TUGAS AKHIR Pengaruh Isolator Terhadap Kinerja Tungku Gasifikasi Tipe Downdraft.

(1)

TUGAS AKHIR

PENGARUH ISOLATOR TERHADAP KINERJA

TUNGKU GASIFIKASI TIPE

DOWNDRAFT

Tugas Akhir Ini Disusun Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana

Strata Satu Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh:

MUHAMAD MA’ARIF

D200 12 0075

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

(2)

(3)

(4)

(5)

LEMBAR SOAL TUGAS

(6)

“Barangsiapa bersungguh-sungguh, sesungguhnya kesungguhannya itu adalah untuk dirinya sendiri.” (QS Al-Ankabut [29]: 6)

“Jangan mundur sebelum melangkah, setelah melangkah jalani dengan cara terbaik yang kita bias”. (Penulis)

“Keberhasilan dapat diraih apabila diiringi dengan do’a dan usaha yang maksimal”. (Penulis)

KUPERSEMBAHKAN TUGAS AKHIR INI KEPADA:

Ibu, Ayah, Saudara

Terima kasih Ibu, ayah, dan saudaraku yang telah menjadi motivasi,

inspirasi, dan tiada henti memberikan dukungan do'anya kepada ku.

Dosen Teknik Mesin UMS

Terima kasih yang tak terhingga buat dosen-dosen Teknik Mesin UMS,

terutama pembimbingku yang tak pernah lelah dan sabar memberikan

bimbingan dan arahan kepada ku.

Sahabat

Terima kasihku juga ku persembahkan kepada para sahabatku yang

senantiasa menjadi penyemangat dan menemani disetiap hariku.

Teman-teman seangkatan dan seperjuangan

Terima kasih teman-teman angkatan 2012 Teknik Mesin UMS yang selalu

membantu, berbagi keceriaan dan melewati setiap suka dan duka selama

kuliah.

(7)

PENGARUH ISOLATOR TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT

Muhamad Ma’arif, Subroto, Sarjito

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A Yani Tromol Pos I Pabelan Kartasura

e-mail: arifnia25@gmail.com

ABSTRAKSI

Proses gasifikasi merupakan salah satu pemanfaatan energi biomassa yaitu dengan mengkonversi energi dari bahan padat (biomassa) menjadi syn-gas (bahan bakar gas) dengan pasokan udara yang terbatas, yang nantinya dapat digunakan sebagai bahan bakar. Ada beberapa tipe gasifikasi salah satunya adalah tungku gasifikasi tipe downdraft yang berarti arah aliran udara dan gas hasil gasifikasi searah yaitu ke bawah. Usaha mengoptimalkan proses gasifikasi salah satunya dapat dilakukan dengan penambahan isolator pada tungku gasifikasi. Dalam penelitian ini, variasi bahan isolator yang digunakan adalah serbuk batu bata, serbuk batu padas, dan pasir. Dengan melapisi permukaan tungku gasifikasi, akan mengurangi pelepasan kalor pada permukaan tungku. Penelitian ini bertujuan Untuk mengetahui pengaruh isolator terhadap temperatur pembakaran, serta pengaruh isolator terhadap waktu nyala efektif tungku gasifikasi dengan bahan bakar sekam padi. Hasil dari penelitian ini diperoleh bahwa, Temperatur rata-rata nyala efekti pada serbuk batu bata sebesar 563,9°C dengan temperatur isolator 103,6°C dan nyala efektif 54 menit. Pada serbuk padas temperatur rata-rata nyala efektif 540,8°C dengan temperatur isolator 135,8°C dan nyala efektif 52 menit. Sedangkan pasir temperatur rata-rata nyala efektif 514,62°C dan temperatur isolator 147,7°C dan nyala efektif 50 menit.

(8)

ABSTRACT

Gasification process is one of the utilization of biomass energy is to convert the energy from the solid materials (biomass) a syn-gas (gas fuel) with limited air supply, which later can be used as fuel. There are several types of gasification is one type of downdraft gasification stove which means the direction of the air flow and gas gasification results clockwise is down. Efforts to optimize the process of gasification one only can be done by adding the isolator on gasification stove. In this research, variations isolator materials used is the pollen bricks, pollen among stones and sand. With the coat the surface of the furnace gasification, will reduce the secretion of the heat insulation on the surface of the furnace. This temperature isolator 135,8°C and a flame effective 52 minutes. While the average temperature sand flame effective 514,62°C and temperatures isolator 147,7°C and a flame effective 50 minutes.

