STUDI EKSPERIMENTAL PERFORMA ROTARY DRYER IDF
( INDUCED DRAFT FAN ) VARIASI TEMPERATUR MASUK
PENGERINGAN DAN MASS FLOW RATE
Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata
I pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Oleh:
ADI FAISAL NURHASAN
D 200 150 251
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2019
1
STUDI EKSPERIMENTAL PERFORMA ROTARY DRYER IDF
( INDUCED DRAFT FAN ) VARIASI TEMPERATUR MASUK
PENGERINGAN DAN MASS FLOW RATE
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi jumlah temperatur masuk
pengeringan terhadap perubahan temperatur pada rotary dryer , kalor fluida panas yang
diterima singkong, perubahan massa singkong dan efisiensi thermal pada rotary dryer dengan
mass flow rate 0.00422 Kg/s dan 0.00481 Kg/s. Penelitian ini dilakukan dengan
menggunakan bahan dari singkong dengan alat pengering yang berbentuk silinder atau drum
yang berputar secara kontinyu yang dibawahnya diberi sumberpanas yang berasal dari
kompor gas, sehingga fluida panas dapat mengalir merata pada permukaan silinder yang
menimbulkan pengeringan merata pada produk yang dikeringakan. Alat ini dilengkapi
dengan blower dan 3 lubang hisap IDF ( Induced Draft Fan ) yang digunakan untuk
menghisap uap air dari singkong yang dikeringkan dalam tabung. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa semakin besar temperatur masuk pengeringan maka terjadi peningkatan
perubahan temperatur. Pada mass flow rate 0.00422 Kg/s, hasil optimal diperolah pada
temperatur masuk pengeringan 690 oC dengan perubahan massa singkong sebesar 0.22 Kg,
kalor fluida panas yang diterima singkong sebesar 2468.43 Watt, dan efisiensi thermal
sebesar 10.54%. Pada mass flow rate 0.00481 Kg/s, hasil optimal diperolah pada temperatur
masuk pengeringan 690 oC dengan perubahan massa singkong sebesar 0.20 Kg, kalor fluida
panas yang diterima singkong sebesar 2494.23 Watt, dan efisiensi thermal sebesar 9.61%.
Kata kunci: Singkong, Rotary Dryer, IDF (Induced Draft Fan ), Temperatur, Mass Flow
Rate.
Abstract
This study aims to determine the effect of variations in the amount of drying inlet
temperature on changes in temperature on the rotary dryer, heat of fluid’s heat has received
by cassava, changes in cassava mass and thermal efficiency on the rotary dryer with mass
flow rate 0.00422 Kg/s and 0.00481 Kg/s. This research using materials from cassava with a
cylindrical dryer or drum that rotates continuously which below it is given a heat source that
comes from a gas stove, so that the hot fluid can flow evenly on the surface of the cylinder
which results in even drying of the dried product. This tool is equipped with a blower and 3
IDF (Induced Draft Fan) suction holes which are used to suck water steam from dried cassava
in a tube. The results showed that the higher the drying inlet temperature, the higher the
temperature changes. At the mass flow rate of 0.00422 Kg/s, the optimum results were
obtained at the drying inlet temperature of 690oC with changes in cassava mass of 0.22 Kg,
heat of fluid’s heat received by cassava was 2468.43 Watt, and thermal efficiency of 10.54%.
At the mass flow rate of 0.00481 Kg/s, optimal results were obtained at the drying inlet
temperature of 690 oC with changes in cassava mass of 0.20 Kg, heat of fluid’s heat received
by cassava at 2494.23 Watt, and thermal efficiency of 9.61%.
Keywords: Cassava, Rotary Dryer, IDF (Induced Draft Fan), Temperature, Mass Flow Rate.
2
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada UKM (Usaha Kecil Menengah) yang menggunakan singkong sebagai bahan
dasar pembuatan olahan makanan terdapat proses pengeringan. Proses pengeringan
singkong yang banyak diterapkan oleh masyarakat adalah denganmenggunakan cara
manual (konvensional) yaitu dengan memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber
panas. Dengan metode ini membutuhkan waktu yang lama untuk proses pengeringan
dan sangat bergantung dengan keadaan cuaca / iklim yang ada di sekitar, sedangkan
akibat dari hal tersebut mengakibatkan kadar air produk yang dihasilkan tidak
seragam, dan kapasitas singkong kering yang dihasilkan terbatas karena
membutuhkan tempat yang luas dalam proses pengeringan tersebut serta biaya untuk
operasional yang tidak sedikit.
