FITE 00f1/ SKRIPSI
RANCANGAN DAN UJI PERFORMANSI ALAT PEMINDAH PANAS (HEAT EXCHANGER) DENGAN MEMANFAATKAN ENERGI PANAS GAS BUANG KETEL-UAP UNTUK PENGERINGAN
Olelt:
LEVIS SASRAHADI F 29.1745
1997 FAKULTASTEKNOLOGIPERTANIAN INSTITUT PERT ANIAN BOGOR BOGOR
Levis Sasrahadi. F 29.1745. Rancangan dan Uji Performansi Alat Pemindah Panas (!-leal j';xchollger) dengan Memanfaatkan Energi Panas Gas Buang Ketel-Uap untuk Pcngcringan. Di bawah bimbingan Ir. H. KUSEN MORGAN, MS. RINGKASAN Peng!,'1lnaan ketel-uap dibidang pertanian sudah banyak dilakukan terutama dalam pengolahan hasil pertanian, diantaranya sebagai alatpembangkit uap, yang digunakan untuk pcnyulingan atau perebusan. Berdasarkan hasil pengujian ketel-uap yang akan digllnakan untuk penyulingan minyak atsiri, diperoleh efisiensi ketel-uap rata-rata 56,99 pcrsen
Hal ini berarti panas yang dihasilkan oleh bah an bakar untuk ketel-uap
hampir setengahnya terbuang ke lingkllngan. Salah satu upaya memanfaatkan energi panas yang terbuang yaitu dengan menambah alat pemindah panas (heal exchanger) pad a ketel-uap. Keuntungan dari alat pcmindah panas adalah udara panasnya dapat digunakan untuk pengeringan (Shield, 1961) TlIjuan dari penelitian ini adalah
(I)
merancang alat pemindah panijS (heal
exchanger) jenis lempeng logam dengan memanfaatkan energi panas gas buang dari ketel-llap untuk disalurkan ke alat pengering dan (2) memperoleh data uji performansi alat, suhu pengeringan yang dicapai dan energi panas yang diperoleh. Tahapan penelitian ini meliputi: (1) penelitian pendahuluan, (2) perancangan, (3) pembuatan alat, (4) pengujian alat, (5) pengolahan data dan (6) pembuatan laporan. Rancangan yang dibuat disesuaikan dengan ketel-uap sederhana tegak jenis pipa apl.
Alat pemindah panas yang dibuat ini digunakan untuk pengermgan yang
dilengkapi dengan kipas sentrifugal, turbin uap dan motor listrik.
Alat pemindah panas ini terdiri atas bagian utama, yaitu: saluran udara, saluran gas buang, selubung pemindah panas dan plat pemindah panas. Pembuatan alat dilakukan di Bengkel Mekanisasi Pertanian, FATET A, IPB, Bogor. Dari uji performansi alat, suhu yang dihasilkan alat pemindah panas tertinggi sebesar 91°C pad a kecepatan putar poros kipas 2.200 rpm menggunakan tenaga penggerak turbin uap.
Sedangkan suhu terendah yang dicapai sebesar 44,7oC pada
kecepatan putar poros kipas 680 rpm menggunakan tenaga penggerak motor listrik. Berdasarkan debit udara yang dihasilkan alat pemindah panas tertinggi sebesar 0,12012 n/Is pada kecepatan poros kipas 2.200 rpm. Sedangkan debit udara terendah yang dicapai sebesar 0.0 I 008 m'/s pada kecepatan putar poros kipas 680 rpm. Energi panas yang dihasilkan alat pemindah panas tertinggi sebesar 34.153.1 kJ pada kecepatan putar poros kipas 1 460 rpm menggunakan tenaga penggerak motor listrik
Seciangkan cnergi panas lerendah yang dicapai alat pemindah panas sebesar
315.8 kJ pada kecepatan putar poros kipas 680 rpm. Elisiensi energi panas alat pemindah panas tertinggi sebesar 54,48% pad a kecepatan pular poros kipas 1.460
Sedangkan efisiensi energi panas terkecil yang
dicapai alat pemindah panas sebesar 2, I 0% pada kecepatan putar poros kipas 680 rpm.
