RANCANG BANGUN ALAT PENGERING KOPRA
MENGGUNAKAN ALIRAN UDARA PANAS
KAPASITAS 25 KG/2 JAM
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Ahlimadya Program Studi Teknik Mesin – D3
Jurusan Teknik Mesin
Oleh
PITER SILABAN
5123220023
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
PiterSilaban: Rancang Bangun Alat Pengering Kopra dengan Kapasitas 25Kg/2 jam. Tugas Akhir. Fakultas Teknik. Universitas Negeri Medan. 2016
Proses pengeringan merupakan salah satu bentuk penanganan produk pertanian pasca panen dengan tujuan untuk menurunkan kadar air produk pertanian tersebut sehingga secara tidak langsung akan menghambat pertumbuhan mikroorganisme sekaligus menunda pembusukan. Proses pengeringan produk pertanian di Indonesia pada umumnya masih dilakukan secara tradisional sehingga amat bergantung pada matahari sebagai sumber energi utamanya. Atas dasar ini, diperlukan sebuah alat pengering yang dapat membantu petani melakukan proses pengeringan tanpa banyak tergantung pada kondisi cuaca yang saat ini cenderung tidak stabil. Mesin pengering kopra ini dirancang untuk mempermudah dalam pengeringan buah kelapa tanpa menggunakan cara tradisional. Seperti yang kita ketahui kopra juga mengandung nilai-nilai gizi yang bermanfaat bagi tubuh dan sangat disukai oleh konsumen. Sistem kerja model pengering kopra yang dirancang sangat sederhana, dimana sumber panas yang berasal dari kompor. Panas secara alami akan mengalir kecorong pembuangan udara beserta air yang telah menguapkan dari kopra, sehingga kandungan air yang ada pada kopra akan berkurang.
ABSTRACK
Piter Silaban. Design Tools copra dryer with a capacity of 25 Kg/2 Jam.Tugas Akhir. Fakultas Teknik.Universitas Negreri Medan. 2016
The drying process is one form of post-harvest in handling the agricultural products with the aim by lowering the water content, thus indirectly inhibit the growth of microorganisms as the time delay spoilage. In general, drying process of products agricultural still done as traditionally, so it is highly in Indonesia dependent on the sun as the primary energy source. On this basis, we need a tool that can help farmers dryer dries without much depends on weather of conditions which is time tend to be unstable. Copra dryer machine is designed to facilitate the drying coconuts without using traditional means. As we know copra also contain nutritional values that are beneficial for the body and highly favored by consumers. Working system models copra dryers are designed to be very simple, where the source of the heat coming from the stove. Heat will naturally flow along kecorong exhaust air that has been vaporize water from copra, so the existing water content in the copra will be reduced.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat, rahmat dan karunia yang telah diberikan-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan program Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri Medan yaitu Tugas Akhir beserta penyusunan laporan.
Pembahasan Tugas Akhir ini mencakup tentang “RancangBangun Alat Pengering Kopra Menggunakan Aliran Panas Kapasitas 25 kg/2 jam”. Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan dukungan serta bimbingan dari semua pihak. Oleh sebab itu pada kesempatan yang baik ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof.Dr.Harun Sitompul, M.Pd selaku Dekan Fakultas Teknik Unimed 2. Bapak Prof. Dr. Sumarno, M.Pd selaku Wakil Bidang Akademik Fakultas
Teknik UNIMED.
3. Bapak Drs. Hidir Efendi,M.Pd selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin UNIMED.
4. Bapak Drs. Selamat Riadi, M.T selaku Sekretaris Jurusan Teknik Mesin UNIMED.
5. Bapak Drs. Robert Silaban, M.Pd selaku Ketua Prodi Teknik Mesin D-3 UNIMED.
6. Bapak Drs.Yuniarto Mujisusatyo,M.pd selaku pembimbingTugas Akhir penulis.
7. Secarakhususbuatkeluarga yang
telahmemberikanbantuanmorildanmaterilkepadapenulis, sehinggaterlaksananyaTugas Akhir ini.
