Pengering kaos kaki menggunakan mesin siklus kompresi uap dengan dua evaporator tersusun seri dan 10 lampu 60 watt.

Gratis

0
0
81
2 years ago
Preview
Full text

KATA PENGANTAR

  ix Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penyusunan Skripsi ini dapat terselesaikan dengan baikdan lancar. Skripsi ini merupakan salah satu syarat yang wajib untuk setiap mahasiswaProdi Teknik Mesin untuk mendapatkan gelar Sarjan S-1 pada Jurusan Teknik Mesin , Fakultas Sains dan Teknologi , Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

4. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin yang telah memberi bekal ilmu pengetahuan sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini

  Seluruh staf dan pengajar Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains danTeknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan berbagai ilmu penegetahuan yang sangat membantu dalampenyusunan skripsi. Manshur Towikromo dan Harmini sebagai orang tua penulis, yang telah memberi motivasi dan dukungan kepada penulis, baik secara materi maupunspiritual.

BAB II I METODELOGI PENELITIAN…………………………………..… 20

  44 Tabel 4.4 Massa air yang menguap dari kaos kaki (M 1 )........................ 52 Gambar A.1 Mesin pengering kaos kaki sistem terbuka…………………… 56 Gambar A.2 Mesin pengering kaos kaki sistem terbuka…………………… 56 Gambar B.1 Psychrometric chart perasan tangan, 15 menit…………….….

BAB I PENDAHULUAN

  Industri farmasi, industri susu, dan makanan memang dituntut untuk mempunyai standar kebersihan yang sangat tinggi, setiap karyawan merekadiwajibkan untuk memakai pakaian yang steril dan harus dicuci setiap hari dengan cairan anti kuman agar tidak ada kuman ataupun bakteri yang mampu merusakmakanan ataupun obat-obatan tersebut. Bisa dibayangkan, berapa banyak kaos kaki yang harus disediakan industri farmasi, susu, dan makanan yang memiliki ratusan bahkan ribuan karyawan, danbagaimana untuk proses pencuciannya dengan cairan anti kuman agar tetap steril.

BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Metode –Metode Pengeringan Kaos Kaki

  Selain itu, pengeringan dengan metode ini memiliki beberapa kelebihan tidak memerlukan alat yang khusus untuk proses pengeringan ini, sebab panasyang diperoleh langsung dari matahari, pengeringan dengan metode ini ramah lingkungan dan murah, tidak memerlukan biaya karena panas diperoleh darimatahari, jumlah kaos kaki yang bisa dikeringkan relatif lebih banyak, tergantung luas tempat. Panas dari heater atau gas LPG disirkulasikan ke dalam lemari pengering menggunakanbantuan kipas, sehingga menghasilkan udara yang bersuhu tinggi yang dapat menguapkan air yang terkandung di dalam kaos kaki yang basah.

2.1.2 Dehumidifier

  Dehumidifier merupakan suatu alat pengering udara yang berguna untuk menurunkan kelembaban udara dengan cara menyerap udara yang lembab dan memprosesnya menjadi air yang akan ditampung dalam suatu wadah. Kemudian uap air pada udara akan diserap oleh disc yang terduat dari bahan pengering dan menghasilkan udara yang hangatdan kering.

2.1.3 Parameter Dehumidifier dan Parameter Psychrometric Chart

  Kelembaban relatif merupakan persentase perbandingan jumlah air yang terkandung dalam 1 kg udara dengan jumlah airmaksimal yang terkandung dalam 1 kg udara dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1 kg udara tersebut. Massa air yang berhasil diuap kan (Δw) dapat dihitung dengan Persamaan (2.1) : H F ) (2.1)Δw = (w – w 10 Pada Persamaan (2.1) :: Massa air yang berhasil diuapkan persatuan massa udara , kg air /kg udara Δw w H : Kelembaban spesifik setelah keluar dari mesin pengering , kg air /kg udara Fair udara w : Kelembaban spesifik setelah kondensor , kg /kg c.

