar Minyak ................................................... 23

Gambar 2.16.

Hantaran Melalui Sebuah Mistar yang Luasnya Berubah-ubah ................................................................... 25

Gambar 2.17.

Konduksi Melalui Sebuah Lempeng ............................ 26

Gambar 2.18.

rangkaian termal yang bersangkutan dari gambar 2.17 ............................................................................. 26

Gambar 3.1.

Konstruksi Pengering Vakum ..................................... 32

Gambar 3.2.

Skema Pengering Vakum ............................................ 32

Gambar 3.3.

Ruang Vakum ............................................................. 34

Gambar 3.4.

Rak ............................................................................. 35

Gambar 3.5.

Dudukan Ruang Vakum ............................................. 35


Gambar 3.6.

Pompa vakum ............................................................. 36

Gambar 3.7.

Katup ......................................................................... 38

Gambar 3.8.

Termometer................................................................. 39

Gambar 3.9.

Barometer ................................................................... 39

Gambar 3.10.

Skema Filterisasi ......................................................... 40

Gambar 3.11.

Filterisasi .................................................................... 41

Gambar 3.12.

Kompor Minyak Tanah ............................................... 41

Gambar 4.1.

Skema Perpindahan Panas ........................................... 46

Gambar 4.2.

Grafik massa-waktu..................................................... 62

Gambar 4.3.

Grafik Kadar Air-Waktu.............................................. 63


DAFTAR TABEL

Tabel : Tabel 3.1.

Spesifikasi Ruang Vakum .......................................... 34

Tabel 3.2.

Spesifikasi Rak ........................................................... 35

Tabel 3.3.

Spesifikasi Dudukan Ruang Vakum ........................... 36

Tabel 3.4.

Spesifikasi Pompa Vakum .......................................... 37

Tabel 3.5.

Spesifikasi Katup ........................................................ 38

Tabel 3.6.

Spesifikasi Termometer .............................................. 39

Tabel 3.7.

Spesifikasi Barometer ................................................. 40

Tabel 3.8.

Spesifikasi Filterisasi................................................... 41

Tabel 4.1.

Percobaan 1 (T = 45 0C, t1 = 15 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal ....................................................... 53

Tabel 4.2.

Percobaan 1 (T = 45 0C, t1 = 15 mnt)Pada Proses Setelah Rak dipindahkan ......................................................... 54

Tabel 4.3.


Tabel 4.4.

Percobaan 2 (T = 50 0C, t1 = 15 mnt) Pada Proses Setelah Rak dipindahkan ......................................................... 55

Tabel 4.5.


Tabel 4.6.

Percobaan 3 (T = 55 0C, t1 = 15 mnt) Pada Proses Setelah Rak dipindahkan ........................................................ 55

Tabel 4.7.


Tabel 4.8.


Tabel 4.9.

Percobaan 2 (T = 50 0C, t1 = 20 mnt) Pada Proses


Pengeringan Awal ....................................................... 56 Tabel 4.10.


Tabel 4.11.


Tabel 4.12.


Tabel 4.13.


Tabel 4.14.


Tabel 4.15.


Tabel 4.16.


Tabel 4.17.


Tabel 4.18.



DAFTAR NOTASI Simbol

Keterangan

Satuan

Ǿ

Diameter pipa

inch

b

Lebar

cm

l

Panjang

cm

h

Tinggi

cm

p

Tekanan

cmHg

m

Massa pisang

gram

m1

Massa Bahan Awal

gram

m2

Massa Bahan Akhir

gram

T

Temperature

t

Waktu

A

Luas Penampang

Q

kapasitas aliran volumetrik

V

laju aliran

m /s

τ1

Tegangan geser

psi


0

C

menit m²

m3 / s

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Dalam menyelesaikan suatu pekerjaan semua orang selalu menginginkan kemudahan-kemudahan dalam menyelesaikannya, baik itu pekerjaan yang ringan, sedang maupun pekerjaan yang berat dan beresiko tinggi. Seperti diketahui bersama, dewasa ini perkembangan teknologi begitu cepat dan telah dapat menggantikan pekerjaan-pekerjaan manusia dimana segala pekerjaan manusia tersebut ingin diselesaikan dengan hasil yang sesuai diinginkan. Melihat begitu banyaknya produksi pertanian dan perkebunan yang perlu dikeringkan, maka untuk mengeringkan dari hasil pertanian dan perkebunan tersebut dibutuhkan suatu alat pengering (vacuum dryer). Didalam dunia industri juga diperlukan proses pengeringan contohnya seperti industri keramik, industri kertas walaupun proses dan prinsip kerja pengeringannya berbeda. Proses pengeringan secara tradisional masih banyak digunakan orang yaitu dengan menggunakan sinar matahari. Walaupun hal ini sangat bergantung dari cuaca (sinar matahari), kondisi dan lingkungan damana pengeringan itu berlangsung. Pada umumnya, pengeringan (draining) zat padat berarti pemisahan sejumlah kecil air atua zat cair lain dari bahan padat, sehingga mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat itu sampai suatu nilai rendah yang dapat diterima. Pengeringan biasanya merupakan langkah terakhir dari sederetan operasi, dan hasil pengeringan biasanya lalu siap untuk dikemas.


Pengeringan

juga

bertujuan

meningkatkan

mutu

hasil

dari

pertanian/pekebunan dan industri.. Salah satu sebab terjadinya kerusakan ialah adanya akumulasi air didalam atau disekitar hasil pertanian/perkebunan tersebut dan hal ini dapat dicegah dengan jalan mengeluarkan kandungan air pada sekeliling hasil pertanian/perkebunan untuk menjaga suhu yang seragam dan proses teradinya pembusukan. (Lit. 6, hal 1)

1.2 Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari penulisan karya akhir ini adalah: 1. Merancang dan membangun suatu alat pengering vakum (vacuum dryer). 2. Mengetahui cara kerja atau prinsip kerja pengering vakum (vacuum dryer). 3. Menambah dan mendalami ilmu tentang sistem pemakuman. 4. Mengaplikasikan ilmu yang didapat selama perkuliahan untuk digunakan dalam proses perancangan pengering vakum (vacuum dryer) sebagai prototipe karya akhir.

1.3

Manfaat

1.3.1 Bagi mahasiswa/i 1. Sebagai media untuk mengenal atau memperoleh kesempatan untuk melatih diri dalam melaksanakan berbagai jenis perkerjaan yang ada dilapangan. 2. Sebagai bahan untuk mengenal berbagai aspek ilmu perusahaan baik langsung maupun tidak langsung.


3. Memperoleh kesempatan untuk melatih keterampilan dalam melakukan perkerjaan atau kegiatan lapangan.

1.3.2 Bagi Program Studi 1. Sebagai sarana untuk memperkenalkan Program Studi Diploma-IV Jurusan Teknologi Mekanik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatra Utara, pada lingkungan masyarakat dan perusahaan. 2. Sebagai sarana untuk memperoleh kerja sama antara pihak fakultas dengan perusahaan. 3. Sebagai masukan dari penerapan disiplin ilmu dari kurikulum tersebut, apakah masih ada relevansinya dengan keadaan dilapangan.

1.4 Batasan Masalah Begitu luas permasalahan yang terdapat pada perancangan pengering vakum ini, maka penulis member batasan masalah yang akan dibahas. Masalah yang akan dibahas pada karya akhir ini yaitu 1. Menghitung kekuatan bahan pada bagian-bagian pengering vakum 2. Menghitung kekuatan sambungan las pada dinding bagian dalam ruang vakum. 3. Perhitungan perpindahan panas pada ruang vakum.


1.5 Metodelogi Pengumpulan Data 1. Persiapan Orientasi Mempersiapkan hal-hal yang perlu untuk kegiatan penelitian, membuat permohonan karya akhir dan konsultasi pada dosen pembimbing. 2. Studi Kepustakaan Studi literatur

yaitu mempelajari buku-buku

karangan ilmiah yang

berhubungan dengan masalah yang dihadapi. 3. Survei Lapangan Penulis melakukan survei pada laboratorium Teknik Industri (FT USU) untuk melihat bentuk dari ruang vukum 4. Pengumpulan Data Pengumpulan data yang dilakukan dalam penyusunan karya akhir ini yaitu dengan cara: a. Pengamatan langsung terhadap objek. b. Mencari buku-buku tentang alat pengering. c. Mencari data-data tentang alat pengering melalui internet. 5. Analisa dan Evaluasi Data Data yang telah diperoleh dianalisa dan dievaluasi bersama dengan dosen pembimbing. 6

Membuat Draft Laporan Yaitu membuat laporan Karya Akhir sehubungan dengan data –data yang telah diperoleh.


