PERANCAGAN PENGERING TEMBAKAU KAPASITAS 100 KG/PROSES

1

BAB I
PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan zaman yang semakin maju yang segalanya
dapat dilakukan dengan alat bantu atau alat elektronik, sehingga hal ini mendorong
manusia untuk selalu mencari cara yang termudah untuk melakukan pekerjaan yang
sulit. Salah satunya adalah inovasi merancang alat pengering tembakau. Seperti
yang kita pahami, Tembakau adalah salah satu hasil bumi yang sangat
menguntungkan apabila di produksi, baik dari skala perkebunan besar atau
perkebunan rakyat yang menjalin kerja sama dengan pabrik rokok. Selain bertujuan
untuk meningkatkan pendapatan petani dan meningkatan eksport, pemenuhan
kebutuhan bahan baku industri dalam negeri. Era baru pertanian ke depan
menghendaki orientasi pada pencapaian nilai tambah, pendapatan, serta
kesejahteraan petani sebagai acuan utama dalam pembangunan pertanian melalui
peningkatan dalam usahatani (Hafsah, 2003)
Tanaman tembakau tersebar di seluruh Nusantara dan mempunyai kegunaan
yang sangat banyak terutama untuk bahan baku pembuatan rokok. Di dalam daun
tembakau terdapat kandungan alkaloid nikotin yang dapat digunakan sebagai

insektisida, sebagai obat luka dan sebagai zat pewarna alami contohnya zat pewarna
baju (Santosa, 2007)
.

Melihat peminat tembakau yang sangat banyak dinusantara dan permintaan

pasar yang tak pernah sepi. Pengembangan produksi tembakau di samping
ditujukan untuk memenuhi kebutuhan ekspor juga untuk memenuhi kebutuhan

1

2

dalam negeri, terutama industri-industri rokok. Sebagian besar hasil perkebunanperkebunan rakyat ditujukan untuk pemenuhan kebutuhan industri-industri rokok
dalam negeri karena besarnya permintaan produk hasil olahan tembakau. Untuk
mengolah tembakau yang siap untuk dinikmati banyak langkah yang harus
dilakukan, salah satunya adalah mengeringkan daun tembakau tersebut. Untuk
mengeringkan daun Tembakau dapat menggunakan 2 cara, yaitu dengan cara
konvesional dengan menjemur daun tembakau di bawah sinar matahari dan dengan
cara mengeringkan dengan menggunakan alat pengering. Masalahnya yang sering

dikeluhkan oleh para petani tembakau adalah jika menggunakan sinar matahari,
memakan waktu yang cukup lama apalagi bila saat musim hujan yang kurang
mendapatkan sinar matahari pasti akan membuat daun tembakau tidak kering
merata (Dhanang, 2012).
Kerugian para petani umumnya disebabkan oleh kurangnya pemanfaatan
teknologi dalam mengelola hasil pertaniaan. Kebanyakan petani mengadalkan sinar
matahri dalam proses pengeringan, sudah tentu hal ini tidak bisa dilakukan pada
saat musim penghujan. Mengingat hal ini perlu ada suatu alat yang mampu
mengeringkan tembakau walaupun pada saat musim penghujan seperti ini.
Sehunbungan dengan hal tersebut maka penyusun mencoba merencanakan
suatu alat pengering tembakau yang dapat membantu petani untuk tetap
berproduksi walaupun pada saat musim penghujan yang cuacanya tak menentu
yang mengganggu proses produksi dan dapat juga meningkatkan hasil produksi.

3

I.2 Rumusan Masalah
Dari permasalahan yang di uraikan pada latar belakang diatas, maka
rumusan masalah dapat diambil adalah :
1. Berapa besar beban pemanas dalam proses pengeringan ?