3 Q udara = A . v , m /s (2.2)

12 Pada Persamaan (2.2) :

3 Q udara : Debit aliran udara , m /s

  udara , udaraṁ = Q ρ kg /s (2.3) Pada Persamaan (2.3) : udara : Laju aliran massa udara pada duct ,kg udara /sṁ 3 udara Q : Debit aliran udara ,m /s 3 udaraρ : Densitas udara ,kg/m Menentukan kemampuan mengeringkan massa air dapat dihitung denganPersamaan (2.4) 2 udara . 3600 ,kg /jam (2.4)Pada Persamaan (2.4) :M 2 : Kemampuan mengeringkan massa air ,kg/jam udaraudara ṁ : Laju aliran massa udara pada duct ,kg /s : Massa air yang berhasil diuapkan ,kg air /kg udara Δw e.

2.1.4 Psychrometric Chart

  Proses-proses yang terjadi pada udara dalam psychrometric chart adalah sebagai berikut (a) Proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling dandehumidifikasi), (b) Proses pemanasan (heating), (c) Proses pendinginan evaporative dapat dilihat pada Gambar 2.6. Proses pendinginan evaporatif(pada proses pengeringan kaos kaki) terjadi pada saat udara memasuki ruang pengering kaos kaki sampai udara keluar dari ruang pengering kaos kaki.

2.1.5 Mesin Siklus Kompresi Uap

  Di dalam siklus kompresi uap standar ini, refrigeran mengalami beberapa proses yaitu : (a) proses kompresi kering, (b) proses penurunan suhu, (c) prosespembuangan kalor ke udara, (d) proses pendinginan lanjut, (e) proses penurunan tekanan, (f) proses evaporasi, (g) proses pemanasan lanjut. Proses ini yang terjadi karena penyerapan kalor terus menerus pada proses(4-1a), maka refrigeran yang masuk ke kompresor berubah fase dari gas jenuh ke gas panas lajut.

2.2 Tinjauan Pustaka

  Udara masuk melalui 21 evaporator kemudian uap udara yang masuk di uap kan sehingga menjadi udara yang kering, lalu udara masuk ke kompresor sehingga udara menjadi bertekanandan bersuhu tinggi dan masuk kedalam kondensor untuk meningkatkan suhu sehingga menghasilkan udara yang keluar menjadi udara panas dan kering. Maruca (2007) menggambarkan pengeringan pakaian kabinet yang memiliki ruang pengering, kipas sirkulasi, pompa panas dan heater yang berfungsi baiksebagai dehumidifier dan pemanas heater dan sensor yang digunakan untuk meningkatkan dan mempertahankan suhu udara dalam ruang pengeringsetidaknya sekitar 90 ᵒF.

BAB II I METODOLOGI PENELITIAN

  Alat yang dipergunakan didalam penelitian disajikan pada Gambar 3.1 Gambar 3.1 Skematik mesin pengering kaos kaki. Kaos kaki 3.2 Variasi penelitian Objek yang di keringkan adalah kaos kaki orang dewasa yang berjumlah 25 pasang berbahan katun pada Gambar 3.2 , variasi penelitian dilakukan terhadapkondisi awal kaos kaki : hasil perasan tangan, (b) hasil perasan mesin cuci.

3.3 Alat dan bahan pembuatan mesin pengering kaos kaki

Dalam pembuatan mesin pengering kaos kaki ini diperlukan beberapa bahan sebagai berikut: (a) peralatan untuk pembuatan, (b) bahan dan komponenmesin, (c) peralatan bantu penelitian.

3.3.1 Peralatan untuk pembuatan

  Gergaji besi dan gergaji kayuGergaji besi digunakan untuk memotong besi, besi yang dipotong adalah besi kotak berlubang (hollow) yang digunakan untuk rangka mesin pengering danlemari pengering. Pompa vakumPompa vakum digunakan untuk mengosongkan gas-gas yang terjebak didalam mesin pengering pakaian, seperti udara dan uap air.

3.3.2 Bahan

  KipasKipas pada Gambar 3.11 digunakan untuk mensirkulasikan udara kering hasil proses dehumidifikasi dan membuang udara jenuh ke dari lemari pengering. LampuLampu ini terpasang pada lemari pengering yang berguna untuk menaikkan suhu udara setelah keluar dari mesin pengering agar suhu udaranyatinggi.