7. Asistensi Melaporkan hasil Karya Akhir yang telah ketik kepada dosen pembimbing.

1.6. Sistematika Penulisan Adapun sistematis penulisan karya akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Pendahuluan. Bab I dibahas mengenai Latar belakang, Tujuan dan Manfaat Perancangan, Sistematika Penulisan, Batasan Masalah dan Metode Pengujian. II. Tinjauan Pustaka. Bab II menjelaskan tentang teori pengeringan, macam-macam pengeringan dan rumus-rumus dasar konstruksi pengering vakum. III. Prosedur Pengujian. Bab III menjelaskan bahan yang dikeringkan, prinsip kerja vakum dan fungsi bagian-bagian pengering vakum. IV. Hasil dan Pembahasan. Bab IV membahas tentang perhitungan analisa perancangan dan kekuatan bahan bagian-bagian utama. V. Kesimpulan. Bab V akan memaparkan kesimpulan dari analisa hasil perhitungan bahan bagian-bagian utama. Daftar pustaka Referensi yang mendukung karya akhir ini akan secara lengkap disajikan untuk kemudahan dalam mencari data maupun bahan kajian berikutnya.


Lampiran. Segala data hasil survey, data pendukung rancangan serta beberapa lampiran yang digunakan dalam penulisan Karya Akhir ini dilampirkan guna memudahkan dalam mencari maupun sebagai bahan kajian berikutnya.


Bagan aliran penulisan Karya Akhir mulai

2. Dimensi ruang vakum

3. Jumlah kalor yang diperlukan

4. Daya pada pompa

5.Perencanaan bahan rancangan Kekuatan tarik τ b (kg/mm2).

6. tegangan geser yang di izinkan ( τa ) (kg/mm2)

7. perbandingan perencanaan dengan harga perancangan

8.penetapan bahan rancangan dan kesimpulan

Gambar 1.1 Diagram aliran Pengerjaan Laporan Karya Akhir


BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Gambaran Umum Pemisahan air atau zat cair lain dari zat padat dapat dilakukan dengan memeras zat cair itu secara mekanik hingga keluar, atau dengan pemisah sentrifugal, atau dengan penguapan secara termal. Kandungan zat cair didalam bahan yang dikeringkan berbeda dari satu bahan kebahan lain.zat. Terkadang zat padat yang disebut kering tulang (bone dry) masih mengandung sedikit zat cair. Zat padat yang akan dikeringkan biasanya terdapat dalam berbagai bentuk serpih (flake), bijian (granule), kristal (crystal), serbuk (powder), lempeng (slab), atau lembaran senambung (continuous sheet) dengan sifat-sifat yang mungkin sangat berbeda. Zat cair yang akan diuapkan itu mungkin terdapat pada permukaan zat padat atau diseluruhnya bagain dalam.

2.2 Prinsip Dasar Pengeringan Hal yang diinginkan dalam proses pengeringan adalah keluarnya air dari dalam bahan yang dikeringkan ke lingkungannya, sedangkan cara yang ditempuh untuk mencapai hal ini amatlah bervariasi, disesuaikan dengan kebutuhan dan kemampuan. Ada yang menggunakan panas matahari, panas buatan oleh heater, sistem vakum, atau kombinasi dari cara-cara tersebut. Kadar air adalah banyaknya air per satuan berat bahan biasanya dalam %

kadar air (%) =

wm x 100 % ( wm + wd )

(Lit. 13, hal 8)


Dimana : Wm = massa air (kg) Wd = massa bahan kering (kg)

2.3. Jenis-jenis Mesin Pengering 1. Pengeringan Nampan Pengering yang paling umum digunakan untuk produk dengan jumlah yang tidak terlalu besar adalah pengering napan secara curah, pada gambar 2.1. yang terdiri dari satu atau beberapa kumpulan napan yang ditempatkan pada ruang terisulasi dimana udara panas dialiri oleh kipas dan kisi-kisi pemandu yang dirancang sesuai keperluan. Seringkali, sebagian dari udara buang diedarkan kembali oleh sebuah kipas yang ditempatkan didalam atau diluar ruang pengering. Pengering ini umumnya membutuhkan

sejumlah

pekerja

untuk

membongkar-muat

produk.

Waktu

pengeringan umumnya cukup panjang (10-60 jam). Kunci keberhasilan operasi pengeringan ini adalah keseragaman aliran udara pengeringan terlama merupakan penentu lama pengeringan keseluruhan yang di butuhkan, yang selanjutnya menentukan kapasitas pengering. Napan-napan tersebut juga dapat menyebabkan distribusi yang kurang baik dan menurunkan kinerja pengeringan.


(Lit. 2, hal 42)

Gambar 2.1. Pengering Nampan

Pengeringan jenis curah dapat diubah menjadi jenis kontiniu. Gambar 2.2. menunjukkan pengering turbo, yang terdiri atas susunan napan membujur yang diletakkan pada suatu batang vertical. Produk yang dimasukkan pada tingkat pertama di atur tinggi tumpukannya oleh sekumpulan pisau tak bergerak yang membentuk sederetan parit pada permukaan lapisan. Pisau-pisau ini dibuat

bergerigi untuk

memastikan terjadinya pencampuran bahan. Setelah satu putaran, bahan akan tersapu habis jatuh ke tingkat dibawahnya oleh pisau terakhir. Biasanya pengering ini dapat memuat sampai dengan 30 buah napan. Udara panas di alirkan ke ruang pengering dengan kipas turbin. Udara di panaskan secara tak langsung dengan melewatkannya ke elemen pemanas internal. Bahan butiran basah di umpankan dari atas dan jatuh akibat gravitasi ke napan berikutnya melewati selot radial pada tiap rak sikular. Garu berputar mencampur padatan sehingga memperbaiki kinerja pengeringan. Pengering tersebut dapat beroperasi pada kondisi vakum, terutama untuk bahan yang sensitif terhadap panas atau ketika pelarut perlu dipulihkan dari uap air.

(Lit. 2, hal 43)


Gambar 2.2. Pengering Turbo

Pengeringan talam sangat bermanfaat bila laju produksi kecil. Alat ini dapat digunakan untuk segala macam bahan. Alat ini biasanya digunakan untuk pengeringan bahan-bahan bernilai tinggi seperti zat warna dan bahan-bahan farmasi. Pengering talam dapat beroperasi dalam pakum, kadang-kadang dengan pemanasan tak langsung. Uap dari zat padat dikeluarkan dengan ejector atau pompa vakum.

2. Pengering Rotari Pengering rotary bercascade adalah pengering kontak langsung yang beroperasi secara kontiniu dan terdiri atas cangkang silinder yang berputar perlahan serta biasanya dimiringkan beberapa drajat dari bidang horizontal untuk membantu perpindahan umpan basah yang dimasukkan pada ujung atas drum. Bahan kering dikeluarkan dari ujung bawah, pada Gambar 2.3. untuk menambah waktu tinggal bahan yang sangat halus dan kering (misalnya butiran keju), kasus yang jarang


terjadi, silinder lebih baik dimiringkan dengan ujung pengeluaran prosuk pada elevasi yang lebih tinggi. Media pengering (udara panas, gas-gas hasil pembakaran, fleugas, dll) mengalir secara aksial melewati drum searah patau berlawanan arah dengan aliran prosuk. Aliran berlawanan lebih disukai bila bahan yang dikeringkan tidak sensitif terhadap panas dan harus dikeringkan sampai tingkat kadar air yang sangat rendah. Sedangkan metode aliran searah umumnya lebih disukai untuk bahan yang sensitif terhadap panas untuk laju pengeringan tinggi.

