Desain dan Pengujian Kipas Sentrifugal untuk Alat Pengering Tipe Bak

"Demi masa. Sesur~ggulznyanuznusia ilu benar-benar beracia dalnm kerugian, kecuali orang-orang
yang beriman dan nasehat menasehati supaya memati kebenamn dan nasehat menasehati supaya
menepati kesabaran."
Q S . A1 'Ashr ayat 1-3)

Terunluk yang lercinta
Zbu, Bapak, Samsudin
dan yang tersayang
Amin, Pardi, Thti dan Agus

DESAlN DAN PENGUJIAN
KIPAS SENTRIFUGAL

Oleh
S A M S U R I
F 26.0624

1 9 9 3
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R


Samsuri . F 260624. Disain dan Pengujian Kipas Sentrifugal Untuk Alat Pengering Tipe Bak. Dibawah Bimbingan Dr Ir. H. Atjeng M. Syarief, M S A E

.

Padi (Orizae sativa L.) merupakan komoditas pertanian yang penting bagi bangsa Indonesia.

Selain komo-

ditas ini merupakan bahan makanan pokok bagi bangsa
Indonesia, padi sampai saat ini mempunyai nilai ekonomi
yang cukup tinggi bila dibandingkan dengan hasil pertanian lainnya.
Peningkatan produksi padi hampir dua kali lipat
sejak tahun 1968 sampai 1982.

Pada tahun 1968 produksi

padi hanya 11,67 juta ton, sedangkan pada tahun 1932
produksinya mencapai 23,80 juta ton (Barret dan Darmadjati, 1985).


Peningkatan ini dikarenakan para petani

sudah menggunakan teknologi kimia dan biologi dalam
budidaya tanaman padi, yaitu berupa penggunaan varietas
baru yang tahan terhadap serangan hama dah mempunyai
umur pendek.
Salah satu tahap dalam penanganan pasca panen
hasil pertanian adalah pengeringan.

Proses pengeringan

perlu dilakukan dengan benar dan baik.

Pengeringan

biji-bijian dapat dilakukan secara alami dan buatan.

Ada beberapa alat pengering buatan yang pernah
dicoba di Indonesia, yaitu alat pengering tipe bak
,Lister, Surya pala, box drier, Kolom, Kolektor surya

dan

alat pengering

tipe LSU

(Louisiana State

Unversity) .
Tujuan dari penelitian ini adalah menguji performansi kipas sentrifugal dengan sudut sudu melengkung ke
depan sehingga dapat mengetahui kondisi operasi kipas
yang optimum untuk digunakan pada alat pengering tipe
bak .
Performansi kipas disajikan dalam bentuk tabel dan
kurva.

Kurva performansi kipas yang didapatkan untuk

tiap tingkat kecepatan putaran poros kipas mempunyai
bentuk yang sama, yaitu kurva tekanan total (tekanan

statik) semakin lama semakin menurun, sedangkan "brake
horse power" mula-mula naik kemudian menurun.

Pada

tenaga aliran udara dan efisiensi total semakin meningkat dengan meningkatnya volume aliran udara.
Karakteristik kipas menunjukkan bahwa semakin
tinggi kecepatan putaran poros kipas maka volume aliran
udara, tekanan total dan tekanan statik kipas, tenaga
aliran udara, "brake horse power" dan efisiensi akan
meningkat.

Pengeringan gabah dengan alat pengering tipe bak
dengan udara pengering mengalami pemanasan pada volume
aliran udara 1,152 m3/detik, dapat menurunkan kadar air
dari 24

%

bb (31,6 % bk) menjadi 14


%

bb (16,3 % bk)

selama 17 jam.
Aplikasi kipas untuk menggerakkan udara pada alat
pengering tipe bak akan beroperasi pada putaran 1 694
rpm dengan kondisi tekanan 1 632 Pascal, laju aliran
udara 0,800 m3/detik dan daya 3 473 watt, sehingga
digunakan motor listrik berkekuatan 5 Hp.
Analisa ekonomi menunjukkan biaya pengeringan
gabah untuk menurunkan kadar air awal 31,G % bk menjadi
16, 3 % bk adalah Rp 16,51/kg dan layak dikembangkan
dengan BC ratio 1,024.