Pada UKM PJ. Suti Sehati yang melakukan pengeringan produk jamu terdapat
sebuah alat rotary dryer yang telah dilengkapi cover dan terdapat satu lubang hisap
(IDF) yang digunakan blower untuk menghisap uap air dari produk yang
dikeringkan di dalam silinder berputar. Alat ini dipanaskan secara langsung
menggunakan kompor gas. Efisiensi alat ini dinilai masih kurang sehingga saya
mencoba memvariasikan alat tersebut untuk memperoleh efisiensi yang lebih
maksimal.
Penelitian ini akan menggunakan rotor dengan fin dan akan dipasang sebuah
blower dengan tipe 3 lubang hisap IDF (Induced Draft Fan) yang akan menghisap
uap air dari produk. Kemudian proses pengeringan akan menggunakan 4 variasi
temperatur masuk pengeringan dan 2 variasi bukaan katup hisap pada blower pada
saat proses pengeringan. Selain itu, alat ini diharapkan dapat membantu masyarakat
atau industri rumahan apabila dalam proses pengeringan mengalami kendala pada
saat musim penghujan dan udara yang digunakan dalam proses pengeringan tidak
kotor. Sehingga dengan alat ini semoga dapat meningkatkan kualitas produk.
1.2 Perumusan Penelitian
a. Bagaimana pengaruh variasi temperatur masuk pengeringan terhadap perubahan
temperatur fluida panas (∆Th).
b. Bagaimana pengaruh variasi temperatur masuk pengeringan terhadap kalor
(Qconv) fluida panas yang diterima oleh singkong.
3
c. Bagaimana pengaruh variasi temperatur masuk pengeringan terhadap
pengurangan massa singkong (∆ms).
d. Bagaimana pengaruh variasi temperatur masuk pengeringan terhadap efisiensi
thermal ( ηT).
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
a. Mengetahui pengaruh variasi temperatur masuk pengeringan terhadap perubahan
temperatur fluida panas (∆Th).
b. Mengetahui pengaruh variasi temperatur masuk pengeringan terhadap kalor
(Qconv) fluida panas yang diterima oleh singkong.
c. Mengetahui pengaruh variasi temperatur masuk pengeringan terhadap
pengurangan massa singkong (∆ms).
d. Mengetahui pengaruh variasi temperatur masuk pengeringan terhadap efisiensi
thermal ( ηT).
1.4 Batasan Masalah
Terdapat beberapa batasan masalah dalam melakukan penelitian ini, yaitu:
a. Proses pengeringan hanya menggunakan alat bertipe rotary dryer dengan silinder
yang diberi fin.
b. Bahan yang digunakan dalam percobaan adalah singkong sebanyak 1 Kg dengan
proses pengeringan dilakukan dalam selang waktu 30 menit.
c. Sumber panas untuk mesin ini menggunakan kompor gas dan tidak menggunakan
sumber panas lainnya.
d. Mesin rotary dryer menggunakan 3 lubang hisap IDF.
e. Temperatur masuk pengeringan dianggap stabil.
f. Variasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah variasi temperatur masuk
pengeringan 600°C, 630°C, 660°C, 690°C dengan mass flow rate 0.00422 kg/s
dan 600°C, 630°C, 660°C, 690°C dengan mass flow rate 0.00481 kg/s.
g. Pengujian menggunakan blower sentrifugal yang dirubah menjadi sistem IDF
(Induction Draft Fan) sebagai pembuang uap dalam rotary.
h. Suhu awal yang digunakan dalam penelitian, untuk temperatur masuk
pengeringan (Thi) sebesar >600°C dan temperatur keluar (Tho) sebesar >110 °C.
4
1.5 Tinjauan Pustaka
Riansyah dkk (2013), melakukan penelitian pengeringan ikan asin sepat siam
dengan menggunakan alat pengering tipe oven. Variasi yang digunakan dalam
penelitian ini adalah suhu antara 50°C, 60°C dan 70°Cdan waktu pengeringan 0 jam,
6 jam, 12 jam, 18 jam dan 20 jam. Hasil terbaik dalam penelitian ini yaitu pada suhu
70°C selama 12 jam dengan kadar air 39.05%, kadar abu 6.85%, kadar protein
42.41%, kadar lemak 10.22%, kadar karbohidrat 1.66%.