(Lit. 2, hal 44)

Keuntungan dari pengering rotary adalah : a. Sangat fleksibel b. Berkemampuan tinggi c. Sesuai untuk kebutuhan laju produksi yang tinggi Kekurangan dari alat rotary drayer adalah: a. Memerlukan biaya modal yang cukup besar b. Biaya pemeliharaan alat cukup besar

Gambar 2.3. Pengring Rotary


3. Pengering Beku Padatan yang sangat sensitif panas, biasanya bahan bioteknologis tertentu, bahan farmasi atau pangan dengan kandungan flavor tinggi. Pengeringan terjadi dibawah titik tripel cairan dengan menyublimkan air beku menjadi uap, yang kemudian dikeluarkan dari ruang pengering dengan pompa vakum secara mekanis atau ejector jet uap panas. Umumnya pengeringan beku menghasilkan produk bermutu paling tinggi dibanding dengan teknik dehidrasi lain. Seperti pada gambar 2.4.

(Lit. 2, hal 46)

Gambar 2.4. Pengering Beku Terowongan

4. Pengering Vakum Vakum berasal dari bahasa latin, vacuus, artinya kosong. Jadi vakum artinya menghampakan suatu ruangan atau suatu kemutlakan dibawah nol tekanan. Sitem ruang hampa dikepung oleh atmospir bumi. Untuk meciptakan ruang hampa diperlukan pompa untuk mengeluarkan udara keluar dari system. Kebutuhan ini merupakan arti pekerjaan dasar dari vakum.

(Lit. 10, hal 9)


Analisa termodinamika hanya memperhatikan nilai tekan mutlak. Akan tetapi, kebanyakan piranti pengukuran tekanan hanya menunjukkan tekanan ukur (gauge) yakni perbedaan tekanan mutlak suatu sistem dan tekanan mutlak atmosfer. Pengukuran bumbung-bourdon, misalnya, mengukur tekanan relatif terhadap atmosfer sekeliling. Konversi dari tekanan ukur ketekanan mutlak didapatkan dengan hubungan berikut.

(Lit. 1, hal 10) P( mutlak ) = P(ukur ) + Patm

(2.1)

(Lit. 1, hal 10) Gambar 2.5. Hubungan Antara Tekanan Mutlak, Atmosfir, Ukur Dan Vakum

Untuk pengeringan padatan berbentuk butiran atau sluri, pengering vakum dengan berbagai rancangan mekanis telah tersedia secara komersial. Pengeringan jenis ini lebih mahal dari pada pengering bertekanan atmosfir tetapi sesuai untuk bahan yang sensitif panas dan memerlukan pemulihan pelarut atau jika ada rasio kebakaran atau ledakan. Pencampuran berbentuk kerucut tunggal atau ganda dapat


diterapkan untuk pengeringan denagn pemanasan selimut bejana dan pemakuman untuk mengeluarkan uap air. Pada gambar 2.7. dan 2.8. menunjukkan dua pengering vakum yang tersedia dipasar. Pengering vakum jenis pedal cocok untuk bahan seperti lumpur sedangkan pengering vakum jenis sabuk cocok untuk bahan berbentuk pasta. (Lit. 2, hal 47)

2.6. Pengering Vakum Jenis Pedal

(Lit. 2, hal 48) Gambar 2.7. Pengering Vakum Jenis Sabuk

2.4 Klasifikasi Pengerigan Kuantitas panas yang diperlukan untuk pengeringan terutama terdiri atas: 1. Panas untuk memanaskan bahan yang dikeringkan hingga mencapai suhu pengeringan


2. Panas penguapan untuk mengubah cairan ke fasa uap 3. Panas yang hilang ke sekeliling. Pengeringan dimana zat padat itu bersentuhan langsung dengan gas panas (biasanya udara) disebut pengeringan adiabatik (adiabatic dryer) atau pengeringan langsung (direct dryer). Bila perpindahan kalor berlangsung dari suatu medium luar dinamakan pengering nonadiabatik (nonadiabatic dryer) atau pengering tak-langsung (indirect dryer). Pada beberap unit terdapat gabungan pengeringan adiabatic dan nonadiabatik; pengering ini biasa disebut pengering langsung-tak-langsung (directindirect dryer). Panas yang diberikan pada bahan yang akan dikeringkan dengan konduksi, konveksi atau radiasi. Hal ini tergantung pada tahap proses pengeringan, apakah pada permukaan atau pada bagian dalam bahan dengan melewati lapisan-lapisan yang telah dikeringkan.

(Lit. 3, hal 251)

2.4.1 Pengering Adiabatik Dalam pengeringan adiabatic, zat padat itu bersentuhan dengan gas panas menurut dari salah satu cara berikut: 1. Gas ditiup melintas permukaan hamparan atau lembaran zat padat, atau malintas satu atau kedua sisi lembaran. Proses ini disebut pengeringan dengan sirkulasi silang (cross-circulation drying) seperti pada gambar 2.8. (Lit. 3, hal 250)

Gambar. 2.8. cross-circulation drying


Gas ditiupkan melalui hamparan zat padat butiran kasar yang ditempatkan diatas ayak

pendukung.

Cara

ini

disebut

pengeringan

sirkulasi

tembus

(through_circulation drying). Sebagaiamana juga dalam hal pengeringan sirkulasi-silang, disini pun kecepatan gas harus rendah untuk mencegah terjadinya pembawaikutan (entraiment) terhadap partikel zat padat seperti pada gambar 2.9. (Lit. 3, hal 250)

Gambar. 2.9. cross-circulation drying entraiment 2. Zat padat disiramkan kebawah melalui suatu arus gas yang bergerak perlahanlahan ke atas; kadang_kadang dalam hal ini terdapat pembawaikutan yang tidak dikehendaki dari pada partikel halus oleh gas seperti pada gambar 2.10. (Lit. 3, hal 250)

Gambar 2.10. penyiraman didalam pengering putar 3. Gas dialirkan melalui zat padat dengan kecepatan yang cukup untuk memfluidisasikan hamparan seperti pada gambar 2.11. (Lit. 3, hal 250)


Gambar 2.11. fluidisasi hamparan zat padat 4. Zat padat seluruhnya dibawa ikut dengan arus gas kecepatan tinggi dan diangkut secara pneumatic dari peranti pencampuran kepemisah mekanik sperti pada gambar 2.12. (Lit. 3, hal 250)

Gambar 2.12. gas-zat padat diangkut secara penumatik 2.4.2 Pengering Nonadiabatik Dalam pengeringan nonadiabatik, satu-satunya gas yang harus dikeluarkan ialah uap air atau uap jenuh pelarut, walaupun kadang_kadang sejumlah kecil ‘’gas menyapu’’ (sweep gas) (biasnya udara atau niytrogen) dilewatkan juga melalui unit itu. Pengering-pengering nonadiasbatik dibedakan menurut caranya zat padat itu berkontak dengan permukaan panas atau sumber kalor lainnya. 1. Zat padat dihamparkan di atas suatu permukaan horizontal yang stasioner atau bergerak lambat dan dimasak hingga kering. Pemanasan permukaan itu dapat


dilakukan dengan listrik atau fluida perpindahan kalor seperti uap atau air panas. Atau pemberian kalor ini dapat pula dilakukan dengan pemanas radiasi yang ditempatkan di atas zat padat itu. 2. Zat padat itu bergerak diatas permukaan panas, yang biasanya berbentuk silinder, dengan bantuan pengaduk atau konveyor sekrup (screw conveyor) atau konveyor dayung (paddle conveyor). 3. Zat padat penggelincir dengan gaya gravitasi di atas permukaan panas yang miring atau dibawa naik bersama permukaan itu selama suatu waktu tertentu dan kemudian diluncurkan lagi kesuatu lokasi baru. (Lit. 3, hal 251)

2.5 Sambungan Las Pengelasan adalah suatu proses penyambungan logam dimana logam menjadi suatu akibat panas dengan atau tanpa pengaruh tekanan, atau dapat juga didefenisikan sebagai ikatan metalurgi yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antar atom. (Lit. 8, hal 54) 2.5.1 Macam-macam Sambungan Las Agar sambungan las cukup kuat sambungan tersebut harus dirancang sesuai dengan cara penggunaannya nanti. Beberapa macam sambungan las dilihat pada gambar 2.13. berikut. (Lit. 8, hal 55)


