PERANCANGAN MESIN PENGERING PAKAIAN KAPASITAS 15 KG / PROSES BERBAHAN BAKAR LPG

PERANCANGAN MESIN PENGERING PAKAIAN
KAPASITAS 15 KG / PROSES
BERBAHAN BAKAR LPG
SKRIPSI

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh :
RIO DERMAWAN
201010120311039

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016
i

iii


iv

v

vi

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada kehadirat Allah SWT yang
mana hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayah-Nya laporan tugas
akhir dengan judul “PERANCANGAN MESIN PENGERING PAKAIAN
KAPASITAS 15 KG / PROSES BERBAHAN BAKAR GAS LPG” ini akhirnya
dapat terselesaikan.
Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang
dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut terasa
ringan dan dapat teratasi. Oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan terima kasih atas
jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk, ide, saran, serta
bimbingan berupa apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi
ini.Ungkapan terima kasih tersebut disampaikan kepada :

1. Kedua orang tua yang selalu memberikan support yang tiada hentinya dan selalu
mendo’akan, mengingatkan akan pesan-pesannya yang takkan terlupakan.
2. Bapak Murjito, ST. MT. Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan skripsi ini dilakukan.
3. Ibu Dini Kurniawati, ST. MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga
terselesaikannya skripsi ini.
4. Bapak/Ibu Dosen dan staff yang ada di Jurusan Teknik Mesin telah bersedia
memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis secara langsung maupun tidak
langsung.
ix

5. Teman-teman sebimbingan, rekan-rekan laboraturium di lingkungan Teknik
Mesin, serta teman-teman seangkatan Teknik Mesin 2010 A,B, C dan D.
6. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak atas bantuan
kalian semuannya.
Dalam penyusunan skripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak terbahas.
Oleh sebab itu, segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan sangat
diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT
memberikan sifat Rahim-Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan

penyusun berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.

Malang, 15 Januari 2016

Rio Dermawan

x

DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN
JUDUL………………………………………………………………………………i
POSTER……………………………………………………………………………..ii
LEMBAR PENGESAHAN…………………………………………………………iii
LEMBAR ASISTEN.………………………………………………………………..iv
LEMBAR PERNYATAAN…………….…………………………………………...vi
ABSTRAKSI………………………………………………………………………...vii
KATA PENGANTAR…………………………………………………………..……ix
DAFTAR ISI…………………………………………………………………..……..xi
DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………..…….xv

DAFTAR TABEL…………………………………………………………….…….xvi
BAB

I

PENDAHULUAN…………………………………………………………………….1
1.1 Latar Belakang…………………………………………………………….1
1.2 Rumusan Masalah…………………………………………………………3
1.3 Tujuan Perancangan………………………………………………………3
1.4 Manfaat Perancangan……………………………………………………3
1.5 Batasan Masalah…………………………………………………………3
BAB II DASAR TEORI………………………………………………………………4
2.1 Pengering…………………………………………………………………4

xi

2.2 Metode Pengeringan……………………………………………………..6
2.2.1 Pengeringan Dengan Udara Panas………………………………6
2.2.2 Pengeringan Dengan Uap Air…………………………………7
2.3 Perpindahan Panas………………………………………………………8

2.3.1 Perpindahan Panas Konduksi…………………………………9
2.3.2 Perpindahan Panas Konveksi…………………………………..10
2.3.3 Perpindahan Panas Radiasi…………………………………….11
2.4 Perhitungan Kadar Air Pakaian.…………………………………………11
2.5 Perhitungan Kebutuhan Energi Selama Proses Pengeringan…………….12
2.6 Komponen Mesin Pengering…………………………………………….13
2.6.1 Blower………………………………………………………….13
2.6.2 Burner………………………………………………………….17
2.6.3 Switch Timer…………………………………………………..18
2.6.4 Ruangan Pengering…………………………………………….19
2.6.5 Heat Excharger………………………………………………...20
2.6.5.1 Jenis-jenis Heat Excharger Berdasarkan Alirannya…………21
2.6.5.2 Rumus Perhitungan Heat Excharger…………………………23
BAB III METODE PERANCANGAN……………………………………………...25
3.1 Diagram Alir Perancangan………………………………………………25
3.2 Studi Literatur……………………………………………………………26
3.3 Pengambilan Data………………………………………………………..26
3.4 Rancangan penelitian…………………………………………………….27
3.5 Analisa Kebutuhan Energi Selama Proses Pengeringan……………….28
xii