2. Bagaimana dimensi dan gambar dari pengering tembakau yang
direncanakan?
I.3 Tujuan Perancangan
Dari rumusan masalah diatas, maka tujuan perancangan ini adalah.
1. Untuk mendapatkan besarnya beban pemanas dalam proses pengeringan
2. Untuk mendapatkan dimensi komponen dan gambar dari alat pengering
tembakau.
I.4 Manfaat Perancangan
Manfaat dari perancangan alat penegering tembakau ini adalah :
1. Meningkatkan hasil kualitas produksi olahan daun tembakau
2. Mempermudah para petani tembakau dalam proses pengeringan tembakau
tampa harus memikirkan cuaca yang berubah- ubah
3. Bermanfaat untuk masyarakat luas dan produsen rokok rumahan
I.5 Batasan Masalah
Mengingat luasnya pembahasan dalam perancangan pengering ini maka
perlu adanya pembatasan masalah sebagai berikut :
1. Tidak menghitung komponen utama heater dan blower yang di gunakan
2. Pemilihan type blower
3. Jenis alat yang di rancang berupa pengering type screw dryer
4. Perhitungan beban pemanas dalam ruang pengering


PERANCAGAN PENGERING TEMBAKAU
KAPASITAS 100 KG/PROSES

TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana (S-1) Teknik Mesin

Disusun Oleh :
M.RANGGA ANUGRAH
NIM : 201110120311117

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
i


ii

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

PERANCANGAN PENGERING TEMBAKAU
KAPASITAS 100 KG/PROSES

Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin

Disusun Oleh :
Nama

: M. RANGGA ANUGRAH

Nim


: 201110120311117

Telah diperiksa, disetujui dan disahkan oleh :

iii

iv
iv

v
v

SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT

Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama

:

M. RANGGA ANUGRAH


NIM

:

201110120311117

Tempat / Tanggal Lahir

:

Bima, 08 maret 1993

Fakultas / Jurusan

:

Teknik / Teknik Mesin

Menyatakan

“PERANCANGAN

bahwa

karya

ilmiah

PENGERING

atau

skripsi

TEMBAKAU

ini

yang


berjudul

KAPASITAS

100

KG/PROSES” adalah bukan karya tulis orang lain baik sebagia maupun keseluruhan
kecuali dalam bentuk kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenar – benarnya. Jika terbukti
melanggar, penulis siap menerima sanksi akademik yang berlaku di Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang.

vi

ABSTRAK

Tembakau adalah salah satu hasil bumi yang sangat menguntungkan apabila
di produksi, Seiring dengan perkembangan zaman yang semakin maju yang segalanya
dapat dilakukan dengan alat bantu atau alat elektronik, maka dirancang sebauh alat
pengering tembakau yang berkapasitas 100kg/proses. Sistem pengeringan daun

Tembakau dapat menggunakan 2 cara, yaitu dengan cara konvesional

dengan

menjemur daun tembakau di bawah sinar matahari dan dengan cara mengeringkan
dengan menggunakan alat pengering.
Dalam merancang alat pengering terlebih dahulu harus di ketahui kadar air
dalam tembakau yaitu sekitar 85%, dan yang akah di turunkan dalam proses
pengeringan ini akan menjadi sekitar 10 %. Dalam proses pengerigan konvesional
dengan matahari diperlukan waktu sekitar 3-4 hari dengan suhu rata- rata 27oC dengan
menggunakan alat pengering yang di rancang dapat mengurangi waktu pengeringan
tersebut menajadi lebih efisiensi.
Dari perancangan yang telah dilakukan didapatkan dimebsi tabung pengering
diemeter 0,61 m, panjang 2 m dan tinggi 1,5 meter. Waktu dibutuhkan dalam sekali
pengeringan adalah 2 jam, dan jumlah pulley yang akan digunakan berjumlah 4 pulley
diameter pulley 1 (D1) = 50 mm, D2 = 200 mm, D3= 50 mm, D4=235 ≈250 mm,
didapat putaran poros pengaduk = 50 rpm dengan putaran motor 940 rpm dengan daya
motor 2,5 hp.
Kata Kunci : pengering, tembakau, mesin pengering tembakau


vii

ABSTRACT

The improvement of tobacco dryer machine is essential since tobacco is one
of promising crops which has been produced until now. This study was conducted to
design a tobacco dryer machine with capacity of 100kg/process.
Tobacco water content will be reduced from 85% to 10% by the drying process
which is more efficient by using tobacco dryer machine than conventional drying
process which took 3-4 days with 27oC temperature in average.
The result of the design showed that the diameter of tube dryer dimension is
0,61 m, 2 m length, and 1,5 m height. The required time of drying process is two hours
with the amount of 4 pulleys in different diameters; diameter of pulley 1 (D1) = 50 mm,
D2 = 200 mm, D3= 50 mm, D4=235 ≈250 mm which resulted in 50 rpm of stirrer with
940 rpm rotation motor by 2,5 hp power of the motor.

