TUGAS AKHIR
PERANCANGAN MESIN PENGERING
CONVEYOR
DRYER
UNTUK LIMBAH SAPI KAPASITAS
2TON / 5JAM
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh :
VADILLA AGUSTIN
201110120311106
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb.
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “ Perancangan Mesin Pengering Conveyor Dryer untuk Limbah Sapi Kapasitas 2ton / 5jam ”.
Perancang menyamapaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah banyak membantu hingga menyelesaikan skripsi ini, terutama kepada :
1. Allah SWT yang telah memberi kelancaran dalam menyelesaikan skripsi ini. 2. PT.TIARA KURNIA yang telah berkenan menerima saya untuk melakukan
penelitian tugas akhir. memberikan bimbingan dan masukkan serta meluangkan waktu untuk berdiskusi
bersama dalam menyusun skripsi ini.
6. Bapak Ir. Ali Saifullah ,MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan masukkan dalam menyusun skripsi ini.
moril maupun materil untuk selalu menuntut ilmu dan menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
8. Mbak Sabita Fitria Supoyo, Mbak Devita Megawati Selaku kakak dari penulis
yang telah memberikan dorongan semangat moril maupun materil dan doa untuk segera menyelesaikan skripsi dan lulus kuliah.
9. Adli Arif Al-Khobir, Deny Cahya Kurniawan dan Dianita Apriliyana selaku sahabat dari penulis yang selalu memberikan dorongan, semangat dan doa dalam penyelesaian skripsi ini.
10. Seluruh Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang, yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis secara langsung
maupun tidak langsung.
11. Rekan – Rekan Se Angkatan Teknik Mesin 2011 dan Kawan – Kawan Penghuni
Kos Borneo, yang telah memberikan banyak masukan.
12. Semua pihak yang telah memberikan dorongan, semangat serta doa dalam penyelesaian skripsi ini. Terima kasih…. !!
Peneliti Menyadari bahwa kekurangan dan keterbatasan yang dimiliki, oleh karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat
bagi yang membutuhkan.
Wassalamualaikum Wr.Wb.
Malang, 23 Januari 2016
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
POSTER ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
BERITA ACARA ... iv
LEMBAR PERNYATAAN ... vi
ABSTRAK ... vii
2.1.1 Kandungan Kotoran Sapi ... 5
2.2 Pengeringan ... 7
2.2.1 Pengertian Pengeringan... 7
2.2.2 Prinsip Dasar Pengeringan ... 7
2.2.3 Klasifikasi Pengeringan ... 9
2.2.4 Prinsip Perancangan Alat Pengeringan ... 10
2.2.5 Macam – macam alat pengering ... 10
2.6 Dasar Perhitungan Bagian – Bagian Belt Conveyor Dryer ... 19
2.6.1 Kecepatan Conveyor ... 19
2.6.2 Daya motor penggerak ... 20
BAB III METODELOGI PERANCANGAN 3.1 Metode Pengumpulan data ... 21
3.2 Konsep Desain ... 21
3.3 Mekanisme Kerja Mesin Pengering ... 21
3.4 Perancangan Ruang Pengering ... 22
3.5 Perancangan Belt Conveyor... 23
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Spesifikasi Bahan yang akan Dikeringkan ... 25
4.2 Belt Conveyor ... 25
4.2.1 Perhitungan Kecepatan Conveyor ... 26
4.3 Perhitungan Panjang Ruang Pengering ... 28
4.4 Perhitungan Daya yang dibutuhkan.... ... 31
4.4.1 Perhitugan Kadar Air ... 31
4.4.2 Perhitungan Daya Total ... 32
4.5 Perhitungan Daya Motor untuk Menggerakan Conveyor... ... 36
4.5.1 Perhitugan Putaran Conveyor ... 36
4.5.2 Torsi Pada Belt conveyor ... 37
4.5.3 Perhitungan Daya Motor ... 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 40
5.2 Saran ... 40
DAFTAR GAMBAR
No Judul Gambar Halaman
1 Diagram untuk Rotary Drying langsung ... 10
2 Double Drum Dryer ... 10
3 Skema Belt Dryer ... 11
4 Konsep Desain Mesin Conveyor Dryer ... 20
5 Skema Dinding Ruang Pengering... 22
6 Tipe Belt Conveyor PTFE ... 22
7 Skema Kotoran Sapi diatas Belt Conveyor ... 26
8 Skema Luasan A1 ... 26
9 Dinding Pengering ... 34
DAFTAR TABEL
No Judul Tabel Halaman
DAFTAR PUSTAKA
J.P.HOLMAN. (1984). Heat Transfer (Perpindahan Kalor) Edisi ke 5. Diterjemahkan
oleh E. Jasifi Jakarta : Erlangga
Maliki A Kuntadi (1997). Statika Struktur. Yogyakarta: Mitra Cendikia
McCabe Warren L, dkk.(1993). Operasi Teknik Kimia Jilid 2. Diterjemahkan oleh E.