Gambar 2.13. macam-macam sambungan las


2.5.2 Sambungan T (tee joint) Bila gaya F bekerja sepanjang panjang logam dan eksentris seperti pada gambar 2.14. maka pada sambungan logam akan terjadi momen bending dan gaya geser, sehingga rumus tegangan total sebagai berikut: Tegangan geser

τ1 =

F 0,7 A

(Lit. 8, hal 58)

(2.2)

dimana A = 2.a.l Tegangan bending akibat momen bending σ2 =

dimana W =

2.a. 2  =A 6 6

P.H 0,7 W

(Lit. 8, hal 58)

(2.3)

(Lit. 8, hal 58)

sehingga tegangan total 2

τ = τ1 +τ 2 2

2

F  6H  1+  =  ≤τ 0,7 A  l 

(Lit. 8, hal 58)

Gambar 2.14. Sambungan las Tee dengan beban


(2.4)

Dimana

τ 1 = Tegangan geser (psi) F = Gaya normal (lb) A = luas penampang gesr (in) A = 2 t w 1 = 2 . 0,707 a .1 σ2 = Tegangan bending (psi) L = panjang lasan (in)

2.6 Pompa Vakum Pompa vakum adalah suatu alat/mesin yang berfungsi sebagai memindahkan fluida dari suatu ruang/tempat yang terisolasi dari udara bebas ke tempat yang lain. Tujuannya adalah intuk mendapatkan tekanan udara yang lebih rendah. Dalam laboratorium fisika pompa yang sering diguanakan adalah

jenis

pompa minyak putar yang dapat menimbulakan tekanan serendah 10 − 4 mm raksa dan pompa difusi raksa atau minyak untuk tekanan sampai serendah 10 − 8 mm Hg. Gambar 2.15 melukiskan secara skematik (bagan) jenis pompa minyak putar yang umum dipakai di Amerika Serikat. Bejana yang akan dihampakan disambungkan pada pipa A, yang menghubungkan langsung dengan ruang B. Bila silinder eksetrik C berputar menurut arah yang ditunjukkan, titik kontak antara silinder ini dengan dinding silinder sebelah dalam stasioner, bergerak keliling menurut arahputaran jarum jam, seraya mejebak sejumlah udara di dalam ruang E. Pelat peluncur D tetap kontak dengan silinder yang berputar itu berkat tekanan batang


F. Bila udara di dalam E sudah demikian cukup mampat sehingga memperbesar tekanan sedikit diatas tekanan udara luar, katup G akan membuka dan udara udara akan menggelembung malalui minyak lalu keluar melalui lubang H. Silinder itu digerakakn oleh sebuah motor listrik kecil. (Lit. 11, hal 300)

Gambar 2.15. pompa putar minyak 2.6.1 Perhitungan Pompa Untuk menghitung daya pompa dapat menggunakan rumus berikut

P = γ . g . H .V (Lit. 12, hal 242) Dimana: P = daya pompa (kW)

γ = kerapatan fluida (kg/m ) 3

V = laju aliran (m /s) H = head pompa (m)


(2.5)

g

= percepatan gravitasi (9,8 m /s 2 )

2.6.2 Kecepatan Alir Pipa Hisap Dengan menggunakan persamaan kountinitas dapat ditentukan

kecepatan

aliran pada pipa hisap. Kecepatan aliran pada pipa hisap adalah: Q = V x A (Lit. 4, hal 94) V=

V=

Q A

Q

π 4

d2

Berdasarkan perhitungan rumus diatas maka didapat kecepatan aliran: Vs = m/s Dimana : Q = kapasitas aliran volumetrik ( m 3 / s ) V = kecepatan aliran (m /s) A = luas penampang aliran ( m 2 )

2.7 Perpindahan Kalor Kalor diberikan kepada pengering degan tujuan: 1. Memanaskan umpan (zat padat dan zat cair) 2. Menguapkan zat cair 3. Memanaskan zat padat sampai suhu akhirnya 4. Memanaskan uap sampai suhu akhirnya


(2.6)

Hal tersebut 1,3, dan 4 biasanya dapat diabaikan terhadap 2. (Lit. 3, hal 253) Kalor merupakan bagian terpenting dari proses pengeringan, maka untuk menghitung laju kalor dapat menggunakan persamaan laju Fourier untuk menghubungkan laju perpindahan kalor keadaan dari volume medan temperatur. (Lit. 9, hal 488)

dx •

•

Q x + dx

Qx

Gambar 2.16. Hantaran melalui sebuah mistar yang luasnya berubah-ubah Q x = Q x + dx

(Lit. 9, hal 488)

(2.7)

Dimana: Qx

= laju masukan energi/perpindahan panas per waktu satuan (J/s)

Q x + dx = laju keluaran energi/perpindahan panas per waktu satuan (J/s)

Dari persamaan laju fourier,  dT  Qx = − k  A   dx  x

 dT  (Lit. 9, hal 489) Qx =  A   dx  x + dx

Dimana:


(2.8)

dT

= perubahan temperatur (K)

dx

= jarak (m)

A

= luas permukaan perpindahan kalor ( m 2 )

K

= konstanta

Persamaan energi mengatakan kepada kita bahwa fluks kalor adalah konstan, dan bahwa

d 2T = 0 (Lit. 9, hal 489) dx 2

(2.9)

Gambar 2.17. konduksi melalui sebuah lempeng R=

L kA

(Lit. 9, hal 489)

(2.10)

T2

T1 ∗

Q Gambar 2.18. rangkaian termal yang bersangkutan dari gambar 2.17 Dimana: T1 , T2 = temperatur awal, temperatur akhir ( o C )


R

= ketahanan termal (m². 0 C / W )

L

= panjang ketahanan termal (m)

Q

= Jumlah perpindahan energi sebagai kalor (J/s)

Jika menentukan temperature T1 dan T2 pada kedua permukaan lempeng, maka kondisi batas pada T (x) adalah T (0) = T1

T (L) = T2

(Lit. 9, hal 490)

(2.11)

Pemecahan pers. adalah T = C1 x + C 2 Dimana C1 dan C 2 adalah konstanta- konstanta integrasi yang ditetapkan oleh kondisi- kondisi batas. Dengan menerapakan persamaan 3.1, kita mendapatkan sehingga T = T1 +

T2 − T1 x L

(Lit. 9, hal 490)

(2.12)

Maka distribusi temperature adalah linier melalui lempeng tersebut. Maka fluks kalor (q’’) adalah  T −T  q" = k  1 2   L 

(Lit. 9, hal 490)

(2.13)

maka

 kA  Q = Aq" =   (T 1 − T  L

2

)

(Lit. 9, hal 490)

(2.14)

Untuk menghitung ketahanan termal R (thermal resistanse) dapat menggunakan pers.


R=

L kA

(Lit. 9, hal 490)

(2.15)

Dimana kA merupakan konduktivitas termal per luas penampang (lampiran 1 dan 2) Maka dapat dituliskan sebagai Q=

T1 − T2 R

(Lit. 9, hal 490)


(2.16)

BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI

3.1 Bahan Yang Dikeringkan Bahan yang dikeringkan pada perancanganan alat pengering vakum ini adalah irisan buah pisang dengan ketebalan ± 2 mm.

3.2 Perencanaan Sistem Pemanas dan Pemvakuman Untuk memanaskan ruang vakum direncanakan sistim pemanas (heater) menggunakan panas dari api kompor minyak tanah dan besar nyala api dapat disesuaikan dengan yang diinginkan. Dalam perencanaan pengering vakum ini temperatur ruang vakum saat proses pengeringan berlangsung direncanaka 45 0 C , 55 0

C dan 55 0 C . Untuk memvakumkan ruang vakum digunakan sebuah pompa vakum yang

digerakkan oleh motor listrik. Tekanan ruang vakum yang direncanakan adalah -76 cmHg.

3.3 Spesifikasi Perencanaan Bahan yang dikeringkan

: Irisan buah pisang

Dimensi ruang pengering

: P = 40 cm, L = 40 cm, T = 40 cm.

Sumber kalor

: Kompor minyak tanah.

Tekanan

: Maks. -76 cm Hg.