8. Terimakasih juga buat Yevika P Lumbangaol selalu menemani aku disaat kejenuhan menghampiri, sehingga dalam pelaksanaan Tugas Akhir ini sangat menyenangkan
10. Terimakasih buat sahabat saya Joy Fernando Nainggolan yang selalu mendukung saya dan selalu memberikan semangat.
11. Terimakasih buat semua teman kelompok PKM-T Sekaligus kelompok rekayasa alat yang terdiri dari: Riki S Manalu, Yolanda F Samosir, Samuel K Sagala, yang selalu bersama-sama dan saling membantu satu sama lain.
Penulis menyadari bahwa dalam penyususnan Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan dalam penulisan, baik dari segi isi, materi maupun tata letak bahasa yang digunakan merupakan keterbatasan penulis. Dengan demikian demi kelengkapan dan kesempurnaan laporan ini penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca. Semoga laporanTugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan juga para pembaca, akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.
Medan,Februari 2016
Penulis,
PiterSilaban
DAFTAR ISI
E. Perhitungan kebutuhan Energi Selama Proses Pengeringan ... 15
F. Perhitungan Bahan Bakar Yang Digunakan ... 19
G. Perhitungan Analisis Titik Impas (Break Event Point) ... 19
H. Identifikasi Alat dan Mesin ... 19
BAB III METODE PEMBUATAN ... 27
A. Penentuan Dimensi Alat Pengering ... 27
B. Perhitungan Performa Teknis ... 35
C. Perhitungan Kebutuhan Bahan Bakar yang Digunakan Selama Proses Pengeringan Kopra ... 38
D. Metode Pembuatan ... 39
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 50
B. Analisis Biaya ... 50
C. Hasil Pembahasan Yang Didapat ... 54
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 56
A. Kesimpulan ... 56
B. Saran ... 56
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Standar Nasional Indonesia Mixed Kopra ... 13
Tabel 2. Kelas Mutu Kopra ... 14
Tabel 3. Spesifikasi Mutu Kopra ... 14
Tabel 4. Nama Peralatan Untuk Pembuatan Rangka Alat ... 39
Tabel 5. Nama Peralatan Untuk Pemasangan Dinding Pengering ... 40
Tabel 6. Nama Peralatan Untuk Pemasangan Pipa ... 42
Tabel 7. Nama Peralatan Untuk Pembuatan Tray ... 43
Tabel 8. Nama Peralatan Untuk Pelapisan Dinding Pengering ... 45
Tabel 9. Nama Peralatan Untuk Pembuatan Pintu Pengering ... 47
Tabel 10. Perhitungan biaya ... 51
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Rumah plastik pengering kopra ... 3
Gambar 2. Gambar oven kopra bak pasir perata panas ... 4
Gambar 3. Skema sistem pengeringan udara panas ... 10
Gambar 4. Mesin Bubut ... 20
Gambar 16. Alat Pengering yang dirancang ... 34
Gambar 17. Proses Pembuatan Rangka ... 40
Gambar 18. Pemasangan Dinding Pengering... 41
Gambar 19. Pemasangan Pipa Pengering... 43
Gambar 20. Pembuatan Tray... 45
Gambar 21. Pelapisan Dinding Pengering Menggunakan Plat Aluminium 46 Gambar 22. Pembuatan Pintu Pengering ... 48
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Proses Pembuatan Rangka ... 59
Lampiran 2. Proses Pemasangan Dinding Pengering ... 60
Lampiran 3. Pemasangan Pipa Aliran Udara Panas ... 61
Lampiran 4. Pelapisan Dinding Pengering Dengan Plat Aluminium ... 62
Lampiran 5. Pembuatan Tray ... 63
Lampiran 6. Pembuatan Pintu Pengering ... 64
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kelapa (Cocos nucifera) merupakan satu jenis tumbuhan dari suku aren-arenan atau Arecaceae dan anggota tunggal dalam marga Cocos. Tumbuhan ini dimanfaatkan hampir semua bagiannya oleh manusia sehinga dianggap sebagai tumbuhan serbaguna, khususnya bagi masyarakat pesisir. Kelapa juga adalah sebutan untuk buah yang dihasilkan oleh tumbuhan ini. Buah kelapa adalah bagian paling bernilai ekonomi. Sabut bagian mesokarp yang berupa serat-serat kasar yang diperdagangkan sebagai bahan bakar pengisi jok kursi, anyaman tali, keset, serta media tanam bagi anggrek. Tempurung atau batok yang sebetulnya adalah bagian endokarp yang dipakai sebagai bahan bakar, pengganti gayung, wadah minuman, dan bahan baku sebagai bentuk krajinan tangan.
