PERANCANGAN RUANGAN PAINT BOOTH … hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayahNya...
Transcript of PERANCANGAN RUANGAN PAINT BOOTH … hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayahNya...
i
PERANCANGAN RUANGAN PAINT BOOTH SEDERHANA
TUGAS AKHIR
BIDANG KONVERSI ENERGI
Diajukan kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik (S1)
Oleh :
FALIAN ZANDAKA
201010120311129
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
iii
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Satu Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Falian Zandaka
201010120311129
Yang telah disahkan oleh :
Dosen pembimbing I Dosen pembimbing II
(Budiono, SSi.,MT) (Ir. Ali Mokhtar, MT) Nip.108.9603.0336 Nip.108.9109.0234
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
(Ir. Daryono, MT) Nip. 108.8909.0124
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 : Falian Zandaka
Nim : 201010120311129
BidangKeahlian : Konversi Energi
Judul : Perancangan Ruangan Paint Booth Sederhana
Pembimbing I : Budiono,SSi., MT
No. Catatan Asistensi 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 ACC Bab IVdan Seminar Hasil
Malang, 27 Agustus 2015
Dosen pembimbing I
Budiono, SSi., 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 : Falian Zandaka
Nim : 201010120311129
BidangKeahlian : Konversi Energi
Judul : Perancangan Ruangan Paint Booth Sederhana
PembimbingII : Ir. Ali Mokhtar, MT
No. Catatan Asistensi Paraf
Dosen pembimbingII
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 dan Seminar Hasil
Malang, 27 Agustus 2015
Dosen pembimbing II
Ir. Ali Mokhtar, MT
vi
LEMBAR SURAT PERNYATAAN
Yang bertandatangan di bawah ini :
Nama : Falian Zandaka
Nim : 201010120311129
Tempat/Tanggal Lahir : 04 Oktober 1991
Jurusan : TeknikMesin
Fakultas : Teknik
Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “Perancangan Ruangan
Paint Booth Sederhana” 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 Agustus 2015
Yang menyatakan,
Falian Zandaka
vii
ABSTRAK
Perkembangan jasa pengecatan sangat dipengaruhi oleh teknologi yang
digunakan, dalam hal ini teknologi yang di harapkan adalah mengetahui dimensi
ruangan yang sesuai dengan kebutuhan, menggunakan blower dan burner sesuai
kebutuhan. Salah satu pengusaha pengecatan menengah yang perlu di perhatikan adalah
pengusaha pengecatan yang masih menggunakan sinar matahari sebagai sarana untuk
pengeringan dan proses pengecatan diluar ruangan. Kelemahan pengeringan dengan
sinar matahari dan proses pengecatan diluar ruangan mudah terkena benda asing seperti
debu, asap, partikel-partikel kecil, dan membutuhkan waktu yang lama. Oleh sebab itu
diperlukan suatu mesinya itu dengan merencanakan mesin pengering cat atau Paint
Booth.
Pengering ini berbentuk persegi dengan panjang 7m, lebar 5m, dan tinggi 3m
dan terdapat saluran airflow di dalamnya. Proses pengeringan ini diperoleh dengan cara
udara panas dihembuskan kedalam ruang paint booth. Dari hasil perancangan
didapatkan kebutuhan Blower 73892,567 m³/h dengan menggunakan industrial Suction
Blower Fan Model 4-68 No. 10 D dengan kapasitas 45800-79111 m³/h dan kebutuhan
Burner 9,044Kw dengan menggunakan Single Stage Gas Burners seri BMP 10W kode
18000100 dengan Burner output 2Kw-10Kw
Kata kunci :Mesin pengering, Paint Booth
ABSTRACTION
Growth of painting service very influenced by used technology, in this case
technology which expecting to know room dimension matching with requirement, using
and blower of burner according to requirement. One of entrepreneur of middle painting
needing paying attention entrepreneur of painting which still use sunshine as medium for
the draining of painting process and outside room. Weakness of draining with painting
process and sunshine outside room of contamination foreign object like dirt, smoke, small
particles, and require time old ones. On that account needed a machine that is by
planning dryer machine paint or Paint Booth
This drying in form of square with length 7m, wide 5m, and high 3m and there
are channel of airflow in it. Process this draining obtained by hot weather exhaled into
room of paint booth. From result of scheme got requirement of Blower 73892,567 m³ / h
by using Suction Blower Fan industrial Model 4-68 No. 10 D with capacities 45800-
79111 m³/ h and requirement of Burner 9,044Kw by using Single Stage Gas of Burners
break even BMP 10W code 18000100 with Burner output 2Kw-10Kw
Keyword : Machine Dryer, Paint Booth
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 Ruangan Paint Booth Sederhana” ini
akhirnya dapat terselesaikan.
Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang
dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut
terasaringan dan dapat teratasi. Oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan
terimakasih atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk,
ide, saran, serta bimbingan berupa apapun sehingga penyusun dapat
menyelesaikan sekripsi ini. Ungkapan terimakasih tersebut disampaikan kepada :
1. Kedua orang tua yang selalu memberikan bantuan materiil maupun non
materiil, mendo’akan, mengingatkan akan pesan-pesannya yang takakan
terlupakan.
2. Bapak Budiono, SSi. MT Selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan serta arahan selama penyusunan skripsi ini dilakukan.
3. Bapak Ir. Ali Mokhtar. 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 maupun 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, terimakasih banyak atas bantuan
kalian semuannya.
Dalam penyusunan skripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak
terbahas. Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangunakan
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 Agustus 2015
Falian Zandaka
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
ABSTRAK ........................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii
DAFTAR ISI ........................................................................................................ x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xiv
BAB I .................................................................................................................... 1
PENDAHULUAN ................................................................................................ 1
1.1.Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3. Tujuan ...................................................................................................... 2
1.4. Manfaat .................................................................................................... 2
1.5.Batasan Masalah........................................................................................ 3
1.6.Konsep perancangan ................................................................................. 4
BAB II .................................................................................................................. 5
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................... 5
xi
2.1.Pengeringan .............................................................................................. 5
2.2.Polutan (Pencemaran Udara).................................................................... 6
2.2.1. Faktor Penyebab Pencemaran Udara ............................................ 7
2.2.2. Partikulat (Asap atau Jelaga)…......................................................8
2.3.Pengeringan Dengan Udara Panas ........................................................... 8
2.4. Kalor Jenis ............................................................................................... 9
2.5. Cara Pembakaran Kalor .......................................................................... 10
2.5.1. Perpindahan Panas Konduksi ........................................................ 10
2.5.2. Perpindahan Panas Konveksi.........................................................11
2.5.3. Perpindahan Panas Radiasi ...........................................................11
2.6. Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh ............................................. 12
2.7. Komponen Paint Booth……………………............................................13
2.7.1. Blower ........................................................................................... 12
2.7.2. Burner……………………….........................................................15
2.7.3. Paint Booth………………. ...........................................................16
BAB III ................................................................................................................. 17
METODE PERANCANGAN ............................................................................. 17
3.1. Daya yang Diperlukan Untuk Proses Pengeringan ................................. 17
3.2. Energi yang Diperlukan Untuk Proses Pengeringan ............................... 17
3.3. Dimensi Ruangan Oven yang Dibutuhkan .............................................. 17
3.4. Pemilihan Blower .................................................................................... 17
3.5. Pemilihan Burner .................................................................................... 18
xii
3.6. Diagram Alir Metode Perancangan......................................................... 20
3.3. Analisa dan Kesimpulan ......................................................................... 20
BAB IV ................................................................................................................. 22
4.1. Targer Perancangan................................................................................. 22
4.2.Perhitungan Dimensi Ruang Paint Booth ................................................ 23
4.3. Perhitungan Beban Pemanasan ................................................................ 23
4.4. Perhitungan Beban Panas Dinding Ruangan...........................................26
4.4.1 Panas Pada Dinding Belakang……………….…………………...26
4.4.2 Panas Pada Dinding Samping Kanan dan Kiri…………………....27
4.4.3 Panas Pada Atap………………………………………………......29
4.4.4 Panas Pada Pintu……………………………………………….....30
4.5. Perhitungan Kebutuhan Blower…………………...................................32
4.6. Perhitungan Kebutuhan Burner ...............................................................33
KESIMPULAN .................................................................................................... 34
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar1.1 : Konsep alat cat oven (Paint Booth ................................................. 4
Gambar2.1 :Polutan udara dari industri .............................................................. 7
Gambar2.2 :Blower Sentrifugal .......................................................................... 13
Gambar2.2 :Model single Stage Gas Burner....................................................... 15
Gambar 2.3:Skema system Airflow Pada Paint Booth ....................................... 16
Gambar 3.1 : Pola Laju Aliran Udara ................................................................ 19
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 : Tabel Catalog Industrial Suction Blower .......................................... 18
Tabel 3.2 : Tabel Catalog Single Stage Gas Burners ......................................... 19
Tabel 3.3 : Diagram Alir Perancangan ............................................................... 20
xiv
DAFTAR PUSTAKA
Holman, Jp. 1994. Perpindahan Kalor. Jakarta. Erlangga
Joviana, 2009. Hubungan konsentrasi Aktivitas. FKM UI
Koestoer, Raldi Antono, 2002 ; 78
Tabel Katalog Blower dari http://www.alibaba.com/product-detail/Industrial-
Centrifugal-Blower-Fan_506005755.html pada tanggal 26 Agustus 2015
Tabel Katalog Burner dari
http://www.baltur.it/en/en/Catalogue/Series/BPM pada tanggal 26 Agutus
2015