PERANCANGAN MESIN PENGERING PAKAIAN KAPASITAS 15 KG / PROSES BERBAHAN BAKAR LPG

(1)

i

PERANCANGAN MESIN PENGERING PAKAIAN

KAPASITAS 15 KG / PROSES

BERBAHAN BAKAR LPG

SKRIPSI

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

ix

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada kehadirat Allah SWT yang mana hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayah-Nya laporan tugas

akhir dengan judul “PERANCANGAN MESIN PENGERING PAKAIAN

KAPASITAS 15 KG / PROSES BERBAHAN BAKAR GAS LPG” ini akhirnya

dapat terselesaikan.

Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut terasa ringan dan dapat teratasi. Oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan terima kasih atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk, ide, saran, serta bimbingan berupa apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi ini.Ungkapan terima kasih tersebut disampaikan kepada :

1. Kedua orang tua yang selalu memberikan support yang tiada hentinya dan selalu

mendo’akan, mengingatkan akan pesan-pesannya yang takkan terlupakan.

2. Bapak Murjito, ST. MT. Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan skripsi ini dilakukan. 3. Ibu Dini Kurniawati, ST. MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah

memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya skripsi ini.

(7)

x

5. Teman-teman sebimbingan, rekan-rekan laboraturium di lingkungan Teknik Mesin, serta teman-teman seangkatan Teknik Mesin 2010 A,B, C dan D.

6. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak atas bantuan kalian semuannya.

Dalam penyusunan skripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak terbahas. Oleh sebab itu, segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT memberikan sifat Rahim-Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan penyusun berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.

Malang, 15 Januari 2016

(8)

xi

1.3 Tujuan Perancangan………3

1.4 Manfaat Perancangan………3

1.5 Batasan Masalah………3

BAB II DASAR TEORI………4

(9)

xii

2.2 Metode Pengeringan………..6

2.2.1 Pengeringan Dengan Udara Panas………6

2.2.2 Pengeringan Dengan Uap Air………7

2.3 Perpindahan Panas………8

2.3.1 Perpindahan Panas Konduksi………9

2.3.2 Perpindahan Panas Konveksi………..10

2.3.3 Perpindahan Panas Radiasi……….11

2.4 Perhitungan Kadar Air Pakaian.………11

2.5 Perhitungan Kebutuhan Energi Selama Proses Pengeringan……….12

2.6 Komponen Mesin Pengering……….13

2.6.5.1 Jenis-jenis Heat Excharger Berdasarkan Alirannya…………21

2.6.5.2 Rumus Perhitungan Heat Excharger………23

BAB III METODE PERANCANGAN………...25

3.1 Diagram Alir Perancangan………25

3.2 Studi Literatur………26

3.3 Pengambilan Data………..26

3.4 Rancangan penelitian……….27

(10)

xiii

3.6 Konsep Desain………...29

BAB IV PERHITUNGAN………..31

4.1 Kapasitas Pengering………...31

4.2 Analisa Kadar Air………..32

4.3 Analisa Kebutuhan Energi Selama Proses Pengeringan………33

4.3.1 Analisa Energi Pemanasan Pakaian (Qt)…….………...33

4.3.2 Analisa Energi Pemanasan Udara Didalam Ruang Pengering (Qw)...……….34

4.3.3 Analisa Energi Penguapan Air Dalam Pakaian (Qi)…………..34

4.3.4 Kebutuhan Total Energi Selama Proses Pengeringan…………35

4.4 Laju Perpindahan Panas……….36

4.5 Analisa Kebutuhan Bahan Bakar Yang Dibutuhkan……….40

4.6 Perhitungan Pipa Pemanas……….41

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN…………...………...42

5.1 Kesimpulan………42

5.2 Saran………..43

(11)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Skema sistem pengering (anekapengering.com)………4

Gambar 2.2 : Skema sistem pengeringan dengan udara panas………7

Gambar 2.3 : Skema sistem pengeringan dengan uap air……….8

Gambar 2.4 : Blower sentrifugal (google.com/image/mesin pengering)………14

Gambar 2.5 : Gambar persamaan dalam perhitungan daya blower……….16

Gambar 2.6 : Model burner pipa tray (www.shutterstock.com)...18

Gambar 2.7 : Gambar jenis control waktu ( google.com)………...19

Gambar 2.8 : Rencana model ruangan pengering (Autodesk Inventor 2011)……….20

Gambar 2.9 : Gambar Aliran fluida Parallel flow dengan Counter flow……….22

Gambar 2.10 : Gambar skema aliran fluida Compact Heat Excharger………...23

Gambar 3.1 : Gambar Diagram Alir Perancangan………...25

(12)

xv TABEL

Tabel 2.1 : Tabel efesiensi dari berbagai blower yang ada………..15 Tabel 2.2 : Tabel HP ( Horse Power_{) dan putaran motor ( rpm)}

(13)

xvi

DAFTAR PUSTAKA

Abdulillah, Kamaruddin. 2000. Pengeringan Industrial,Penerbit IPB Press.edisi,Terjemahan. Bogor.

