perancangan dan validasi vertical fire tube ...lib.unnes.ac.id/35522/1/5212414041_optimized.pdftebal...

PERANCANGAN DAN VALIDASI VERTICAL FIRE

TUBE BOILER UNTUK INDUSTRI TAHU

MENGGUNAKAN SOFTWARE SOLIDWORKS

Skripsi

diajukan sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin

Oleh

Prabowo Hari Waskitho

NIM. 5212414041

TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2019

v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO :

Hidup ini seperti sepeda. Agar tetap seimbang, kau harus bergerak (Albert

Einstein)

Jangan suka membandingkan, tiap orang punya tantangan tersendiri.

Penyesalan tak akan merubah keadaan, hadapi apa yang telah menjadi

pilihan.

PERSEMBAHAN

Skripsi ini saya persembahkan kepada:

1. Keluarga dan saudara yang senantiasa

memberikan doa

2. Teman-teman TM 2014

3. Almamater yang ku kenakan

4. Semua yang belum tersebut satu per satu

vi

SARI ATAU RINGKASAN

Waskitho, Prabowo Hari. 2019. Perancangan dan Validasi Vertical Fire Tube

Boiler untuk Industri Tahu Menggunakan Software SOLIDWORKS. Skripsi.

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

Proses perebusan pada industri tahu kecil masih banyak dijumpai

menggunakan cara konvensional yang memiliki beberapa kekurangan diantaranya

dapat merusak kualitas tahu, asap hasil pembakaran bisa mengenai bubur tahu

hingga membuat rasa tahu menjadi sangit. Waktu yang dibutuhkan untuk

perebusan juga terbilang lama. Boiler bisa menjadi alternatif untuk mengatasi

kekurangan pemasakan dengan cara konvensional, akan tetapi banyak industri

tahu yang membuat boiler tanpa memperhatikan rancangan mekanik. Boiler

dibuat dari drum bekas tanpa spesifikasi teknis, sehingga dapat membahayakan

keselamatan pekerja.

Penelitian ini bertujuan untuk membuat rancangan boiler sesuai dengan

kebutuhan industri tahu yang memiliki tingkat keamanan baik. Diharapkan

dengan terciptanya rancangan boiler ini dapat menjamin keselamatan pekerja dan

mampu meningkatkan kualitas serta kuantitas produksi pada industri kecil tahu

terkait.

Rancangan boiler dibuat melalui beberapa tahapan : 1) Perhitungan

kebutuhan industri tahu, 2) Perhitungan perpindahan panas dan konstruksi boiler

berdasarkan standart ASME, 3) Penggunaan software SOLIDWORKS untuk

mendesain dan menganalisis keamanan dari boiler.

Penelitian yang dilakukan telah menghasilkan rancangan vertical fire tube

boiler dengan spesifikasi tekanan uap operasi 1,5 bar dan tekanan perancangan 6

bar. Dimensi dari boiler: 1) Badan boiler dengan diameter 1.220 mm, tinggi 1.476

mm dan tebal 5 mm, 2) Pipa api memiliki diameter luar 60, tinggi 1.500 mm,

tebal 2 mm dengan jumlah 12 pipa, 3) diameter furnace 1230 mm, tinggi 600 mm,

tebal 25 mm, 4) tebal tube sheet 12 mm, 5) Ketinggian head 307,5 mm, diameter

1.230, tebal 5 mm. Boiler dirancang menggunakan material stainless steel type

304 dan bahan bakar kayu. Hasil analisis statis menunjukkan bahwa boiler

memiliki angka keamanan 1,299. Berdasarkan perbandingan yang dihitung

manual, performa boiler lebih baik dibandingkan dengan cara konvensional

terbukti dengan waktu pemanasan yang lebih cepat 28,01 % dan bahan bakar

yang digunakan lebih hemat 42,2 %.

Kata kunci : tahu, boiler, ASME, SOLIDWORKS

vii

PRAKATA

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan berkat dan rahmat-

Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya tulis dalam bentuk

skripsidengan judul “Perancangan vertical fire tube boiler untuk industri tahu

menggunakan software SOLIDWORKS” ini dengan baik.

Skripsi ini disusun sebagai salah satu persyaratan meraih gelar Sarjana

Teknik pada Program Studi Teknik Mesin S1 Universitas Negeri

Semarang.Perwujudan karya tulis ini tidak lain berkat bantuan dari berbagai

pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang

tiada terkira kepada:

1. Dr. Nur Qudus, M.T., Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri

Semarang

2. Rusiyanto, S.Pd., M.T., Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri

Semarang.

3. Samsudin Anis, S.T., M.T., Ph.D., Ketua Program Studi Teknik Mesin S1

Universitas Negeri Semarang

4. Dony Hidayat Al-Janan ST,MT,Ph.D., selaku pembimbing yang bijaksana

memberikan bimbingan, nasihat serta waktunya selama penulisan skripsi

ini.

5. Danang Dwi Saputro S.T., M.T. dan Widi Widayat S.T., M.T., selaku

penguji yang selalu memberikan kritikan dan saran demi kemajuan penulis

6. Kedua orang tua dan keluarga yang senantiasa selalu memberikan doa agar

penulis diberikan kemudahan dan kelancaran.

viii

7. Teman-teman Program studi Teknik Mesin yang senantiasa memberikan

penulis semangat dan motivasi.

8. Semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan

penyusunan skripsi.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih memiliki banyak

kekurangan yang disebabkan keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis.

Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran demi penyempurnaan

penulisan selanjutnya.

Semarang,

Penulis

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i

PERSETUJUAN PEMBIMBING ....................................................................... ii

PENGESAHAN ................................................................................................. iii

PERNYATAAN KEASLIAN ............................................................................ iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ........................................................................ v

SARI ATAU RINGKASAN .............................................................................. vi

PRAKATA ....................................................................................................... vii

DAFTAR ISI ..................................................................................................... ix

DAFTAR LAMBANG ...................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xv

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ................................................................................ 1

1.2 Identifikasi Masalah ...................................................................................... 3

1.3 Batasan Masalah ........................................................................................... 3

1.4 Rumusan Masalah ......................................................................................... 3

1.5 Tujuan............................................................................................................ 4

1.6 Manfaat .......................................................................................................... 4

BAB II KAJIAN PUSTAKAN DAN LANDASAN TEORI ................................. 5

2.1 Kajian Pustaka ............................................................................................... 5

2.2 Landasan Teori .............................................................................................. 7

2.2.1 Boiler ....................................................................................................... 7

2.2.2 Proses Produksi Tahu ............................................................................. 10

2.2.3 Proses Terbentuknya Uap ....................................................................... 11

2.2.4 Teori Perpindahan Panas ........................................................................ 13

2.2.5 Air Isian dan Bahan Bakar ...................................................................... 17

2.2.6 Material .................................................................................................. 18

2.2.7 Teori Elastisitas ...................................................................................... 20

2.2.8 Konstruksi Boiler .................................................................................. 21

x

2.2.9 Fabrikasi Boiler ...................................................................................... 25

2.2.10 Elemen Hingga ....................................................................................... 27

BAB III METODE PERANCANGAN .............................................................. 32

3.1 Model Perancangan ...................................................................................... 32

3.2 Prosedur Perancangan .................................................................................. 33

3.3 Validasi Perancangan ................................................................................... 37

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 43

4.1 Hasil Perancangan ........................................................................................ 43

4.1.1 Perhitungan Kebutuhan Industri Tahu .................................................... 44

4.1.2 Perhitungan Perpindahan Panas dan Konstruksi Boiler ........................... 47

4.1.3 Perancangan Sambungan pada Boiler ..................................................... 60

4.1.4 Desain Rancangan .................................................................................. 62

4.1.5 Instrumen Boiler..................................................................................... 63

4.2 Hasil Validasi Perancangan .......................................................................... 66

4.2.1 Perbandingan Boiler dengan Tungku Konvensional ................................ 66

4.2.2 Analisis Statis Boiler .............................................................................. 68

4.2.3 Hasil Analisis Boiler ............................................................................. 74

4.3 Desain instalasi dan rancangan perawatan ................................................... 76

4.3.1 Desain Instalasi ...................................................................................... 76

4.3.2 Rancangan Perawatan ............................................................................. 77

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.............................................................. 78

5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 78

5.2 Saran ............................................................................................................ 79

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 81

LAMPIRAN ...................................................................................................... 83

xi

DAFTAR LAMBANG

A = Luas penampang (m2)

Apdba = Luas permukaan dinding boiler terkena air (m2)

Apdbu = Luas permukaan dinding boiler terkena uap (m2)

Appa = Luas permukaan pipa terkena air (m2)

Appu = Luas permukaan pipa terkena uap (m2)

B = Koefisien faktor dari tebal pipa (Pa)

C = 2,7 untuk pipa api pengelasan ketebalan kurang dari 11mm

Cpfluegas = Massa jenis gas pembakaran (kJ/kg. K)

cair = Kalor jenis air (J/kgoC)

cbk = Kalor jenis bubur kedelai (J/kgoC)

cuap = Kalor jenis uap (J/kgoC)

Didb = Diameter dalam boiler (m)

Dip = Diameter dalam pipa (m)

Dof = Diameter furnace (m)

Dodb = Diameter luar boiler (m)

Dop = Diameter luar pipa (m)

dc = Diameter dalam baut (mm)

