24
4.3.3 Perancangan prototipe pengering ERK
Dalam melakukan perancangan prototipe pengering ERK dibutuhkan beberapa parameter yang berkaitan dengan kinerja prototipe
yaitu antara lain : jenis produk, kapasitas produk, kadar air awal dan akhir, dan suhu pengeringan. Jenis produk yang akan digunakan dalam
perancangan ini adalah cengkeh. Untuk mencegah menguapnya minyak cengkeh dalam proses
pengeringan maka pengeringan cengkeh perlu dilakukan pada suhu optimum 55
o
C dan suhu maksimum yang diijinkan 60
o
C. Proses pengeringan bertujuan untuk menurunkan kadar air rata-rata bunga
cengkeh setelah dipanen dari kadar air 70 basis basah menjadi kadar air 14 basis basah agar aman dari jamur dan bakteri Argo, 1984.
Performansi alat pengering ERK secara teknis meliputi : iradiasi surya, laju pengeringan, kadar air, energi surya dan listrik yang diterima
alat pengering, panas yang digunakan untuk menaikkan suhu dan menguapkan air bahan, efisiensi pengeringan dan energi spesifik
pengeringan. Penurunan kadar air produk selama proses pengeringan dihitung
berdasarkan : Kadar air bb =
100
tan
x m
m m
pada air
air
+ …………………………. 17
Kadar air bk = 100
tan
x m
m
pada air
……………………………….. 18 Laju pengeringan
Laju pengeringan produk : t
M M
dt dM
t o
Λ −
= …..……………………………………………. 19
Energi untuk pengeringan kJ terdiri dari : a.
Energi panas dari iradiasi surya t
A I
Q
C IR
IR
6 .
3 =
………………………………………………….20
25 b.
Energi panas radiator t
T T
UA Q
r RD
RD RD
6 .
3 −
= ………………………….………… 21
Total energi panas yang dikandung dalam udara pengering
RD IR
E
Q Q
Q +
= ……………………………………………… 22
c. Energi listrik untuk kipas dan pompa air
Pkt Q
L
6 .
3 =
…………………………………………………. 23 Kebutuhan energi untuk pengeringan produk kJ terdiri dari :
a. Panas yang digunakan untuk menaikkan suhu bahan
Pkt M
C
o pp
6 .
3 034
. 837
. +
= .……………………...…………. 24
Siebel, 1982
1 init
mak pp
o l
T T
C m
Q −
= ….……………………………… 25
b. Panas yang digunakan untuk menguapkan air bahan 386
. 2
503 .
2
p
T Hfg
− =
………………………………………….. 26 57
. 65
1 .
≤ ≤
C T
o
Brooker, 1982 Hfg
m Q
u
.
2
= ………………………...………………… 27
Energi total untuk menaikkan suhu bahan dan energi penguapan bahan Q
D
, kJ
2 1
Q Q
Q
D
+ =
.. ………………………………………… 28 Efisiensi pengeringan
a. Efisiensi sistem pengering
100 x
Q Q
S D
S
= η
.. ………………………………………. 29 b.
Energi spesifik pengering mu
Q
S T
= η
…………..………………………………. 30
26
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Simulasi Model Pengering dengan Gambit 5.1.1.
Bentuk domain 3D model pengering
Bentuk domain 3D ruang pengering diperoleh dari proses pembentukan geometri ruang pengering menggunakan software Gambit 2.2.30. Domain adalah
bentuk dasar bangunan pengering dengan kondisi batas pada dinding, atap, lantai, inlet, outlet, radiator, fan dan rak-rak pengering.
Pembentukan grid ruang pengering dengan nilai 50 mm, karena ukuran terkecil yang membentuk ruang pengering yaitu 50 mm yang terletak pada inlet
dengan ukuran 50 mm x 200 mm. Pembentukan grid ini menggunakan TetHybrid yang berarti aliran fluida akan melalui jaringan mengikuti bentuk ruang
pengeringnya dan jaringan tersebut dapat berbentuk segitiga, segiempat, segilima, ataupun segienam sesuai bentuk ruang pengeringnya. Bentuk simulasi domain
utama model pengering serta grid ruang pengering untuk 6 skenario terdapat pada Gambar 7.
Skenario 1
Skenario 2 Domain
Grid domain
Domain Grid domain
Kategori