Keywords: Dryer, Tobacco, Tobacco Dryer Machine

viii

KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-Nya Tugas Akhir ini
dapat terselesaikan. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada
junjungan Nabi Besar Muhammad SAW dan keluarga, sahabat, serta pengikutnya
hingga akhir zaman.
Selanjutnya penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat
bagi banyak pihak . Tugas Akhir ini dapat terwujud atas bantuan, bimbingan serta
dukungan dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tuaku tercinta, yang jasa-jasa mereka tidak dapat terwakilkan
dengan tulisan dan terima kasih buat kakak saya Mawar dan Adik saya Fayakun
yang selalu mendukung saya.
2. Ir. Herry Suprianto. MT. dan Ir. Mulyono, MT. yang telah dengan sabar
membimbing penulis dalam menempuh perkuliahan serta penyusunan Tugas
Akhir.
3. Seluruh dosen Teknik mesin yang telah sabar membimbing penulis selama
masa kuliah.
4. Teman - Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 kelas C terima kasih
semuanya,terutama buat teman teman saya ari, yuda, lendra yang telah memberi
dukungan. Semoga teman yang lain cepat menyusul
5. Teman – Teman seperjuangan saya dari kota kelahiran semoga cepat menyusul
nita, dian abim, riski, intan, nurul dan anisa. Jangan lama- lama ya ingat umur
6. Terima kasih banyak atas semua doa dan dukungan buat kalian semua yang
telah terus mendukung saya, (suwun sing akeh)
Kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan. Penulis berharap
Tugas Akhir ini berguna bagi semua pihak agar dapat hasil yang baik
Wassalamu’alaikum Wr.Wb
Malang, 24 agustus 2015
Penulis
ix

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ....................................................................................

i

POSTER ....................................................................................................

ii

LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................

iii

LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI ...............................................

iv

SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ........................................

v

ABSTRAKSI INDONESIA .....................................................................

vi

ABSTRAKSI ENGLISH .........................................................................

vii

KATA PENGANTAR ..............................................................................

viii

DAFTAR ISI .............................................................................................

ix

DATAR TABEL .......................................................................................

xi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................

xii

BAB I

BAB II

PENDAHULUAN ....................................................................

1

I.1

Latar Belakang .................................................................

1

I.2

Rumusan Masalah ............................................................

3

I.3

Tujuan Penulisan ..............................................................

3

I.4

Manfaat Penulisan ............................................................

3

I.5

Batasan Masalah ...............................................................

3

TINJAUAN PUSTAKA ..........................................................

4

II.1 Pengertian Secara Umum .................................................

4

II.2 Alat Pengering Buatan .....................................................

4

II.3 Prinsip Kerja Pengering ...................................................

10

II.4 Faktor Yang Mempengaruhi Pengeringan .......................

10

II.5 Pengaruh Suhu Pada Proses Pengering ............................

11

II.6 Kadar Air Bahan ..............................................................

12

II.7 Kalor .................................................................................

12

x

II.8 Proses Perpindahan Kalor .................................................

14

II.9 Koefisien Perpidahan Panas Menyeluruh .........................

18

II.10 Fan (Kipas) .......................................................................

19

II.11 Elemen Pemanas ..............................................................

21

II.12 Tembakau .........................................................................

24

BAB III METODE PERANCANGAN .................................................

26

III.1 Metode Pengumpulan Data ..............................................

26

III.2 Konsep Rancangan ...........................................................

26

III.3 Cara Kerja Mesin .............................................................