RANCANGAN DAN UJI PERFORMANSI ALAT PEMINDAH PANAS (HEAT EXCHANGER) DENGAN MEMANFAA TKAN ENERGI PANAS GAS BUANG KETEL-UAP UNTUK PENGERINGAN
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusan Mekanisasi Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Olel!: LEVIS SASRAHADI F 29.1745
1997 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
FAKULTASTEKNOLOGIPERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
RANCANGAN DAN UJI PERFORMANSI ALAT PEMINDAH PANAS (HEA T EXCHANGER) DENGANMEMANFAATKAN ENERGI PANAS GAS BUANG KETEL-UAP UNTUK PENGERINGAN
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusan Mekanisasi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh: LEVIS SASRAHADI F 29.1745 Dilahirkan pada tanggal 2 Agustus 1973 di Jambi Tanggallulus 31 Januari 1997
Dosen Pembimbing Akademik
KATA PENGANTAR Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayahNya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Rancangan dan Uji Performansi Alat Pemindah Panas (Heat 10:changer) dengan Memanfaatkan Energi Panas Gas Buang Ketel-Uap untuk Pengeringan. Pad'a kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Bapak Jr. H. Kusen Morgan, MS., sebagai Dosen Pembimbing yang telah mcmberikan bimbingan, dorongan dan pengarahan selama penclitian hingga tersusunnya skripsi ini. Bapak Jr. R. Godfried Sitompul, sebagai Dosen Penguji yang telah memberikan masukan-masukan dan pengarahan selama penyelesain penulisan skripsi ini. 3. Bapak Dr. Jr. Sam
Herodian, MS., sebagai Dosen Penguji yang telah
membetikan kritik, saran dan pengarahan selama penyelesaian penulisan skripsi ini. 4
Ibnnda dan keJnarga (Aa" Rifi, Lucky, Adek, Mbak Mila dan Mbak Lina) yang dengan keiulusan hati dan kasih sayang senantiasa memberikan dukungan moril maupun materiil pad a penulis selama ini.
5.
0001
Syafrudin,
0001
GJempong,
0001
Hidayat dan
0001
Yusuf yang dengan
ketulusan hati memberikan uluran tangan kepada penulis dan keluarga.
6. Tri Mawan dan Haderi, yang scnasib sepcnanggungan, suka-duka dan saling pengertian serta kebersamaannya diantara satu tim Boiler sclama penelitian hingga penyelesaian penuJisan skripsi ini. 7. Bapak Karjio, Bapak Parma dan Bapak And;' yang tclah mcmbantu penuJis dalam pembuatan hingga alat ini dapat berfungsi. 8. Dudy, Hinson, Leny, Nowee, Iyod, Rika, Seno, Adi, Nanang, Putu, Slamet, Anto, Ina, Lia dan teman-teman di Sakinah serta teman-teman AE'29 yang tclah mcmberikan bantuan dan dukungan moril selama penelitian. 9. Selllua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu. I'cnulis mcnyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari scmpurna. olch karena itu kritil, dan saran dari pcmbaea sangat penulis harapkan. Akhirnya scmoga tulisan ini bcnnanfaat bagi pcmbaca dan kita sell1ua.
Bogor. februari 1997
Pcnulis
ii
DAFTAR lSI Halaman KATA PENGANTAR.
. ....... I
DAFTAR lSI
.........•......... 111
DAFTAR TABEL ....
. ................. VI
DAFTAR GAM BAR ..
. ................. VII
DAFTAR LAMPIRAN ..
I.
. .... VIII
PENDAHULUAN A. LAT AR BELAKANG ...
·. 1
B. TUJUAN PENEUTIAN .. II.
. ... 2
TINJALIAN PlISTAKA A. (' ARA PENGERING ..\N
]
B. PEMANASAN UDARA .
·.5
C PEMIDAH PANAS
.. 6
D. KETEL-UAP ..
8
E. MINYAK TANAI·L III.
... 12
METODE PENELITIAN A. WAKTU DAN TEMPA T PENELITIAN ..
I. Waktu
· 15 .. 15
. ...... 15
2. Tempat Penelitian.
. . . . ....... 15
B. BAHAN DAN ALAL. I. Bahan ..
..15 . .. 15
2. Instrument dan Alat Ukur ... C PROSEDUR PENELITIAN ..
. .. 16
I. Mempelajari Karakteristik dari Ketel-uap .. 2 Perancangan dan Pembuatan Ala! .....
iii
..16
.17
IV.
3. Pengujian .
· .18
4. Analisis Perfonnansi ...
... 19
PENDEKATAN RANCANGAN A KRITERIA RANCANGAN ...
.23
B. RANCANGAN FUNGSIONAL .
..26
I. Saluran Udara .
· .26
2. Saluran Gas Buang.
. .. 26
3. Selubung Pemindah Panas ...
· .27
4. Plat Pemindah Panas
... 27
C RANCANGAN STRUKTURAL. I. Saluran Udara ..
V.
· .27
2. Saluran Gas Buang ..
27
3. Selubung Pemindah Panas.
28
4. Plat Pemindah Panas ..
28
PEMBAHASAN A PROTOTIPE ALAT ..
40
I. Saluran Udara ..
.42
2. Saluran Gas Buang
.42
3. Selubung Pemindah Panas ..
..43
4. Plat Pemindah Panas ..
B. SISTEM KERJA ALAL
C PENGUJIAN PERFORMANSI ALA T I. Suhu .
VI.
.27
43 . .44 ... .47 .47
2. Energi Panas
... 51
3. Efisiensi Energi Panas ...
... 53
KESIMPULAN DAN SARAN A KESIMPULAN ..
..56