E = Efisien sambungan pada silinder

Fi = Tegangan Von misses (MPa)

g = Percepatan gravitasi (m/s2)

h = Tinggi head

hi = Koefisien perpindahan panas bagian dalam (W/m2. oK)

hin boiler = Enthalpy masuk boiler (kJ/kg)

ho = Koefisien perpindahan panas bagian luar (W/m2. oK)

hout boiler = Enthalpy keluar boiler (kJ/kg)

K = Konduksi pipa (W/m2. oK)

kair = Konduktivitas thermal air (W/m. oK)

kfg = Konduktivitas thermal flue gas (W/m. oK)

kpipa = Konduktivitas thermal pipa (W/m. oK)

xii

L = Panjang awal (mm)

LHV = Low Heating Value (MJ/kg)

Luasp = Luas permukaan (m2)

Lf = Panjang furnace (mm)

Lp = Panjang pipa (mm)

Ls = Panjang pipa satuan (m)

ME = Modulus Elastisitas (N/m2)

Mbb = Massa bahan bakar (kg/jam)

mair = Massa air (kg)

mbk = Massa bubur kedelai (kg)

mk = Massa kedelai (kg)

muap = Massa uap (kg)

mum = Massa uap masak (kg)

ṁ = Laju aliran massa/kapasitas boiler (kg/jam)

ṁair = Massa alir air (kg/s)

ṁflue gas = Massa alir gas pembakaran (kg/s)

NuDip = Bilangan Nusselt di dalam pipa

NuDop = Bilangan Nusselt

nbaut = Jumlah baut

np = Jumlah pipa

P = Tekanan (N/m2)

P = Tekanan perancangan (Pa)

Pbaut = Gaya tahan yang dilakukan n baut (Pa)

Pf = Tekanan yang diijinkan furnace rancangan (Pa)

Pp = Tekanan yang diijinkan pipa rancangan (Pa)

p = Maksimal jarak antara pipa api (mm)

Q = Kalor yang dibutuhkan

Qair-uap = Kalor air menjadi uap (J)

Qboiler = Kalor yang dibutuhkan boiler (J/s)

Qflue gas = Kalor yang dibutuhkan gas pembakaran (J/s)

Ridb = Radius dalam dinding silinder (mm)

xiii

Rin = Radius dalam nosel (mm)

Rip = Jari-jari dalam pipa (m)

Rodb = Radius luar dinding silinder (mm)

Rop = Jari-jari luar pipa (m)

ReDip = Bilangan Reynold di dalam pipa

ReDop = Bilangan Reynold di luar pipa

S = Kekuatan tekan maksimal material (Pa)

SF = Faktor Keamanan

s = Ukuran las = Tebal plat (mm)

Ti = Tinggi (m)

Tidba = Tinggi dinding boiler terkena air (m)

Tidbu = Tinggi dinding boiler terkena uap (m)

Tipa = Tinggi pipa terkena air (m)

Tipu = Tinggi pipa terkena uap (m)

Thi = Temperature pembakaran (oC)

Tho = Temperature buang (oC)

Tci = Temperature air (oC)

Tco = Temperature uap (oC)

tdb = Tebal dinding boiler (mm)

tf = Tebal furnace (mm)

th = Tebal head (mm)

tmasak = Waktu pemasakan (jam)

tp = Tebal pipa api (mm)

tpenguapan = Waktu terbentuknya uap (jam)

tpn = Tebal pipa nosel (mm)

tt = Tebal plat yang dibutuhkan (mm)

U = Koefisien perpindahan panas total (W/m2. oK)

u = Kalor uap air (2.260.000 J/kgoC)

V = Volume (m3)

Vdba = Volume dinding boiler terkena air (m2)

Vdbu = Volume dinding boiler terkena uap (m2)

xiv

Vpa = Volume total pipa terkena air (m2)

Vpu = Volume total pipa terkena uap (m2)

W = Beban (N)

Δh = Perubahan entalphy air uap (kJ/kg)

Δt = Perubahan temperatur air uap (oC)

Δtbk = Perubahan temperatur bubur kedelai (oC)

Δtum = Perubahan temperatur uap masak (oC)

∆Tlm = Perbedaan temperature rata-rata (oC)

μair = Viskositas air (Kgm/s2.s/m2)

μfg = Viskositas flue gas (Kgm/s2.s/m2)

ɳboiler = Efisiensi boiler (%)

σ = Tegangan normal (N/m2)

σlm = Tegangan luluh material (MPa)

ε = Regangan normal

δ = Perubahan panjang (mm)

[𝐾] = Matrik kekakuan

[𝑈] = Matrik pergeseran

[𝐹] = Matrik beban

ɭ = Panjang las (mm)

ρ = Densitas (kg/m3)

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Upright Steam Boiler ........................................................................ 7

Gambar 2.2 Boiler pipa api .................................................................................. 8

Gambar 2.3 Boiler pipa air ................................................................................... 9

Gambar 2.4 Bagan proses pembuatan tahu ......................................................... 10

Gambar 2.5 Grafik proses pemanasan air pada tekanan 1 atm ............................ 12

Gambar 2.5 Skema sambungan las butt joint ...................................................... 26

Gambar 2.5 Skema sambungan las lap joint ....................................................... 26

Gambar 3.1 Diagram alir tahapan penelitian....................................................... 33

Gambar 3.2 Model analisis pada solidworks ....................................................... 38

Gambar 3.3 Input material ................................................................................. 39

Gambar 3.4 Fixed geometry ............................................................................... 40

Gambar 3.5 Pembebanan ................................................................................... 40

Gambar 3.6 Meshing .......................................................................................... 41

Gambar 3.7 Perhitungan komputer ..................................................................... 41

Gambar 3.8 Hasil analisis................................................................................... 42

Gambar 4.1 Proses kerja alat .............................................................................. 43

Gambar 4.2 Tebal pipa ....................................................................................... 49

Gambar 4.3 Panjang pipa ................................................................................... 53

Gambar 4.4 Jumlah pipa .................................................................................... 54

Gambar 4.5 Tube sheet....................................................................................... 54

Gambar 4.6 Badan boiler ................................................................................... 56

Gambar 4.7 Head ............................................................................................... 58

Gambar 4.8 Tebal furnace .................................................................................. 58

Gambar 4.9 Vertical fire tube ............................................................................. 63

Gambar 4.10 Manometer ................................................................................... 64

Gambar 4.11 Thermometer ................................................................................ 64

Gambar 4.12 Water level.................................................................................... 65

Gambar 4.13 Katub ............................................................................................ 65

Gambar 4.14 Katub pengaman ........................................................................... 66

Gambar 4.15 Ilustrasi menentukan beban air dan beban uap ............................... 69

xvi

Gambar 4.16 Ilustrasi menentukan tekanan air dan tekanan uap ........................ 71

Gambar 4.17 Input Pembebanan ........................................................................ 74

Gambar 4.18 Tegangan ...................................................................................... 74

Gambar 4.19 Displacement ................................................................................ 75

Gambar 4.20 Instalasi Boiler .............................................................................. 76

Gambar 4.21 Rancangan Perawatan ................................................................... 77

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Bilangan Reynold ............................................................................... 15

Tabel 2.2 Data properties material ..................................................................... 19

Tabel 2.3 Minimal ketebalan las butt joint .......................................................... 26

Tabel 3.1 Spesifikasi awal rancangan boiler ....................................................... 32

Tabel 4.1 Spesifikasi material ............................................................................ 44

Tabel 4.2 Konstruksi boiler ................................................................................ 63

Tabel 4.3 Performa boiler dan pemasakan tahu cara konvensional...................... 67

Tabel 4.4 Perbandingan produksi tahu cara konvensional dengan boiler............. 67

Tabel 4.5 Pembebanan pada boiler ..................................................................... 73

Tabel 4.6 Hasil analisis ...................................................................................... 75

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Produk yang dihasilkan suatu industri tidak akan lepas dari tahapan proses

produksi. Proses produksi tahu pada industri kecil tahu memiliki beberapa tahapan

yaitu penggilingan, perebusan dan juga penyaringan. Proses perebusan pada

industri tahu kecil masih banyak di jumpai menggunakan cara konvensional yaitu

dengan wajan dan tungku langsung. Perebusan cara konvensional memiliki

beberapa kekurangan di antaranya dapat merusak kualitas tahu, asap hasil

pembakaran bisa mengenai bubur tahu hingga membuat rasa tahu menjadi sangit.

Waktu yang dibutuhkan untuk perebusan juga terbilang lama, bahkan kapasitas

produksi terbatas (Sudarman, et al., 2015: 71).

Boiler bisa menjadi alternatif untuk mengatasi permasalahan yang terjadi

di atas. Boiler merupakan salah satu alat pengkonversi energi. Prinsip kerja boiler

ialah untuk menghasilkan uap bertekanan dengan melakukan pemanasan pada air.

Uap panas yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk perebusan tahu. Penggunaan

boiler ini bisa diletakkan terpisah dengan bubur tahu yang akan direbus sehingga

tahu akan terbebas dari rasa sangit akibat asap dari pembakaran.

