ANALISA SALURAN PENGERING BERBENTUK SILINDER PADA MESIN PENGERING PAKAN TERNAK SISTEM POMPA KALOR
DENGAN DAYA 1 PK
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
DUNAN GINTING NIM : 110 421 028
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ABSTRAK
Analisa ini bertujuan untuk mengatasi masalah yang dihadapai para produsen pakan ternak untuk mengeringkan pakan ternak yang sudah dicacah dalam keadaan lembab menjadi kering agar tahan lebih lama. Oleh sebab itu hasil rancang bangun suatu unit mesin pengering pakan ternak dengan menggunakan AC rumah disempurnakan dengan ditambahkannya blower dan saluran pengering berbentuk silinder .Dengan adanya blower maka panas di kondensor dapat disalurkan ke saluran pengering dan saluran pengering menjaga agar panas ini tidak terbuang. Manfaat penelitian ini adalah untuk memenuhi kebutuhan pengeringan pada sektor peternakan, pertanian, maupun home industry khususnya bagi wilayah- wilayah yang memiliki tingkat curah hujan yang tinggi di Indonesia. Kesimpulan analisa ini diperoleh bahwa nilai rata –rata rasio humiditas pada masuk saluran sebesar 22,04 g/kg dan pada keluar saluran sebesar 21,84 g/kg . Nilai laju perpindahan panas pada saluran pengering adalah 155,76 W dan nilai koefisien geseknya sebesar 23,1887. Nilai laju pengeringan pakan ternak pada saluran pengering adalah 0.1374 kg/jam.Nilai laju ekstraksi air spesifik adalah 0.096 kg/kWh. Konsumsi energi spesifik untuk adalah 10,407 kWh/kg.Biaya yang dibutuhkan untuk proses pengeringan adalah Rp 10.053,71,- per kilogram.
ABSTRACT
This analysis aims to address the problems faced by the producers of fodder to dry fodder has been chopped in a moist state becomes dry to last longer. Therefore, the results of design and construction of a unit of the dryer feed using home air conditioner enhanced with the addition of a blower and dryer duct cylindrical .With the presence of heat in the condenser blower can be channeled to the dryer duct and dryer duct to keep the heat is not wasted. The benefits of this research is to meet the needs of drying in the livestock sector, agriculture, and home industry, especially for areas that have high levels of rainfall in Indonesia. Conclusion This analysis shows that the average value -rata humidity ratio at the channel entrance at 22.04 g / kg and the exit channel of 21.84 g / kg. The value of the rate of heat transfer dryer duct is 155.76 W and geseknya coefficient of 23.1887. Value fodder drying rate on dryer duct is 0.1374 kg / jam.Nilai specific water extraction rate is 0.096 kg / kWh. Specific energy consumption for is 10.407 kWh / kg.Biaya required for the drying process is USD 10053.71, - per kilogram.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapakan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
berkat dan rahmat-NYA yang begitu besar sehinggga penulis dapat
menyelesaikan penulisan skripsi ini dari tahap awal sampai akhir berjalan dengan
baik.
Skripsi ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk mendapat gelar Sarjana
di Program Pendidikan Sarjana Ekstensi di Departemen Teknik Mesin, Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi ini adalah ANALISA
SALURAN PENGERING BERBENTUK SILINDER PADA MESIN PENGERING PAKAN TERNAK SISTEM POMPA KALOR DENGAN DAYA 1 PK.
Dalam menyelesaikan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan baik
berupa dukungan, perhatian, bimbingan, nasihat, dan juga doa. Penulis juga
menyadari bahwa skripsi ini tidak akan selesai tanpa adanya dukungan dari
berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri, sebagai Ketua Departemen Teknik
Mesin Falkutas Teknik Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Eng. Himsar Ambarita, ST, MT, sebagai dosen pembimbing
yang telah meluangkan banyak waktu serta menyumbangkan ilmu dan
nasehat kepada penulis sepanjang pengerjaan tugas sarjana ini hingga
selesai.
3. Bapak/Ibu dosen di Departemen Teknik Mesin Falkutas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah mendidik penulis selama kuliah.
4. Bapak/Ibu staff pegawai yang banyak membantu penulis selama kuliah di
Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Teristimewa kepada Ayah dan Ibunda penulis, Jilai Ginting dan Sarinah
membesarkan, memelihara, mendukung secara moral dan material,
memberikan dorongan serta senantiasa mendoakan penulis dalam setiap
aktivitas, terutama selama menjalani perkuliahan di Fakultas Teknik USU.
Penulis tidak dapat membalas kebaikan mereka dengan apapun. Penulis
mengucapkan terima kasih banyak untuk orang tua yang sangat saya
hormati dan cintai. Saya sangat bangga memiliki orang tua yang sabar,
kuat, dan selalu menyayangi anak-anaknya.
6. Rekan satu team yaitu Jupiter Sirait dimana kami saling membantu dan
bersolidaritas satu sama lain demi penyelesaian skripsi ini.
Akhir kata, penulis menyadari skiripsi ini masih kurang sempurna, Oleh
karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang sifatnya
membangun untuk meyempurnakan isi skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat
menambah wawasan dan pengetahuan pembaca mengenai mesin pengering sistem
pompa kalor.