DESAIN DAN PENGUJIAN
KIPAS SEWRIFUGAL
UNTUK ALAT PENGERING TIPE BAK


SKRIPSI
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKONOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Mekanisasi Pertaniaii
Fakultas Teknoiogi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh :
SAMSURI
F. 260624

1993
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI P E R T A W

DESAIN DAN PENGUJIAN

KDPAS SENTRIFUGAL
UNTUK ALAT PENGERING TIPE BAK

SKRIPSI
sebagai salah satu syarat untuk rnerneperoleh gelar

SARJANA TEMNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Mekanisasi Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh :
SAMSURI

DR. H. Atjeng M. Syarief , MSAE
Dosen Pembimbing

KATA PENGANTAR


Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh S.W.T
karena hanya dengan Rahmat dan Karunia-Nya skripsi ini
dapat terselesaikan.
Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan
rasa terima kasih sebesar-besarnya kepada :
1.

Dr. Ir. H. Atjeng M. Syarief, MSAE sebagai Dosen

Pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan
selama penulisan.
2.

Ir. M. Yamin dan Ir. Putiati MApp.Sc. sebagai dosen
penguji .

3.

M. Arif Mustofa, Sutjipto Susilo dan Sukatma sebagai tim sekerja dalam melaksanakan penelitian.


4.

Serta semua pihak yang telah memberikan bantuan
selama penulisan.
Seperti pepatah mengatakan 'Tiada Gadinq Yanq Tak

Retak' demikian juga penulisan ini masih jauh dari
sempurna,

penulis harapkan kritik dan saran untuk

perbaikan tulisan selanjutnya.

Akhirnya mudah-mudahan

tulisan ini banyak manfaatnya bagi yang memerlukan.

Bogor,

Oktober 1993


DAFTAR IS1

halaman

...................................
IS1 .......................................
GAMBAR ....................................

KATA PENGANTAR
DAFTAR
DAFTAR

i
ii
V

.................................. vi
.................................... viii


DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
DAFTAR SIMBOL
I.

.

.

ix

PENDAHULUAN
A
B.

I1

....................................

LATAR BELAKANG ........................... 1
TUJUAN PENELITIAN ........................ 4

TINJAUAN PUSTAKA

A.

SISTEM PENGERINGAN .......................
1
Arti Pengeringan .....................
2 . Proses Penqeringan ...................
3 . Kadar Air ............................
4
Udara Penqering ......................

.

.

B.

C.

D

.

5
5
6
10

12

KIPAS ....................................
1
Tipe Kipas ...........................
2
Teori Menqenai Kipas .................
3
Pemilihan Kipas ......................

14

PEMANASAN UDARA PENGERING ................
1 . Teori Pembakaran .....................
2 . Pemanas ..............................
3 . Jenis-Jenis Alat Pemanas .............

21
21
23
24

.
.
.

14
16
19

MOTOR PENGGERAK DAN SISTEM PENYALURAN
TENAGA ................................... 27

1.
2

E.
I11.

.

Motor Listrik ...................... 27
Sistem Penyaluran Tenaga . . . . . . . . . . . 28

ALAT PENGERING TIPE BAK

................. 29

METODE PENELITIAN

................. 31
B . METODE PENGUJIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
C . BAHAN DAN ALAT .......................... 34
1 . Bahan ............................... 34
2 . Alat dan Instrumen .................. 34
D . ANALISA DATA ............................ 37
1. Volume Aliran Udara . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2 . Menentukan Tekanan Total dan ........
Tekanan Kecepatan Kipas . . . . . . . . . . . . . 41
3 . Tekanan Statik pada Kipas ........... 43
4 . Tenaga Aliran Udara ................. 44
5 . Efisiensi ........................... 44
E . WAKTU DAN TEMPAT ........................ 45

A.

IV .

METODE PENENTUAN KIPAS

HASIL DAN PEMBAHASAN
A.

B.

PERFORMANSI KIPAS .......................
1. Volume Aliran Udara .................
2 . Tekanan Statik dan Tekanan ..........
Total Kipas .........................
3 . Tenaga Aliran Udara dan .............
"brake horse power" .................
4 . Efisiensi Total ....................

46
49
52

55
58

PENGGUNAAN KIPAS PADA ALAT PENGERING
TIPE BAK ................................ 60
1. Biaya Pembuatan Komponen Mekanik ..... 60
2
Pengeringan Gabah .................. 61

.

