Desain dan Pengujian Kipas Sentrifugal untuk Alat Pengering Tipe Bak

(1)

"Demi masa. Sesur~ggulznya nuznusia ilu benar-benar beracia dalnm kerugian, kecuali orang-orang yang beriman dan nasehat menasehati supaya memati kebenamn dan nasehat menasehati supaya

menepati kesabaran." Q S . A1 'Ashr ayat 1-3)

Terunluk yang lercinta Zbu, Bapak, Samsudin

(2)

DESAlN

DAN

PENGUJIAN

KIPAS SENTRIFUGAL

Oleh

S A M S U R I F 26.0624

1 9 9 3

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(3)

Samsuri

.

trifugal bingan Dr

F 260624. Disain dan Pengujian Kipas Sen- Untuk Alat Pengering Tipe Bak. Dibawah Bim-

.

Ir. H. A t j e n g M. Syarief, M S A E

Padi (Orizae sativa L.) merupakan komoditas perta-

nian yang penting bagi bangsa Indonesia. Selain komo-

ditas ini merupakan bahan makanan pokok bagi bangsa

Indonesia, padi sampai saat ini mempunyai nilai ekonomi

yang cukup tinggi bila dibandingkan dengan hasil perta-

nian lainnya.

Peningkatan produksi padi hampir dua kali lipat

sejak tahun 1968 sampai 1982. Pada tahun 1968 produksi

padi hanya 11,67 juta ton, sedangkan pada tahun 1932

produksinya mencapai 23,80 juta ton (Barret dan Darmad-

jati, 1985). Peningkatan ini dikarenakan para petani

sudah menggunakan teknologi kimia dan biologi dalam budidaya tanaman padi, yaitu berupa penggunaan varietas

baru yang tahan terhadap serangan hama dah mempunyai

umur pendek.

Salah satu tahap dalam penanganan pasca panen

hasil pertanian adalah pengeringan. Proses pengeringan

(4)

Ada beberapa alat pengering buatan yang pernah

dicoba di Indonesia, yaitu alat pengering tipe bak

,Lister, Surya pala, box drier, Kolom, Kolektor surya dan a l a t pengering t i p e LSU (Louisiana State Unversity)

.

Tujuan dari penelitian ini adalah menguji perfor-

mansi kipas sentrifugal dengan sudut sudu melengkung ke

depan sehingga dapat mengetahui kondisi operasi kipas

yang optimum untuk digunakan pada alat pengering tipe

bak

.

Performansi kipas disajikan dalam bentuk tabel dan

kurva. Kurva performansi kipas yang didapatkan untuk

tiap tingkat kecepatan putaran poros kipas mempunyai

bentuk yang sama, yaitu kurva tekanan total (tekanan

statik) semakin lama semakin menurun, sedangkan "brake

horse power" mula-mula naik kemudian menurun. Pada tenaga aliran udara dan efisiensi total semakin mening-

kat dengan meningkatnya volume aliran udara.

Karakteristik kipas menunjukkan bahwa semakin

tinggi kecepatan putaran poros kipas maka volume aliran

udara, tekanan total dan tekanan statik kipas, tenaga aliran udara, "brake horse power" dan efisiensi akan

(5)

Pengeringan gabah dengan alat pengering tipe bak dengan udara pengering mengalami pemanasan pada volume

aliran udara 1,152 m3/detik, dapat menurunkan kadar air dari 24 % bb (31,6 % bk) menjadi 14 % bb (16,3 % bk) selama 17 jam.

Aplikasi kipas untuk menggerakkan udara pada alat

pengering tipe bak akan beroperasi pada putaran 1 694 rpm dengan kondisi tekanan 1 632 Pascal, laju aliran

udara 0,800 m3/detik dan daya 3 473 watt, sehingga

digunakan motor listrik berkekuatan 5 Hp.

Analisa ekonomi menunjukkan biaya pengeringan

gabah untuk menurunkan kadar air awal 31,G % bk menjadi

(6)

DESAIN DAN PENGUJIAN KIPAS SEWRIFUGAL

UNTUK ALAT PENGERING TIPE BAK

SKRIPSI

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKONOLOGI PERTANIAN

pada Jurusan Mekanisasi Pertaniaii Fakultas Teknoiogi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh :

S A M S U R I F. 260624

1993

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(7)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI P E R T A W

DESAIN DAN PENGUJIAN

KDPAS SENTRIFUGAL

UNTUK ALAT PENGERING TIPE BAK

SKRIPSI

sebagai salah satu syarat untuk rnerneperoleh gelar

SARJANA TEMNOLOGI PERTANIAN

pada Jurusan Mekanisasi Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian

Oleh :

S A M S U R I

(8)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh S.W.T

karena hanya dengan Rahmat dan Karunia-Nya skripsi ini dapat terselesaikan.

Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan

rasa terima kasih sebesar-besarnya kepada :

1. Dr. Ir. H. Atjeng M. Syarief, MSAE sebagai Dosen Pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan selama penulisan.

2. Ir. M. Yamin dan Ir. Putiati MApp.Sc. sebagai dosen pengu j i

.

3. M. Arif Mustofa, Sutjipto Susilo dan Sukatma sebagai tim sekerja dalam melaksanakan penelitian.

4. Serta semua pihak yang telah memberikan bantuan selama penulisan.

Seperti pepatah mengatakan 'Tiada Gadinq Yanq Tak Retak' demikian juga penulisan ini masih jauh dari

sempurna, penulis harapkan kritik dan saran untuk

perbaikan tulisan selanjutnya. Akhirnya mudah-mudahan tulisan ini banyak manfaatnya bagi yang memerlukan.

(9)

DAFTAR IS1

halaman

KATA PENGANTAR

. . .

i

DAFTAR IS1

. . .

ii

DAFTAR GAMBAR

. . .

V DAFTAR LAMPIRAN

...

vi

DAFTAR TABEL

...

viii

DAFTAR SIMBOL

...

ix

I

.

PENDAHULUAN A

.

LATAR BELAKANG

...

1

B

.

TUJUAN PENELITIAN

. . .

4

I1

.

TINJAUAN PUSTAKA A

.

SISTEM PENGERINGAN

. . .

5

1

.

Arti Pengeringan

. . .

5

2

.

Proses Penqeringan

...

6

3

.

Kadar Air

...

10

4

.

Udara Penqering

...

12

B

.

KIPAS

. . .

14

1

.

Tipe Kipas

...

14

2

.

Teori Menqenai Kipas

. . .

16

3

.

Pemilihan Kipas

...

19

C

.

PEMANASAN UDARA PENGERING

. . .

21

1

.

Teori Pembakaran

...

21

2

.

Pemanas

...

23

3

.

Jenis-Jenis Alat Pemanas

...

24 D

.

MOTOR PENGGERAK DAN SISTEM PENYALURAN

...

(10)

1

.

Motor Listrik

...

27

2

.

Sistem Penyaluran Tenaga

. . .

28

E

.

ALAT PENGERING TIPE BAK

. . .

29

I11

.

METODE PENELITIAN

A

.

METODE PENENTUAN KIPAS

. . .

31

. . .

B

.

METODE PENGUJIAN 32

C

.

BAHAN DAN ALAT

. . .

34 1

.

Bahan

. . .

34

. . .

2

.

Alat dan Instrumen 34

. . .

.

D ANALISA DATA 37

. . .

.

1 Volume Aliran Udara 37

. . .

2

.

Menentukan Tekanan Total dan

. . .

Tekanan Kecepatan Kipas 41

. . .

.

3 Tekanan Statik pada Kipas 43

. . .

4

.

Tenaga Aliran Udara 44

.

. . .

5 Efisiensi 44

E

.

WAKTU DAN TEMPAT

. . .

45

IV

.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A

.

PERFORMANSI KIPAS

. . .

46

1

.

Volume Aliran Udara

...

49

2

.

Tekanan Statik dan Tekanan

. . .

Total Kipas 52

3

.

Tenaga Aliran Udara dan

. . .

"brake horse power"

. . .

55 4

.

Efisiensi Total

. . .

58 B

.

PENGGUNAAN KIPAS PADA ALAT PENGERING

TIPE BAK

...

60

. . .

1

.

Biaya Pembuatan Komponen Mekanik 60

...