Rahayuningtyas dkk (2016), melakukan pengeringan singkong menggunakan alat
tipe rak.Suhu ruang pengering diatur antara 50-60 oC dan 60-70 oC dengan
kecepatan kipas 2.5 m/s. Penelitian ini bertujuan untuk mengamati pengaruh suhu
dan kelembaban udara pada proses pengeringan singkong.Pengamatan suhu dan
kelembaban dilakukan setiap 30 menit selama 3 jam. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa suhu dan kelembaban sangat mempengaruhi lamanya pengeringan dimana
saat kelembaban udara tinngi maka suhu ruangan menjadi rendah yang
mengakibatkan waktu pengeringan semakin lama. Begitu pun sebaliknya saat
kelembaban udara rendah maka suhu ruangan menjadi tinggi yang mengakibatkan
waktu pengeringan menjadi lebih cepat.
Nugroho (2018), melakukan penelitian pengeringan singkong sebanyak 1 kg
dengan menggunakan alat pengering tipe rotary dryer IDF (Induced Draft
Fan).Variasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah mass flow rate antara
0.00456 kg/s, 0.00532 kg/s, 0.00607 kg/s dan 0.00638 kg/s dengan waktu 25 menit
dan mass flow rate antara 0.00493 kg/s, 0.00536 kg/s, 0.00528 kg/s dan 0.00762
kg/s dengan waktu 30 menit. Dengan waktu 25 menit pada mass flow rate 0.00456
kg/s memiliki efisiensi terbesar 34.89 % dan dengan waktu 30 menit pada mass flow
rate 0.00493 kg/s memiliki efisiensi terbesar 39.62%.
Ariyanto (2018), juga melakukan pengeringan singkong menggunakan alat
pengering tipe rotary dryer IDF (Induced Draft Fan). Variasi yang digunakan dalam
penelitian ini adalah putaran silinder fin 26.25 rpm, 30 rpm, 42 rpm, dan 70 rpm
dengan massa pembebanan 1 kg dan putaran 26.25 rpm, 30 rpm, 42 rpm, dan 70 rpm
dengan massa pembebanan 1,5 kg. Dengan massa pembebanan 1 kg padaputaran 70
rpm memiliki efisiensi terbesar 36.37% dan Dengan massa pembebanan 1.5 kg
padaputaran 70 rpm memiliki efisiensi terbesar 43.66%.
5
1.6 Dasar Teori
1.6.1 Rotary Dryer
Rotary dryer merupakan salah satu alat pengering yang berbentuk silinder atau
drum yang berputar secara kontinyu yang dibawahnya diberi sumber panas
biasanya berasal dari kompor gas. Pengeringan pada rotary dryer dilakukan
pemutaran berkali-kali sehingga semua permukaan atas dan bawah terkena
panas yang menimbulkan pengeringan merata pada produk yang dikeringakan
dalam drum rotary dryer tersebut.
Sumber panas yang digunakan alat pengering rotary dryer saat ini
menggunakan kompor gas, sehingga alat secara langsung terkena panas dari
kompor.
Gambar 1. Rotary Dryer
1.6.2 Induced Draft Fan (ID Fan)
Induced Draft Fan (ID Fan) adalah kipas yang menghisap udara dari dalam
silinder. Induced draft fan digunakan blower untuk menarik uap dari produk
yang dipanaskan dalam silinder. Uap tersebut melewati silinder yang dilubangi
dan berputar. Rotary dryer pada bagian stator (cover) terdapat juga lubang
untuk saluran pembuangan dan dihisap dengan blower. Sehingga ketika lubang
silinder dengan lubang cover bertemu maka uap dalam silinder yang dihisap
blower adalah maksimal. Induced draft fan menangani gas panas dan dapat
diatur kecepatanya dengan mengatur bukaan katubnya sehinggadigunakan
untuk mengontrol jumlah gas yang ditanganinya.
