Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009.
g = percepatan gravitasi 9,8
2
s m
2.6.2 Kecepatan Alir Pipa Hisap
Dengan menggunakan persamaan kountinitas dapat ditentukan kecepatan aliran pada pipa hisap. Kecepatan aliran pada pipa hisap adalah:
Q = V x A Lit. 4, hal 94 2.6
A Q
V =
V =
2
4 d
Q π
Berdasarkan perhitungan rumus diatas maka didapat kecepatan aliran: V
s
= ms Dimana : Q = kapasitas aliran volumetrik
s m
3
V = kecepatan aliran m s A = luas penampang aliran
2
m
2.7 Perpindahan Kalor
Kalor diberikan kepada pengering degan tujuan: 1.
Memanaskan umpan zat padat dan zat cair 2.
Menguapkan zat cair 3.
Memanaskan zat padat sampai suhu akhirnya 4.
Memanaskan uap sampai suhu akhirnya
Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009.
x
Q
•
dx x
Q
+ •
dx
Hal tersebut 1,3, dan 4 biasanya dapat diabaikan terhadap 2. Lit. 3, hal 253 Kalor merupakan bagian terpenting dari proses pengeringan, maka untuk
menghitung laju kalor dapat menggunakan persamaan laju Fourier untuk menghubungkan laju perpindahan kalor keadaan dari volume medan temperatur. Lit.
9, hal 488
Gambar 2.16. Hantaran melalui sebuah mistar yang luasnya berubah-ubah
dx x
x
Q Q
+
=
Lit. 9, hal 488 2.7
Dimana:
x
Q = laju masukan energiperpindahan panas per waktu satuan Js
dx x
Q
+
= laju keluaran energiperpindahan panas per waktu satuan Js Dari persamaan laju fourier,
dx x
x x
x
dx dT
A Q
dx dT
A k
Q
+
=
−
= Lit. 9, hal 489
2.8
Dimana:
Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009.
1
T
2
T kA
L R
=
Q
∗
dT = perubahan temperatur K
dx = jarak m
A = luas permukaan perpindahan kalor
2
m K
= konstanta
Persamaan energi mengatakan kepada kita bahwa fluks kalor adalah konstan, dan bahwa
2 2
= dx
T d
Lit. 9, hal 489 2.9
Gambar 2.17. konduksi melalui sebuah lempeng Lit. 9, hal 489
2.10
Gambar 2.18. rangkaian termal yang bersangkutan dari gambar 2.17 Dimana:
1
T ,
2
T = temperatur awal, temperatur akhir C
o
Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009.
R = ketahanan termal m².
W C
L = panjang ketahanan termal m
Q = Jumlah perpindahan energi sebagai kalor Js
Jika menentukan temperature
1
T dan
2
T pada kedua permukaan lempeng, maka kondisi batas pada T x adalah
T 0 =
1
T T L =
2
T Lit. 9, hal 490 2.11
Pemecahan pers. adalah T =
2 1
C x
C +
Dimana
1
C dan
2
C adalah konstanta- konstanta integrasi yang ditetapkan oleh kondisi- kondisi batas. Dengan menerapakan persamaan 3.1, kita mendapatkan
sehingga T =
1
T +
L T
T
1 2
−
x Lit. 9, hal 490 2.12
Maka distribusi temperature adalah linier melalui lempeng tersebut. Maka fluks kalor q’’ adalah
q =
− L
T T
k
2 1
Lit. 9, hal 490 2.13
maka
2 1
T T
L kA
Aq Q
−
=
= Lit. 9, hal 490
2.14 Untuk menghitung ketahanan termal R thermal resistanse dapat menggunakan pers.
Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009.
R =
kA L
Lit. 9, hal 490 2.15
Dimana kA merupakan konduktivitas termal per luas penampang lampiran 1 dan 2 Maka dapat dituliskan sebagai
Q =
R T
T
2 1
−
Lit. 9, hal 490 2.16
Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009.
BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI
3.1 Bahan Yang Dikeringkan
Bahan yang dikeringkan pada perancanganan alat pengering vakum ini adalah irisan buah pisang dengan ketebalan ± 2 mm.
3.2 Perencanaan Sistem Pemanas dan Pemvakuman
Untuk memanaskan ruang vakum direncanakan sistim pemanas heater menggunakan panas dari api kompor minyak tanah dan besar nyala api dapat
disesuaikan dengan yang diinginkan. Dalam perencanaan pengering vakum ini temperatur ruang vakum saat proses pengeringan berlangsung direncanaka 45 C
, 55 C
dan 55 C .
Untuk memvakumkan ruang vakum digunakan sebuah pompa vakum yang digerakkan oleh motor listrik. Tekanan ruang vakum yang direncanakan adalah -76
cmHg.
3.3 Spesifikasi Perencanaan
Bahan yang dikeringkan : Irisan buah pisang
Dimensi ruang pengering : P = 40 cm, L = 40 cm, T = 40 cm.
Sumber kalor : Kompor minyak tanah.
Tekanan : Maks. -76 cm Hg.
Kategori