ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.3.1. Rangkaian listrik
Rangkaian Listrik adalah suatu kumpulan komponen elektronika yang saling di hubungkan atau di rangkai dengan sumber tegangan menjadi satu kesatuan yang memiliki fungsi dan kegunaan tertentu. Rangkaian Listrik hanya terdapat arus listrik yang dapat mengalir jika listrik tersebut berada dalam keadaan terbuka.
Gambar 4.6 Rangkaian Listrik Elemen Pemanas
Ket:
I = Elemen Pemanas Jenis Strip II = Thermostat
1 = Terminal 1 Thermostat
Pada Terminal ini dapat juga digunakan indikator seperti lampu, sirine atau lain-lain untuk menunjukkan pencapaian suhu yang diiinginkan
2 = Terminal 2 Thermostat 3 = Terminal 3 Thermostat
III = Rockwoll IV = Thermocouple
Gambar di atas adalah rangakaian Listrik untuk Elemen Pemanas yang dihubungkan dengan Thermostat. Prinsip kerja rangakaian ini adalah menggunakan system Umpan balik dimana Apabila suhu yang diindera tidak tepat sama dengan suhu acuan, elemen pengindera pada termostat akan bekerja dan kemudian mengirim isyrat (biasanya berupa isyarat listrik) untuk menurunkan atau menaikkan suhu sesuai kebutuhan.
4.4. Insuline Material pada Elemen Pemanas
Pada system Pemanasan pada mesin ini digunakan Insuline yang bertujan untuk menahan panas keluar system agar tidak banyak energy yang terbuang, dalam hal ini energy berupa energy Panas (Kalor). Apabila tidak diberikan insulin pada elemen pemanas, makan beban/resistansi yang terjadi akan semakin besar yang berbanding lurus dengan meningkatnya nilai kuat arus listrik (I). Jika jumlah yang mengalir melebih dari kepasitas/daya maksimum, maka akan menyebabkan jebolnya atau kerusakan pada elemen pemanas dan elemen-elemen kelistrikan yang lain. Maka diperlukan insulin material untuk mengurangi kerugian energy yang terbuang. Untuk insulin material digunakan Rockwool.
(a) (b)
Gambar 4.7 Rockwool (a) Rockwoll sebagai insulin material
4.5. Menghitung Laju Perpindahan pada bejana aduk
= 0,36
(Perpindahan panas,Ir.Sri Wuryani, Hal 151) dimana,
= koefisien perpindahan panas dari atau ke bejana berjaket = diameter bejana
k = konduktivitas termal fluida cair L = panjang dayung (paddle)
B = jarak antara dayung dengan dasar bejana N = kecepatan agitator
= massa jenis fluida = viskositas fluida C = kapasitas panas
= viskositas fluida pada jarak temperatur dinding Dari data yang diperoleh diketahui bahwa harga dari :
= koefisien perpindahan panas dari atau ke bejana berjaket = 0,280 m k = 0,32 .K L = 0,120 m N = 280 Rpm = 4,66 Rps = 915 = C = 2,1 .K = 2100 .K =
sehingga, = 0,36 = 0,36 = 0,36 = 0,36 (0,020086) (518,95) (1) = 3,7525 x 0,32 = 1,2008 = = 4,28858 .K
Tabel 4.1 Thermal conductivities of materialsvary with temperature
T, K Copper Aluminum 100 482 302 200 413 237 300 401 237 400 393 240 600 379 231 800 366 218
Gold 317 Aluminum 237 Iron 80.2 Mercury (l) 8.54 Glass 0.78 Brick 0.72 Water (l) 0.613 Human skin 0.37 Wood (oak) 0.17 Helium (g) 0.152 Soft rubber 0.13 Glass fiber 0.043 Air (g) 0.026
Urethane, rigid foam 0.026
*Multiply by 0.5778 to convert to Btu/h • ft • °F.