3.6 Konsep Desain…………………………………………………………...29
BAB IV PERHITUNGAN…………………………………………………………..31
4.1 Kapasitas Pengering……………………………………………………...31
4.2 Analisa Kadar Air………………………………………………………..32
4.3 Analisa Kebutuhan Energi Selama Proses Pengeringan…………………33
4.3.1 Analisa Energi Pemanasan Pakaian (Qt)…….………………...33
4.3.2 Analisa Energi Pemanasan Udara
Didalam Ruang Pengering (Qw)...…………………………….34
4.3.3 Analisa Energi Penguapan Air Dalam Pakaian (Qi)…………..34
4.3.4 Kebutuhan Total Energi Selama Proses Pengeringan…………35
4.4 Laju Perpindahan Panas………………………………………………….36
4.5 Analisa Kebutuhan Bahan Bakar Yang Dibutuhkan…………………….40
4.6 Perhitungan Pipa Pemanas……………………………………………….41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN…………...………………………………...42
5.1 Kesimpulan………………………………………………………………42
5.2 Saran……………………………………………………………………..43
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………..44
LAMPIRAN


xiii

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Skema sistem pengering (anekapengering.com)………………………4
Gambar 2.2 : Skema sistem pengeringan dengan udara panas………………………7
Gambar 2.3 : Skema sistem pengeringan dengan uap air………………………….8
Gambar 2.4 : Blower sentrifugal (google.com/image/mesin pengering)……………14
Gambar 2.5 : Gambar persamaan dalam perhitungan daya blower………………….16
Gambar 2.6 : Model burner pipa tray (www.shutterstock.com)..................................18
Gambar 2.7 : Gambar jenis control waktu ( google.com)…………………………...19
Gambar 2.8 : Rencana model ruangan pengering (Autodesk Inventor 2011)……….20
Gambar 2.9 : Gambar Aliran fluida Parallel flow dengan Counter flow…………….22
Gambar 2.10 : Gambar skema aliran fluida Compact Heat Excharger……………...23
Gambar 3.1 : Gambar Diagram Alir Perancangan…………………………………...25
Gambar 3.2 : Desain gambar CAD ( Inventor 2011) Mesin Pengering Pakaian…….30

xiv

TABEL
Tabel 2.1 : Tabel efesiensi dari berbagai blower yang ada…………………………..15

Tabel 2.2 : Tabel HP ( Horse Power ) dan putaran motor ( rpm)
blower yang bertekanan 50 Hz…………………………………………15

xv

DAFTAR PUSTAKA
Abdulillah,

Kamaruddin.

2000.

Pengeringan

Industrial,Penerbit

IPB

Press.edisi,Terjemahan. Bogor.
Cengel, Yunus A., Boles, Michael A. 2002. Thermodynamics : An Engineering

Approach.4 th Edition.McGraw Hill. New York.
Fellows, P. 1990. Food Processing Technology Principles and Practice. New York :
Ellis Horwood.
Holman, Jp.1998. Perpindahan Kalor. Penerbit Erlangga. Edisi Keenam. Jakarta.
Moran, Michael J., Shapiro, Howard N. 2004. Termodinamika Teknik Jilid 1.
Erlangga. Edisi Keempat. Jakarta.
Moran, Michael J., Shapiro, Howard N. 2004. Termodinamika Teknik Jilid 2.
Erlangga. Edisi Keempat. Jakarta.
Rohsenow, Warren M., Choi, Harry Y. 1961. Heat, Mass, And Momentum
Transfer.Prentice-hall, Inc. Englewood, New Jersey.
Farel H, Napitupulu, ST.MT at all Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU,
Junal Dinamis, Volume II, No. 10 ,Januari 2012

xvi

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada saat ini jasa laundry merupakan bisnis yang menjanjikan, dimana
sasaran utama dari pekerja maupun mahasiswa yang sibuk akan kegiatannya tidak