6
Rumus yang digunakan untuk menghitung laju massa uap air yang
dikeluarkan blower dapat digunakan rumus sebagai berikut :
mc = ρ. v. A0 (1)
dimana :
mc : Laju massa uap air (Kg/s)
ρ : Massa jenis uap air (Kg/m³)
v : Kecepatan hisap blower (m/s)
A0 : Luas lubang hisap blower (m²)
1.6.3 Internal Fin
Terdapat dua cara dalam meningkatkan laju perpindahan panas yaitu
meningkatkan koefisien laju perpindahan panas dan meningkatkan luasan
permukaan kontak fluida (Cengel 2003). Meningkatkan luasan permukaan
dapat diperbesar dengan menambahkan sirip atau fin. Beberapa bentuk atau
jenis sirip dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2. Macam-macam Internal Logitudinal Fin
Rumus yang digunakan untuk menghitung luas silinderfinadalah sebagai
berikut :
A = ((2. π. r. L + 2. π. r2) − 3. π. ro2) + (π. r1
2 − π. r22) (2)
dimana :
A : Luas silinder fin (m²)
L : Panjang rotor pengeringan (m)
r : Jari-jari rotor (m)
7
ro : Jari-jari saluran keluar uap pada rotor (m)
r1 : Jari-jari luar fin(m)
r2 : Jari-jari dalam fin(m)
1.6.4 Analisa Pengurangan Massa Singkong
a. Pengurangan massa singkong
∆ms = m1 − m2 (3)
dimana :
∆ms : Pengurangan massa singkong (kg)
m1 : Massa awal singkong (kg)
m2 : Massa akhir singkong (kg)
b. Laju pengupan air
ma =∆ms
t(4)
dimana :
ṁa : Laju penguapan air (kg/s)
∆ms : Pengurangan massa singkong (kg)
t : Waktu (s)
1.6.5 Reynolds Number
Reynolds numbers pada silinder berputar dirumuskan dengan
(Koestoer,2002) :
Rew = (D2
.ω
2 .v) (5)
dimana :
Rew : Angka Reynold
D : Diameter silinder (m)
ω : Kecepatan putar silinder (rad/s)
𝑣 : Viscositas kinematik (m2/s)
1.6.6 Nusselt Number
Nusselt number pada silinder berputar horizontal dapat dirumuskan dengan
(Koestoer,2002) :
Nuw = 0,5 Rew0,5
(6)
1.6.7 Analisa Kalor Bahan Bakar
a. Nilai kalor bahan bakar
Qbb = mg. HHV (7)
8
dimana :
Qbb = Kalor bahan bakar (W)
mg = Laju bahan bakar LPG (kg/s)
HHV = Higt Heating Value LPG (J/kg)
b. Nilai kalor penguapan air
Qv = ma. hfg (8)
dimana :
Qv = Kalor penguapan air (W)
ma = Laju penguapan air (Kg/s)
hfg = Enthhalpy penguapan air (J/kg)
1.6.8 Perpindahan Panas Konveksi
Perpindahan panas secara konveksi merupakan proses perpindahan panas
antara permukaan padat dengan fluida yang mengalir disekitarnya dengan
menggunakan suatu media penghantar berupa fluida cair atau gas. Konveksi
dibagi menjadi konveksi paksa dan konveksi alami. Konveksi disebut
konveksi paksa apabila fluida bergerak atau mengalir karena adanya gaya
eksternal dari kipas, pompa dan sebagainya. Konveksi disebut konveksi alami
jika pergerakan fluida disebabkan oleh gaya buoyancy karena adanya
perbedaan densitas pada temperatur yang bervariasi (Cengel, 2003).