"Demi masa. Sesur~ggulznyanuznusia ilu benar-benar beracia dalnm kerugian, kecuali orang-orang
yang beriman dan nasehat menasehati supaya memati kebenamn dan nasehat menasehati supaya
menepati kesabaran."
Q S . A1 'Ashr ayat 1-3)

Terunluk yang lercinta
Zbu, Bapak, Samsudin
dan yang tersayang
Amin, Pardi, Thti dan Agus

DESAlN DAN PENGUJIAN
KIPAS SENTRIFUGAL

Oleh
S A M S U R I
F 26.0624

1 9 9 3
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R

Samsuri . F 260624. Disain dan Pengujian Kipas Sentrifugal Untuk Alat Pengering Tipe Bak. Dibawah Bimbingan Dr Ir. H. Atjeng M. Syarief, M S A E

.

Padi (Orizae sativa L.) merupakan komoditas pertanian yang penting bagi bangsa Indonesia.

Selain komo-

ditas ini merupakan bahan makanan pokok bagi bangsa
Indonesia, padi sampai saat ini mempunyai nilai ekonomi
yang cukup tinggi bila dibandingkan dengan hasil pertanian lainnya.
Peningkatan produksi padi hampir dua kali lipat
sejak tahun 1968 sampai 1982.

Pada tahun 1968 produksi

padi hanya 11,67 juta ton, sedangkan pada tahun 1932
produksinya mencapai 23,80 juta ton (Barret dan Darmadjati, 1985).

Peningkatan ini dikarenakan para petani

sudah menggunakan teknologi kimia dan biologi dalam
budidaya tanaman padi, yaitu berupa penggunaan varietas
baru yang tahan terhadap serangan hama dah mempunyai
umur pendek.
Salah satu tahap dalam penanganan pasca panen
hasil pertanian adalah pengeringan.

Proses pengeringan

perlu dilakukan dengan benar dan baik.

Pengeringan

biji-bijian dapat dilakukan secara alami dan buatan.

Ada beberapa alat pengering buatan yang pernah
dicoba di Indonesia, yaitu alat pengering tipe bak
,Lister, Surya pala, box drier, Kolom, Kolektor surya
dan

alat pengering

tipe LSU

(Louisiana State

Unversity) .
Tujuan dari penelitian ini adalah menguji performansi kipas sentrifugal dengan sudut sudu melengkung ke
depan sehingga dapat mengetahui kondisi operasi kipas
yang optimum untuk digunakan pada alat pengering tipe
bak .
Performansi kipas disajikan dalam bentuk tabel dan
kurva.

Kurva performansi kipas yang didapatkan untuk

tiap tingkat kecepatan putaran poros kipas mempunyai
bentuk yang sama, yaitu kurva tekanan total (tekanan
statik) semakin lama semakin menurun, sedangkan "brake
horse power" mula-mula naik kemudian menurun.

Pada

tenaga aliran udara dan efisiensi total semakin meningkat dengan meningkatnya volume aliran udara.
Karakteristik kipas menunjukkan bahwa semakin
tinggi kecepatan putaran poros kipas maka volume aliran
udara, tekanan total dan tekanan statik kipas, tenaga
aliran udara, "brake horse power" dan efisiensi akan
meningkat.

Pengeringan gabah dengan alat pengering tipe bak
dengan udara pengering mengalami pemanasan pada volume
aliran udara 1,152 m3/detik, dapat menurunkan kadar air
dari 24

%

bb (31,6 % bk) menjadi 14

%

bb (16,3 % bk)

selama 17 jam.
Aplikasi kipas untuk menggerakkan udara pada alat
pengering tipe bak akan beroperasi pada putaran 1 694
rpm dengan kondisi tekanan 1 632 Pascal, laju aliran
udara 0,800 m3/detik dan daya 3 473 watt, sehingga
digunakan motor listrik berkekuatan 5 Hp.
Analisa ekonomi menunjukkan biaya pengeringan
gabah untuk menurunkan kadar air awal 31,G % bk menjadi
16, 3 % bk adalah Rp 16,51/kg dan layak dikembangkan
dengan BC ratio 1,024.