Jasifi. Erlangga : Jakarta
M. Huzron Risqoni (2005) Perencanaan Belt Conveyor Dryer untuk Mesin Pengering
Lem Sepatu yang Menggunakan Pemanas dari Batu Bara dengan Kapasitas 714 Pasang / Jam UMM : tidak diterbitkan
Rachmawan, O. (2001). Pengeringan, Pendinginan, dan Pengemasan Komoditas Pertanian. Depdiknas. Jakarta
Treybal, Robert E.1981.”Mass Transfer Operations”, 3th edition, Mc Graw Hill, Inc,
New york
Susanna (2014) Mesin Pengering http://susanptp.blogspot.co.id/2014/04/mesin-pengering.html ( Diakses : 26 Januari 2016)
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Industri pembuatan pupuk organik di daerah Malang saat ini berkembang
pesat salah satu perusahaan pembuatan pupuk organik adalah PT. Tiara Kurnia
yang merupakan perusahaan asuhan PT Petrokimia Gresik. PT. Tiara Kurnia
ini memiliki beberapa proses produksi, dengan bahan baku utama pembuatan
pupuk berupa limbah/kotoran sapi dan kotoran ayam.
Bahan baku pupuk harus dikeringkan terlebih dahulu sebelum diproses lebih
lanjut khususnya kotoran sapi. Kotoran sapi yang harus dikeringkan dalam satu
kali produksi yaitu sebanyak 2 ton dan memerlukan waktu pengeringan 1-2
hari. Selama ini proses pengeringan kotoran sapi menggunakan metode
konvensional. Proses pengeringan konvensional dilakukan dengan meletakkan
kotoran sapi yang akan dikeringkan pada suatu media yang berhubungan
langsung dengan sinar matahari. Proses pengeringan ini kurang optimal karena
sangat bergantung kepada intensitas matahari serta perubahan cuaca yang tidak
stabil dapat menghambat proses pengeringan kotoran sapi. Hal itu
menyebabkan proses pengeringan kotoran sapi memakan waktu yang lama.
Karena permasalahan tersebut maka perlu adanya metode pengeringan non
konvesional, yaitu dengan menggunakan alat pengering mekanis. Ada
beberapa macam alat pengering diantaranya menggunakan energi listrik, energi
matahari dan energi panas bumi. Maka penulis merencanakan alat yang
2
mesin pengering conveyor dryer. Mesin ini dapat bekerja secara kontinu dan
praktis serta tidak memerlukan waktu yang lama untuk proses pengeringan
kotoran sapi Komponen utama mesin ini adalah ruang pengering dan belt
conveyor. Ruang pengering merupakan tempat berlangsungnya proses
pengeringan dimana terjadi perpindahan massa air bahan ke udara dalam ruang
pengering dan belt coneyor merupakan alat angkut yang sederhana terdiri dari
sabuk yang tahan terhadap pengangkutan material granular dan suhu panas,.
Dengan menggunakan metode ini proses pengeringan tidak lagi bergantung
pada matahari melainkan dengan suhu panas yang dapat dikontrol sehingga
proses pabrik pun akan dapat berjalan terus meskipun pada musim hujan dan
produksi pun terus meningkat.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijabarkan, maka permasalahan yang
akan diselesaikan dalam penelitian ini adalah bagaimana merancang mesin
pengering kotoran sapi yang dapat beroperasi tanpa mengandalkan bantuan
sinar matahari, hemat tempat, dapat digunakan meskipun sedang terjadi hujan,
serta waktu pengeringan yang singkat.
3
Tujuan dari perancangan mesin pengering conveyor dryer ini untuk
membantu proses pengeringan kotoran sapi di PT. Tiara Kurnia, serta
bertujuan untuk :
Mendapatkan dimensi ruang pengering untuk mengeringkan limbah
sapi sebanyak 2 ton dalam waktu 5 jam.
Mendapatkan Dimensi belt conveyor yang akan digunakan pada
Manfaat dari perencangan desain mesin pengering yaitu sebagai rujukan
untuk mengeringkan limbah/kotoran sapi tanpa bantuan panas matahari serta
waktu pengeringan yang cukup singkat.
1.5 Batasan Masalah
Agar perancangan yang dilakukan mencapai tujuan, maka ruang lingkup
perancangan perlu dibatasi. Batasan masalah dalam perancangan ini adalah
sebagai berikut :
a. Kadar air kotoran sapi basah 50 % (presentase berat)
4
c. Tipe conveyor yang akan digunakan pada mesin pengering ini berupa
belt conveyor
d. Tidak membahas setelah proses pengeringan