Gambar 3. Laju panas pada drum Rotary Dryer
9
Gambar 4. Perpindahan panas konveksi (Cengel, 2003)
Persamaan yang biasa digunakan dalam perpindahan panas secara konveksi
Qconv = h . A . (Thi − Tho) (9)
dimana :
Qconv : Perpindahan panas konveksi (W)
h : Koefisien perpindahan panas konveksi(W/m2.K)
A : Luas silinder fin (m2)
Thi : Temperatur heat masuk alat (K)
Tho : Temperatur heat keluar alat (K)
1.6.9 Efisiensi Thermal
T
=Qv
Qconv x 100% (10)
dimana :
T
: Efisiensi thermal (%)
Qv : Kalor penguapan air (W)
Qconv : Perpindahan panas konveksi(W)
2. METODE
2.1 Alat Pengujian
a. Alat pengering Rotary Dryer
b. Blower tipe IDF (Induced Draft Fan)
c. Anemometer
10
d. Termoreader dan Termocauple
e. Pully dan Belt
f. Timbangan
g. Stopwatch
h. Kompor Gas
2.2 Bahan Pengujian
a. Singkong
b. Gas LPG
2.3 Rancangan Alat Rotary Dryer
Gambar 5. Rancangan alat rotary dryer
2.4 Instalasi Penelitian
Gambar 6. Skema instalasi penelitian
Keterangan :
a. Blower IDF (saluran keluar uap)
b. Statorwall (terbuat dari kayu)
c. Tabung LPG
11
d. Gear Reduser
e. Motor Listrik
f. Kompor Gas
g. Saluran masuk Air Heater (ditutup)
h. Thermocouple (Thi)
i. Thermoreader
j. Thermocouple (Tho)
k. Cover Rotary Dryer
l. Drum Rotary Dryer
Gambar 7. Skema aliran fluida pada Rotary dryer
Keterangan :
= Aliran fluida gas penguapan
= Aliran fluida panas
1 = Stator
2 = Rotor
1 2
12
2.5 Diagram Alir Penelitian
Gambar 8. Diagram Alir Penelitian
2.6 Prosedur Penelitian
2.6.1 Pengujian Dengan Mass Flow Rate 0.00422 Kg/s
Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam pengujian, serta
memastikan alat ukur yang digunakan berfungsi dengan baik.
a. Memasang pully diameter 3 inchi ( menghasilkan putaran silinder 70 rpm ).
b. Menimbang tabung gas dan isi tabung gas LPG sebelum penggunaan.
Mulai
Studi Literatur
Persiapan dan Perakitan Alat
Pengujian Rotary Dryer
3 Lubang IDF
0,00422 kg/s 0,00481 kg/s
Thi 630
°C
Thi 660
°C
Thi 630
°C
Thi 600
°C
Thi 690
°C
Thi 660
°C
Pengambilan Data Tℎ𝑖,Tℎ𝑜,∆𝑚𝑔𝑎𝑠,∆𝑚𝑠𝑖𝑛𝑔𝑘𝑜𝑛𝑔
Analisa dan Hasil
Pembahasan
Kesimpulan
Selesai
Thi 690
°C
Thi 600
°C
13
c. Memasukan singkong ke dalam mesin pengering sebanyak 1 Kg, kemudian
menyalakan kompor gashingga tercapai temperatur masuk pengeringan
(Thi) sebesar 600 oC dan untuk memanaskan rotary dryer sampai diperoleh
temperatur Tho sebesar 110 oC.
d. Setelah suhu awal tercapai, menyalakan alatrotary dryer, blower, dan
thermoreader selama 30 menit.
e. Mencatat data temperatur pada thermoreader setiap 10 menit sekali.
f. Setelah 30 menit, mematikan thermoreader, alat rotary dryer, blower dan
kompor gas.
g. Mengambil singkong yang telah dikeringkan, kemudian timbang massa
singkong setelah dikeringkan dan massa tabung dan isi tabung gas LPG
setelah pengujian.
h. Mendinginkan alat rotary dryer hingga suhu normal.
i. Melakukan pengujian seperti langkah-langkah di atas dengan menggunakan
variasi temperatur masuk pengeringan yaitu 630 oC, 660 oC dan 690 oC
dengan cara membesarkan api pada kompor gas.
2.6.2 Pengujian Dengan Mass Flow Rate 0.00481 Kg/s
Pada pengujian dengan menggunakan mass flow rate 0.00481 Kg/s sama
dengan pengujian menggunakan mass flow rate 0.00422 Kg/s.
14
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Pengaruh Temperatur Masuk Pengeringan Terhadap Perubahan Temperatur
Fluida Panas (∆Th)
Gambar 9. Pengaruh Temperatur Masuk Pengeringan Terhadap
PerubahanTemperaturFluida Panas (∆Th).
Perubahan temperatur dengan mass flow rate 0.00422 Kg/s terbesar pada
temperatur masuk pengeringan 690 oC yaitu sebesar 545 °C dan pada
temperatur masuk pengeringan 600 oC, dengan perubahan temperatur sebesar
486.25°C. Sedangkan perubahan temperatur dengan mass flow rate 0.00481
Kg/s terbesar pada temperatur masuk pengeringan 690 oC yaitu sebesar 554.38
°C dan pada temperatur masuk pengeringan 600 oC, dengan perubahan
temperatur sebesar 489.00°C. Berdasarkan data hasil perhitungan dapat
disimpulkan bahwa semakin besar temperatur masuk pengeringan maka
perubahan temperatur yang terjadi akan semakin besar.