26

III.4 Variabel Yang Diamati ....................................................

27

III.5 Kapasitas Mesin Pengering ..............................................

28

III.6 Komponen Yang Akan Digunakan ..................................

28

III.7 Perhitungan Perancangan .................................................

29

III.8 Diagram Alir Perancangan ................................................

30

BAB IV PERHITUNGAN PERANCANGAN .....................................

31

IV.1 Data Perancangan ............................................................

31

IV.2 Perhitungan Dimensi Ruang ............................................

31

IV.3 Perhitungan Beban Kalor Ruang Pengering ....................

33

IV.4 Perhitungan Beban Ruang Pengering .............................

36

IV.5 Kecepatan Massa Udara Dalam Ruang Pengering ..........

37

IV.6 Perhitungan Penyangah Tabung Pengering ....................

38

IV.7 Perhitungan Pulley ..........................................................

41

IV.8 Poros Pengaduk ................................................................

43

IV.9 Perhitungan Diameter Poros ............................................

44

IV.10 Perancangan Daya Motor .................................................

46

KESIMPULAN DAN SARAN ................................................

48

V.1 Kesimpulan ......................................................................

48

BAB V

xi

V.2 Saran .................................................................................

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xii

48

DAFTAR GAMBAR

Hal
Gambar 2.1

Pengering Talam .................................................................

7

Gambar 2.2

Pengering Menara ..............................................................

7

Gambar 2.3

Pengering Putar ....................................................................

8

Gambar 2.4

Pengering Film Tipis ............................................................

9

Gambar 2.5

Pengering Tromol .................................................................

10

Gambar 2.6

Laju Perpindahan Panas Secara Konduksi ...........................

14

Gambar 2.7

Laju Perpindahan Panas Secara konveksi ............................

17

Gambar 2.8

Laju Perpindahan Panas Secara konveksi ............................

17

Gambar 2.9

Laju Perpindahan Panas Secara Radiasi...............................

18

Gambar 2.10 Mekanisme Pompa ..............................................................

20

Gambar 2.11 Elemen Pemanas ..................................................................

23

Gambar 2.12 Hubunngan Antara Daya Tegangan ....................................

24

Gambar 2.13 Tembakau .............................................................................

25

Gambar 3.1 Konsep Mesin Pengering .......................................................

26

Gambar 3.2 Diagram Alir ..........................................................................

30

Gambar 4.1 Transmisi Pulley Reducer ......................................................

41

Gambar 4.2 Gaya Yang Bekerja Pada Poros .............................................

43

Gambar 4.3 Sistem Transmisi Pulley .........................................................

46

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Adnindita, K. 2011. Budidaya Tanaman Tembakau
Anonym, 2014. Makalah Panen dan Pasca Panen,
http://harnoblog.blogspot.com/2012/10/ penanganan-pasca-panen-pada.
Arta Budi, Sandi. 2006. Tabel massa jenis dan berat jenis.
Dhanang, 2012. Pengeringan tembakau rajangan
Hafsah. 2003. Pembangunan Pertanian Melalui Peningkatan Dalam Usahatani

Hanum, C. 2008. Teknik Budidaya Tanaman. Departemen Pendidikan Nasional,
Jakarta.
Holman, JP. 1995 Perpindahan kalor. Jakarta : Erlangga.
Purnomo, Hari. 1995. Aktivitas Air dan Peranannya dalam Pengawetan Pangan.
Santosa, 2007. Pasca Panen Tembakau
Suharto, Ir. 1991. Teknologi Pengawetan Pangan. Jakarta : Rineka Cipta.
Sularso. 1983. Dasar perencanaan dan pemilihan elemen mesin, Jakarta : Pradnya
Paramita
Taib ,G., Sa’id ,E..G. , Wiraatmaja, S.1988. Operasi Pengeringan Pada Pengolahan
Hasil Pertanian.Jakarta: Mediyatama Sarana Perkasa.
Warren L. McCabe, Julian C. 1990. Operasi teknik kimia jilid 1 , Jakarta : Erlangga.

xiv
48