Industri tahu Lestari di daerah Kalisidi sudah menggunakan boiler dalam

proses perebusannya. Pemanfaatan boiler masih dirasa belum begitu efektif pada

industri tersebut. Banyak uap yang terbuang percuma tanpa bisa dimanfaatkan

terlebih dahulu, karena uap yang dibutuhkan untuk proses produksi lebih kecil

daripada uap yang dihasilkan alat. Ketidakseimbangan produksi uap juga akan

2

berdampak pada borosnya bahan bakar sehingga mengakibatkan efisiensi boiler

menjadi rendah. Rancangan yang tidak sesuai dengan keadaan industri diketahui

menjadi penyebab boiler yang dibuat tidak bekerja efektif dan bisa merugikan

alat. Kerugian alat terjadi salah satunya di industri milik Bapak Sutrisno daerah

Gunung Pati. Boiler mengalami kerusakan pada struktur material serta

banyaknya pipa yang pecah dan patah mengakibatkan boiler tidak dapat

digunakan lagi.

Fatoni (2013: K-5) menjelaskan bahwasannya ketiadaan rancangan desain

mekanik pada pembuatan boiler industri tahu di Wonosegoro dan Denpasar

menyebabkan terjadinya kecelakaan kerja. Pembuatan boiler hanya menggunakan

bahan drum oli bekas tanpa spesifikasi teknis dan mengabaikan faktor keamanan.

Menurut Hakim dan Subekti (2015: 2) dalam pembuatan boiler yang tak

memperhatikan kekuatan material dan tak terpenuhinya syarat standart aman ketel

uap, dapat mengakibatkan panas dan tekanan uap yang dihasilkan tidak bisa

dikontrol. Jika panas dan tekanan uap yang dihasilkan melebihi kebutuhan dari

kerja maka boiler bisa meledak dan membahayakan keselamatan pekerja.

Perancangan dilakukan untuk mendapatkan boiler yang aman untuk

digunakan dan sesuai dengan kebutuhan kerja pada industri. Acuan perancangan

boiler ini menggunakan standart ASME, sedangkan untuk membantu proses

penyelesaian desain, simulasi dan analisis menggunakan bantuan software

SOLIDWORKS. Perancangan boiler yang sesuai dapat membantu meningkatkan

kualitas dan produksi tahu pada industri.

3

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah dapat diidentifikasi permasalahan yang

terjadi ialah :

1. Boiler bisa menjadi alternatif untuk menyelesaikan masalah perebusan bubur

tahu cara konvensional pada kualitas tahu, waktu produksi dan juga biaya

produksi.

2. Ketidaktepatan rancangan boiler terhadap industri tahu terkait, berakibat pada

rendahnya efisiensi performa boiler bahkan dapat menimbulkan kerusakan.

3. Pengabaian perancangan pembuatan boiler beresiko terhadap keselamatan

pekerja maupun menimbulkan ledakan.

1.3 Batasan Masalah.

Karena luasnya permasalahan pada perancangan, maka dibatasi pada :

1. Rancangan bukan dalam bentuk alat jadi, melainkan berupa desain 3D.

2. Data spesifikasi diperoleh dari studi literatur dan studi kasus.

3. Perencanaan hitung dilakukan secara manual.

4. Desain rancangan menggunakan bantuan software SOLIDWORKS.

5. Analisis yang dilakukan berupa analisis statis.

6. Material yang digunakan berdasarkan acuan standart ASME.

7. Tidak menghitung biaya produksi.

1.4 Rumusan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah yang dilakukan, didapatkan rumusan masalah

sebagai berikut :

4

1. Bagaimana mendapatkan dimensi dari boiler yang sesuai untuk industri tahu

terkait?

2. Bagaimana membuat rancangan boiler yang aman digunakan di industri tahu?

3. Bagaimana mendesain instalasi boiler pada industri tahu terkait?

4. Bagaimana hasil rancangan boiler terhadap kualitas proses produksi tahu

dibandingkan dengan cara konvensional (tungku langsung)?

1.5 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini ialah untuk :

1. Mendapatkan konstruksi rancangan boiler untuk industri terkait.

2. Mendapatkan rancangan boiler yang aman digunakan untuk industri tahu.

3. Menghasilkan rancangan instalasi yang sesuai industri terkait.

4. Mampu menghasilkan rancangan boiler yang lebih baik dalam proses produksi

dibandingkan dengan cara konvensional.

1.6 Manfaat

1. Mengetahui tentang perancangan boiler yang sesuai standart boiler untuk

pemanasan.

2. Rancangan boiler dapat digunakan untuk referensi para pengusaha industri

tahu sebagai acuan dasar pembuatan boiler.

3. Mampu memberikan informasi mengenai manfaat boiler untuk khalayak umum

atau masyarakat yang masih awam atau tidak mengetahui fungsi dan kegunaan

boiler.

5

BAB II

KAJIAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Kajian Pustaka

Sharma dan Tiwari (2017) melakukan perancangan fire tube boiler.

Metode yang digunakan ialah mengambil data yang dibutuhkan untuk rancangan

awal desain (temperatur air dan uap), mempertimbangkan material untuk desain,

mendesain spesifikasi untuk industri, membuat ukuran dari boiler, persiapan

menggambar, perhitungan mekanik, perhitungan perpindahan panas, perhitungan

efisiensi dan evaporasi dan estimasi bahan bakar yang digunakan. Hasil yang

didapatkan ialah boiler memiliki kapasitas aliran uap 300 kg/jam. Dinding silinder

diameter 0,98 m, panjang 1,25 m dan jumlah pipa 30 dengan diameter 0,51 m

serta konsumsi bahan bakar 35 kg/jam.

Sudarman, et al. (2015) membuat boiler untuk menggantikan metode

pemasakan tahu dengan cara konvensioal yang memiliki banyak kelemahan.

Pembuatan boiler mempunyai tujuan untuk mengetahui perbedaan kualitas

produksi tahu pada industri tahu menggunakan pemasakan konvesional dan juga

dengan boiler. Dampak dari penerapan boiler ini menjadikan tahu lebih

berkualitas dan higienis, waktu produksi lebih singkat dengan biaya produksi

lebih rendah, sehingga dengan produksi yang sama saat menggunakan tungku

konvensional akan didapat keuntungan yang lebih besar jika menggunakan boiler.

Menurut Hakim dan Subekti (2015) banyak industri tahu yang membuat

boiler tanpa adanya acuan standart SNI sehingga banyak menimbulkan

6

kecelakaan kerja. Upaya untuk mengurangi kecelakaan pada alat dengan cara

membuat rancangan boiler sesuai standar SNI dan juga mengacu pada ASME.

Spesifikasi boiler yang ditentukan bertipe horizontal fire tube dengan tekanan

rancangan 6 bar, diameter badan ketel 1.000 mm dan tebal 6 mm dengan material

SA 285Grade C. Pipa api memiliki panjang 1.200 mm, diameter 125 mm dan

ketebalan 2,5 mm dengan material SA 53 Grade B.

Effendy, et al. (2013) melakukan perancangan boiler serta memastikan

keamanan rancangan dengan bantuan software catia. Perhitungan perancangan

didasarkan sesuai data yang diambil dari industri tahu Serasi yang berada di

Bandungan Kab. Semarang. Proses analisis menggunakan bantuan software catia

dengan obyek penelitian berupa desain gambar yang telah dibuat berdasarkan

perhitungan yang dilakukan. Melalui tahap analisis desain rancangan diketahui

desain aman digunakan pada industri tahu terkait karena memiliki safety factor

1.42 yang diperoleh dari nilai tekan ijin material 415 MPa dibagi dengan nilai

tegangan sebesar 292 MPa.

Kondayya (2016) mengungkapkan bagian terpenting dalam merancang

boiler ialah desain dan analisis. Ia telah melakukan analisis struktural dan panas

pada boiler menggunakan teknik elemen hingga dengan bantuan software

ANSYS. Hasil dari analisis didapatkan defleksi maksimum menginduksi 1,089

mm, tegangan maksimum sebesar 377,02 MPa dengan kekuatan yang diijinkan

material senilai 524 MPa sehingga diperoleh faktor keamanan 1,389. Nilai faktor

keamanan lebih besar dari 1, maka desain sudah bisa dikatakan aman.

7

2.2 Landasan Teori

2.2.1 Boiler

Boiler adalah bejana tertutup yang dibuat dan dirancang untuk

memanaskan air hingga menghasilkan uap. Proses kerja boiler terdiri dari dua

tahapan yaitu tahap pembakaran bahan bakar yang terjadi di furnace dan

pemanasan air. Air dipanaskan dari proses pembakaran bahan bakar sampai

mendidih hingga berubah fasa menjadi uap yang bertekanan. Uap yang dihasilkan

dapat dimanfaatkan untuk pemanas pada industri. (Winanti & Prayudi, 2006: 58)

(http://in.ari-armaturen.com/in/steam-paathshaala/boilogy.html)

Melalui gambar 2.1 dapat diketahui bahwa boiler memiliki beberapa

komponen dalam konstruksinya. Berikut bagian-bagian boiler tersebut :

A. Furnace.

Komponen ini merupakan tempat pembakaran bahan bakar.

B. Alat penguap

Komponen yang memiliki tugas untuk menghasilkan uap dari air yang

dipanasi dengan gas panas hasil pembakaran.

C

B

A

Gambar 2.1 Upright Steam Boiler

8

C. Cerobong asap

Komponen untuk jalan pembuangan sisa gas panas.

