i

PERANCANGAN RUANGAN PAINT BOOTH SEDERHANA

TUGAS AKHIR

BIDANG KONVERSI ENERGI

Diajukan kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan

Program Sarjana Teknik (S1)

Oleh :

FALIAN ZANDAKA

201010120311129

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

ii

iii

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Satu Syarat Memperoleh

Gelar Sarjana Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Falian Zandaka

201010120311129

Yang telah disahkan oleh :

Dosen pembimbing I Dosen pembimbing II

(Budiono, SSi.,MT) (Ir. Ali Mokhtar, MT) Nip.108.9603.0336 Nip.108.9109.0234

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Mesin

(Ir. Daryono, MT) Nip. 108.8909.0124

iv

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127

Fax. (0341) 460782 Malang 65144

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR

Nama : Falian Zandaka

Nim : 201010120311129

BidangKeahlian : Konversi Energi

Judul : Perancangan Ruangan Paint Booth Sederhana

Pembimbing I : Budiono,SSi., MT

No. Catatan Asistensi Paraf

Dosen pembimbing I

1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I

2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I

3 Konsultasi Bab II

4 ACC Bab II

5 Konsultasi Bab III

6 ACC Bab III

7 Konsultasi Bab IV

8 ACC Bab IVdan Seminar Hasil

Malang, 27 Agustus 2015

Dosen pembimbing I

Budiono, SSi., MT

v

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127

Fax. (0341) 460782 Malang 65144

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR

Nama : Falian Zandaka

Nim : 201010120311129

BidangKeahlian : Konversi Energi

Judul : Perancangan Ruangan Paint Booth Sederhana

PembimbingII : Ir. Ali Mokhtar, MT

No. Catatan Asistensi Paraf

Dosen pembimbingII

1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I

2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I

3 Konsultasi Bab II

4 ACC Bab II

5 Konsultasi Bab III

6 ACC Bab III

7 Konsultasi Bab IV

8 ACC Bab IV dan Seminar Hasil

Malang, 27 Agustus 2015

Dosen pembimbing II

Ir. Ali Mokhtar, MT

vi

LEMBAR SURAT PERNYATAAN

Yang bertandatangan di bawah ini :

Nama : Falian Zandaka

Nim : 201010120311129

Tempat/Tanggal Lahir : 04 Oktober 1991

Jurusan : TeknikMesin

Fakultas : Teknik

Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :

Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “Perancangan Ruangan

Paint Booth Sederhana” yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang,

sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi (“PLAGIASI”) dari skripsi

yang sudah dipublikasikan dan/ atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar

kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi

manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya kutipan dan daftar

pustaka sebagaimana mestinya.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk

digunakan sebagaimana mestinya.

Malang, 27 Agustus 2015

Yang menyatakan,

Falian Zandaka

vii

ABSTRAK

Perkembangan jasa pengecatan sangat dipengaruhi oleh teknologi yang

digunakan, dalam hal ini teknologi yang di harapkan adalah mengetahui dimensi

ruangan yang sesuai dengan kebutuhan, menggunakan blower dan burner sesuai

kebutuhan. Salah satu pengusaha pengecatan menengah yang perlu di perhatikan adalah

pengusaha pengecatan yang masih menggunakan sinar matahari sebagai sarana untuk

pengeringan dan proses pengecatan diluar ruangan. Kelemahan pengeringan dengan

sinar matahari dan proses pengecatan diluar ruangan mudah terkena benda asing seperti

debu, asap, partikel-partikel kecil, dan membutuhkan waktu yang lama. Oleh sebab itu

diperlukan suatu mesinya itu dengan merencanakan mesin pengering cat atau Paint

Booth.

Pengering ini berbentuk persegi dengan panjang 7m, lebar 5m, dan tinggi 3m

dan terdapat saluran airflow di dalamnya. Proses pengeringan ini diperoleh dengan cara

udara panas dihembuskan kedalam ruang paint booth. Dari hasil perancangan

didapatkan kebutuhan Blower 73892,567 m³/h dengan menggunakan industrial Suction

Blower Fan Model 4-68 No. 10 D dengan kapasitas 45800-79111 m³/h dan kebutuhan

Burner 9,044Kw dengan menggunakan Single Stage Gas Burners seri BMP 10W kode

18000100 dengan Burner output 2Kw-10Kw

Kata kunci :Mesin pengering, Paint Booth

ABSTRACTION

Growth of painting service very influenced by used technology, in this case

technology which expecting to know room dimension matching with requirement, using

and blower of burner according to requirement. One of entrepreneur of middle painting

needing paying attention entrepreneur of painting which still use sunshine as medium for

the draining of painting process and outside room. Weakness of draining with painting

process and sunshine outside room of contamination foreign object like dirt, smoke, small

particles, and require time old ones. On that account needed a machine that is by

planning dryer machine paint or Paint Booth

This drying in form of square with length 7m, wide 5m, and high 3m and there

are channel of airflow in it. Process this draining obtained by hot weather exhaled into

room of paint booth. From result of scheme got requirement of Blower 73892,567 m³ / h

by using Suction Blower Fan industrial Model 4-68 No. 10 D with capacities 45800-

79111 m³/ h and requirement of Burner 9,044Kw by using Single Stage Gas of Burners

break even BMP 10W code 18000100 with Burner output 2Kw-10Kw

Keyword : Machine Dryer, Paint Booth

viii

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada kehadirat Allah SWT yang

mana hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayahNya laporan tugas

akhir dengan judul “Perancangan Ruangan Paint Booth Sederhana” ini

akhirnya dapat terselesaikan.

Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang

dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut

terasaringan dan dapat teratasi. Oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan

terimakasih atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk,

ide, saran, serta bimbingan berupa apapun sehingga penyusun dapat

menyelesaikan sekripsi ini. Ungkapan terimakasih tersebut disampaikan kepada :

1. Kedua orang tua yang selalu memberikan bantuan materiil maupun non

materiil, mendo’akan, mengingatkan akan pesan-pesannya yang takakan

terlupakan.

2. Bapak Budiono, SSi. MT Selaku Dosen Pembimbing I yang telah

memberikan bimbingan serta arahan selama penyusunan skripsi ini dilakukan.

3. Bapak Ir. Ali Mokhtar. MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah

memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga

terselesaikannya skripsi ini.

4. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku ketua jurusan teknik mesin UMM.

5. Bapak Budiono, SSi. MT. Selaku sekertaris jurusan teknik mesin UMM.

6. Bapak / Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa

bimbingan teoritis secara langsung maupun tidak langsung.

ix

7. Teman–teman sebimbingan, teman-teman seangkatan Teknik Mesin 2010 A,

B, C dan D serta kepada seseorang yang selalu mendampingi saya dan selalu

memberi semangat dalam proses pengerjaan skripsi ini.

8. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terimakasih banyak atas bantuan

kalian semuannya.

Dalam penyusunan skripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak

terbahas. Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangunakan

sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT

memberikan sifat Rahim–Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan

penyusun berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.

Malang, 27 Agustus 2015

Falian Zandaka

x

DAFTAR ISI

COVER ................................................................................................................ i

POSTER ............................................................................................................... ii

LEMBARAN PENGESAHAN SKRIPSI .......................................................... iii

LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING I...................... iv

LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING II .................... v

LEMBARAN PERYATAAN ............................................................................. vi

ABSTRAK ........................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii

DAFTAR ISI ........................................................................................................ x

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xiv

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

PENDAHULUAN ................................................................................................ 1

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

1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 2

1.3. Tujuan ...................................................................................................... 2

1.4. Manfaat .................................................................................................... 2

1.5.Batasan Masalah........................................................................................ 3

1.6.Konsep perancangan ................................................................................. 4

BAB II .................................................................................................................. 5

TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................... 5

xi

2.1.Pengeringan .............................................................................................. 5

2.2.Polutan (Pencemaran Udara).................................................................... 6

2.2.1. Faktor Penyebab Pencemaran Udara ............................................ 7

2.2.2. Partikulat (Asap atau Jelaga)…......................................................8

2.3.Pengeringan Dengan Udara Panas ........................................................... 8

2.4. Kalor Jenis ............................................................................................... 9

2.5. Cara Pembakaran Kalor .......................................................................... 10

2.5.1. Perpindahan Panas Konduksi ........................................................ 10

2.5.2. Perpindahan Panas Konveksi.........................................................11

2.5.3. Perpindahan Panas Radiasi ...........................................................11

2.6. Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh ............................................. 12

2.7. Komponen Paint Booth……………………............................................13

2.7.1. Blower ........................................................................................... 12

2.7.2. Burner……………………….........................................................15

2.7.3. Paint Booth………………. ...........................................................16

BAB III ................................................................................................................. 17

METODE PERANCANGAN ............................................................................. 17

3.1. Daya yang Diperlukan Untuk Proses Pengeringan ................................. 17

3.2. Energi yang Diperlukan Untuk Proses Pengeringan ............................... 17

3.3. Dimensi Ruangan Oven yang Dibutuhkan .............................................. 17

3.4. Pemilihan Blower .................................................................................... 17

3.5. Pemilihan Burner .................................................................................... 18

xii

3.6. Diagram Alir Metode Perancangan......................................................... 20

3.3. Analisa dan Kesimpulan ......................................................................... 20

BAB IV ................................................................................................................. 22

4.1. Targer Perancangan................................................................................. 22

4.2.Perhitungan Dimensi Ruang Paint Booth ................................................ 23

4.3. Perhitungan Beban Pemanasan ................................................................ 23

4.4. Perhitungan Beban Panas Dinding Ruangan...........................................26

4.4.1 Panas Pada Dinding Belakang……………….…………………...26

4.4.2 Panas Pada Dinding Samping Kanan dan Kiri…………………....27

4.4.3 Panas Pada Atap………………………………………………......29

4.4.4 Panas Pada Pintu……………………………………………….....30

4.5. Perhitungan Kebutuhan Blower…………………...................................32

4.6. Perhitungan Kebutuhan Burner ...............................................................33

KESIMPULAN .................................................................................................... 34

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar1.1 : Konsep alat cat oven (Paint Booth ................................................. 4

Gambar2.1 :Polutan udara dari industri .............................................................. 7

Gambar2.2 :Blower Sentrifugal .......................................................................... 13

Gambar2.2 :Model single Stage Gas Burner....................................................... 15

Gambar 2.3:Skema system Airflow Pada Paint Booth ....................................... 16

Gambar 3.1 : Pola Laju Aliran Udara ................................................................ 19

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 : Tabel Catalog Industrial Suction Blower .......................................... 18

Tabel 3.2 : Tabel Catalog Single Stage Gas Burners ......................................... 19

Tabel 3.3 : Diagram Alir Perancangan ............................................................... 20

xiv

DAFTAR PUSTAKA

Holman, Jp. 1994. Perpindahan Kalor. Jakarta. Erlangga

Joviana, 2009. Hubungan konsentrasi Aktivitas. FKM UI

Koestoer, Raldi Antono, 2002 ; 78

Tabel Katalog Blower dari http://www.alibaba.com/product-detail/Industrial-

Centrifugal-Blower-Fan_506005755.html pada tanggal 26 Agustus 2015

Tabel Katalog Burner dari

http://www.baltur.it/en/en/Catalogue/Series/BPM pada tanggal 26 Agutus

2015