489.00
515.88
537.88
554.38
486.25
504.25
525.38
545.00
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
570
600 630 660 690
Per
ub
ahan
Tem
per
atu
rΔ
Th(
°C )
Temperatur Masuk Pengeringan (Thi)
Mass Flow Rate0.00481 Kg/s
Mass Flow Rate0.00422 Kg/s
00
15
3.2 Pengaruh Temperatur Masuk Pengeringan Terhadap Kalor (Qconv) Fluida
Panas yang Diterima Singkong
Gambar 10. Pengaruh Temperatur Masuk PengeringanTerhadap Kalor (Qconv)
Fluida Panas yang Diterima Singkong
Kalor yang diterima dengan mass flow rate 0.00422 Kg/s terbesar pada
temperatur masuk pengeringan 690 oC yaitu sebesar 2468.43W dan pada
temperatur masuk pengeringan 600 oC, kalor yang diterima sebesar
2259.98W. Sedangkan kalor yang diterima dengan mass flow rate 0.00481
Kg/s terbesar pada temperatur masuk pengeringan 690 oC yaitu sebesar
2494.23 W dan pada temperatur masuk pengeringan 600 oC, kalor yang
diterima sebesar 2267.24 W. Berdasarkan data hasil perhitungan dapat
disimpulkan bahwa semakin besar temperatur masuk pengeringan maka kalor
yang diterima signkong akan semakin besar.
2267.24
2359.19
2434.302494.23
2259.98
2328.41
2399.46
2468.43
1900
2000
2100
2200
2300
2400
2500
2600
2700
2800
600 630 660 690
Kal
or
yan
g d
iter
ima
sin
gko
ng
Q c
on
v (
w )
Temperatur Masuk Pengeringan (Thi)
Mass Flow Rate0.00481 Kg/s
Mass Flow Rate0.00422 Kg/s
0
16
3.3 Pengaruh Temperatur Masuk Pengeringan Terhadap Pengurangan Massa
Singkong (∆ms)
Gambar 11. Pengaruh Temperatur Masuk PengeringanTerhadap Pengurangan
Massa Singkong (∆ms).
Pengurangan massa singkong dengan mass flow rate 0.00422 Kg/s
terbesar pada temperatur masuk pengeringan 690 oC yaitu sebesar 0.22 Kg dan
pada temperatur masuk pengeringan 600 oC, pengurangan massa singkong
sebesar 0.14 Kg. Sedangkan pengurangan massa singkong dengan mass flow
rate 0.00481 Kg/s terbesar temperatur masuk pengeringan 690 oC yaitu
sebesar 0.20 Kg dan pada temperatur masuk pengeringan 600 oC pengurangan
massa singkong sebesar 0.13 Kg. Berdasarkan data hasil perhitungan dapat
disimpulkan bahwa semakin besar temperatur masuk pengeringan maka
pengurangan massa singkong akan semakin besar dan pada mass flow rate
0.00481 kg/s pengurangan massa singkong lebih sedikit dikarenakan lebih
banyak fluida panas dalam silinder yang terhisap oleh blower IDF yang tidak
terdeteksi dalam perhitungan.
0.13
0.15
0.18
0.20
0.14
0.17
0.19
0.22
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
600 630 660 690
Pen
gura
nga
n M
assa
Sin
gko
ng
∆m
s(k
g)
Temperatur Masuk Pengeringan (Thi)
Mass Flow Rate0.00481 Kg/s
Mass Flow Rate0.00422 Kg/s
17
3.4 Pengaruh Temperatur Masuk Pengeringan Terhadap Efisiensi Thermal (ηT)
Gambar 12. Pengaruh Temperatur Masuk Pengeringan Terhadap Efisiensi
Thermal (T ).
Efisiensi thermal alat rotary dryer dengan mass flow rate 0.00422 kg/s
terbesar pada temperatur masuk pengeringan 690 oC yaitu sebesar 10.54 % dan
pada temperatur masuk pengeringan 600 oC efisiensi thermal sebesar 7.64%.