Boiler terdiri dari beberapa tipe dengan manfaat dan kegunaan masing-masing

berdasarkan klasifikasinya. Klasifikasi boiler diantaranya:

A. Konstruksi

1. Fire tube boiler.

Boiler pipa api yaitu pada bagian dalam pipa dialiri dengan gas panas dari

hasil pembakaran yang akan memanaskan air di sekeliling luar pipa seperti

terlihat pada gambar 2.2. Panas berpindah ke air melalui media logam.

Perpindahan panas yang terjadi akan menghasilkan uap. Fire tube biasa

digunakan untuk industri karena tekanan yang dihasilkan terbilang rendah.

Gambar 2.2 Boiler pipa api

(https://bestekin.com/2018/01/14/pengendalian-korosi-boiler-yang-tepat/)

2. Water tube boiler.

Boiler pipa air yaitu suatu bejana dengan aliran air terdapat dalam pipa yang

dikelilingi panas yang ada diantara sela-sela pipa seperti terlihat pada 2.3. Panas

di luar pipa akan berpindah ke dalam pipa untuk mendidihkan air untuk

menghasilkan uap.

9

Gambar 2.3 Boiler pipa air

(https://bestekin.com/2018/01/14/pengendalian-korosi-boiler-yang-tepat/)

B. Penggunaan

1. Power Boiler.

Uap yang dihasilkan digunakan sebagai pembangkit listrik. Uap dihasilkan

dengan tipe water tube boiler, memiliki tekanan dan kapasitas besar sehingga

mampu memutar turbin uap dan menghasilkan listrik dari generator.

2. Industrial Boiler.

Uap yang dihasilkan memiliki kegunaan utama untuk proses industri dan

sebagai pemanas. Tipe fire tube maupun water tube bisa digunakan untuk

memproduksi uap, uap yang dihasilkan berkapasitas sedang hingga besar dengan

tekanan rendah sampai sedang.

C. Tekanan

1. Low-middle PressureBoiler.

Boiler ini memiliki tekanan kurang dari 10 MPa, penggunaan boiler ini

dimanfaatkan untuk industri.

2. High Pressure Boiler.

Boiler ini memiliki tekanan lebih dari 10 MPa, digunakan untuk pembangkit

listrik.

10

2.2.2 Proses produksi tahu

Tahu merupakan makanan yang dibuat dari bahan baku kedelai.

Masyarakat sangat menyukai tahu karena kandungan protein yang terdapat dalam

tahu cukup tinggi. Proses pembuatannya terdiri beberapa tahapan yang dapat

dilihat pada gambar 2.4 (Rahmawati, 2013: 2).

Gambar 2.4 Bagan proses pembuatan tahu.

Proses pembuatan tahu dimulai dengan merendam kedelai kemudian

dilakukan pencucian untuk menghilangkan sisa kotoran yang menempel pada

kedelai agar tidak menganggu proses penggilingan yang dilakukan dengan mesin

penggiling. Penggilingan dimaksudkan untuk memperoleh bubur kedelai yang

kemudian akan dimasak hingga mendidih. Hasil perebusan disaring dengan tujuan

Perendaman Kedelai

Pencucian Kedelai

Penggilingan

Perebusan

Penyaringan

Pengendapan dan Penambahan cuka

Pencetakan dan Pengepresan

Pengemasan

11

untuk memisahkan antara ampas dan filtrat yang mau dibuat tahu. Penambahan

cuka ditambahkan pada filtrat. Mengambil filtrat untuk dilakukan pencetakan dan

pengepresan. Membuka hasil cetakan kemudian dilakukan pengemasan.

Posisi alat yang mau dirancang dimanfaatkan untuk pemanasan pada bubur

kedelai yang terletak pada tahap perebusan. Hal ini dilakukan agar dalam

perebusan dapat menghasilkan kualitas tahu yang lebih baik dibanding dengan

pembakaran secara langsung menggunakan tungku yang dapat mengakibatkan

kualitas dari tahu sangit dan tidak higienis serta waktu produksi cukup lama.

2.2.3 Proses Terbentuknya Uap

Uap merupakan fase gas yang berasal dari air yang mengalami pemanasan

pada temperatur didih. Pada ketel uap proses penguapan air menggunakan kalor

yang berasal dari pembakaran bahan bakar. Molekul air memiliki sifat kohesi

sehingga air dalam boiler akan saling tarik menarik dengan kecepatan awal (Vo)

meter/detik dan belum mampu meninggalkan lingkungannya jika masih dengan

temperatur air (To). Apabila terjadi pembakaran bahan bakar pada dapur maka

temperatur air naik (Tx) karena energi panas dari dapur akan tersalurkan ke air

melalui perantara plat dinding ketel. Kenaikan panas pada air juga akan

menyebabkan perubahan kecepatan gerak molekul air mencapai (Vx), sehingga

molekul itu akan mampu melepaskan diri dari lingkungan dan akan berubah fase

menjadi uap. Sama halnya ketika memanaskan air, saat mendidih akan terlihat

gelembung-gelembung. Gelembung tersebut merupakan uap air yang naik ke

permukaan karena perbedaan massa jenis.

12

Gambar 2.5 Grafik proses pemanasan air pada tekanan 1 atm

(Cengel & Boles, 2006: 115)

Gambar 2.5 di atas menunjukan hubungan antara temperatur dan

kecepatan air ketika dipanaskan dan mengalami tekanan sebesar 1 atm. Titik didih

air bukan merupakan nilai tetap, melainkan bergantung pada tekanan. Jika tekanan

tersebut dinaikkan maka grafik tersebut akan tergeser ke atas. Hal ini disebabkan

suhu dan tekanan yang saling mengikat pada proses perubahan fasa. Semakin

tinggi tekanan maka suhu didih juga akan menjadi naik. Berikut parameter atau

persamaan yang digunakan untuk mendapatkan besaran uap :

1. Kebutuhan uap

𝑄𝑠𝑒𝑟𝑎𝑝 = 𝑄𝑙𝑒𝑝𝑎𝑠

𝑚𝑏𝑘 × 𝑐𝑏𝑘 × ∆𝑡𝑏𝑘 = 𝑚𝑢𝑚 × 𝑐𝑢𝑎𝑝 × ∆𝑡𝑢𝑚 .....................................2.1

Q = Kalor (J)

mbk = Massa bubur kedelai (kg)

cbk = Kalor jenis bubur kedelai (J/kgoC)

Δtbk = Perubahan temperatur bubur kedelai (oC)


cuap = Kalor jenis uap (J/kgoC)

Δtum = Perubahan temperatur uap masak (oC)

2. Kapasitas boiler

ṁ =𝑚𝑢𝑚

𝑡𝑚𝑎𝑠𝑎𝑘.................................................................................2.2

13

ṁ = Laju aliran massa/kapasitas boiler (kg/jam)


tmasak = Waktu pemasakan (jam)

3. Massa air boiler

ṁ × 𝛥ℎ × 𝑡𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑎𝑝𝑎𝑛 = 𝑚𝑎𝑖𝑟 × 𝑐𝑎𝑖𝑟 × ∆𝑡 .......................2.3

Δh = Perubahan entalphy air uap (kJ/kg)



Δt = Perubahan temperatur air uap (oC)

tpenguapan = Waktu terbentuknya uap (jam)

4. Massa uap yang dihasilkan fire tube

𝑄𝑎𝑖𝑟−𝑢𝑎𝑝 = 𝑚𝑎𝑖𝑟 × 𝑐𝑎𝑖𝑟 × ∆𝑡 .....................................................2.4

𝑚𝑢𝑎𝑝 =𝑄𝑎𝑖𝑟−𝑢𝑎𝑝

𝑢 ........................................................................2.5

Qair-uap = Kalor air menjadi uap (J)

u = Kalor uap air (2.260.000 J/kgoC)


muap = Massa uap (kg)


2.2.4 Teori Perpindahan Panas

Teori perpindahan panas ialah suatu ilmu yang mempelajari tentang

perpindahan energi (panas) yang terjadi akibat perbedaan suhu di antara kedua

benda. Perpindahan panas pada ketel uap ialah panas dari pembakaran akan

dipindahkan ke fluida air agar menjadi uap yang bertekanan. Ada tiga cara

perpindahan panas, yaitu konduksi, konveksi dan radiasi (Nugroho, 2015: 38).

A. Perpindahan panas secara konduksi

Perpindahan panas konduksi merupakan perpindahan energi yang terjadi

karena adanya kontak fisik tanpa terjadi perpindahan molekul. Perpindahan panas

secara rambatan terjadi pada dinding ketel. Panas dari pembakaran pada dapur

akan merambat pada dinding ketel yang kemudian tersalurkan pada air (Nugroho,

2015: 39).

14

erpindahan panas secara konveksi.

Perpindahan panas secara konveksi adalah perpindahan panas melalui

molekul fluida yang zat perantaranya ikut berpindah. Perpindahan energi yang

terjadi dihasilkan dari molekul fluida yang bergerak dengan membawa energi

panas. Pada saat fluida menyentuh dinding atau pipa ketel maka panasnya akan

dibagikan ke dinding dan pipa ketel uap (Nugroho, 2015: 39).