punya waktu untuk mencuci. Di kota-kota besar jasa laundry sangat banyak di temui,
apalagi sekitar Universitas yang ada di kota Malang. Persaingan jasa seperti itu
membutuhkan inovasi dalam mencari pelanggan yang tetap. Perubahan cuaca seperti
saat ini, menjadi momok para jasa laundry yang membuat pakaian lama keringnya.
sedangkan waktu yang dibutuhkan rata-rata 2 hari untuk jatah satu pelanggan.
Ketergantungan manusia pada panas matahari dalam pemanfaatannya untuk
mengeringkan pakaian belum dapat ditinggalkan, karena belum adanya alat dan
teknologi yang mampu membantu manusia melepaskan ketergantungan terhadap
panas matahari. (Marpuah, 2010).
Dengan permasalahan diatas dibutuhkan mesin yang dapat membantu proses
pengeringan pakaian yang dapat diaplikasikan di masyarakat. Spesifikasi yang harus
dipenuhi dalam perancangan alat pengering adalah mampu melakukan proses
pengeringan dengan cepat, efisien dalam penggunaan bahan bakar, terjangkau dan
proporsional ukurannya. Dengan adanya inovasi alat pengering pakaian tersebut akan
sangat membantu dalam proses mengeringkan pakaian.

1

2


Proses survei dilakukan kepada para pengusaha yang terjun dalam usaha jasa

loundry di daerah Malang wilayah di sekitar Universitas Muhammadiyah Malang.
Kapasitas loundry setiap harinya dengan jumlah pelanggan sampai 15 orang pakaian
yang dilaundri diantara 50 kg sampai 75 kg/hari, dengan asumsi rata-rata berat basah
per baju adalah 0,5 kg. Diambil dari rata-rata berat basah tiap baju, maka dipeoleh
kapasitas mesin pengering sebesar 15 kg sekali proses. Diharapkan penentuan
kapasitas tersebut dapat memenuhi kebutuhan jasa para pengusaha laundri.
Beberapa produsen mesin cuci sudah memiliki produk mesin yang sudah
terdapat alat pengering didalamnya, akan tetapi dalam kasus jasa laundry mesin
tersebut dinilai kurang mampu efesien untuk kebutuhan dalam proses pengeringan.
Dengan adanya kenaikan harga listrik yang semakin mahal membuat kami berfikir
untuk membuat rancangan mesin pengering baju menggunaakan bahan bakar LPG
dengan kapasitas 15 kg dalam proses pengeringan. Rancangan mesin menggunakan
bahan bakar LPG dapat mengurangi penggunaan listrik yang berlebihan. Sehingga
alat ini diharapkan mampu mengatasi permasalahan pengusaha jasa laundry.
Dalam kasus yang sama kebutuhan akan pengering ini sangat penting karena
proses penjemuran alami memerlukan ruangan atau tempat yang renggang agar
proses pengeringan dapat berlangsung lebih cepat dimana sinar matahari sangat
berpengaruh terhadap proses pengeringan pakaian secara konvensional. Untuk itu
lemari pengering dengan hanya tinggi maksimal 190 cm, lebar 80 cm dan panjang
160 cm memudahkan dalam penyesuaian tempat.

3

1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan menjadi :
1. Berapa dimensi ruangan pengering dan energi yang digunakan
2. Bagaimana desain/gambar mesin pengering pakaian berbahan bakar LPG
1.3. Tujuan Perancangan
Tujuan yang ingin dicapai dalam perancangan mesin pengering ini adalah :
1. Menghitung dimensi ruangan pengering dan energi yang digunakan
2. Menghasilkan desain pengering pakaian yang baik dan efesien
1.4. Manfaat Perancangan
1. Meningkatkan efektifitas pengeringan dan pendapatan pengusaha jasa laundry
2. Menghasilkan karya yang menjadi kekayaan intelektual penulis dan Institusi
1.5. Batasan Masalah
Agar perancangan ini lebih ter arah maka diberi batasan sebagai berikut:
1. Kapasitas ruangan atau lemari pengering adalah 15 kg pakaian sekali proses
2. Lemari pengering adalah aluminium berlapiskan termal insulator, sehingga
tidak ada kalor yang keluar dari ruangan pengering
3. Mesin pengering di rancang untuk menggunakan bahan bakar LPG