3.3.3 Alat Bantu Penelitian

  Cara kerja dari alat ini dengan menempelkan ataumenggantungkan ujung termokopel pada bagian yang akan diukur, maka suhu akan tampil dilayar penampil suhu digital, seperti pada Gambar 3.12. Timbangan digitalTimbangan digital diperlukan untuk mengukur berat kaos kaki dalam pengujian, seperti pada Gambar 3.13.

3.4 Tata Cara Penelitian

3.4.1 Alur Pelaksanaan Penelitian

Alur penelitian alur mengikuti alur penelitian seperti diagram alir yang tersedia pada Gambar 3.15 Gambar 3.15 Diagram alir untuk penelitian. 34

3.4.2 Pembuatan Mesin Pengering Kaos Kaki

  Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan mesin pengering kaos kaki yaitu seperti pada Gambar 3.16 :a. Mempersiapkan pressure gauge serta selang berwarna biru (low pressure) yang dipasang pada pentil yang sudah dipasang pada dopnya dan selang berwarnamerah (high pressure), yang dipasang pada tabung refrigeran.

3.4.4 Skematik Pengambilan Data

  Untuk mempermudah pemahaman tentang kerja mesin pengering kaos kaki dan sistem kerjanya ditampilkan dalam skematik mesin pengering kaos kakiyang diteliti tersaji pada Gambar 3.18 : 37 Gambar 3.18 Skematik pengambilan data. Anemometer (v)Anemometer berfungsi mengukur kecepatan aliran udara pada sambungan antara mesin pengering dan lemari pengering pakaian.

3.4.4.1 Cara Pengambilan Data

  Menutup semua pintu lemari pengering dan tunggu sampai 30 menit guna mesin mencapai suhu kerja yang konstan. Data yang perlu dicatat per 15 menit, antara lain : MKBt : Massa kaos kaki basah saat t, (kg).

1 T : Suhu udara kering setelah melewati evaporator , (˚C)

  T 3 : Suhu udara kering setelah melewati kondensor , (˚C).4 : T Suhu udara kering didalam lemari pengering, (˚C). Hasil data yang diperoleh kemudian dijumlahkan hasil kalibrasi alat bantu dan jumlah massa kaos kaki dikurangi massa hanger.

3.5 Cara Menganalisis dan Menampilkan Hasil

  Menghitung massa air yang menguap dari kaos kaki (M 1 ) tiap variasi. Massa air yang menguap dari kaos kaki (M 1 ) dapat dihitung dengan Persamaan (3.1).

1 M = MKB – MKK (3.)

  Laju aliran massa udara pada pada saluran masuk ruang pengering ṁ ( udara ) adalah debit udara (Q udara ) dikalikan massa jenis udara ( udara ) sebesar ṁρ 3 1,2 kg/m . Menghitung kemampuan mesin pengering kaos kaki untuk menguapkan massa air (M 2 ) dengan menggunakan massa air (M 2 ) adalah laju aliran massa udara udara pada saluran masuk ruang pengering ( ṁ ) dikalikan massa air yang berhasil diuapkan (Δw) dikalikan 3600 detik.

3.6 Cara Mendapatkan Kesimpulan Dari analisis yang sudah dilakukan akan diperoleh suatu kesimpulan

Kesimpulan merupakan intisari hasil analisis penelitian dan kesimpulan harus menjawab tujuan dari penelitian.

BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

  33 36 250 18,1 35,4 54,930 47,93 33 46,45 43 T Tabel 4.1 Hasil rata-rata pengeringan kaos kaki dengan perasan tangan. 32 35 230 17,6 33,8 46,728 48,0 32 46,9 44 ˚C ˚C ˚C ˚C ˚C ˚C ˚C ˚C Psig Psig 5 T wb T 4 T wb 3 T wb Perbedaan massa 2 T 1 T T komp P evap Evap KompP Suhu udara keluarpengering kaos kaki Suhu udara dalam ruangpengering kaos kaki Suhu udara setelahmelewati kondensor Suhu kering udara setelahmelewati TekananKerja Tabel 4.2 Hasil rata-rata pengeringan kaos kaki dengan perasan mesin cuci.

