i
PERANCANGAN MESIN PENGERING BUAH MANGGA KAPASITAS 50 KG/PROSES
TUGAS AKHIR
BIDANG KONVERSI ENERGI Diajukan kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan Program SarjanaTeknik (S1)
Oleh :
RIQI ZAINUL ERFIN 201010120311122
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2014
▸ Baca selengkapnya: peta konsep buah mangga
(2)ii POSTER
iii
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Satu Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun Oleh : RIQI ZAINUL ERFIN
201010120311122 Yang telah disahkan oleh :
(Ir. Herry Suprianto, MT.) (Ir. Mulyono, MT.) NIP. 108.8709.0049 NIP. 108.9109.024
iv
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama : Riqi Zainul Erfin
Nim : 201010120311122
Bidang Keahlian : Konversi Energi
No. ST. Pem. TA : E.2/ 123/ FT/ UMM/ III/ 2014
Judul : Perancangan Mesin Pengering Buah Mangga Kapasitas 50 kg/proses
Pembimbing I : Ir. Herry Supriyanto, MT No.
CatatanAsistensi
Paraf
Dosen Pembimbing I 1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I
2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I
3 Konsultasi Bab II
4 ACC Bab II
5 Konsultasi Bab III
6 ACC Bab III
7 Konsultasi Bab IV
8 Konsultasi Bab V ACC dan Seminar Hasil
Malang, 27 Oktober 2014
Ir. Herry Suprianto, MT.
v
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama : Riqi Zainul Erfin
Nim : 201010120311122
Bidang Keahlian : Konversi Energi
No. ST. Pem. TA : E.2/ 123/ FT/ UMM/ III/ 2014
Judul : Perancangan Mesin Pengering Buah Mangga Kapasitas 50 kg/proses
PembimbingII : Ir. Mulyono, MT
No. CatatanAsistensi Paraf
Dosen pembimbing II 1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I
2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I
3 Konsultasi Bab II
4 ACC Bab II
5 Konsultasi Bab III
6 ACC Bab III
7 Konsultasi Bab IV
8 ACC Bab IV
9 Konsultasi Bab V ACC dan Seminar Hasil
Malang, 27 Oktober 2014
Ir. Mulyono, MT
vi
LEMBAR SURAT PERNYATAAN Yang bertandatangan dibawah ini :
Nama : Riqi Zainul Erfin
Nim : 201010120311122
Tempat/Tanggal Lahir : Lumajang, 08 Februari 1991
Jurusan : Teknik Mesin
Fakultas : Teknik
Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “Perancangan Mesin Pengering Buah Mangga Kapasitas 50 kg/proses” yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi (“PLAGIASI”) dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/ atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya kutipan dan daftar pustaka sebagaimana mestinya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk digunakan sebagaimana mestinya.
Malang, 27 Oktober 2014 Yang menyatakan,
Riqi Zainul Erfin
vii ABSTRAKSI
Buah mangga merupakan salah satu hasil pertanian yang mempunyai potensi besar di Indonesia. Perkembangan teknologi pengolahan saat ini, telah meningkatkan pemanfaatan buah mangga menjadi berbagai macam produk olahan. Buah mangga tidak tahan lama disimpan karena mengandung kadar air yang cukup tinggi. Dengan dilakukan pengeringan pada mangga, kadar air mangga dapat dikurangi hingga mencapai batas tertentu. Mangga yang dikeringkan akan memiliki kualitas yang baik apabila diperoleh melalui prosedur dan proses yang tepat. Perancangan ini bertujuan untuk mengetahui jenis mesin pengering yang tepat untuk pengeringan buah mangga.
Pengering ini berkapasitas 50 kg/prosesdan berbentuk persegi, didalamnya berisi rak–rak dengan alas yang berlubang – lubang sebagai tempat buah mangga yang akan dikeringkan. Proses pengeringan disini menggunakan uap air panas. Dari hasil perancangan didapat beban pemanasan 72.935,184 kj dengan energi sebesar 10,13 kw lama pengeringan selama 2 jam pada temperatur 70 oC.
Kata kunci: Mesin pengering, Mangga
ABSTRAKSI
Mango fruit is one of the crops that have great potential in Indonesia. The development of today's processing technology, has increased the utilization of mango into various refined products. Mango fruit is not durably saved because they contain high water content. By drying the mango, it’s water content can be reduced up to a certain limit. Dried mango will have a good quality when obtained through proper procedures and processes. This design aims to determine the exact type drying machine of mango.
This drying machine has a capacity of 50 kg / processes and square shaped, in it contains trays with perforated base as a mango place to be dried. The drying process is using steam. From the results of the design, 72935.184 kj heating load obtained with 10.13 kw of energy with 2 hours long drying at a temperature of 70 ° C.
Keyword: Drying Machine, Mango
viii
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada kehadirat Allah SWT yang mana hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayahNya laporan tugas akhir dengan judul “Perancangan Mesin Pengering Buah Mangga Kapasitas 50 kg/proses ” 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 sekripsi ini. Ungkapan terima kasih tersebut disampaikan kepada :
1. Keluarga Besar saya yang selalu memberikan bantuan materil maupun non materil, mendo’akan, mengingatkan akan pesan - pesannya yang tak akan terlupakan.