Untuk menghitung laju perpindahan panas pada sistem bejana alir adalah :
Gambar 4.8 Analisa Laju perpindahan panas pada Bejana Aduk dengan insulin material
Diketahui : = 115 ºC
= 4,28858 .K = 30 ºC = 25 .K k = 15,1 .K ( Stainless Steel ) = 0,042 .K ( Rockwoll ) = 237 .K ( Aluminium ) = 140 mm = 140,5 mm = (140,5 + 40) = 180,5 mm = (180,5 + 0,2) = 180,7 mm sehingga, Q Q
Q = = = = 58 ºC • Pada Rockwool Q = = = = 57,992 ºC • Pada Aluminium Q
=
= = 57,992 = 37,6 ºC
• Pada dinding luar aluminium Q
=
= = 37,6 = 37,5998 ºC
4.6. Uji Prototype Mesin Mixer
4.6.1. Bahan Pengujian
Temperature maksimum yang dihasilkan pada perancangan alat ini adalah sekitar 300oC, Dan kapasitas maksimum = 7,6 liter, sesuai dengan elemen
Description : Low Density Polyethylene Resin
TITANLENE LDF260 GG
Total Quantity : 75 MT
Lot Number : E12913A/E12913B
Manufacturer : TITAN PETCHEM (M) SDN. BHD
Tabel 4.3 Parameter Dari LDPE
Properties Unit Test Data
Melt Index g/10min 5.41/5.36
Density kg/m3 915/921 Viscositas N.s/m2 2.17 x 10-2 Thermal Conductivity (W/m.K) 0.32 Heat Capacity kJ/kg-k 2.1
Sumber : PT.Namasindo Plas
Gambar 4.9 Biji plastik LDPE (Low Density Polyethylene)
4.6.1.2. Remafin Blue
Type Material : REFALIN- BLUE PL53400534 – ZN MX – C1757
Table 4.4 Spesification of Refalin
Test item/-method Specification Test result
Granules count (pcs/gram 60,0 – 100,0 79,0
Bulk Density (gram/ml) <=2,0 0,8 g/ml
Shade (Delta H) -10,0 – 1,0 0,0
Purity of Shade (Delta C) -10,0 – 1,0 0,1
Color Difference (Delta E CIE Lab, D 65
<= 1,0 0,2
Color Difference (Delta E CMC (2:1), D65)
<=1,0 0,1
Tinctorial Strength (%) 95,0 – 105,0 99,8 %
Lokasi Pengujian yang dilakukan Jl. Letjen Jamin Giting Pasar 5. Bengkel Bg Endar Dan waktu pengujian dilakukan pada tanggal 22 juni 2013 pada pukul 15.00
4.6.2.2. Komposisi Material Pengujian
Perbandingan Campuran Material yang akan diuji adalah sebagai berikut: Perbandingan Campuran Pengujian Pertama:
Tabel 4.5 Perbandingan Campuran Material
No Nama Material Jumlah (%)
1 Refalin Blue 0,5
LDPE (Low Density Polyethylene) 99,5
2 Refalin Blue 1,5
LDPE (Low Density Polyethylene) 98,5
Jenis material yang akan di uji adalah LDPE (Low Density Polyethylene) dengan Refalin – Blue PL Dengan titik Lebur Sekitar Temperatur 115 0C, apabila perbandingan tidak tepat ini mempengaruhi warna bahan yangakan dihasilkan.
Gambar 4.12 Refalin – Blue
4.6.3. Pengujian
Arus yang digunakan saat pengujian sekitar 2000 – 3000 watt, sesuai dengan elemen pemanas listrik,maka pengujian menggunakan Genset type Robin dengan kapansitas arus sekitar 5000 watt. Dipakai untuk menyalakan Elemen pemanas. Pertama sekali kedua material yang akan di masukan kedalam mixer disediakan, dan di timbang sesuai dengan perbandingan. Setelah itu pengecekan mesin dilakukan, untuk menghindari kegagalan dalam pengujian
Proses pengujian dilakukan dengan pengaturan pada mesin Mixer, Pada Speed Control di setting kecepatan variabel tinggi. Setingan awal temperature Thermostat = 1000C temperature dapat dilihat pada Thermometer yang melekat pada Diding Bejana adukan,
Gambar 4.13 Proses Pesiapan Alat Pengujian
Setelah itu sumber daya di nyalakan, dan kemudian pemasukan material LDPE dilakukan pertama. Elemen pemanas dinyalakan melalui setingan thermostat pada temperatur 1100C. tunggu sampai suhu mencapai 1000C. kemudian liat perubahan pada material itu sendiri.
Pada gambar diatas menunjukkan bahwa suhu sudah mencapai 1000C, disini terjadi proses pencairan material LDPE, dan ditunggu sampai material tersebut mencair keseluruhan, dan setelah itu, bahan pewarna berupa refalin blue kemudian dimasukkan bersamaan dengan motor dengan kecepatan sercara perlahan hingga kecepatan maksimum yaitu 280 rpm.
Pada gambar diatas menunjukkan proses pengadukan dilakukan setelah material, keseluruhan telah mencair. Pada saat material mencapai titik didih, perubahan warna terjadi menjadi bening, dan ketika proses pengeluaran material dari bejana, perubahan juga terjadi perlahan - lahan menjadi warna setingan yang diinginkan.
Gambar 4.17 Pengeluaran Hasil
Pada gambar diatas menunjukkan proses penguluaran hasil setelah pengadukan terlihat merata. Dan warna berpengaruh pada suhu, perubahan akan berangsur – ansur menjadi biru ketika suhu pada hasil pengadukan dingin atau normal.