i
TUGAS AKHIR
PENGEMBANGAN TEKNOLOGI
TUNGKU PEMBAKARAN MENGGUNAKAN
AIR HEATER TANPA SIRIP
Tugas Akhir Ini Disusun Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana S-1 Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :
SUMARWAN
NIM : D 200 08 0060
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan
judul : “Pengembangan Teknologi Tungku Pembakaran Menggunakan
Air Heater Tanpa Sirip”, yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat
untuk memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Sejauh mana
penulis ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang
sudah dipublikasikan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar
kesarjanaan di lingkungan Unversitas Muhammadiyah Surakarta atau
Instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya penulis
cantumkan sebagaimana mestinya.
Surakarta, Mei 2013
Yang menyatakan,
iv
vi
MOTTO
“Mencari ilmu itu hukumnya wajib bagi muslimin dan muslimat.”
(HR. Ibnu Abdil Bari)
"Dan perumpamaan-perumpamaan ini Kami buatkan untuk manusia; dan
tiada yang memahaminya kecuali orang-orang yang berilmu."
(Al-'Ankabuut:43)
“Allah akan menolong hamba-Nya selama hamba itu menolong sesama
saudaranya.”
(H.R. Muslim, Abu Daud, dan Turmuzi).
"Allah akan mengangkat orang-orang yang beriman yang mempunyai ilmu
diantara kamu dengan beberapa derajat."
(QS.Al-Mujadallah : 11)
“Telah nampak kerusakan di darat dan di laut disebabkan karena
perbuatan tangan manusia, supaya Allah merasakan kepada mereka
sebahagian dari (akibat) perbuatan mereka, agar mereka kembali (ke
jalan yang benar).”
(QS. al Rum: 41)
“ Sesungguhnya pemboros-pemboros itu adalah saudara-saudara setan
dan setan itu adalah sangat ingkar kepada Tuhannya” .
vii
PERSEMBAHAN
Dengan ridho Allah SWT serta teriring do’a dan sujud syukur yang
mendalam, setelah melewati berbagai ujian dalam perjuangan, Saya
mempersembahkan Tugas Akhir ini kepada :
1. Bapak dan Ibu dengan segala kasih sayang, kesabaran, keikhlasan
dan pengorbanannya, serta senantiasa mendukung, membimbing
dan mendo’akanku.
2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT., Dosen pembimbing utama tugas
akhir, dan Bapak Amin Sulistyanto, ST selaku Dosen pembimbing
pendamping dan Dosen pembimbing akademik, serta seluruh
Dosen dan Karyawan, saya berterima kasih banyak atas bimbingan
dan fasilitas yang diberikan di Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
3. Keluargaku ( Purwanto, Sumiyati, Surati, dan Yuliana) yang selalu
memberikan semangat.
4. Teman – teman teknik mesin dan Masyarakat desaku yang selalu
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Tiada kata yang terindah selain puji syukur
Alhamdulillahhirabbil’alamin, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari sepenuhnya, bahwa dukungan, bimbingan dan
dorongan dari semua pihak sangatlah berarti bagi kelancaran penulis
dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini
penulis tidak lepas dari berbagai hambatan dan cobaan, akan tetapi
berkat bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak akhirnya penulis
dapat melalui dan mengatasinya. Oleh karena itu, pada kesempatan ini
penulis mengucakan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Ir. Agus Riyanto, MT. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2. Ir. Sartono Putro, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan Selaku Dosen
Pembimbing Utama yang telah membimbing, mengarahkan dan
memberi petunjuk dalam penyusunan tugas akhir ini.
3. Amin Sulistyanto, ST. Selaku Dosen pembimbing pendamping dan
ix
waktu dan pikirannya dalam memberikan dorongan, arahan dan
bimbingannya atas terselesainya Tugas Akhir ini.
4. Dosen Teknik Mesin beserta Staf Tata Usaha Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
5. Bapak dan Ibu tercinta, yang memberikan kasih sayang dan
mendoakan penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
6. Larto, Wawan, Eko, Zani dan Hakim teman seperjuangan dalam
pengerjaan Tugas Akhir ini.
7. Teman – teman Mahasiswa Jurusan Teknik mesin, terima kasih
bantuan dan persahabatannya.