Sedangkan efisiensi thermal alat rotary dryer dengan mass flow rate 0.00481
kg/sterbesar temperatur masuk pengeringan 690 oC yaitu sebesar 9.61 % dan
pada temperatur masuk pengeringan 600 oC efisiensi thermal sebesar 7.10%.
Berdasarkan data hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa semakin besar
temperatur masuk pengeringan maka efisiensi thermal dari alat rotary
dryerakan semakin meningkat. Efisiensi thermal dipengaruhi oleh kalor
penguapan air dan kalor konveksi, pada mass flow rate 0.00481 kg/s efisiensi
thermal lebih sedikit dikarenakan kalor penguapan air pada mass flow rate
tersebut lebih kecil sedangkan kalor konveksinya lebih besar dari mass flow
rate 0.00422 kg/s, sehingga efisiensi thermal pada mass flow rate 0.00422 kg/s
lebih besar.
7.107.84
9.039.617.64
8.879.63
10.54
0
2
4
6
8
10
12
600 630 660 690
Efisie
nsi T
herm
al
ηT
(%)
Mass Flow Rate0.00481 Kg/s
Mass Flow Rate0.00422 Kg/s
Temperatur Masuk Pengeringan (Thi)
18
4. PENUTUP
4.1 Kesimpulan
a. Dari data hasil perhitungan, temperatur masuk pengeringan berpengaruh terhadap
perubahan temperatur fluida panas. Pada pengujian rotary dryer 3 lubang IDF
dengan mass flow rate 0.00422 Kg/s dan 0.00481 Kg/s perubahan temperatur
fluida panas mengalami peningkatan seiring meningkatnya temperatur masuk
pengeringan. Dapat disimpulkan bahwa semakin besar temperatur masuk
pengeringan maka perubahan temperatur fluida panas akan semakin besar.
b. Dari data hasil perhitungan,temperatur masuk pengeringan berpengaruh terhadap
kalor fluida panas yang diterima singkong. Pada pengujian rotary dryer 3 lubang
IDF dengan mass flow rate 0.00422 Kg/s dan 0.00481 Kg/s kalor fluida panas
yang diterima singkong mengalami peningkatan seiring meningkatnya temperatur
masuk pengeringan. Dapat disimpulkan bahwa semakin besar temperatur masuk
pengeringan maka kalor fluida panas yang diterima singkong akan semakin besar.
c. Temperatur masuk pengeringan berpengaruh terhadap pengurangan massa
singkong. Pada pengujian rotary dryer 3 lubang IDF dengan mass flow rate
0.00422 Kg/s dan 0.00481 Kg/s perubahan massa singkong mengalami
peningkatan seiring meningkatnya temperatur masuk pengeringan. Dapat
disimpulkan bahwa semakin besar temperatur masuk pengeringan maka
pengurangan massa singkong akan semakin besar.
d. Dari data hasil perhitungan, temperatur masuk pengeringan berpengaruh terhadap
efisiensi thermal. Pada pengujian rotary dryer 3 lubang IDF dengan mass flow
rate 0.00422 Kg/s dan 0.00481 Kg/s efisiensi thermal mengalami peningkatan
seiring meningkatnya temperatur masuk pengeringan. Dapat disimpulkan bahwa
semakin besar temperatur masuk pengeringan maka efisiensi thermal akan
semakin besar.
4.2 Saran
Dari penelitian yang dilakukan, penulismenyadari masih banyak kekurangan.
Maka dari itu penulis memberi saran sebagai berikut :
a. Dalam proses pengujian, harus lebih teliti dalam membaca suhu yang ada pada
alat ukur termoreader.
b. Pengujian dengan singkong sebaiknya menggunakan singkong yang sejenis agar
kadar air yang diuji mempunyai nilai yang sama.
c. Dalam melakukan penelitian, kelompok harus kompak dan saling membantu.
19
PERSANTUNAN
Alhamdulillahirobbil’alamin, segala puji syukur bagi Allah SWT atas limpahan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan naskah publikasi
yang berjudul “Studi Eksperimental Performa Rotary Dryer Idf ( Induced Draft Fan )
Variasi Temperatur Masuk Pengeringan dan Mass Flow Rate”.