3.4 Cara Kerja Pengering Vakum: 1. Irisan-irisan pisang yang diletakkan kedalam rak1, 2 dan 3. masing-masing rak terisi 1 ons irisan buah pisang. Rak tersebut dimasukkan kedalam ruang pengering dan ditutup rapat. 2. Nyalakan pompa vakum pastikan katup no. 9 terbuka dan katup 2, 15, 17 tertutp. Pada saat pompa vakum bekerja udara diruang pengering terhisap keluar dan tekanan diruang pengering menurun hal ini dapat ditandai dengan bergeraknya jarum barometer menuju -76cmHg. Matikan pompa dan tutup katup 9. Ketika jarum barometer telah menunjukkan angka -76 cmHg. 3. lakukan

proses

pemanasan

dengan

menyalakan

api

kompor

dan

meletakkannya kedalam dudukan ruang vakum. (nyala api jangan terlalu besar dan jangan terlalu kecil). Saat proses pemanasan berlangsung jarum termometer bergerak searah jarum jam. Bila. Jarum termometer telah menunujukan temperatur yang diinginkan (sesuai dengan percobaan I, II, dan III) kecilkan api kompor. Hal ini bertujuan untuk menjaga temperatur agar tetap pada posisi yang diinginkan. 4. Saat proses pemanasan berlangsung tekanan di ruang vakum naik, hal ini dapat dilihat pada jarum barometer yang bergerak searah jarum jam. Untuk menjaga agar tekanan diruang pengering tetap pada tekanan -76 cmHg maka mesin pompa sesekali dinyalakan untuk menghisap udara/uap didalamnya. 5. Bila termometer talah menunjukkan temperatur yang diinginkan (sesuai dengan percobaan I, II, III.temperatur tersebut dipertahankan 15, 20 menit dan 25 menit.


6. Pada saat proses pengeringan berlangsung air yang tekandung pada irisan pisang akan menguap (menghasilkan uap basa), tekanan diruang pengering naik hal ini dapat dibuktikan dengan bergeraknya jarum barometer searah jarum jam Untuk menjaga agar tekanan tetap pada posisi -76 cmHg, maka uap basa harus dipompa keluar. Pada prosese pemompaan ini katup 2 dan 17 dibuka sedangkan katup 9 dan 15 tertutup. 7. Agar pompa terhindar dari kerusakan-kerusakan pompa, sebelum uap basah terhisap keluar melalui pompa vakum, maka uap ini harus diubah menjadi uap kering. Proses pengubahan uap basah menjadi uap kering berlangsung pada filterisasi. 8. Bila lama proses pengeringan telah mencapai waktu yang diinginkan matikan api kompor, buka tutup ruang pengering

dan keluarkan rak dari ruang

pengering. Menimbang dan mencatat hasil pengeringan awal. Pindahkan rak 1 keposisi rak 3, dan rak 3 pindah keposisi rak 1. hal ini dilakukan kerena temperatur rak 3 lebih tinggi dari rak 1. beda temperatur ini mengakibatkan rak 3 lebih cepat kering dari pada rak 1. 9. Masukkan kembali rak kedalam ruang pengering, ulangi percobaan dengan melakukan langkah-langkah seperti yang telah dijelaskan diatas. Bila semua langkah telah selesai maka proses pengeringan berakhir . Hasil pengeringan akhir ditimbang untuk mengetahui berat akhirnya.


3.5 Konstruksi Pengering Vakum

Gambar 3.1 Konstruksi Pengering Vakum

2

1

3 18

6 7

5 4

8

9

17

10 13

16 19

11

14

15

12

Gambar 3.2. Skema Pengering Vakum


Keterangan : 1. Termometer 2. Katup Masuk/Katup Isap Uap 3. Pressure Gauge 4. Buah 5. Rak 6. Dinding Dalam 7. Dinding Luar 8. Busa Penahan Panas 9. Katup Hisap 10. Pipa Hisap 11. Kompor (sumber kalor) 12. Dudukan Ruang Vakum 13. Filterisasi 14. Air 15. Katup Buang 16. Pompa Vakum 17. Katup Isap Uap 18. Slang Isap Uap 19. Slang Buang


3.6 Spesifikasi Bagian-bagian Utama Pengering Vakum 3.6.1 Ruang Vakum Ruang vakum merupakan ruang tempat proses pengeringan. Ruangan ini terisolasi dari udara bebas. Didalam ruangan ini akan diletakkan rak tempat meletakkan bahan yang dikeringkan.seperti pada gambar 3.3.

Gambar 3.3. Ruang vakum Tabel 3.1 Spesifikasi ruang vakum Jenis

Boks

Bahan

stainless steel 2 mm

dimensi

P = 40 cm, L = 40 cm, dan T = 40 cm

3.6.2 Rak Rak berfungsi untuk tempat meletakkan irisan buah yang akan dikeringkan. Setelah irisan buah berada didalam rak, rak dimasukkan kedalam ruang vakum untuk proses pengeringan seperti pada gambar 3.4.


Gambar 3.4 Rak Tabel 3.2 Spesifikasi rak. Jenis

Rak

bahan

galfinis 0.520. mm

dimensi

P = 37 cm, L = 37 cm, dan T = 10 cm

3.6.3 Dudukan Ruang Vakum Alat ini berfungsi sebagai tempat dudukan/meletakkan ruang vakum, selain itu alat ini juga berfungsi sebagai pelindung api kompor dari tiupan angin agar api tetap stabil pada saat pemanasan seperti terlihat pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 Dudukan Ruang Vakum


Table 3.3 Spesifikasi dudukan ruang vakum Rangka dudukan

plat profil L 25

Dinding

Plat 1,2 mm

dimensi

P = 45 cm x L = 27 cm

3.6.4 Pompa Vakum Pompa vakum berfungsi untuk menghisap udara dan uap dari ruang vakum. Pompa ini digerakkan oleh motot listrik seperti terlihat pada gambar 3.6.

Gambar 3.6 pompa vakum Bagian-bagian pompa vakum 1. Saluran Masuk (intake fitting) 2. Katup Balas Gas (gas ballast valve) 3. Saluran Pengisi Minyak (oil fill port) 4. Sight Glass 5. Penampung Minyak 6. Aliran Keluar Minyak (oil drain)


7. Landasan Pompa 8. Katup Isolasi dari system (Iso-Valve) 9. Motor Penggerak 10. Tombol Penggerak (power switch) 11. Saluran Keluar 12. Tangkai

Tabel 3.4 Spesifikasi pompa vakum model 15607 Voltage range

220 V

Frequency range

50 Hz

Free Air Replacement

142 l/m

Stages

2

Motor Speed

1425 rpm

Factory Micron Rating

20 microns

Approximate Oil Capacity

400 ml

Weight

15 kg

Width

14.29 cm

Height

24,6 cm

Length

42 cm

Intake

½” and ¼” SAE MFL

MIN Starting Temp. at 90% voltage

0 0C

Motor Size

37 kw (1/2 hp) Capacitor start

Operating Temperature

68 0C


3.6.5 Katup Jenis katup yang digunakan untuk perancangan alat ini adalah katup Ball (globe). Untuk katup isap uap yang digunakan berukuran ¾’’, dan untuk katup udara isap berukuran ½’’ inch. Bahan kutup terbuat dari kuningan seperti pada gambar 3.7.

Gambar 3.7 katup Table 3.5. Spesifikasi Katup Jenis

katup Ball (globe)

Bahan

kuningan

Ukuran

Ǿ ½ inch dan Ǿ ¾ inch

3.6.6 Termometer Termometer berfungsi untuk mengukur temperatur ruang vakum terutama pada saat proses pengeringan. Termometer yang digunakan adalah termometer jenis tahanan seperti pada gambar 3.8.


Gambar 3.8 Termometer Table 3.6. Spesifikasi termometer Jenis

Analog

Ukuran

2 ½ inch

3.6.7 Barometer Barometer berfungsi untuk mengukur tekanan udura. Jenis alat ukur tekanan yang digunakan alat ukur bourdon seperti pada gambar 3.9.