Pehitungan perpindahan panas konveksi erat kaitannya dengan bilangan tak

berdimensi. Bilangan tak berdimensi yang dibutuhkan antara lain :

1. Bilangan Reynold

Bilangan Reynold merupakan perbandingan gaya alir terhadap gaya

kekentalan yang dihubungkan dengan suatu kondisi aliran. Bilangan Reynold

berfungsi untuk mengetahui jenis aliran fluida. Terdapat dua aliran dalam

perpindahan panas yaitu laminar dan turbulen. Aliran fluida dikatakan laminar

jika bilangan Reynold kurang dari 2.200, dan turbulen jika lebih dari 2.200 ialah

aliran turbulen.

2. Bilang Prandtl

Bilangan Prandtl adalah perbandingan hubungan antara penyaluran suhu

dan kecepatan. Bilangan Prandtl digunakan untuk mengetahui nilai bilangan

Nusselt.

3. Bilangan Nusselt

Bilangan Nusselt merupakan perbandingan perpindahan panas konveksi dan

konduksi pada suatu permukaan. Terdapat nilai yang harus dicari dalam

persamaan yang digunakan untuk menentukan bilangan Nusselt yaitu nilai dengan

15

variabel c dan m. Untuk mencari nilai tersebut dapat ditemukan dengan melihat

nilai besaran bilangan Reynold pada tabel 2.1 (soedjono et.al, 2015: 71).

Tabel 2.1 bilangan Reynold

ReD c m

0,4 – 4 0,989 0,330

4 – 40 0,911 0,385

40 – 4000 0,683 0,466

4000 – 40000 0,193 0,618

40000 - 400000 0,027 0,805

B. Perpindahan panas secara radiasi.

Perpindahan energi dari suatu benda dengan cara melalui gelombang

elektromagnetik tanpa harus ada media maupun zat perantara untuk

menghantarkan pancaran panas tersebut.

Menurut (Soedjono, et al., 2015: 70-74) parameter-parameter perhitungan

perpindahan panas yang terjadi pada boiler antara lain :

1. Kalor yang dibutuhkan.

Q𝑏𝑜𝑖𝑙𝑒𝑟 = ṁ(h𝑜𝑢𝑡 𝑏𝑜𝑖𝑙𝑒𝑟 − h𝑖𝑛 𝑏𝑜𝑖𝑙𝑒𝑟) .......................................................2.6


ṁ = Massa alir uap (kg/s)

hout boiler = Enthalpy keluar boiler (kJ/kg)

hin boiler = Enthalpy masuk boiler (kJ/kg)

2. Mencari aliran gas pembakaran(ṁflue gas)

Q𝑏𝑜𝑖𝑙𝑒𝑟 = Q𝑓𝑙𝑢𝑒 𝑔𝑎𝑠

ṁ𝑓𝑙𝑢𝑒 𝑔𝑎𝑠 = Q𝑓𝑙𝑢𝑒 𝑔𝑎𝑠

C𝑃 ∆T................................................................................2.7

ṁflue gas = Massa alir gas pembakaran (kg/s)

Qflue gas = Kalor yang dibutuhkan gas pembakaran (J/s)

Cpfluegas = Massa jenis gas pembakaran (kJ/kg. K)

∆T = Beda tempeature uap dengan air (K)

3. Aliran gas di dalam pipa (perpindahan panas konveksi didalam pipa).

Re𝐷𝑖𝑝 =4 × ṁ𝑓𝑙𝑢𝑒 𝑔𝑎𝑠

𝜋 ×𝐷𝑖𝑝× 𝜇𝑓𝑙𝑢𝑒𝑔𝑎𝑠 .......................................................................2.8

16

𝑁𝑢𝐷𝑖𝑝 = 0.027𝑅𝑒𝐷𝑖𝑝

45⁄

𝑃𝑟0,4........................................................................2.9

ℎ𝑖 = 𝑁𝑢𝐷𝑖𝑝𝑘𝑓𝑙𝑢𝑒𝑔𝑎𝑠

𝐷𝑖𝑝.......................................................................2.10

ReDip = Bilangan Reynold di dalam pipa

ṁflue gas= Massa alir gas (kg/s)


μfg = Viskositas flue gas (Kgm/s2.s/m2)

NuDip = Bilangan Nusselt di dalam pipa

kfg = Konduktivitas thermal flue gas (W/m. oK)


4. Aliran air diluar pipa (perpindahan panas konveksi diluar pipa).

Re𝐷𝑜𝑝 =4 × ṁ𝑎𝑖𝑟

𝜋 × 𝐷𝑜𝑝 × 𝜇𝑎𝑖𝑟..............................................................................2.11

𝑁𝑢𝐷𝑜𝑝 = 𝐶𝑅𝑒𝐷𝑜𝑝𝑚 𝑃𝑟

13⁄ ......................................................................2.12

ℎ𝑜 = 𝑁𝑢𝐷𝑜𝑝𝑘𝑎𝑖𝑟

𝐷𝑜𝑝....................................................................................2.13

ReDop = Bilangan Reynold di luar pipa

ṁair = Massa alir air (kg/s)

Dop = Diameter luar pipa (m)

μair = Viskositas air (Kgm/s2.s/m2)

NuDop = Bilangan Nusselt

kair = Konduktivitas thermal air (W/m. oK)

ho = Koefisien perpindahan panas bagian luar (W/m2. oK)

5. Konduksi yang terjadi pada pipa.

K =𝑅𝑖𝑝

𝑘𝑝𝑖𝑝𝑎ln

𝑅𝑜𝑝

𝑅𝑖𝑝.....................................................................................2.14




kpipa = Konduktivitas thermal pipa (W/m. oK)

6. Koefisien perpindahan panas menyeluruh.

𝑈 =1

1

ℎ𝑖+𝐾+

𝑅𝑖𝑝

𝑅𝑜𝑝

1

ℎ𝑜

.............................................................................2.15




h0 = Koefisien perpindahan panas bagian luar (W/m2. oK)



17

7. Perbedaan panas rata-rata.

∆T𝑙𝑚 =(Tℎ𝑖−T𝑐𝑖)−(Tℎ𝑜−T𝑐𝑜)

ln [(Tℎ𝑖−T𝑐𝑖)

(Tℎ𝑜−T𝑐𝑜)]

.....................................................................2.16

∆Tlm = Perbedaan temperature rata-rata (oC)

Thi = Temperature pembakaran (oC)

Tho = Temperature buang (oC)

Tci = Temperature air (oC)

Tco = Temperature uap (oC)

2.2.5 Air isian dan Bahan Bakar.

A. Air isian

Air isian penting dalam proses produksi uap karena bisa mempengaruhi

masa pakai ketahanan boiler. Menurut Mulianti (2008: 108) PH air yang

digunakan sebagai air isian ketel harus berkisar antara 7-9 agar komponen pada

boiler tidak mudah berkarat. Jika syarat tidak terpenuhi maka akan mudah

terbentuk kerak, korosi yang dapat mengakibatkan kerusakan pada boiler.

B. Bahan bakar

Bahan bakar ialah suatu bahan yang dapat diubah menjadi energi. Bahan

bakar sangat berpengaruh terhadap kecepatan perpindahan panas. Dalam Proses

perpindahan panas tentu membutuhkan energi panas yang diperoleh dari proses

pembakaran. Berdasarkan wujudnya terdapat tiga macam bahan bakar yaitu :

1. Bahan bakar padat

Bahan bakar padat merupakan bahan bakar berbentuk padat, dan

kebanyakan menjadi sumber energi panas. Misalnya kayu dan batubara. Energi

panas yang dihasilkan bisa digunakan untuk memanaskan air menjadi uap untuk

menggerakkan peralatan dan menyediakan energi.

18

2. Bahan bakar cair

Bahan bakar cair adalah bahan bakar yang strukturnya tidak rapat, jika

dibandingkan dengan bahan bakar padat molekulnya dapat bergerak bebas.

Bensin/gasolin/premium, minyak solar, minyak tanah adalah contoh bahan bakar

cair. Minyak bumi didapat dari dalam tanah dengan jalan mengebor pada ladang-

ladang minyak, dan memompanya sampai ke atas permukaan bumi, untuk

selanjutnya diolah lebih lanjut menjadi berbagai jenis minyak bakar.

3. Bahan bakar gas

Bahan bakar gas ada dua jenis, yakni Compressed Natural Gas (CNG) dan

Liquid Petroleum Gas (LPG). CNG pada dasarnya terdiri dari metana sedangkan

LPG adalah campuran dari propana, butana dan bahan kimia lainnya. LPG yang

digunakan untuk kompor rumah tangga, sama bahannya dengan Bahan Bakar Gas

yang biasa digunakan untuk sebagian kendaraan bermotor.

Banyaknya bahan bakar yang dibutuhkan dapat dihitung dengan rumus :

1. Konsumsi bahan bakar

𝑀𝑏𝑏 = 𝑄𝑏𝑜𝑖𝑙𝑒𝑟

𝐿𝐻𝑉 × ɳ𝑏𝑜𝑖𝑙𝑒𝑟.....................................................................................2.18

Mbb = Massa bahan bakar (kg/jam)


LHV = Low Heating Value (MJ/kg)

ɳboiler = Efisiensi boiler (%)

2.2.6 Material.

Pemilihan material menjadi salah satu hal yang penting untuk sebuah

rancangan. Pemilihan material yang tepat guna juga akan berimbas pada kualitas

alat yang baik pula. Material yang digunakan untuk membuat alat pada proses

produksi makanan atau minum harus memperhatikan standar food grade

19

manufacturing yaitu tidak boleh menggunakan bahan yang mengandung zat-zat

berbahaya yang dapat terurai bersama makanan dan harus memiliki ketahanan

terhadap karat, tidak berpori serta tidak menyerap air. Bahan baja tahan karat

dipertimbangkan sebagai pilihan untuk membuat boiler dikarenakan memiliki

spesifikasi yang sesuai (Hariyadi, 2014: 23). Material yang digunakan untuk

pembuatan rancangan boiler harus diketahui nilai besaran sifat materialnya.