Penulis menyadari bahwa naskah publikasi ini tidak dapat terselesaikan tanpa adanya
bantuan, dukungan dan saran dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin
mengucapkan terima kasih kepada:
a. Bapak dan Ibu atas segala do’a dan dukungan yang telah diberikan.
b. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
c. Bapak Ir. Subroto, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
d. Bapak Ir. Sartono Putro, M.T. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah
memberikan bimbingan dan pengarahan dalam proses penelitian dan penyusunan naskah
publikasi.
e. Bapak Ir. Sunardi Wiyono, M.T. selaku Koordinator Tugas Akhir.
f. Bapak Marwan Effendy, S.T., M.T., Ph.D selaku Dosen Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan dan pengarahan selama masa perkuliahan.
g. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan selama masa perkuliahan.
h. Rekan seperjuangan dalam menyelesaikan naskah publikasi ini, Shofriyanto Hendra
Prasetya, Rouf Muhammad, Yudi Irwansyah dan Joko Nugroho.
i. Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung turut membantu dalam
menyelesaikan naskah publikasi ini.
Penulis menyadari bahwa naskah publikasi ini mungkin masih memiliki beberapa
kekurangan.Oleh karena itu penulis mengharap adanya kritik dan saran demi perbaikan tugas
akhir ini.Akhir kata penulis berharap semoga naskah publikasi ini dapat bermanfaat bagi
penulis dan pembaca.
DAFTAR PUSTAKA
Ariyanto, Beny. 2018. Rancang Bangun Dan Pengujian Rotary Dryer IDF (Induced Draft
Fan) Variasi Putaran Dengan Massa 1 Kg dan 1,5 Kg. Tugas Akhir. Surakarta:
Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
20
BPS (Badan Pusat Statis). 2019. Produksi Tanaman Pangan.
http://www.bps.go.id/site/resultTab [Accessed February 5, 2019].
Cengel, Y. A., 2003, HEAT TRANSFER A Practical Approach, 2nd edition, McGraw-Hill
International Book Company, New York.
Holman, J. P., 2010, HEAT TRANSFER, 10th edition, McGraw-Hill International Book
Company, New York
Koestoer, Raldi Artono. 2002. Perpindahan Kalor. Salemba Teknika. Jakarta.
Nugroho, Faisal Ardi. 2018. Rancang Bangun Dan Pengujian Rotary Dryer IDF (Induced
Draft Fan) Variasi Mass Flow Rate Dan Waktu Pengeringan. Tugas Akhir. Surakarta:
Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Nugroho, Joko W.K, Destiani Supeno dan Nursigit Bintoro. 2013. Pengeringan Kerupuk
Singkong Menggunakan Pengering Tipe Rak. Universitas Lampung.
Pratama, Aldi Kurnia Sura. 2018. Rancang Bangun Dan Pengujian Rotary Dryer Non IDF
(Induced Draft Fan) Variasi Waktu Antara 15, 20, 25, dan 30 Menit Pada Rotary
Dryer Fin Dan Non Fin. Tugas Akhir. Surakarta: Fakultas Teknik, Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Rahayuningtyas, Ari, Nok Afifah, Aidil Haryanto dan Seri Intan Kuala. 2015. Pengeringan
Lapisan Tipis Irisan Singkong Menggunakan Pengering Infrared. Pusat
Pengembangan Teknologi Tepat Guna (Pusbang TTG-LIPI).
Rahayuningtyas, Ari, Seri Intan Kuala. 2016. Pengaruh Suhu dan Kelembapan Udara Pada
Proses Pengeringan Singkong (Studi Kasus Pengering Tipe Rak).Subang :Pusat
Pengembangan Teknologi Tepat Guna (Pusbang TTG-LIPI).
Riansyah, Angga, Agus Supriadi dan Rodiana Nopianti. 2013. Pengaruh Perbedaan Suhu
Dan Waktu Pengeringan Terhadap Karakteristik Ikan Asin Sepat Siam (Trichogaster
pectoralis) Dengan Menggunakan Oven. Indralaya : Fakultas Pertanian, Universitas
Sriwijaya.
Taufiq, M. 2004. Pengaruh Temperatur Terhadap Laju Pengeringan Jagung Pada Pengering
Konvensional Dan Fluidized bed. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Mesin Universitas
Sebelas Maret. Surakarta.
Wibowo, Eko Mulyo. 2018. Rancang Bangun Dan Pengujian Heat Exchanger Cross Flow
Rectangular Fin Tube Variasi Putaran Rotary Dryer.Tugas Akhir.Surakarta: Fakultas
Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Top Related