Gambar 3.9 Barometer


Table 3.7 Spesifikasi Barometer Jenis

Analog

Ukuran

2 ½ inch

3.6.8 Filterisasi Filterisasi berfungsi untuk memisahkan uap basa dengan uap kering sehingga uap basa tidak terisap oleh pompa vakum. Proses pemisahannya yaitu ketika pompa bekerja uap basa akan terisap melalui gulungan-gulungan pipa. Akibat gulungangulungan pipa ini maka uap basa yang terisap akan manabrak dinding pipa. Uap yang menempel pada dinding pipa akan menjadi kumpulan-kumpulan air yang akhirnya ikut terhisap oleh pompa. Namun karena ada perbedaan berat jenis antara air dan uap kering maka air akan jatuh pada ujung pipa dan uap kering berlanjut ke pompa vakum sepeti terlihat pada gambar 3.10. Uap basa

Uap kering

.

Air

keterangan : uap menempel pada pipa genangan air dari uap

3.10. Skema filterisasi


Gambar 3.11. filterisasi Table 3.8 Spesifikasi filterisasi Jenis

Tabung

Ukuran

Ǿ =12 inch, l = 30 cm

3.6.9 Kompor Minyak Tanah Kompor berfungsi sebagai sumber kalor. Kompor yang digunakan adalah kompor minyak tanah. Besar nyala api kompor dapat disesuaikan dengan kebutuhan seperti terlihat pada gambar 3.12.

Gambar 3.12. Kompor minyak tanah


BAB IV ANALISA PERANCANGAN DAN KEKUATAN BAHAN BAGIAN-BAGIAN UTAMA

4.1. Analisa Perhitungan Kekuatan Sambungan Las Mengingat pada rancangan pengering vakum ini sambungan yang digunakan adalah sambungan las, maka sangat perlu diperhitungkan kekuatan dari sambungan las itu sendiri. Las yang digunakan adalah las busur listrik Ø 2,6 mm, maka kekuatan sambungan las pada plat dinding ruang vakum dapat dihitung sebagai berikut :

τ =

F A

F=P.A F = ( 76 cmHg) . (0,2 cm x 40 cm) = (0,1 N/ m²) . (8 cm²) = 0,80 Newton

τ =

0,8 N 8 cm 2

= 0,1 kg/cm²

τ b = 0,5 . (σ) σ=

=

τb 0,5 0,1 kg/cm² 0,5

= 0,2 kg/ cm 2


σ = 0,02 kg/ mm 2 kekuatan tarik baja (σ ) 90 kg/mm² (dari lampiran 1)

τ a = (0,5) . (90 kg/mm²) = 45 kg/mm² Kerena tekanan kerja dipertahankan maka gaya yang terjadi sangat kecil jadi dapat dikatakan bahwa konstruksi sambungan las aman karena τ ≥ τ a .

4.2 Perhitungan Kekuatan Bahan Plat Dinding Ruang Vakum Tekanan yang terdapat pada ruang vakum sebesar 76 cmHg, maka gaya yang bekerja dapat dihitung dengan : P=

F A

P = 76 cmHg = 0,01 kg/m² A = l . b (meter)

0,01 kg/m² =

F (400 mm).(2 m m)

F = (0,01 kgf/m²).(800 mm²) = 8 kg

Momen bending yang terjadi pada plat : Mb = F.l = (8 kg) . (0,4 m) = 3200 kg mm


Tegangan bending yang terjadi :

σ b= =

Mb A 3200 kgmm 800 mm²

= 4 kgmm² Maka kekuatan yang tarik terjadi adalah 4 kgmm². Sedangakan kekuatan tarik bahan stainless (302) adalah 90 kgmm².

(lampiran 7)

Karena σ ≥ σ b maka konstruksi aman.

4.3 Daya Pompa Untuk mencari Daya pompa dapat dihitung dengan rumus: P = γ.Q.H Dimana : P = daya pompa (Watt) γ = berat jenis uap air (N/cm 3 ) = rapat massa (ρ) x percepatan gravitasi (g) Q = kapasitas pompa (l/menit) H = head pompa (cm) H = z+

ν P + ρ .g 2 g

76 cm Hg 0,142 cm 3 / m = 40 cm + + 0,09 . (980 cm / s 2 ) 2 . (980 cm / s 2 )


lampiran 3

= 40 + 0,86 + 0,000072 = 40,86 cm Maka daya pompa P = γ.Q.H = (88,2) . (0,142) . (40,86) = 511,7 W = 0,5 kW

4.4 Kecepatan Alir Pipa Hisap Untuk menghitung kecepatan alir pipa hisap dapat dihitung: Q = V.A V=

V=

Q A

Q

π 4

=

d2

142 ltr / men 3,14 (1,58 cm 2 ) 4

=

142 ltr / men 0,785 (1,58 cm) 2

=

0,142 m 3 / men 0,0124 m 2

= 11,45 m/men Maka kecepatan alir udara pada pipa hisap adalah 11,45 m/men.


4.5 Temperatur Pada Masing-masing Rak Besarnya temperatur pada masing-masing rak berbeda, hal ini dipengaruhi oleh jarak dari sumber kalor. Adapun besar kalor pada masing-masing rak dapat diketahui dengan menghitung besar hambatan (R) dan besar fluks kalor( q ' ' ) :

L4 = 12 cm

L5 = 11 cm

T6 = 45 0C , 50 0C , 55 0C

T5 = Rak 1

Ruang pengering

L1 = 0,2 cm

L2 = 4 cm

L3 = 12 cm

T4 = Rak 2

T3 = Rak 3

T2 = Permukaan atas plat stainless T1 = Permukaan bawah platstainless = 200 0C

Gambar 4.1 skema perpindahan panas


Percobaan I temperatur T1 dan T6 adalah 200 0 C dan 45 0 C RA = R1 + R2 + R3 + R4 + R5 =

L3 L1 L2 + + + k1 A1 k 2 A2 + K 3 A3 k 4 A4 + k 5 A5 L L4 + 5 k 6 A6 + K 7 A7 k8 A 8

Dimana : = konduktivitas termal baja tahan karat

k1

k 2 , k 4 , k 6 , k8 = konduktivitas termal udara

(lampiran 1) (lampiran 2)

k3 , k5 , k7

= konduktivitas termal rak (bahan besi)

(lampiran 1)

A1

= luas penampang plat stainless stee l0,16 mtr².

A2 , A4 , A6

= luas celah ruang vakum dan jumlah luas lingkaran pada permukaan rak 0,11 mtr².

A3 , A5 , A7

= luas permukaan rak 0,05 mtr².

A8

= luas permukaan ruang vakum 0,16 mtr².

RA =

0,002 mtr + 45W /(m. C ) . (0,4 mtr . 0,4 mtr ) 0,04 mtr + 0 0,02624 W /(m. C ) . (0,11mtr 2 ) + (54 W /(m.0 C )) . (0,05 mtr 2 0,12 mtr + 0 0,02624 W /(m. C ) . (0,11mtr 2 ) + (54 W /(m.0 C )) . (0,05 mtr 2 0,12 mtr + 0 0,02624 W /(m. C ) . (0,11mtr 2 ) + (54 W /(m.0 C )) . (0,05 mtr 2 0,11 mtr 0,02624 W /(m.0 C ) . (0,4 mtr . 0,4 mtr ) 0

= 0,027 m 2 .0 C / W + 0,149 m 2 .0 C / W + 0,044 m 2 .0 C / W + 0,044 m 2 .0 C / W + 25,82 m 2 .0 C / W


RA = 26,334 m². 0 C / W Maka fluks kalor ( q" ) pada temperatur 45 0 C

q" =

=

T1 − T6 RA

( 200 0C − 45 0C ) 26,334 m². 0C / W

q" = 5,885 W/m² Karena fluks kalor ( q" ) yang sama lewat melalui setiap tahanan (R), maka temperatur pada setiap titik dapat dihitung dengan : T1 − T2 = q" R 1 A = (5,885 W/m²) . (0,277 m². 0 C / W ) = 1,63 0 C T2 − T3 = q" R 2 A = (5,885 W/m²) . (0,149 m². 0 C / W ) = 0,876 0 C T3 − T4 = q" R 3 A = (5,885 W/m²) . (0,044 m². 0 C / W ) = 0,259 0 C