Cengel, Yunus A., Boles, Michael A. 2002. Thermodynamics : An Engineering Approach.4 th Edition.McGraw Hill. New York.

Fellows, P. 1990. Food Processing Technology Principles and Practice. New York : Ellis Horwood.

Holman, Jp.1998. Perpindahan Kalor. Penerbit Erlangga. Edisi Keenam. Jakarta. 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.

Rohsenow, Warren M., Choi, Harry Y. 1961. Heat, Mass, And Momentum Transfer.Prentice-hall, Inc. Englewood, New Jersey.

(14)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada saat ini jasa laundry merupakan bisnis yang menjanjikan, dimana

sasaran utama dari pekerja maupun mahasiswa yang sibuk akan kegiatannya tidak

punya waktu untuk mencuci. Di kota-kota besar jasa laundrysangat banyak di temui,

apalagi sekitar Universitas yang ada di kota Malang. Persaingan jasa seperti itu

membutuhkan inovasi dalam mencari pelanggan yang tetap. Perubahan cuaca seperti

saat ini, menjadi momok para jasa laundry yang membuat pakaian lama keringnya.

sedangkan waktu yang dibutuhkan rata-rata 2 hari untuk jatah satu pelanggan.

Ketergantungan manusia pada panas matahari dalam pemanfaatannya untuk

mengeringkan pakaian belum dapat ditinggalkan, karena belum adanya alat dan

teknologi yang mampu membantu manusia melepaskan ketergantungan terhadap

panas matahari. (Marpuah, 2010).

Dengan permasalahan diatas dibutuhkan mesin yang dapat membantu proses

pengeringan pakaian yang dapat diaplikasikan di masyarakat. Spesifikasi yang harus

dipenuhi dalam perancangan alat pengering adalah mampu melakukan proses

pengeringan dengan cepat, efisien dalam penggunaan bahan bakar, terjangkau dan

proporsional ukurannya. Dengan adanya inovasi alat pengering pakaian tersebut akan

(15)

2

Proses survei dilakukan kepada para pengusaha yang terjun dalam usaha jasa

loundry di daerah Malang wilayah di sekitar Universitas Muhammadiyah Malang.

Kapasitasloundrysetiap harinya dengan jumlah pelanggan sampai 15 orang pakaian

yang dilaundri diantara 50 kg sampai 75 kg/hari, dengan asumsi rata-rata berat basah

per baju adalah 0,5 kg. Diambil dari rata-rata berat basah tiap baju, maka dipeoleh

kapasitas mesin pengering sebesar 15 kg sekali proses. Diharapkan penentuan

kapasitas tersebut dapat memenuhi kebutuhan jasa para pengusaha laundri.

Beberapa produsen mesin cuci sudah memiliki produk mesin yang sudah

terdapat alat pengering didalamnya, akan tetapi dalam kasus jasa laundry mesin

tersebut dinilai kurang mampu efesien untuk kebutuhan dalam proses pengeringan.

Dengan adanya kenaikan harga listrik yang semakin mahal membuat kami berfikir

untuk membuat rancangan mesin pengering baju menggunaakan bahan bakar LPG

dengan kapasitas 15 kg dalam proses pengeringan. Rancangan mesin menggunakan

bahan bakar LPG dapat mengurangi penggunaan listrik yang berlebihan. Sehingga

alat ini diharapkan mampu mengatasi permasalahan pengusaha jasa laundry.

Dalam kasus yang sama kebutuhan akan pengering ini sangat penting karena

proses penjemuran alami memerlukan ruangan atau tempat yang renggang agar

proses pengeringan dapat berlangsung lebih cepat dimana sinar matahari sangat

berpengaruh terhadap proses pengeringan pakaian secara konvensional. Untuk itu

lemari pengering dengan hanya tinggi maksimal 190 cm, lebar 80 cm dan panjang

(16)

3

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan menjadi :

1. Berapa dimensi ruangan pengering dan energi yang digunakan

2. Bagaimana desain/gambar mesin pengering pakaian berbahan bakar LPG

1.3. Tujuan Perancangan

Tujuan yang ingin dicapai dalam perancangan mesin pengering ini adalah :

1. Menghitung dimensi ruangan pengering dan energi yang digunakan

2. Menghasilkan desain pengering pakaian yang baik dan efesien

1.4. Manfaat Perancangan

1. Meningkatkan efektifitas pengeringan dan pendapatan pengusaha jasalaundry

2. Menghasilkan karya yang menjadi kekayaan intelektual penulis dan Institusi

1.5. Batasan Masalah

Agar perancangan ini lebih ter arah maka diberi batasan sebagai berikut:

1. Kapasitas ruangan atau lemari pengering adalah 15 kg pakaian sekali proses

2. Lemari pengering adalah aluminium berlapiskan termal insulator, sehingga

tidak ada kalor yang keluar dari ruangan pengering