atmosfer mencapai 30°C.
Pengeringan kopra terbagi menjadi dua yaitu sun drying dan artficial drying. Sun drying memerlukan sinar matahari sebagai sumber energi, sumber panas dan
sinar ultraviolet. Pengeringan ini dilakukan secara terbuka membutuhkan hembusan angin yang besar dari udara sehungga pengeringan berlangsung lambat. Namun pengeringan terbuka menyebabkan rawan terkontaminasi dari udara, debu, kerikil dari lingkungan sekitar. Selain itu, pengeringan ini dilakukan hanya jika cuaca memungkinkan. Jika tidak, proses pengeringan secara terbuka tidak efektif dilakukan sehingga sulit dikontrol laju aliran udara panas dan temperaturnya. Pengeringan buatan (artificial drying) menggunakan bahan bakar. Prinsip kerjanya adalah pemanasan secara konduksi (penghantar panas) atau konveksi (pengaliran panas) yang bertujuan untuk mengurangi kadar air bahan pangan dan alat ini mempunyai kelebihan dapat mengontrol laju aliran udara panas dan temperatur ruang bakar dapat diatur.
Di Jl. Samarinda Paal Lima Kota Baru Jambi alat pengering kopra suda ada, yaitu rumah plastik pengering kopra. Pada pengkajian ini dilakukan teknologi perbaikan proses pengolahan kopra dengan menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi. Alat pengering yang digunakan berupa ”rumah plastik” dengan
yang dikeringkan akan lebih cepat kering dan terlindungi dari hujan dan kopra yang dihasilkan mempunyai kualitas yang baik.
Adapun aspek kajian yang dilakukan pada pengolahan kopra adalah cara penjemuran daging buah kelapa yang dikombinasikan dengan penempatan penjemuran. Perlakuan – perlakuan tersebut adalah sebagai berikut:
A. Cara penjemuran: (1) Penjemuran belahan kelapa dengan tempurung, (2) Penjemuran belahan kelapa tanpa tempurung dan (3) Penjemuran denga
tempurung, sore dicongkel dan penjemuran selanjutnya tanpa tempurung. B. Penempatan penjemuran: lantai 1 dan lantai 2.
Penilaian mutu kopra umumnya dilakukan berdasarkan faktor fisik, kimia dan nutrisinya. Namun umumnya pabrik pengolahan minyak menentukan kualitas hanya berdasarkan beberapa faktor yang sesuai dengan pokok kepentingannya. Pengujian sifat fisik kopra dilakukan dengan uji organoleptik. Sifat fisik yang diamatimeliputi warna, bau, kebersihan, bentuk dan ukuran
Di Teknik Mesin Politeknik Bengkalis-Riau alat penering kopra sudah ada, yaitu oven kopra, bak pasir dan perata panas (Akmal Indra, 2011). Oven kopra ini direncanakan memiliki kapasitas pengeringan 1000 butir kelapa dengan sumber panas dari arang tempurung kelapa. Uap panas tidak langsung masuk ke ruang pengering, tetapi terlebih dahulu melalui filter untuk mencegah kopra berbau asap dan tertutup rapat dengan kontrol kaca dan thermometer. Sehingga uap panas yang dihasilkan dapat maksimal terjaga. Efesiensi diharapkan akan terjadi dikarenakan oven kopra tidak mudah terbakar karena dinding oven terbuat dari pelat baja.