DESAIN DAN PENGUJIAN
KIPAS SEWRIFUGAL
UNTUK ALAT PENGERING TIPE BAK

SKRIPSI
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKONOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Mekanisasi Pertaniaii
Fakultas Teknoiogi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh :
SAMSURI
F. 260624

1993
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI P E R T A W

DESAIN DAN PENGUJIAN
KDPAS SENTRIFUGAL
UNTUK ALAT PENGERING TIPE BAK

SKRIPSI
sebagai salah satu syarat untuk rnerneperoleh gelar

SARJANA TEMNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Mekanisasi Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh :
SAMSURI

DR. H. Atjeng M. Syarief , MSAE
Dosen Pembimbing

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh S.W.T
karena hanya dengan Rahmat dan Karunia-Nya skripsi ini
dapat terselesaikan.
Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan
rasa terima kasih sebesar-besarnya kepada :
1.

Dr. Ir. H. Atjeng M. Syarief, MSAE sebagai Dosen

Pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan
selama penulisan.
2.

Ir. M. Yamin dan Ir. Putiati MApp.Sc. sebagai dosen
penguji .

3.

M. Arif Mustofa, Sutjipto Susilo dan Sukatma sebagai tim sekerja dalam melaksanakan penelitian.

4.

Serta semua pihak yang telah memberikan bantuan
selama penulisan.
Seperti pepatah mengatakan 'Tiada Gadinq Yanq Tak

Retak' demikian juga penulisan ini masih jauh dari
sempurna,

penulis harapkan kritik dan saran untuk

perbaikan tulisan selanjutnya.

Akhirnya mudah-mudahan

tulisan ini banyak manfaatnya bagi yang memerlukan.

Bogor,

Oktober 1993

DAFTAR IS1

halaman

...................................
IS1 .......................................
GAMBAR ....................................

KATA PENGANTAR
DAFTAR
DAFTAR

i
ii
V

.................................. vi
.................................... viii

DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
DAFTAR SIMBOL
I.

.

.

ix

PENDAHULUAN
A
B.

I1

....................................

LATAR BELAKANG ........................... 1
TUJUAN PENELITIAN ........................ 4

TINJAUAN PUSTAKA

A.

SISTEM PENGERINGAN .......................
1
Arti Pengeringan .....................
2 . Proses Penqeringan ...................
3 . Kadar Air ............................
4
Udara Penqering ......................

.

.

B.

C.

D

.

5
5
6
10

12

KIPAS ....................................
1
Tipe Kipas ...........................
2
Teori Menqenai Kipas .................
3
Pemilihan Kipas ......................

14

PEMANASAN UDARA PENGERING ................
1 . Teori Pembakaran .....................
2 . Pemanas ..............................
3 . Jenis-Jenis Alat Pemanas .............

21
21
23
24

.
.
.

14
16
19

MOTOR PENGGERAK DAN SISTEM PENYALURAN
TENAGA ................................... 27

1.
2

E.
I11.

.

Motor Listrik ...................... 27
Sistem Penyaluran Tenaga . . . . . . . . . . . 28

ALAT PENGERING TIPE BAK

................. 29

METODE PENELITIAN

................. 31
B . METODE PENGUJIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
C . BAHAN DAN ALAT .......................... 34
1 . Bahan ............................... 34
2 . Alat dan Instrumen .................. 34
D . ANALISA DATA ............................ 37
1. Volume Aliran Udara . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2 . Menentukan Tekanan Total dan ........
Tekanan Kecepatan Kipas . . . . . . . . . . . . . 41
3 . Tekanan Statik pada Kipas ........... 43
4 . Tenaga Aliran Udara ................. 44
5 . Efisiensi ........................... 44
E . WAKTU DAN TEMPAT ........................ 45

A.

IV .

METODE PENENTUAN KIPAS

HASIL DAN PEMBAHASAN
A.

B.

PERFORMANSI KIPAS .......................
1. Volume Aliran Udara .................
2 . Tekanan Statik dan Tekanan ..........
Total Kipas .........................
3 . Tenaga Aliran Udara dan .............
"brake horse power" .................
4 . Efisiensi Total ....................

46
49
52

55
58

PENGGUNAAN KIPAS PADA ALAT PENGERING
TIPE BAK ................................ 60
1. Biaya Pembuatan Komponen Mekanik ..... 60
2
Pengeringan Gabah .................. 61

.