Benny M. Sibarani : Rancangan Dapur Pelebur Untuk Melebur Kuningan Dan Paduannya Dengan Kapasitas 50kg Untuk Keperluan Industri Sumah Tangga, 2008.
USU Repository © 2009
atau volume bahan bakar. HHV ini sangat berhubungan dengan kebutuhan akan bahan bakar.
Dinyatakan dalam suatu kiloJoule kg ataupun British Thermal Units per – pound – massa. Untuk minyak tanah nilai HHVnya adalah 45940 kJ kg.
Untuk mendapatkan jumlah bahan bakar maka harus diketahui jumlah panas yang terpakai dan yang terbuang. Saat proses peleburan, panas yang
dibutuhkan meliputi : -
Kalor yang dibutuhkan untuk melebur kuningan -
Kalor yang diserap bata -
Kalor yang diserap cawan lebur -
Kalor yang diserap dinding plat samping -
Kalor yang diserap dinding atas -
Laju aliran panas ke cawan lebur -
Laju aliran panas yang keluar melalui dinding dapur samping -
Laju aliran panas yang keluar melalui gas buang -
Laju aliran panas yang keluar melalui penutup atas
3.7.1. Kalor Untuk Melebur kuningan Q
1
Kalor yang dibutuhkan untuk melebur kuningan seperti : -
Q
A
yaitu kalor yang dinaikkan temperatur kuningan padat dari 27
o
C suhu kamar hingga mencapai titik kuningan 888
o
C. -
Q yaitu kalor yang merubah fase kuningan padat mejadi cair kalor latent pada suhu 888
o
C
Benny M. Sibarani : Rancangan Dapur Pelebur Untuk Melebur Kuningan Dan Paduannya Dengan Kapasitas 50kg Untuk Keperluan Industri Sumah Tangga, 2008.
USU Repository © 2009
- Q yaitu kalor yang menaikkan temperatur kuningan cair dari 888
o
C ke temperatur penuangan 978
o
C.
Maka kalor yang dibutuhkan adalah :
2 2
1 1
1
. .
. .
. t
Cp m
h m
t C
m Q
Q Q
Q
al al
p al
C B
A
∆ +
+ ∆
= +
+ =
Dimana ;
1 A
m = Massa kuningan yang akan dilebur
= 50 kg Cp
1
= Panas jenis kuningan padat ..............lit 5 hal 581
= 0,092 kkalkg C
t
1
= Perbedaan suhu dari titik cair kuningan dengan suhu kamar. = 888 - 27
C = 861
C h
= Panas latent kuningan ..........................lit 6 hal 680
= 124 kkal kg Cp
2
= Panas jenis kuningan cair ..........................lit 6 hal 680
= 0,435 kkalkg C
t
2
= Perubahan suhu dari temperatur penuangan ke titik cair = 953-861
C = 92
C Maka kalor untuk melebur kuningan sebesar :
kJ kkal
x x
x x
x Q
60 ,
42639 35
, 10182
92 435
, 50
124 50
861 092
, 50
1
= =
+ +
=
Benny M. Sibarani : Rancangan Dapur Pelebur Untuk Melebur Kuningan Dan Paduannya Dengan Kapasitas 50kg Untuk Keperluan Industri Sumah Tangga, 2008.
USU Repository © 2009
3.7.2. Kalor Yang Diserap Bata Tahan Api Q
2
Bata tahan api yang akan digunakan sebagai alat penyekat panas akan menyerap panas sehingga panas dari ruang bakar hanya sedikit yang akan sampai
ke dinding luar dapur. Suhu tertinggi pada dinding plat luar dapur adalah 45 C.
Tetapi tidak seluruh bata akan menyerap dan menerima panas. Hal ini disebabkan karena kalor yang keluar dari kompor naik ke atas kemudian karena ada plat
penutup atas sehingga laju aliran kalor tersebut tertahan. Panas sebagian akan keluar dari plat atas secara konduksi, sebagian keluar melalui lubang pembuangan
dan sebagian akan merambat keluar dinding, sehingga suhu dinding yang tertinggi adalah pada bagian atas. Pada bagian bawah dinding tidak mengalami
penambahan suhu. Suhu dan laju aliran kalor yang terjadi di dapur dapat dilihat pada Gambar 3.5.
Benny M. Sibarani : Rancangan Dapur Pelebur Untuk Melebur Kuningan Dan Paduannya Dengan Kapasitas 50kg Untuk Keperluan Industri Sumah Tangga, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar 3.5. Suhu dan laju aliran panas yang terjadi di dapur selama proses peleburan
Keterangan dari gambar 3.5. adalah : -
A adalah suhu didalam cawan lebur yang diukur dengan menggunakan thermocouple yaitu 861
C, B adalah suhu pada plat dinding bagian atas yaitu 821
C, C adalah suhu rata-rata pada bata tahan api yaitu 36
C, D adalah suhu di ruang bakar yaitu 973 C serta E adalah suhu
tertinggi pada plat dinding bagian samping yaitu 45 C
- q
1
adalah laju aliran kalor ke dinding samping, q
2
adalah laju aliran kalor yang melalui plat atas dan q
3
yaitu laju aliran kalor yang melalui lubang pembuangan.
Kalor yang diterima bata selama proses peleburan dapat dihitung dengan Q
2
= m
b
. Cp
3
. dt Dimana :
m
b
= Massa bata yang menerima panas Cp
3
= Panas jenis bata .........................lit 5 hal 585
= 0,84 kkalkg C
dt = Perubahan suhu di bata.
Suhu rata-rata bata bagian luar adalah : 27+45 2 = 36
C Suhu rata-rata bata bagian dalam adalah 821
C. Maka suhu rata-rata bata adalah :
Benny M. Sibarani : Rancangan Dapur Pelebur Untuk Melebur Kuningan Dan Paduannya Dengan Kapasitas 50kg Untuk Keperluan Industri Sumah Tangga, 2008.
USU Repository © 2009
821 + 36 2 = 428,5 C
Dengan demikian maka perubahan suhu dt yang terjadi adalah : 428,5 – 27 = 401,5
C
Berat bata yang menerima panas adalah : m = ¼ .
. D
1b 2
– D
db 2
. t
b
. p dimana :
D
1b
= diameter luar bata = 0,9 m
D
db
= diameter dalam bata = 0,5 m
t
b
= tinggi bata yang menerima panas = 0,4 m
= berat jenis bata = 1600 kg m
3
Maka : m
= ¼ . . 0,9
2
– 0,5
2
. 0,4 . 1600 = 281,48 kg
Sehingga banyaknya panas yang diserap bata adalah : Q
2
= 281,48 . 401,5 . 0,84 = 94.931,94 kkal
= 397.537,01 kJ
Benny M. Sibarani : Rancangan Dapur Pelebur Untuk Melebur Kuningan Dan Paduannya Dengan Kapasitas 50kg Untuk Keperluan Industri Sumah Tangga, 2008.
USU Repository © 2009
3.7.3. Panas Yang Diserap Dinding Plat Luar Q
