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.