TUGAS AKHIR Pengembangan Teknologi Tungku Pembakaran Menggunakan Air Heater Yang Dipasang Didinding Belakang Tungku.

i

TUGAS AKHIR

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN

MENGGUNAKAN

AIR HEATER

_{YANG DIPASANG}

DIDINDING BELAKANG TUNGKU

Tugas Akhir Ini Disusun Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana S-1 Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh :

EKO NUR ARIFIN

NIM : D200.08.0132

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

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,

dipersembahkan Tugas Akhir ini kepada :

 Alloh SWT, yang telah meridhoi semua do’a dan usaha-usaha

umat_NYA.

 Bapak ( Mustajianto), Ibu ( Ruwiyati),dan Adik-adikku ( Tika dan

Maulana ) dengan segala kasih sayang, kesabaran, keikhlasan dan

pengorbanannya, serta senantiasa mendukung, membimbing dan mendo’akanku.

 Bapak Ir. Sartono Putro, MT.,Dosen pembimbing utama tugas

akhir, dan Bapak Ir. Subroto, MT selaku Dosen pembimbing

pendamping dan Bapak Nur Aklis,M.Eng selakuDosen pembimbing

akademik, serta seluruh Dosen dan Karyawan, saya berterima

kasih banyak atas bimbingan dan fasilitas yang diberikan di

viii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Tiada kata yang terindah selain puji syukur

Alhamdulillahhirabbil’alamin, dipanjatkan kehadirat Allah SWT atas segala

rahmat dan hidayah-Nya sehingga dapat dinyelesaikan penyusunan

Tugas Akhir ini.

Hal ini disadari sepenuhnya, bahwa dukungan, bimbingan dan

dorongan dari semua pihak sangatlah berarti bagi kelancaran dalam

menyelesaikanTugas Akhir ini. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini tidak

lepas dari berbagai hambatan dan cobaan, akan tetapi berkat bimbingan

dan dorongan dari berbagai pihak akhirnya dapat melalui dan

mengatasinya. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucakan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak Tri Widodo Riyadi Besar, ST., MSc., Ph.D. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Ir. Sartono Putro, MT. Selaku Dosen Pembimbing Utama yang telah membimbing, mengarahkan dan memberi petunjuk dalam penyusunan tugas akhir ini.

x

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN

DENGAN AIR HEATER YANG DIPASANG DIDINDING

BELAKANG TUNGKU

Eko Nur Arifin, Sartono Putro, Subroto Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhamadiyah Surakarta Jl. Ahmad Yani Tromol Pos I Pebelan, Kartasura

Email : e.nurarifin@yahoo.com

ABSTRAKSI

Tujuan penelitian iniuntuk mengetahui pengaruh penggunaan air heater yang dipasangdidinding belakang tungku pembakaran,terhadap temperatur tungku pembakaran, temperatur gas cerobong,waktu pendidihan air dan mengetahui nilai efisiensi tungku pembakaran dengan bahan bakarsekam padi.

Penelitian dilakukan melalui pengujian kinerja tungku untuk mendidihkan air dengan variasi kecepatan udara air heater 9,5 m/s, 10,5 m/s, dan 11,5 m/s. Parameter yang diukur adalah temperatur pembakaran, temperatur gas cerobong, temperatur gas air heater, dan lama waktu pendidihan.

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 10,5 m/s dengan temperatur 599°C, temperatur gas cerobong tertinggi 361°C padapada kecepatan udara 10,5 m/s,waktu pendidihan air tercepat pada kecepatan udara 10,5 m/s dengan waktu 110 menit dan nilai efisiensi tungku pembakaran terbaik adalah 90,01% pada percobaan tungku pembakaran dengan penembahan air heater tanpa sirip dengan kecepatan udara 10,5 m/s.

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ii

HALAMAN PERSETUJUAN iii

HALAMAN PENGESAHAN iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR v

2.2.1. Prinsip Pembakaran 7

2.2.2. KomposisiBahan Bakar 8

2.2.3. Tungku Pembakaran 9

2.2.4. Kebutuhan Udara Pembakaran 12

2.2.5. Kalor 14

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 16

3.1. Rancangan Penelitian 16

3.2. Instalasi Pengujian 18

3.3. Lokasi Penelitian 21

3.4. Alat dan Bahan Penelitian 21

3.4.1. Alat Penelitian 22

3.4.2. Bahan Penelitian 25

xii 4.1.3. Temperatur Gas Air Heater 30

4.1.4. Waktu Pendidihan Air 31

4.2. Efisiensi Tungku 32

4.2.1. Pengujian untuk Mendidihkan Air 32 4.2.2. Pengujian untuk Merubah Air Menjadi Uap 33

4.3. Efisiensi Thermal Tungku 33

4.3.1. Kalor yang dibutuhkan untuk Mendidihkan

Air 33

4.3.2. Kalor yang dibutuhkan untuk Merubah Air

Menjadi Uap 34

4.3.3. Kalor yang dihasilkan dari Proses Pembakaran

Sekam Padi 35

4.3.4. Perhitungan Efisiensi Thermal Tungku 36

BAB V PENUTUP 37

5.1. Kesimpulan 37

5.2. Saran 38

DAFTAR PUSTAKA

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Tungku Tanah Liat 11

Gambar 2.2. Tungku Batu Bata 11

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian 16

Gambar 3.2. Instalasi Tungku Pembakaran 18

Gambar 3.3. Tungku Pembakaran 21

Gambar 3.4. Air Heater 21

Gambar 3.5. Bejana Air 22

Gambar 3.6. Detail Bejana Air 22

Gambar 3.7. Blower 23

Gambar 3.8. Thermokopel Reader 23

Gambar 3.9.Anemometer Digital 24

Gambar 3.10.Stopwatch 24

Gambar 3.11. Timbangan Manual 24

Gambar 3.12. Gelas Ukur 25

Gambar 4.1. Hubungan Temperatur Tungku Pembakaran Terhadap

Waktu Pembakaran 28

Gambar 4.2. Hubungan Temperatur Gas Cerobong Terhadap

Waktu Pembakaran 29

Gambar 4.3. Hubungan Temperatur Gas Air Heater Terhadap

Waktu Pembakaran 30

Gambar 4.4. Hubungan Temperatur Air Terhadap

xiv

DAFTAR TABEL