2. Bapak Ir. Herry Supriyanto, MT Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan serta arahan selama penyusunan skripsi ini dilakukan.
3. Bapak Ir. Mulyono, MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya skripsi ini.
4. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku ketua jurusan teknik mesin UMM.
5. Bapak Budiono, SSi.MT. Selaku sekertaris jurusan teknik mesin UMM.
6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis secara langsung mau pun tidak langsung.
ix
7. Teman – teman sebimbingan, teman-teman seangkatan Teknik Mesin 2010 A, B, C dan D serta kepada seseorang yang selalu mendampingi saya dan selalu memberi semangat dalam proses pengerjaan skripsi ini.
8. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak atas bantuan kalian semuannya.
Dalam penyusunan sekripsi 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, 27 Oktober 2014
Riqi Zainul Erfin
x DAFTAR ISI
COVER ...i
POSTER ...ii
LEMBARAN PENGESAHAN SKRIPSI ...iii
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING I ...iv
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING II ...v
LEMBARAN PERYATAAN ...vi
ABSTRAKSI INDONESIA ...vii
ABSTRAKSI BAHASA INGGRIS ...vii
KATA PENGANTAR ...viii
DAFTAR ISI ...x
DAFTAR TABEL ...xiii
DAFTAR GAMBAR ...xiv
BAB I PENDAHULUAN ...1
1.1.Latar Belakang ...1
1.2. Rumusan Masalah ...3
1.3. Tujuan Perancangan ...3
1.4. Manfaat Perancangan ...3
1.5. Batasan Masalah...3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...5
2.1. Pengertian dan Manfaat Buah Mangga ...5
2.2. Teori Dasar Pengeringan ...7
2.3. Mekanisme Pengeringan ...8
2.4. Jenis-jenis dan Pemilihan Mesin Pengering ...9
xi
2.4.1. Jenis-jenis Mesin Pengering ...9
2.4.2. Pemilihan Mesin Pengering ...11
2.5. Komponen-komponen Mesin Pengering ...12
2.6. Proses Perpindahan Panas ...15
2.6.1. Perpindahan Panas Konduksi ...16
2.6.2. Perpindahan Panas Konveksi ...17
2.6.3. Perpindahan Panas Radiasi ...19
2.7. Aliran Viskositas ...20
2.8. Koefisien Perpindahan Kalor Menyeluruh ...21
2.9. Penguapan ...22
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ...24
3.1. Konsep Desain Awal ...24
3.2. Diagram Alir Perancangan ...25
3.3. Lanakah-langkah Perancangan ...26
3.4. Analisa dan Perhitungan ...28
3.5. Variabel-variabel yang ada ...29
BAB IV PERHITUNGAN PERANCANGAN ...30
4.1. Data Perancangan ...30
4.2. Perhitungan Dimensi Ruang Pengering...30
4.3. Perhitungan Beban Pemanasan Bahan ...31
4.3.1. Panas air dalam bahan ...31
4.3.2. Panas penguapan air dalam bahan pada suhu 70o C ...32
4.4. Perhitungan beban pemanas pada mesin pengering ...32
4.4.1. Komponen yang terdapat pada ruang pengering ...32
xii
4.4.2. Beban pemanas pada dinding dalam ...35
4.4.3. Beban pemanas pada dinding luar...41
4.4.4. Beban pemanas pada pintu ...49
4.4.5. Beban pemanas pada cerobong uap ...53
4.5. Kebutuhan air setiap kali proses pengeringan ...54
4.6. Pemakain bahan bakar setiap kali proses pengeringan ...55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...56
5.1. Kesimpulan ...56
5.2. Saran ...57 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 : Kandungan Buah Mangga ... 6 Tabel 4.1 : Kandungan nilai kalori ... 55
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1: Alat pengering tipe rak ... 2
Gambar 2.1: Mesin pengering tipe rak ... 9
Gambar 2.2: Mesin pengering berputar ... 10
Gambar 2.3: Mesin pengering beku ... 11
Gambar 2.4: Mesin pengering semprot ... 11
Gambar 2.5: Mesin pengering tipe rak ... 12
Gambar 2.6: Tipe rak ... 13
Gambar 2.7: Perpindahan panas konduksi ... 16
Gambar 2.8: Perpindahan panas konveksi ... 17
Gambar 2.9: Perpindahan panas konveksi paksa... 18
Gambar 2.10: Perpindahan panas Radiasi ... 19
Gambar 2.11: Perpindahan panas menyeluruh melalui dinding datar ... 21
Gambar 3.1 Konsep Mesin Pengering Mangga ... 24
Gambar 3.2 : Diagram Alir Perancangan ... 25
xv
DAFTAR PUSTAKA
Holman, Jp. 1994. Perpindahan Kalor. Jakarta. Erlangga
Suharto, Ir. 1991. Teknologi Pengawetan Pangan. Jakarta. Rineka Cipta
Tardan Suryaman, Ir. 1997. Mangga Budidaya dan Pasca Panen. Jakarta.
Kanisius
DIPERTA Kab. Probolinggo 2012
Alat Pengering diakses dari http: //www.westryantindaon.blogspot.com/
pada tanggal 20 Mei 2014
Tabel Panas Laten diakes dari www.scribd.com/doc/49093686/,wikipedia pada tanggal 21 Juni 2014.