T4 − T5 = q" R 4 A = (5,885 W/m²) . (0,044 m². 0 C / W ) = 0,259 0 C T5 − T6 = q" R 5 A = (5,885 W/m²) . (25,82 m². 0 C / W ) = 151,9 0 C

Maka temperatur pada masing-masing titik :

T2 = T1 − (T1 − T2 ) = 200 0C - (1,63 0 C ) = 198,37 0 C T3 = T1 − (T2 − T3 ) = 198,37 0 C - (0,876 0 C ) = 197,23 0 C T4 = T1 − (T3 − T4 ) = 197,49 0 C - (47,66 0 C ) = 197,23 0 C T5 = T1 − (T4 − T5 ) = 197,23 0 C - (447,66 0 C ) = 196,97 0 C T6 = T1 − (T5 − T6 ) = 196,97 0 C - (43,8 0 C ) = 45 0 C


Jadi temperatur pada masing-masing rak adalah : Rak 1 (T5 ) = 197,23 0 C Rak 2 (T4 ) = 197,23 0 C Rak 3 (T3 ) = 197,49 0 C

Pada percobaan II temperatur T1 dan T6 adalah 200 0 C dan 50 0 C Untuk harga k sama dengan percobaan I RA = R1 + R2 + R3 + R4 + R5 =


RA =



RA = 26,334 m². 0 C / W


Maka fluks kalor ( q" ) pada temperatur 50 0 C

q" =

=

T1 − T6 RA

( 200 0C − 50 0C ) 26,334 m². 0C / W

q" = 5,696 W/m² Karena fluks kalor ( q" ) yang sama lewat melalui setiap tahanan (R), maka temperatur pada setiap titik dapat dihitung dengan :

T1 − T2 = q" R 1 A = (5,696 W/m²) . (0,277 m². 0 C / W ) = 5,419 0 C T2 − T3 = q" R 2 A = (5,696 W/m²) . (0,149 m². 0 C / W ) = 5,547 0 C T3 − T4 = q" R 3 A = (5,696 W/m²) . (0,044 m². 0 C / W ) = 5,652 0 C

T4 − T5 = q" R 4 A = (5,696 W/m²) . (0,044 m². 0 C / W ) = 5,652 0 C T5 − T6 = q" R 5 A = (5,696 W/m²) . (25,82 m². 0 C / W ) = 147,07 0 C Maka temperatur pada masing-masing titik :

T2 = T1 − (T1 − T2 ) = 200 0C - (5,419 0 C ) = 194,58 0 C T3 = T1 − (T2 − T3 ) = 199,9 0 C - (5,547 0 C ) = 189,034 0 C

T4 = T1 − (T3 − T4 ) = 184,66 0 C - (5,652 0 C ) = 183,382 0 C T5 = T1 − (T4 − T5 ) = 138,44 0 C - (5,652 0 C ) = 177,73 0 C T6 = T1 − (T5 − T6 ) = 177,73 0 C - (147,07 0 C ) = 50 0 C



Pada percobaan III temperatur T1 dan T6 adalah 200 0 C dan 55 0 C Untuk harga k sama dengan percobaan I RA = R1 + R2 + R3 + R4 + R5 =


RA =



RA = 26,334 m². 0 C / W


Maka fluks kalor ( q" ) pada temperatur 55 0 C

q" =

=

T1 − T6 RA

( 200 0C − 55 0C ) 26,334 m². 0C / W

q" = 5,506 W/m² Karena fluks kalor ( q" ) yang sama lewat melalui setiap tahanan (R), maka temperatur pada setiap titik dapat dihitung dengan : T1 − T2 = q" R 1 A = (5,506 W/m²) . (0,277 m². 0 C / W ) = 1,525 0 C T2 − T3 = q" R 2 A = (5,506 W/m²) . (0,149 m². 0 C / W ) = 0,82 0 C T3 − T4 = q" R 3 A = (5,506 W/m²) . (0,044 m². 0 C / W ) = 0,242 0 C

T4 − T5 = q" R 4 A = (5,506 W/m²) . (0,044 m². 0 C / W ) = 0,242 0 C T5 − T6 = q" R 5 A = (5,506 W/m²) . (25,82 m². 0 C / W ) = 142,16 0 C Maka temperatur pada masing-masing titik :

T2 = T1 − (T1 − T2 ) = 200 0C - (1,525 0 C ) = 198,47 0 C T3 = T1 − (T2 − T3 ) = 198,47 0 C - (0,82 0 C ) = 197,65 0 C

T4 = T1 − (T3 − T4 ) = 197,65 0 C - (0,242 0 C ) = 197,41 0 C T5 = T1 − (T4 − T5 ) = 197,41 0 C - (0,242 0 C ) = 197,16 0 C T6 = T1 − (T5 − T6 ) = 197,16 0 C - (142,16 0 C ) = 55 0 C



4.6. Data Hasil Pengujian Pada Proses Pengeringan Pisang. Adapun data pengeringan pada proses pengeringan keripik pisang sebagai berikut :

Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 15 mnt) Tabel 4.1 Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 15 mnt) pada proses pengeringan awal P

T

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

(0C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

197,23

15

15

100

95

75

71,25

2

-76

197,23

15

15

100

80

75

60

3

-76

197,49

15

15

100

75

75

56,25

Rak

Dimana : P = tekanan kerja (cmHg) T

= temperatur pengering (0C)

t1 = waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan temperature pengering (menit)

t 2 = lama proses pengeringan (menit) m1 = massa bahan awal (gram) m2 = massa bahan akhir (gram)


k1 = kadar air bahan sebelum pengeringan (%) k 2 = kadar air bahan sesudah pengeringan (%)

Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1. Tabel 4.2. Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 15 mnt) pada proses setelah rak di pindahkan Rak

P

T 0

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

( C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

197,23

12

15

75

50

56,25

37,5

2

-76

197,23

12

15

80

50

60

37,5

3

-76

197,49

12

15

95

45

71,25

33.75

Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 15 mnt) Tabel 4.3. Percobaan 2 (T = 50 0C, t1 = 15 mnt) pada proses pengeringan awal. P

T

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

(0C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

92,44

15

15

100

90

75 grm

67,5

2

-76

138,55

15

15

100

75

75 grm

56,25

3

-76

184,66

15

15

100

35

75 grm

26,25

Rak


Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 Tabel 4.4. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 15 mnt) pada proses setelah rak dipindahkan Rak

P

T 0

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

( C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

177,73

12

15

35

30

26,25

22,25

2

-76

183,38

12

15

75

45

56,25

33,75

3

-76

189,03

12

15

90

30

67,5

22,5


T

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

(0C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

197,16

15

15

100

85

75

63,75

2

-76

197,16

15

15

100

60

75

45

3

-76

197,65

15

15

100

30

75

22,5

Rak

Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 Tabel 4.6. Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 15 mnt) pada proses setelah rak di pindahkan P

T

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

(0C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

197,16

12

15

30

30

22,5

22,5

2

-76

197,16

12

15

60

40

45

30

3

-76

197,65

12

15

85

30

63,75

22,5

Rak



T

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

(0C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

197,23

15

20

100

97,5

75

73,12

2

-76

197,23

15

20

100

87,5

75

65,62

3

-76

197,49

15

20

100

37,5

75

28,12

Rak


T

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

(0C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

197,23

15

20

37,5

37,5

28,12

28,12

2

-76

197,23

15

20

87,5

50

65,62

37.5

3

-76

197,49

15

20

97,5

37,5

73,12

28,12

Rak

Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 20 mnt) Tabel 4.9. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 20 mnt) pada proses pengeringan awal Rak

P

T 0

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

( C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

177,73

14

20

100

90

75

67,5

2

-76

183,38

14

20

100

87,5

75

65,62

3

-76

189,03

14

20

100

50

75

37,5


Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 Tabel 4.10. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 20 mnt) pada proses setelah rak dipindahkan Rak

P

T 0

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

( C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

177,73

14

20

50

37,5

37,5

28,12

2

-76

183,38

14

20

87,5

60

65,62

44,99

3

-76

189,03

14

20

90

40

67,5

30


P

T 0

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

( C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

197,16

14

20

100

87,5

75

65,62

2

-76

197,16

14

20

100

80

75

60

3

-76

197,65

14

20

100

45

75

33,75


T

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

(0C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

197,16

14

20

45

40

33,75

30

2

-76

197,16

14

20

80

50

60

37,5

3

-76

197,65

14

20

87,5

37,5

65,62

28,12

Rak


Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 25 mnt) Tabel 4.13. Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 25 mnt) pada proses pengeringan awal P