4.2 Perhitungan

  Massa air yang menguap dari kaos kaki (M 1 ) dapat dihitung dengan Persamaan (3.1). Massa air yang menguap dari kaos kaki (M 1 ) adalah massa kaos kaki basah (MKB) dikurangi massa kaos kaki kering (MKK).

1 M = (MKB) - (MKK)

= (2,27 = 1,30 kgHasil perhitungan untuk metode perasan dengan bantuan mesin cuci dapat dilihat pada Tabel 4.4. Tabel 4.4 Massa air yang menguap dari kaos kaki (M 1 ) Jumlah Massa Massa total awal kaos kaki kaos kaki total awal basah pada menit ke- 0(pasang) kaos kaki Perlakuan keringkg kg Perasan tangan 25 0,97 2,27Perasan mesin cuci 25 0,97 1,09Panas matahari 25 0,97 2,3 Tabel 4.4 Massa air yang menguap dari kaos kaki (M 1 ) Massa airMassa kaos kaki basah setelah mengalami keluar dariproses pengeringan selama t menit, kg kaos kakiselama proses Menit ke - pengeringan 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 Δm, kg 0,17 - -2,12 1,96 1,84 1,66 1,52 1,35 1,2 1,08 0,99 0,95 1,35 b. Suhu kerja kondensor (T kond ) dan suhu kerja evaporator (T evap )Suhu kerja kondensor (T kond ) dan suhu kerja evaporator (T evap ) dapat dicari menggunakan P-h diagram. Dengan diketahui tekanan refrigeran yang masuk kedalam kompresor dan tekanan refrigeran keluar kompresor maka dapat diketahui suhu kerja evaporator dan suhu kerja kondensor : 46 P 1 = 36 Psi x 0,0069 MPa/ Psi = 0,2484 MPa

1 P = 0,2484 + 0,0325 MPa

  Laju aliran massa udarapada saluran masuk ruang pengering ( /kg udara = 0,0144 kg air /kg udara e. Perhitngan laju aliran massa udara pada saluran masuk ruang pengering ( ṁudara ) Laju aliran massa udara pada saluran masuk ruang pengering ( ṁudara ṁudara ) adalah massa air yang diuapkan = ( 0,0272 (Δw) dikalikan 3600 detik. 3600 ṁudara = (M 2 air F ) 49 4 ) Keterangan pada Gambar 4.2 ;Titik A : Kondisi udara luarTitik B : Suhu udara setelah melewati evaporator (T 1 )Titik C : Suhu kerja evaporatorTitik D : Suhu udara setelah melewati kompresor (T 2 ) Titik E : Suhu kerja kondensorTitik F : Suhu udara setelah melewati kondensor (T 3 ) Titik G : Suhu udara masuk lemari pengering (T Titik H : Suhu udara keluar lemari pengering (T = ( w H 5 ) d.

4.3 Pembahasan

  Kondisi udara diposisi setelah melewati evaporator dapat mencapai suhu kering rata Suhu kerja evaporator mampu mengembunkan uap air dari udara yang melewatinya dan kompresor mampu memberikan kenaikan suhu udara yangsemula rata- rata 17,6˚C dari evaporator menjadi 35˚C. Penurunan suhu 52 udara kering disebabkan adanya kalor yang terserap oleh udara yang digunakan untuk memanaskan dan juga untuk menguapkan air yang ada didalam kaos kaki,saat udara meningkatkan dan memanaskan kaos kaki.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  Mesin pengering kaos kaki ini dapat bekerja padasaat ada beban atau ada kaos kaki basah yang dikeringkan dengan suhu kering sekitar 46,6 ˚C dan suhu basah sekitar 33˚C. Pada penelitian selanjutnya lebih baik evaporator dan kondensor pada mesin pengering menggunakan yang baru, agar evaporator dan kondensor dapatbekerja lebih bagus.

Dokumen baru