Berikut spesifikasi-spesifikasi yang harus ada atau dicari dalam material disajikan

dalam tabel 2.2.

Tabel 2.2 Data spesifikasi material

Sifat material Nilai satuan

Maximum Allowable

Stress Value

- (N/m2)

Poisson ratio - -

Density - (kg/m3)

Thermal expantion - (oK)

Yield strength - (N/m2)

Tensile Strength - (N/m2)

Keamanan desain bisa didasarkan pada kekuatan dari material. Keamanan

konstruksi desain di evaluasi menggunakan faktor keamanan. Menurut (Arif,

2014: 12) faktor keamanan dapat dituliskan dengan rumus :

SF =𝜎𝑙𝑚

𝐹𝑖.........................................................................................2.19

SF = Faktor Keamanan

σlm = Tegangan luluh material (MPa)

Fi = Tegangan Von misses (MPa)

Faktor keamanan pada dasarnya digunakan untuk memastikan perancangan

teknik tidak mengalami kegagalan. Semakin kecil faktor keamanan, maka akan

memungkinkan tingginya peluang terjadinya kegagalan. Sebaliknya jika faktor

20

keamanan sangat besar, maka material yang digunakan akan sangat boros yang

berimbas pada biaya produksi yang lebih tinggi.

2.2.7 Teori Elastisitas.

Elastisitas adalah sifat suatu benda untuk kembali ke bentuk awal setelah

mendapatkan gaya dan mengalami perubahan bentuk. Sebuah benda yang kembali

sepenuhnya kepada bentuk semula dinamakan elastis sempurna, apabila tidak

sepenuhnya kembali kepada bentuk semula di namakan elastis sebagian (Souisa,

2011: 9).

Modulus elastisitas suatu bahan didapat dari hasil bagi antara tegangan dan

regangan. Besaran-Besaran yang berhubungan dengan sifat elastisitas benda

antara lain sebagai berikut :

A. Tegangan

Tegangan dapat didefinisikan sebagai besaran gaya yang bekerja pada

satuan luas benda (Arif, 2014: 2). Rumus tegangan dapat dituliskan :

𝜎 = 𝑃

𝐴...............................................................................................2.20

σ = Tegangan normal (N/m2)

P = Besar gaya yang bekerja (N)

A = Luas penampang (m2)

Tegangan yang harus ditentukan pada bahan sebelum proses perancangan

adalah :

1. Tegangan batas didefinisikan sebagai tegangan satuan terbesar suatu bahan

yang dapat ditahan tanpa menimbulkan kerusakan.

2. Tegangan ijin yaitu kekuatan batas yang aman digunakan pada perancangan.

Secara umum tegangan dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu :

21

1. Tegangan normal adalah tegangan yang bekerja normal (tegak lurus) terhadap

permukaan yang mengalami tegangan. Tegangan ini bisa berupa tegangan

tarik maupun tekan.

2. Tegangan geser adalah tegangan yang bekerja sejajar terhadap permukaan

yang mengalami tegangan.

B. Regangan

Regangan merupakan deformasi per satuan panjang. Rumus regangan dapat

ditulis :

ε = δ

L................................................................................................2.21

ε = Regangan normal

δ = Perubahan panjang (mm)

L = Panjang awal (mm)

C. Hukum Hooke’s

Hukum Hooke’s adalah tegangan sebanding dengan regangan. Rumus

matematis dapat ditulis :

𝑀𝐸 =𝜎

𝜀................................................................................................2.22

Dimana : ME = Modulus Elastisitas (N/m2)

σ = Tegangan (N/m2)

ε = Regangan

2.2.8 Konstruksi Boiler.

Konstruksi boiler dapat dihitung dengan memperhatikan tentang spesifikasi

material yang akan kita gunakan, tekanan yang bekerja serta efisiensi sambungan

pada boiler. Konstruksi boiler terdiri dari dua bagian yaitu ketebalan dan dimensi

boiler. Ketebalan struktur boiler yang akan dihitung yaitu tebal badan boiler, pipa

api, tubesheet (ASME, 2004).

22

1. Badan Boiler

𝑡𝑑𝑏 =𝑃×𝑅𝑖𝑏

𝑆×𝐸−0,6𝑃 ................................................................2.23



tdb = Tebal dinding boiler (mm)

Ridb = Radius dalam dinding silinder (mm)

E = Efisiensi sambungan pada silinder

2. Pipa Api

𝐷𝑜𝑝

𝑡𝑝....................................................................2.24

Menentukan 𝐿𝑝

𝐷𝑜𝑝 dan melakukan trial error dari asumsi

𝐷0𝑝

𝑡𝑝 sehingga nilai Pp

dari persamaan 𝑃𝑝 =𝐵

𝐷𝑜𝑡⁄ lebih dari dan mendekati nilai tekanan perancangan.


tp = Tebal pipa api (mm)

Lp = Panjang pipa (mm)

Dop = Diameter luar pipa (mm)

B = Koefisien faktor dari tebal pipa (Pa)

Pp = Tekanan yang diijinkan pipa rancangan (Pa)

3. Tubesheet

𝑡𝑡 = √(𝑃

𝐶𝑆) × (𝑝2 −

𝜋𝐷𝑜𝑝2

4)...........................................................2.25

tt = Tebal plat yang dibutuhkan (mm)

p = Maksimal jarak antara pipa api (mm)

C = 2,7 untuk pipa api pengelasan ketebalan kurang dari 11mm

C = 2,8 untuk pipa api pengelasan ketebalan lebih dari 11mm



Dop = Diameter luar pipa (mm)

4. Pipa nosel

Tebal pipa nosel yang akan digunakan untuk main valve, blowdown, safety

valve, manometer, dan thermometer tidak boleh kurang dari 1,5 mm (Halley dan

Nordstrom, 2008: 5).

𝑡𝑝𝑛 =𝑃×𝑅𝑖𝑛

𝑆𝐸−0,6𝑃+ 1 .........................................................................2.27

23



tpn = Tebal pipa nosel (mm)

Rin = Radius dalam nosel (mm)

5. Head

𝑡ℎ =𝑃×𝑑𝑜𝑑𝑏

2𝑆𝐸−0,2𝑃......................................................................................2.28

th = tebal head (mm)



E = Efisiensi sambungan

dodb = Diameter luar dinding boiler (mm)

6. Furnace 𝐷𝑜𝑓

𝑡𝑓...............................................................2.29

menentukan 𝐿𝑓

𝐷𝑜𝑓 dan melakukan trial error dari asumsi

𝐷𝑜𝑓

𝑡𝑓 sehingga nilai Pf

dari persamaan 𝑃𝑓 =𝐵

𝐷𝑜𝑡⁄ lebih dari dan mendekati nilai tekanan perancangan.


tf = Tebal furnace (mm)

Lf = Panjang furnace (mm)

Dof = Diameter luar furnace (mm)

B = Koefisien faktor dari tebal furnace (Pa)

Pf = Tekanan yang diijinkan furnace rancangan (Pa)

Berdasar Soedjono (2015), dimensi boiler dapat diperoleh dengan mencari:

1. Dimensi panjang pipa.

Lp =𝑄𝑏𝑜𝑖𝑙𝑒𝑟

𝑈.𝜋.𝐷𝑖𝑝∆T𝑙𝑚.............................................................2.30

Lp = Panjang pipa (m)

∆Tlm = Perbedaan temperature rata-rata (oK)




2. Jumlah pipa.

n𝑝 =𝐿𝑝

L𝑠..............................................................................................2.31

np = Jumlah pipa

Lp = Panjang pipa yang dibutuhkan (m)

24

Ls = Panjang pipa satuan (m)

3. Luas permukaan dinding boiler terkena air.

A𝑝𝑑𝑏𝑎 = 𝜋 × 𝐷𝑖𝑑𝑏 × 𝑇𝑖𝑑𝑏𝑎 ............................................................,.........2.32

Apdba = Luas permukaan dinding boiler terkena air (m2)

𝐷𝑖𝑑𝑏 = Diameter dalam dinding boiler (m)

Tidba = Tinggi permukaan dinding boiler yang terkena air (m)

4. Luas permukaan dinding boiler terkena uap.

A𝑝𝑑𝑏𝑢 = 𝜋 × 𝐷𝑖𝑑𝑏 × 𝑇𝑖𝑑𝑏𝑢...........................................................,.........2.33

Apdbu = Luas permukaan dinding boiler terkena uap (m2)


Tidbu = Tinggi permukaan dinding boiler yang terkena uap (m)

5. Luas permukaan pipa terkena air.

A𝑝𝑝𝑎 = 𝜋 × 𝐷𝑜𝑝 × 𝑇𝑖𝑝𝑎 × 𝑛𝑝....................................................,.........2.34

Appa = Luas permukaan pipa terkena air (m2)