T

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

(0C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

197,23

15

25

100

95

75

71,25

2

-76

197,23

15

25

100

60

75

45

3

-76

197,49

15

25

100

50

75

37,5

Rak

Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 Tabel 4.14. Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 25 mnt) pada proses setelah rak di pindahkan Rak

P

T 0

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

( C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

197,23

15

25

50

45

37,5

33,75

2

-76

197,23

15

25

60

50

45

37,5

3

-76

197,49

15

25

95

45

71,25

33,75

Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 25 mnt) Tabel 4.15. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 25 mnt) pada proses pengeringan awal P

T

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

(0C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

177,73

14

25

100

95

75

71,25

2

-76

183,38

14

25

100

75

75

56,25

3

-76

189,03

14

25

100

45

75

33,75

Rak


Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 Tabel 4.16. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 25 mnt) pada proses setelah rak di pindahkan Rak

P

T 0

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

( C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

177,73

14

25

45

30

33,75

22,5

2

-76

183,38

14

25

75

40

56,25

30

3

-76

189,03

14

25

95

30

71,25

22,5


P

T 0

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

( C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

197,16

12

25

100

85

75

63,75

2

-76

197,16

12

25

100

50

75

37,5

3

-76

197,65

12

25

100

30

75

22.5


T

t1

t2

m1

m2

k1

k2

(cmHg)

(0C)

(menit)

(menit)

(gram)

(gram)

(%)

(%)

1

-76

197,16

12

25

30

30

22,5

22,5

2

-76

197,16

12

25

50

30

37,5

22,5

3

-76

197,65

12

25

85

30

63,75

22,5

Rak


4.7. Perhitungan Hasil Rata-rata Pada Percobaan Dari table hasil percobaan di atas hasil pengeringan terbaik terdapat pada percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 25 mnt) pada proses setelah rak dipindahkan : maka massa rata-rata pada pengeringan awal yaitu: mrata − rata =

massa rak1 + massa rak 2 + massa rak 3 3

85 gram + 50 gram + 30 gram 3 = 55 gram =

sedangkan massa rata-rata pada pengeringan akhir : mrata − rata =

massa rak1 + massa rak 2 + massa rak 3 3

30 gram + 30 gram + 30 gram 3 = 30 gram

=

Untuk kadar air pada hasil pengeringan awal dapat dihitung :

kadar air (%) =

massa kadar air awal × kadar air bahan massa kadar air akhir

Kadar air akhir pada rak 1

=

m1 × kadar air awal (%) m0

85 × 75 % 100 = 63,75 % =



=


50 × 75 % 100 = 37,5 % =

=



30 × 75 % 100 = 22,5 %

=

Sedangkan kadar air akhir dari hasil pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 dapat dihitung :

kadar air (%) =

massa kadar air awal × kadar air bahan massa kadar air akhir


kadar air akhir pada rak 1 =

30 × 22,5 % 30 = 22,5 % =



30 × 37,5 % 50 = 22,5 % =



m2 × kadar air awal (%) m1 30 × 63,75 % 85 = 22,5 % =

Kadar air rata-rata pada akhir pengeringan: kadar air

rata − rata

=

kadar air rak1 + kadar air rak 2 + kadar air rak 3 3

=

22,5 + 22,5 + 22,5 3

= 22,5 %

3.7. Grafik Hasil Pengujian

80

(30,74)

Waktu (menit)

70 60 50 40

(55,37)

30 20 10 Massa (gram) 10

20

30

40

50

60

70

80

\Gambar 4.2. Grafik massa-waktu


80 (22,5) (74)

Waktu (menit)

70 60 50 40

(41,25) (37)

30 20 10 Kadar air (%) 10

20

30

40

50

60

70

80

Gambar 4.3. Grafik Kadar Air-Waktu


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Bedasarkan perhitungan dan perencanaan yang dilakukan maka hasil kesimpulanya sebagai berikut : 1. Spesifikasi Perencanaan a. Bahan yang dikeringkan

: irisan pisang ketebalan ± 2 mm

b. Dimensi ruang vakum dan rak

: 40 cm x 40 cm x 40 cm dan 36 cm x 36 cm x 10 cm

c. Sumber kalor

: kompor minyak tanah

d. Tekanan

: -76 cmHg

2. Konstruksi alat a. Ruang vakum 1. tegangan geser yang terjadi ( τ ) : 0,1 kg/cm² 2. tegangan geser ( τ a )

: 45 kg/mm²

3. kekuatan tarik yang terjadi (σ)

: 0,02 kg/ cm 2

4. kekuatan tarik izin (σa)

: 90 kg/mm²

b. Pompa 1. Daya pompa

: 0,5 kW

2. Kapasitas pompa

: 142 ltr/menit

3. Kecepatan alir pipa

: 11,45 m/men


3. Panas pada tiap rak a. Percobaan I Rak 1 (T5 ) = 197,23 0 C Rak 2 (T4 ) = 197,23 0 C Rak 3 (T3 ) = 197,49 0 C b. Percobaan II Rak 1 (T5 ) = 177,73 0 C Rak 2 (T4 ) = 183,382 0 C Rak 3 (T3 ) = 189,034 0 C c. Percobaan III Rak 1 (T5 ) = 197,16 0 C Rak 2 (T4 ) = 197,41 0 C Rak 3 (T3 ) = 197,65 0 C 4. Dari hasil percobaan, hasil pengeringan yang baik terdapat pada temperatur 55 0 C dan waktu 25 menit setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1. 5. Massa pengeringan rata-rata : a. Pada pengeringan awal 55 gram b. Pada pengeringan akhir 0,67 gr/menit


6. Kadar air rata-rata pengeringan a. Pengerigan awal 41,25 % b. Pengeringan akhir 22,5 %

5.2 SARAN 1. Pengering vakum ini masih sederhana sehingga perlu ada penyambungan dan pengembangan yang lebih baik untuk meningkatkan kinerja alat. 2. Perancangan pengering vakum hendaklah dibuat sesuai dengan bahan yang dibutuhkan serta kemampuan yang telah di perhitungkan mengingat harga perancangan sebuah alat pengering vakum cukup mahal. 3. Perumusan syarat-syarat harus ditentukan berdasarkan fungsinya, agar konstruksi dan seluruh elemen dari alat pengering vakum tersebut dapat bertahan lama (life time).


DAFTAR PUSTAKA

1. Saad. M. A, “Termodinamika, Prinsip Dan Aplikasi”, Edisi Bahasa Indonesia Jilid 1. 2. Devahastin. S, “Pengeringan industrial”, 2001, IPB. 3. Mc Cabe. W.L, “Operasi Teknik Kimia”. Jilid 2. 1993. 4. Streeter. V.L, dan wylie, E.B, “Mekanika Fluida”, Edisi Delapan Jilid I dan II. 5. Koestoro. R.A, “Perpindahan Kalor”, Salemba Teknik: Jakarta, 2002. 6. http:// “Pengeringan” @ Mohammadsholeh.htm 7. Sularso dan Kiyokatsu Suga, “Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin”. Pradnya Paramita: Jakarta, 1994. 8. Achmad. Z, “Elemen Mesin I, Rafika Aditama”: Bandung 1999. 9. Reynold, C. William dan Perkins, H.C. “Termodinamika Teknik”, Erlangga: Jakarta 1994. 10. Ryans, J. L. dan Roper, D. L, “Process Vacuum System Design & Operation”, McGraw-Hill, 1986. 11. Zemansky, S. “Fisika Untuk Universitas 1”, Binacipta: Bandung 1982. 12. Fritz, F. “Turbin, Pompa dan Kompresor”, Erlangga: Jakarta 1988. 13. Rohanah. A, “Teknik Pengeringan (tep421)”, Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatra Utara. 2006.


KARYA AKHIR RANCANG BANGUN KONSTRUKSI ALAT PENGERING VAKUM

Recommend Documents