Medan, Maret 2015
Dunan Ginting
2.3.6 Temberatur Dew Point ... 11 3.1. Tempat Dan Waktu Studi dan Pembuatan ... 37
3.2. Alat dan Bahan Perancangan ... 37
3.2.1. Alat ... 37
3.3. Alat dan Bahan Pengujian ... .39
3.3.1. Alat ... 39
3.3.2.Bahan ... 45
3.4. Prosedur Pengujian... 46
3.5 Data Penelitian...47
3.6 Metode Pelaksanaan Penelitian ... 48
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Data Hasil Pengujian ... 49
4.1.1. Grafik Hasil Pengujian ... 50
4.2. Perhitungan Hasil Pengujian ... 54
4.2.1 Perhitungan Hasil Pengujian Pada Masuk Saluran ... 54
4.2.2 Perhitungan Hasil Pengujian Pada Keluar Saluran ... 55
4.3. Menghitung Laju Perpindahan Panas Pada Saluran Pengering .. 56
4.4. Menghitung Tahanan Gesek Pada Saluran Pengering ... 64
4.5. Laju Pengeringan ... 64
4.6. Nilai Laju Ekstraksi Air Spesifik ... 65
4.7. Ketidakpastian Pengukuran ... 66
4.8. Konsumsi Energi Spesifik ... 67
4.9. Biaya Pokok Produksi ... 68
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 72
5.2. Saran ... 73
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Ilustrasi Temperatur Bola Kering Dan Bola Basah ... 9
Gambar 2.2 Garis –Garis dan Informasi Pada Grafik Psikometrik ... 12
Gambar 2.3 Proses Pendinginan Udara ... 13
Gambar 2.4 Proses Pencampuran Udara Secara Adiabatik ... 14
Gambar 2.5 Proses Penambahan Uap Air Pada Udara ... 15
Gambar 2.6 Siklus Kompresi Uap ... 16
Gambar 2.7 Siklus Refrigasi Kompresi Uap ... 16
Gambar 2.8 Pembagian Kompresor ... 19
Gambar 2.9 Kondensor Pipa Ganda ... 21
Gambar 2.10 Kondensor Selubung dan Tabung ... 22
Gambar 3.1 Saluran Pengering Pakan Ternak Berbentuk Silinder ... 38
Gambar 3.2 Penampang Saluran Pengering Berbentuk Silinder ... 39
Gambar 3.3 Rh (Relative Humidity) Meter ... 39
Gambar 3.4 Hot Wire Anemometer ... 40
Gambar 3.5 Blower 3” ... 41
Gambar 3.6 Laptop Toshiba ... 42
Gambar 3.7 Hygrometer ... 42
Gambar 3.8 Timbangan Digital ... 43
Gambar 3.9 Alat Pengering Sistem Pompa Kalor ... 43
Gambar 3.11 Pakan Ternak yang Sudah Dicacah ... 42
Gambar 4.1 Grafik Temperatur Masuk Saluran Pengering... ... 50
Gambar 4.2 Grafik Temperatur Keluar Saluran Pengering ... 51
Gambar 4.3 Grafik Humiditas Relatif Masuk Saluran Penngering ... 51
Gambar 4.4 Grafik Humiditas Relatif Keluar Saluran Pengering ... 52
Gambar 4.5 Grafik Temperatur Dew Point Masuk Saluran Pengering ... 52
Gambar 4.6 Grafik Temperatur Dew Point Keluar Saluran Pengering ... 53
Gambar 4.7 Grafik Penurunan Massa Pakan Ternak ... 53
Gambar 4.8 Saluran Pengering ... 57
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Konstanta C1 sampai C6 ... ... ..9
Tabel 2.2 Perbandingan kondensor berpendingin udara dan air ... ... 23
Tabel 2.3 Pembagian Refrigran berdasarkan keamanan ... ... 27
Tabel 2.4 Nilai ODP beberapa Refrigerant ... …... 29
Tabel 3.1 Jadwal pelaksanaan penelitian ... ... 37
Tabel 3.2 Specificatians dari Hot Wire Anemometer ... ... 41
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Pada Saluran Pengering ... ... 49
Tabel 4.2 Perhitungan µ untuk Re dari Tabel Lampiran ... ... 57
Tabel 4.3 Perhitungan Pr untuk Nu dari Tabel Lampiran ... ... 58
Tabel 4.4 Perhitungan K untuk h dari Tabel Lampiran ... ... 59
Tabel 4.5 Perhitungan K untuk α dari Tabel Lampiran ... ... 60
Tabel 4.6 Perhitungan Cp untuk α dari Tabel Lampiran ... …... . 60
Tabel 4.7 Perhitungan V untuk Gr dari Tabel Lampiran ... ... 61
Tabel 4.8 Perhitungan Pr untuk Ra ... ... 62
Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Pada Masuk Saluran ... ... 69
Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Pada Keluar Saluran ... ... 70
DAFTAR NOTASI
W rasio humiditas (humidity ratio) g/kg Pws tekanan uap saat terjadi satu rasi Pa
h enthalpy kJ/kg
V volume spesifik udara m3/kg
T Temperatur udara K
RH Ratio hummiditas %
Td Temperatur Dwepoit 0C
h
1 entalpi refrigeran saat masuk kompresor kJ/s
h
2 entalpi refrigeran saat keluar kompresor kJ/s
laju aliran refrigeran pada sistem Kg/s
P daya listrik kompresor Watt
V tegangan listrik Volt
I Kuat arus listrik Amper
P tekanan absolute MPa
Q Laju perpindahan panas w
K Konduktivitas termal W/(m.k)
A Luas penampang m2
H
koefisien konfeksi w/m
2