(9)

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat

menyelesaikan dan menyusun Laporan Tugas Akhir yang berjudul “PENGARUH ISOLATOR TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT”_{dengan baik dan tepat pada waktunya.} _Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Allah SWT, atas segala limpahan rahmatnya sehingga penulis dapat

menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.

2. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Tri Widodo Besar R, ST, M.Sc, Ph.D, selaku Ketua Jurusan

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.

4. Bapak Ir. Sunardi Wiyono, MT. selaku Koordinator Tugas Akhir.

5. Bapak Ir. Subroto, MT, selaku Dosen Pembimbing utama Tugas

Akhir yang telah banyak memberikan arahan dan bimbingan kepada

penulis.

6. Bapak Ir. Sarjito, MT, Ph.D, selaku Dosen Pembimbing pendamping

Tugas Akhir yang telah banyak memberikan arahan dan bimbingan

kepada penulis.

7. Bapak Ir. Tri Tjahjono, MT, selaku dosen Pembimbing Akademik

(10)

mendo’akan, memotivasi serta membiayai semua kebutuhan penulis

sampai sekarang.

9. Kurnia Hidayati yang selalu memberikan dukungan dan do’a yang

tak henti-hentinya kepada penulis.

10. Sahabat dalam penelitian maupun penulisan Sumarudin, M. Ismail Al

Rhoshid, Reyaldo, Dwi Prima, A. Jamaldi, Rika Isnanto, Riski Yoga

Nanda.

11. Rekan-rekan Teknik Mesin khususnya angkatan 2012 dan semua

pihak yang telah membantu dalam penelitian penulisan Laporan

Tugas Akhir ini baik moril maupun materiil.

Semoga laporan ini bermanfaat bagi semua pihak dan juga bisa

menjadi referensi untuk laporan-laporan yang akan dilakukan di kemudian

hari.

Akhirnya apabila ada kritik dan saran yang sifatnya membangun

akan penulis terima dengan senang hati demi sempurnanya laporan ini.

Wassalamu’alaikum Wr.Wb

Surakarta, Oktober 2016

(11)

DAFTAR ISI

Halaman Judul ... i

Pernyataan Keaslian Tugas Akhir ... ii

Halaman Persetujuan ... iii

Halaman Pengesahan ... iv

Lembar Soal Tugas Akhir ... v

Motto dan Persembahan ... vi

Abstraksi ... vii

1.2. Perumusan Masalah ... 2

1.3. Batasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5. Manfaat Penelitian ... 3

1.6. Sistematika Penulisan ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan Pustaka ... 6

2.2. Dasar Teori ... 8

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Diagram Alir Penelitian ... 17

(12)

3.3. Alat dan Bahan Penelitian ... 19

3.4. Tahapan Penelitian ... 22

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian ... 24

4.2. Pembahasan ... 30

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan ... 34

5.2. Saran ... 35

DAFTAR PUSTAKA

(13)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Gasifikasi Updraft... 12

Gambar 2.2. Gasifikasi Downdraft ... 13

Gambar 2.3. Gasifikasi Crosdraft ... 13

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ... 17

Gambar 3.2 Instalasi Pengujian ... 18

Gambar 3.3 Gasifikasi Tipe Downdraft ... 19

Gambar 3.4 Tabung Isolator … ... 20

Gambar 3.5 Blower ... 20

Gambar 3.6 Anemometer ... 21

Gambar 3.7 Thermocouple ... 21

Gambar 4.1 Hubungan antara waktu terhadap temperatur pembakaran pada isolator serbuk batu bata ... ...24

Gambar 4.2 Hubungan antara waktu terhadap temperatur isolator serbuk batu bata ... 25

Gambar 4.3 Hubungan antara waktu terhadap temperatur pembakaran pada isolator serbuk batu padas ... 26

Gambar 4.4 Hubungan antara waktu terhadap temperatur isolator serbuk batu padas ... 27

Gambar 4.5 Hubungan antara waktu terhadap temperatur pembakaran dengan isolator pasir ... 28

Gambar 4.6 Hubungan antara waktu terhadap temperatur isolator pasir ... 29

(14)

Gambar 4.8 Perbandingan temperatur isolator terhadap waktu pada

variasi isolator ... 31

Gambar 4.9 Perbandingan nyala efektif dan temperatur isolator pada

(15)

DAFTAR TABEL

2.1. Tabel Potensi Biomassa di Indonesia...11