𝐷𝑜𝑝 = Diameter luar pipa (m)

Tipa = Tinggi permukaan pipa yang terkena air (m)

𝑛𝑝 = Jumlah pipa

6. Luas permukaan pipa terkena uap.

A𝑝𝑝𝑢 = 𝜋 × 𝐷𝑜𝑝 × 𝑇𝑖𝑝𝑢 × 𝑛𝑝....................................................,.........2.35

Appu = Luas permukaan pipa terkena uap (m2)


Tipu = Tinggi permukaan pipa yang terkena uap (m)


7. Volume dinding boiler

V𝑑𝑏 =𝜋

4× 𝐷𝑖𝑑𝑏

2 × 𝑇𝑖𝑑𝑏.............................................................,.........2.36

Vdb = Volume dinding boiler (m3)


Tidb = Tinggi dinding boiler (m)

8. Volume dinding boiler terkena air

V𝑑𝑏𝑎 =𝜋


2 × 𝑇𝑖𝑑𝑏𝑎.............................................................,.........2.37

Vdba = Volume dinding boiler terkena air (m3)

25


Tidba = Tinggi dinding boiler terkena air (m)

9. Volume dinding boiler terkena uap

V𝑑𝑏𝑢 =𝜋


2 × 𝑇𝑖𝑑𝑏𝑢 .............................................................,.........2.38

Vdbu = Volume dinding boiler terkena uap (m3)


Tidbu = Tinggi dinding boiler terkena uap (m)

10. Volume total pipa

V𝑝 =𝜋

4× 𝐷𝑜𝑝

2 × 𝑇𝑖𝑝 × 𝑛𝑝.......................................................,.........2.39

Vp = Volume total pipa (m3)


Tip = Tinggi pipa (m)


11. Volume total pipa terkena air

V𝑝𝑎 =𝜋

4× 𝐷𝑜𝑝

2 × 𝑇𝑖𝑝𝑎 × 𝑛𝑝.......................................................,.........2.40

Vpa = Volume total pipa terkena air (m3)


Tipa = Tinggi pipa terkena air (m)


12. Volume total pipa terkena uap

V𝑝𝑢 =𝜋

4× 𝐷𝑜𝑝

2 × 𝑇𝑖𝑝𝑢 × 𝑛𝑝.......................................................,.........2.41

Vpu = Volume total pipa terkena uap (m3)


Tipu = Tinggi pipa terkena uap (m)


2.2.9 Fabrikasi Boiler

Proses fabrikasi boiler menggunakan metode pengelasan dan mur baut.

Pengelasan dipilih karena ringan, permukaan rata, kuat dan efisiensi sambungan

tinggi. Menurut ASME (2004: 86) efisiensi las yang paling baik ialah dengan

26

sambungan butt joint yaitu 85%. Pengelasan yang digunakan untuk fabrikasi

boiler ialah sambungan las butt joint dan lap joint. Berikut skema dan dimensi

bagian sambungan las butt joint dijelaskan pada gambar 2.6 dan untuk sambungan

las lap joint pada gambar 2.7.

Gambar 2.6 Skema sambungan las butt joint

(Khurmi dan Gupta 2005: 353)

Keterangan :

t = Tebal leher (mm)


Ukuran las butt joint bisa lebih besar atau lebih kecil dari ketebalan plat.

Ukurann las minimum yang direkomendasikan ditunjukkan oleh tabel 2.3.

Tabel 2.3 minimal ketebalan las butt joint (Khurmi dan Gupta 2005: 353)

Thickness of plate (mm) 3-5 6-8 10-16 18-24 26-55 0ver

68

Minimum size of weld (mm) 3 5 6 10 14 20

Gambar 2.7 Skema sambungan las lap joint

(Khurmi dan Gupta 2005: 349)

27

Keterangan : t = Tebal leher (BD) = s × sin 45° = 0,707 × s

s = Ukuran las = Tebal plat (mm)


Sambungan mur dan baut dipilih karena relatif aman dan mudah dipasang dan

dibongkar kembali apabila diperlukan untuk melakukan perawatan atau perbaikan.

Pemilihan mur dan baut harus dapat menahan beban yang dihasilkan boiler,

sehingga harus memperhatikan persamaan 2.34 dan persamaan 2.35 serta

lampiran 8.

1. Gaya akibat tekanan uap

𝑃𝑒 =𝜋

4𝐷2𝑃........................................................................2.42

D = Diameter silinder (mm)


2. Gaya tahan yang dilakukan oleh “n” jumlah baut

𝑃𝑏𝑎𝑢𝑡 =𝜋

4𝑑𝑐

2𝑆𝑛𝑏𝑎𝑢𝑡................................................................2.43

Pbaut = Gaya tahan yang dilakukan n baut (Pa)

dc = Diameter dalam baut (mm)

S = Tegangan yang diijinkan material (Pa)

nbaut = Jumlah baut

2.2.10 Elemen Hingga.

1. Konsep dasar

Metode elemen hingga dapat disebut Finite Element Method (FEM). Pada

era modern ini metode elemen hingga digunakan untuk menguji suatu kekuatan

maupun keamanan desain. Metode ini dilakukan dengan menganalisa suatu benda

kerja yang dibagi dalam bagian-bagian kecil. pembagian dimaksudkan agar dapat

membuat rekaan dari keseluruhan bagian (Hutton, 2004: 1).

28

Persamaan FEM dalam matrik biasanya berbentuk :

{ 𝐹 } = [ 𝑘 ] { 𝑢 }

Dimana : [ k ] = Matrik kekakuan

{ u } = Vektor kolom dengan komponen matrik berupa nilai nodal

{ F } = Gaya yang bekerja pada nodal

Secara umum, tahapan analisis elemen hingga dengan bantuan software

menggunakan 3 tahapan berikut:

1) Model

a. Memasukkan model rancangan dan menentukan bahan

b. Menghasilkan model elemen hingga.

c. Tentukan kondisi batas.

2) Solusi

a. Menjalankan analisis untuk mendapatkan solusi.

3) Hasil ulasan

a. Menarik kesimpulan.

2. Analisis Statis.

Analisis statis berfungsi untuk mengetahui atau menganalisis konstruksi

mesin agar tercapai desain konstruksi yang terjamin kekuatan dan kekakuannya.

Tercapainya hal-hal tersebut akan menghindarkan alat yang dibuat dari kegagalan.

Kegagalan dari konstruksi mesin biasanya disebabkan oleh tegangan yang

diterima melebihi tegangan dari material. Tegangan yang terjadi pada konstruksi

diakibatkan adanya pembebanan. Pembebanan dapat berupa beban, tekanan dan

suhu fluida. Nilai pembebanan dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut :

29

1. Beban Air

𝑊𝑎𝑖𝑟 = 𝑉𝑎𝑖𝑟 × 𝜌𝑎𝑖𝑟 × 𝑔.....................................................................2.44

Wair = Beban air boiler (N)

Vair = Volume air isian di dalam boiler (m3)

ρair = Densitas air (kg/m3)


2. Beban Uap

𝑊𝑢𝑎𝑝 = 𝑉𝑢𝑎𝑝 × 𝜌𝑢𝑎𝑝 × 𝑔.....................................................................2.45

Wuap = Beban uap boiler (N)

Vuap = Volume uap isian di dalam boiler (m3)

Ρuap = Densitas uap (kg/m3)


3. Tekanan Air

𝑃𝑎𝑖𝑟 =𝑊𝑎𝑖𝑟

𝐴𝑝𝑡𝑎.....................................................................................2.46

Pair = Tekanan air (N/m2)

Wair = Beban air (N)

Apta = Luas permukaan terkena air (m2)

4. Tekanan Uap

𝑃𝑢𝑎𝑝 =𝑊𝑢𝑎𝑝

𝐴𝑝𝑡𝑢.....................................................................................2.47

Puap = Tekanan uap (N/m2)

Wuap = Beban uap (N)

Aptu = Luas permukaan terkena uap (m2)

Analisis statis bisa dilakukan manual maupun numerik. Jika dilakukan

dengan cara manual maka satu per satu tiap geometri mesh dihitung sendiri. Cara

ini akan berdampak apabila mesh yang dibuat kecil maka perhitungan yang

dilakukan juga akan semakin banyak, untuk itu guna mempermudah dan

mendapatkan hasil pendekatan yang lebih akurat serta cepat disarankan untuk

dilakukan secara numerik dengan menggunakan bantuan software.

30

3. Software SOLIDWORKS

SOLIDWORKS adalah bagian dari aplikasi CAD yang digunakan untuk

menggambar atau merancang bagian permesinan dengan tampilan 3D maupun 2D

sebelum part atau alat diproduksi agar diperoleh part yang sesuai dengan apa

yang kita inginkan. Selain untuk merancang, SOLIDWORKS juga dapat

digunakan untuk menganalisis kualitas part. Analisis kualitas dari rancangan

mempunyai tujuan agar alat yang akan diproduksi nantinya memiliki konstruksi

yang mampu menahan beban operasi dan aman untuk digunakan. Terdapat

berbagai macam parameter maupun fitur analisis pada SOLIDWORKS seperti

analisis statis dan dinamis terhadap beban, perpindahan panas, dan getaran yang

terjadi.

A. Kelebihan SOLIDWORKS

1. SOLIDWORKS dapat digunakan untuk membuat dan mengedit desain dalam

keadaan solid sehingga bisa memodivikasi jika ada kesalahan tanpa harus

mendesain dari awal.