8. Teman – teman kos gedek yang memberikan dukungan dan saran
yang diberikannya.
9. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam studi dan
penyelesaian Penulisan Tugas Akhir ini, yang tidak bisa penulis
sebutkan satu – persatu.
Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan skripsi
ini, semoga bantuan yang diberikan menjadi amalan kebaikan disisih Allah
SWT. Amin. Segala saran dan kritikan menjadikan motivasi dan semangat
pada penulis.
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Surakarta, Mei 2013
x
PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN
DENGAN AIR HEATER TANPA SIRIP
Sumarwan, Sartono Putro, Amin Sulistyanto Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhamadiyah Surakarta Jl. Ahmad Yani Tromol Pos I Pebelan, Kartasura
Email : M arwanw it ir@rocket m ail.com
ABSTRAKSI
Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh penggunaan air heater tanpa sirip pada tungku pembakaran terhadap temperatur tungku pembakaran, temperatur gas cerobong, waktu pendidihan air dan mengetahui nilai efisiensi tungku pembakaran dengan bahan bakar sekam padi.
Metode penelitian yang digunakan berupa pengujian pengaruh penambahan air heater tanpa sirip sebagai laluan udara dalam proses pembakaran dengan variasi kecepatan udara 9,5 m/s, 10,5 m/s, 11,5 m/s terhadap temperatur tungku pembakaran, temperatur gas cerobong, termperatur gas air heater, lama waktu pendidihan air, serta mengetahui nilai efisiensi thermal tungku berbahan bakar sekam padi.
Hasil penelitian menunjukan bahwa variasi kecepatan udara pada air heater sangat berpengaruh pada temperatur tungku pembakaran, temperatur gas cerobong, waktu pendidihan air dan efisiensi tungku. Dimana temperatur tungku tertinggi didapat pada kecepatan udara 9,5 m/s dengan temperatur 636°C, temperatur gas cerobong ter tinggi 427 °C pada kecepatan udara 11,5 m/s, waktu pendidihan air tercepat pada kecepatan udara 9,5 m/s dengan waktu 100 menit dan nilai efisiensi tungku pembakaran terbaik adalah 64,65% pada percobaan tungku pembakaran dengan penembahan air heater tanpa sirip dengan kecepatan udara 9,5 m/s.
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ii
HALAMAN PERSETUJUAN iii
HALAMAN PENGESAHAN iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR v 2.2.3. Kebutuhan Udara Pembakaran n 12
2.2.4. Kalor 15
xii 4.2.1. Pengujian untuk Mendidihkan Air 35 4.2.2. Pengujian untuk Merubah Air Menjadi Uap 36 4.3. Efisiensi Thermal Tungku 37
4.3.1. Kalor yang dibutuhkan untuk Mendidihkan
Air 37
4.3.2. Kalor yang dibutuhkan untuk Merubah Air
Menjadi Uap 38
4.3.3. Kalor yang dihasilkan dari Proses Pembakaran
Sekam Padi 39
4.3.4. Perhitungan Efisiensi Thermal Tungku 40
BAB V PENUTUP 41
5.1. Kesimpulan 41
5.2. Saran 42
DAFTAR PUSTAKA
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Tungku Batu Bata 10 Gambar 2.2. Tungku Tanah Liat 11 Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian 17 Gambar 3.2. Instalasi Pengujian 19 Gambar 3.3. Tungku Pembakaran 22 Gambar 3.4. Detail Tungku Pembakaran 23
Gambar 3.5. Air Heater 24
Gambar 3.6. Bejana Air 24
Gambar 3.7. Detail Bejana Air 25
Gambar 3.8. Blower 25
Gambar 3.9. Thermokopel Reader 26 Gambar 3.10. Anemometer Digital 27
Gambar 3.11. Stopwatch 27
Gambar 3.12. Timbangan Manual 28
Gambar 3.13. Gelas Ukur 28
Gambar 4.1. Hubungan Temperatur Tungku Pembakaran Terhadap
Waktu Pembakaran 31
Gambar 4.2. Hubungan Temperatur Gas Cerobong Terhadap
Waktu Pembakaran 32
Gambar 4.3. Hubungan Temperatur Gas Air Heater Terhadap
Waktu Pembakaran 33
Gambar 4.4. Hubungan Temperatur Air Terhadap
xiv
DAFTAR TABEL