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)

(105)

(106)

(107)

(108)

(109)

(110)

(111)

(112)

(113)

(114)

(115)

(116)

(117)

(118)

(119)

(120)

(121)

(122)

(123)

(124)

(125)

(126)

(127)

(128)

(129)

(130)

(131)

(132)

(133)

(134)

(135)

(136)

(137)

(138)

(139)

(140)

(141)

(142)

"Demi masa. Sesur~ggulznya nuznusia ilu benar-benar beracia dalnm kerugian, kecuali orang-orang yang beriman dan nasehat menasehati supaya memati kebenamn dan nasehat menasehati supaya

menepati kesabaran." Q S . A1 'Ashr ayat 1-3)

Terunluk yang lercinta Zbu, Bapak, Samsudin

(143)

DESAlN

DAN

PENGUJIAN

KIPAS SENTRIFUGAL

Oleh

S A M S U R I F 26.0624

1 9 9 3

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(144)

Samsuri

.

trifugal bingan Dr

F 260624. Disain dan Pengujian Kipas Sen- Untuk Alat Pengering Tipe Bak. Dibawah Bim-

.

Ir. H. A t j e n g M. Syarief, M S A E

Padi (Orizae sativa L.) merupakan komoditas perta-

nian yang penting bagi bangsa Indonesia. Selain komo-

ditas ini merupakan bahan makanan pokok bagi bangsa

Indonesia, padi sampai saat ini mempunyai nilai ekonomi

yang cukup tinggi bila dibandingkan dengan hasil perta-

nian lainnya.

Peningkatan produksi padi hampir dua kali lipat

sejak tahun 1968 sampai 1982. Pada tahun 1968 produksi

padi hanya 11,67 juta ton, sedangkan pada tahun 1932

produksinya mencapai 23,80 juta ton (Barret dan Darmad-

jati, 1985). Peningkatan ini dikarenakan para petani

sudah menggunakan teknologi kimia dan biologi dalam budidaya tanaman padi, yaitu berupa penggunaan varietas

baru yang tahan terhadap serangan hama dah mempunyai

umur pendek.

Salah satu tahap dalam penanganan pasca panen

hasil pertanian adalah pengeringan. Proses pengeringan

(145)

Ada beberapa alat pengering buatan yang pernah

dicoba di Indonesia, yaitu alat pengering tipe bak

,Lister, Surya pala, box drier, Kolom, Kolektor surya dan a l a t pengering t i p e LSU (Louisiana State Unversity)

.

Tujuan dari penelitian ini adalah menguji perfor-

mansi kipas sentrifugal dengan sudut sudu melengkung ke

depan sehingga dapat mengetahui kondisi operasi kipas

yang optimum untuk digunakan pada alat pengering tipe

bak

.

Performansi kipas disajikan dalam bentuk tabel dan

kurva. Kurva performansi kipas yang didapatkan untuk

tiap tingkat kecepatan putaran poros kipas mempunyai

bentuk yang sama, yaitu kurva tekanan total (tekanan

statik) semakin lama semakin menurun, sedangkan "brake

horse power" mula-mula naik kemudian menurun. Pada tenaga aliran udara dan efisiensi total semakin mening-

kat dengan meningkatnya volume aliran udara.

Karakteristik kipas menunjukkan bahwa semakin

tinggi kecepatan putaran poros kipas maka volume aliran

udara, tekanan total dan tekanan statik kipas, tenaga aliran udara, "brake horse power" dan efisiensi akan

(146)

Pengeringan gabah dengan alat pengering tipe bak dengan udara pengering mengalami pemanasan pada volume

aliran udara 1,152 m3/detik, dapat menurunkan kadar air dari 24 % bb (31,6 % bk) menjadi 14 % bb (16,3 % bk) selama 17 jam.

Aplikasi kipas untuk menggerakkan udara pada alat

pengering tipe bak akan beroperasi pada putaran 1 694 rpm dengan kondisi tekanan 1 632 Pascal, laju aliran

udara 0,800 m3/detik dan daya 3 473 watt, sehingga

digunakan motor listrik berkekuatan 5 Hp.

Analisa ekonomi menunjukkan biaya pengeringan

gabah untuk menurunkan kadar air awal 31,G % bk menjadi

(147)

DESAIN DAN PENGUJIAN KIPAS SEWRIFUGAL

UNTUK ALAT PENGERING TIPE BAK

SKRIPSI

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKONOLOGI PERTANIAN

pada Jurusan Mekanisasi Pertaniaii Fakultas Teknoiogi Pertanian

Oleh :

S A M S U R I F. 260624

1993

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(148)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI P E R T A W

DESAIN DAN PENGUJIAN

KDPAS SENTRIFUGAL

UNTUK ALAT PENGERING TIPE BAK

SKRIPSI

sebagai salah satu syarat untuk rnerneperoleh gelar

SARJANA TEMNOLOGI PERTANIAN

pada Jurusan Mekanisasi Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian

Oleh :

S A M S U R I

(149)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh S.W.T

karena hanya dengan Rahmat dan Karunia-Nya skripsi ini dapat terselesaikan.

Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan

rasa terima kasih sebesar-besarnya kepada :

1. Dr. Ir. H. Atjeng M. Syarief, MSAE sebagai Dosen Pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan selama penulisan.

2. Ir. M. Yamin dan Ir. Putiati MApp.Sc. sebagai dosen pengu j i

.

3. M. Arif Mustofa, Sutjipto Susilo dan Sukatma sebagai tim sekerja dalam melaksanakan penelitian.

4. Serta semua pihak yang telah memberikan bantuan selama penulisan.

Seperti pepatah mengatakan 'Tiada Gadinq Yanq Tak Retak' demikian juga penulisan ini masih jauh dari

sempurna, penulis harapkan kritik dan saran untuk

perbaikan tulisan selanjutnya. Akhirnya mudah-mudahan tulisan ini banyak manfaatnya bagi yang memerlukan.

(150)

DAFTAR IS1

halaman

KATA PENGANTAR

. . .

i

DAFTAR IS1

. . .

ii DAFTAR GAMBAR

. . .

V

DAFTAR LAMPIRAN

...

vi

DAFTAR TABEL

...

viii DAFTAR SIMBOL

...

ix

I

.

PENDAHULUAN

A

.

LATAR BELAKANG

...

1

B

.

TUJUAN PENELITIAN

. . .

4

I1

.

TINJAUAN PUSTAKA

A

.

SISTEM PENGERINGAN

. . .

5

1

.

Arti Pengeringan

. . .

5

2

.

Proses Penqeringan

...

6

3

.

Kadar Air

...

10

4

.

Udara Penqering

...

12

B

.

KIPAS

. . .

14 1

.

Tipe Kipas

...

14

2

.

Teori Menqenai Kipas

. . .

16 3

.

Pemilihan Kipas

...

19

C

.

PEMANASAN UDARA PENGERING

. . .

21 1

.

Teori Pembakaran

...

21

2

.

Pemanas

...

23 3

.

Jenis-Jenis Alat Pemanas

...

24 D

.

MOTOR PENGGERAK DAN SISTEM PENYALURAN

...

(151)

1

.

Motor Listrik

...

27

2

.

Sistem Penyaluran Tenaga

. . .

28

E

.

ALAT PENGERING TIPE BAK

. . .

29

I11

.

METODE PENELITIAN

A

.

METODE PENENTUAN KIPAS

. . .

31

. . .

B

.

METODE PENGUJIAN 32

C

.

BAHAN DAN ALAT

. . .

34 1

.

Bahan

. . .

34

. . .

2

.

Alat dan Instrumen 34

. . .

.

D ANALISA DATA 37

. . .

.

1 Volume Aliran Udara 37

. . .

2

.

Menentukan Tekanan Total dan

. . .

Tekanan Kecepatan Kipas 41

. . .

.

3 Tekanan Statik pada Kipas 43

. . .

4

.

Tenaga Aliran Udara 44

.

. . .

5 Efisiensi 44

E

.

WAKTU DAN TEMPAT

. . .

45

IV

.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A

.

PERFORMANSI KIPAS

. . .

46

1

.

Volume Aliran Udara

...

49

2

.

Tekanan Statik dan Tekanan

. . .

Total Kipas 52

3

.

Tenaga Aliran Udara dan

. . .

"brake horse power"

. . .

55 4

.

Efisiensi Total

. . .

58 B

.

PENGGUNAAN KIPAS PADA ALAT PENGERING

TIPE BAK

...

60

. . .

1

.

Biaya Pembuatan Komponen Mekanik 60

...

(152)

(153)

(154)

(155)

(156)

(157)

(158)

(159)

(160)

(161)

(162)

(163)

(164)

(165)

(166)

(167)

(168)

(169)

(170)

(171)

(172)

(173)

(174)

(175)

(176)

(177)

(178)

(179)

(180)

(181)

(182)

(183)

(184)

(185)

(186)

(187)

(188)

(189)

(190)

(191)

(192)

(193)

(194)

(195)

(196)

(197)

(198)

(199)

(200)