2. Fitur animasi pada assembly bisa digunakan pengguna untuk mensimulasikan

desain maupun analisis yang dapat disimpan dalam format video.

3. Mampu menampilkan gambar tampak depan, belakang, atas, samping bahkan

isometric secara otomatis dengan model 3d yang kita buat pada fitur drawing.

4. Memiliki fitur rendering yang mampu membuat desain tampak lebih halus.

5. Berbagai fitur analisis yang ada dapat dimanfaatkan untuk memperoleh

kualitas desain mumpuni dan faktor keamanan yang baik.

6. Dilengkapi dengan pengerjaan pengelasan pada menu weldment.

31

7. Terdapat menu untuk memasukan material sehingga dapat digunakan untuk

memvisualisaikan desain agar tampak nyata.

B. Kelemahan SOLIDWORKS

1. Memerlukan spesifikasi komputer yang besar.

2. Membutuhkan RAM minimum 8 gb agar lancar untuk pengoperasiannya.

3. Panjang dan lebar garis maksimal 1.000 m.

78

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Hasil rancangan boiler dengan perhitungan manual mengacu standar ASME

(American Society of Mechanical Enginering) yang selanjutnya dilakukan

pemodelan gambar 3D dan 2D serta analisis statis dengan metode elemen hingga

menggunakan software SOLIDWORKS didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

1. Vertical fire tube boiler mempunyai spesifikasi sebagai berikut:

A. Tekanan perancangan : 6 𝑏𝑎𝑟

B. Kapasitas boiler : 420 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚

C. Volume air boiler : 1.433,47 𝐿

D. Dimensi Boiler :

1) Badan boiler : Diameter dalam 1.220 mm, tinggi 1.476 mm, tebal 5 mm,

material SA-240

2) Tube sheet : Diameter 1.220 mm, tebal 12 mm, jarak antar pipa 250 mm,

material SA-240

3) Pipa api : Diameter 60 mm, tinggi 1.500 mm, tebal 2 mm, jumlah 12 pipa,

material SA-312

4) Head : Diameter 1.230 mm, tinggi 307,5 mm, tebal 5 mm, material SA-240

5) Pipa nosel : Diameter 25,4 mm, panjang 55 mm, tebal 2 mm, jumlah 5 pipa

nosel, material SA-312

6) Furnace : Diameter dalam 1.180 mm, tinggi 600 mm, tebal 25 mm, material

SA-240

79

2. Hasil analisis boiler :

Analisis statis boiler menggunakan metode elemen hingga dengan bantuan

software SOLIDWORKS didapatkan hasil sebagai berikut :

1) Tegangan von mises maksimal : 1,578×108 𝑁/𝑚2

2) Tegangan von mises minimal : 0,837×103 𝑁/𝑚2

3) Displacement maksimal : 0,14 𝑚𝑚

4) Displacement minimal : 0 𝑚𝑚

5) Nilai Safety factor : 1,299

Dari angka safety factor 1,299 dapat disimpulkan bahwa boiler aman untuk

digunakan karena nilai tegangan luluh material lebih besar dibanding tegangan von

misses.

3. Desain instalasi boiler :

Desain instalasi boiler merupakan gambar rancangan untuk industri tahu terkait

yang telah dihasilkan pada gambar 4.20.

4. Desain performa boiler :

Perbandingan performa boiler berdasarkan perhitungan dengan tungku

konvensional (observasi) didapatkan hasil bahwasannya rancangan boiler

memiliki kualitas proses produksi yang lebih baik dengan waktu pemanasan yang

lebih cepat 28,01 % sehingga mempersingkat waktu produksi dan juga hemat

biaya karena bahan bakar lebih irit 42,2 %.

5.2 Saran

1. Dalam perancangan boiler ini tidak memperhatikan faktor ekonomi dalam

membuat rancangan desain, sehingga tidak diketahui berapa besaran biaya

80

yang harus dikeluarkan untuk proses pembuatan boiler ini. Diharapkan agar

lebih diperhatikan faktor ekonominya untuk perancangan berikutnya.

2. Perancang hanya melakukan analisis statis pada boiler sehingga hanya

diketahui kekuatan dari konstruksi tanpa mengetahui perpindahan panas yang

terjadi pada boiler. Untuk ke depannya diharapkan dapat dilakukan analisis

pada perpindahan panas boiler.

81

DAFTAR PUSTAKA

Arif, Z. 2014. Mekanika Kekuatan Bahan. Langsa : Fakultas Teknik Jurusan

Teknik Mesin Universitas Samudra Langsa.

Tim-Bestekin. 2014. Pengendalian Korosi Boiler yang Tepat.

https://bestekin.com/2018/01/14/pengendalian-korosi-boiler-yang-tepat/ 01

februari 2019 (17:51)

ASME. 2004. Rules for Construction of Heating Boilers Section IV. July 1 ed.

New York: ASME

ASME . 2010. Properties (Metric) Material Section II Part D. July 1 ed. New

York: ASME

Awwaluddin, M., E. Purwanta, K. Prijono, Priyono, dan S. Praptoyo. 2013.

Analisis Statik Rangka Pemegang Perisai Radiasi pada Alat Scintigraphy

Menggunakan ANSYS. Jurnal Perangkat Nuklri7(1): 12-22.

Cengel, Y. A., dan M. A.Boles. 2006. Thermodynamics An Engineering

Approach. 5th ed. Boston: McGraw-Hill College.

Effendy, D. A., Sunyoto, dan Masugino. 2013. Rancang Bangun Boiler pada

Industri Tahu untuk Proses Pemanas Sistem Uap dengan Menggunakan

Catia V5. Journal of Mechanical Engineering Learning 2(2).

Fatoni, R. 2013. Rekomendasi Standart Sistem Keselamatan untuk Steam Boiler

di Pabrik Tahu. Simposium Nasional Teknologi Terapan (SNTT).

Universitas Muhammadiyah Surakarta. Surakarta. 1-6

Hakim, L., dan P. Subekti. 2015. Rancang Bangun Ketel Uap Mini dengan

Pendekatan Standart SNI Berbahan Bakar Cangkang Sawit untuk

Kebutuhan Pabrik Tahu Kapasitas 200 kg Kedelai/Hari. Jurnal APTEK

7(1): 1-8.

Halley, GM. dan EA. Nordstrom. 2004. Rules for Construction of Heating

Boilers. July I. New York: American Society of Mechanical Engineers

Hariyadi, P. 2014. Disain Saniter untuk Mesin dan Peralatan Industri Pangan.

Food Review Indonesia 9(1): 22-25

Hutton, D. V. 2004. Fundamentals of Finite Element Analysis. 1st ed. New York:

McGraw-Hill.

https://bestekin.com/2018/01/14/pengendalian-korosi-boiler-yang-tepat/

82

Incropera. F.P., D.P. Dewitt, T.L. Bergman, dan A.S. Lavine. 2007. Fundamentals

of Heat and Mass Transfer. 7th ed. USA: Hoboken

Karyono, D.S. Palupi, Suharyanto. 2009. Fisika untuk SMA dan MA Kelas X.

Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

Kondayya, D. 2016. Structural and Thermal Analysis of a Boiler using Finite

Element Analysis. IPASJ International Journal of Mechanical Enginering

4(2): 1-5.

Khurmi, R.S., dan J.K. Gupta. 2005. Machine Design. New Delhi: Ram Nagar.

Mulianti. 2008. Pengendalian Korosi Pada Ketel Uap. Jurnal Teknik Mesin 5(2):

105-11.

Nugroho, A. P. 2015. Analisa Kehilangan Energi pada Fire Tube Boiler Kapasitas

10 Ton. Jurnal Teknik Mesin. 4(2): 38-43.

Rahmawati, Fitri. 2013. Teknologi Proses Pengolahan Tahu dan Pemanfaatan

Limbahnya. Tanjung Enim : Fakultas Teknik Universitas Yogyakarta.

Sharma, A., dan A. C. Tiwari. 2017. Design of The Horizontal Fire Tube Boiler

for The Commercial Cooking of Indian Food. Journal of Mechanical

Engineering and Technology 5(1): 1-13.

Soedjono, D. M., J. Sasetiyanto, D. Z. Noor, dan H. R. Hapsari. 2015. Analisis

Perhitungan dan Perencanaan Water Tube Boiler Berbahan Bakar LPG

pada Industri Kecil Tahu di Mojokerto. Seminar Nasional Teknologi.

Institut Teknologi Nasional Malang. Malang. 68-76.

Souisa, M. 2011. Analisa Modulus Elastisitas dan Angka Poisson Bahan dengan

Uji Tarik. Jurnal Barekeng 5(2): 9-14.

Sudarman, Suwahyo, dan Sunyoto. 2015. Penerapan Ketel Uap (Steam Boiler)

pada Industri Pengolahan Tahu untuk Meningkatkan Efisiensi Dan

Kualitas Produk. Jurnal Sainteknol 13(1): 71-78.

Winanti, W. S., dan T. Prayudi. 2006. Perhitungan Efisiensi Boiler pada Industri

Tepung Terigu. Journal Teknik Lingkungan: 58-65.

perancangan dan validasi vertical fire tube ...lib.unnes.ac.id/35522/1/5212414041_optimized.pdftebal...

Documents