Maka dari uraian di atas, pada laporan tugas akhir ini dikembangkan sebuah alat pengering kopra dengan menggunakan thermo couple dan thermo control yang berfungsi untuk mengatur suhu dalam ruang pemanas dengan menggunakan gas elpiji sebagai bahan bakar. Diharapkan dengan adanya alat ini, dapat meningkatkan pendapatan masyarakat, harga kelapa terangkat dan perekonomian masyarakat akan menjadi lebih baik.
B. Batasan Masalah
Topik bahasan atau permasalahan yang akan dibahas dalam laporan tugas akhir ini adalah:
1) Bagaimana cara kerja alat pengering kopra?
2) Komponen-komponen yang dirancang pada alat pengering kopra meliputi: a. Ruang pemanas
b. Tray
c. Pipa aliran panas d. Ruang bakar
C. Tujuan
Adapun tujuan rancang bangun alat pengering kopra adalah: 1. Untuk menganalisis cara kerja alat penering kopra
2. Untuk merancang komponen-komponen alat pengering kopra
D. Manfaat Penulisan
Adapun manfaat dari penulisan laporan pengujian alat pengering kopra ini yaitu:
1. Bagi Mahasiswa
a. Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Diploma III Teknik Mesin di Universitas Negeri Medan.
b. Mahasiswa dapat memberikan solusi suatu masalah yang khususnya dibidang teknik mesin.
2. Bagi Universitas
a. Sebagai sarana meningkatkatkan kualitas sumberdaya manusia bagi lulusan Universitas Negeri Medan Khususnya untuk Program Studi D3 Teknik Mesin.
b. Untuk menambah perbendaharaan mesin-mesin di Universitas Negeri Medan yang nantinya dikembangkan dan disalurkan kepada masyarakat. 3. Bagi Masyarakat
a. Meningkatkan Produktifitas industri kopra.
b. Masyarakat atau petani kelapa yang ingin menggunakan alat pengering kopra akan menghasilkan produk yang lebih baik.
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perencanaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Mesin pengering kopra ini menggunakan kompor gas dengan suhu 60- 70ºC,dan sebagai pengatur suhu panas digunakan thermokopel.
2. Sistem panas yang digunakan pada mesin pengering kopra kapasitas 25 kg/2jam ini aman dan layak digunakan..
3. Hasil dari perhitungan perancangan ini didapat sebagai berikut:
Suhu : 60-70ºC,
kapasitas maksimum per tray : 3,5 kg/ tray
bahan bakar gas elpiji : 3kg
B. Saran
1. Pada alat ini perlu dilakukan pengujian lebih lanjut terutama tentang kadar air kelapa yang sempurna.
2. Perlu pemikiran lebih lanjut tentang cara pembersihan alat agar lebih mudah. 3. Perlu dilakukan pergantian pada tray karena bahan tray yang digunakan
terlalu tipis sehingga cepat rusak untuk menehan beban kopra.
4. Perlu diperkirakan tempat kipas yang cocok supaya tidak cepat rusak karna energi panas dari ruang pemanas.
DAFTAR PUSTAKA
Banwatt, George. ( 1981 ). Basic Food Microbiology. Connecticut: The Avi Publishing Company, Inc.
Fellows, P. ( 1990 ). Food Processing Technology Principles and Practice. New York : Ellis Horwood
Holman, Jp. (1998 ). Perpindahan Kalor. Penerbit Erlangga. Edisi Keenam. Jakarta. L.R, Wilhelm, D.A, Suter, G.H,Brusewitz. ( 2005 ). Food and Process Engineering
Technology Michigan : American Society of Agricultural Engineers.
MAPI. ( 2006 ). Teknologi Minyak Kelapa
(www.dekindo.com/content/teknologi/Proses_Pengolahan_Minyak_Kelapa.pdf) 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.
Piggot, C. J.( 1964 ). Coconut Growing. London. Oxford University Press
