Daya pemanasan adalah sama dengan laju pindahan kalor yaitu 6,159 kW Temperatur rata-rata
15 ,
458 185
2 190
180 =
= +
= C
Tf
o
K Sifat-sifat udara pada suhu rata-rata 458,15 K yaitu :
ρ = 0,7705 kgm
3
μ = 2,5144 × 10 k = 0,03760 WmºC ; Pr = 0,68
-5
kgm.s ; v = 32,719 ×10
-6
Untuk β dievaluasi pada suhu Te dimana:
ms
25 ,
∞ −
− =
T Tw
Tw Te
65 ,
460 5
, 187
180 190
25 ,
190 =
= −
− =
Te
K β =
00217 ,
65 ,
460 1
1 =
= Te
K
-1
3.5 Perhitungan luas permukaan rak
Jika panjang rak direncanakan 50,5 cm maka perkalian angka Grashof- pradlt dihitung sebagai :
7 2
6 3
2
10 74
, 1
68 ,
10 719
, 32
10 5
, 50
180 190
000217 ,
8 ,
9 Pr
× =
× ×
− =
− −
L L
Gr Dari tabel 3.2 didapat C = 0,27 ; m = 0.25 sehingga angka Nusselt menjadi :
44 ,
17 10
74 ,
1 27
, ,
4 1
7
= ×
= Nu
Tabel 3.2 Konstanta untuk permukaan isotermal
Geometri Gr
f
Pr C
f
m Permukaan atas pelat panas
atau permukaan bawah dingin
2×10
4
-8×10 0,54
6
0,25 8×10
6
-10 0,15
11
13 Permukaan bawah pelat
panas atau permukaan atas pelat dingin
10
5
-10 0,27
11
¼ J.P. Holman: Perpindahan Kalor hal 304
Universitas Sumatera Utara
Dan 298
, 1
505 ,
03760 ,
44 ,
17 =
= =
L k
Nu h
L
Wm
2
Maka untuk lebar rak dapat ditentukan : ºC
. .
∞ −
= T
Tw b
l h
q
66 ,
939 10
505 ,
298 ,
1 6159
. =
= ∞
− =
T Tw
l h
q b
m Agar daya yang dibutuhkan sedikit maka dalam perencanaanya harga b diambil
0,07 m. Sehingga perpindahan kalornya untuk b = 0,07 m adalah :
105 ,
180 190
07 ,
505 ,
298 ,
1 .
. =
− ×
× =
∞ −
= T
Tw b
l h
q
Watt
3.6 Massa briket
Ruang pengering pengasapan adalah tempat untuk mengeringkanmengasapkan kunyit yang terbuat dari pelat dengan tebal 1 mm.
Sedangkan rak untuk pengering berfungsi untuk tempat dudukan bahan yang akan dikeringkandiasapkan, bahan rak dari pelat seng setebal 1 mm. Panas yang akan
direncanakan pada tiap sela antara rak pengering adalah : Rak 1 = 190ºC Temperatur rencana ; Rak 2 = 180ºC Rak pengering berjumlah 5
buah. Bahan bakar yang digunakan adalah briket batubara. Massa satu buah briket mbadalah 0,15 kg. Jika digunakan n 48 buah briket maka massa keseluruhan
briket adalah
mb n
mf .
= 2
, 7
15 ,
48 =
× =
mf
kg Dimana
mf
= massa keseluruhan briket kg
Universitas Sumatera Utara
3.7 Perhitungan luas permukaan ruang bakar
Kebutuhan udara pada ruang bakar: Massa briket 150 gr = 0,15 kg
Laju aliran massa bahan bakar: Setiap 30 menit bahan bakar yang ditambahkan sebanyak 3 buah
3 x 150 = 450 gr
Carbon balance, Oksigen Balance pada briket: Carbon balance = 0,588
C = 0,588C + O
2
+ 3.76N
2
→bCO
2
+CN C=0,588
2
H
2
H = 0,06 Hidrogen
= 0,06H
2
+aO
2
+3,76N
2
→bH
2
O+CN = 0,06H
2 2
+0,03O
2
+3,76N
2
→0,06H
2
O+0,03x3,76N
2
S Sulfur S = 0,003S + a O
2
+3,76N
2
→ SO
3
+ CN = 0,003S + 0,0045 O
2 2
+3,76N
2
→ 0,003SO
3
+ 0,0045x3,76N
2
Universitas Sumatera Utara
Total Udara Pembakaran Teoritis Stoichiometric = 0.588 + 0.003 + 0.0045 – 0.296 =
= 0.3265
Excess airudara sisa Excess air 50
Kebutuhan udara 150 x 0.3265 = 0.48975 Briket batu bara = 0.25 grdt
Unsur kimia
C = 12 O
2
S = 12 = 32
N = 14 H = 2
C = 0,588 x 12 = 7,056 O
2
S= 0,003 x 13 = 0,036 = 0,296 x 3 = 9,472
N= 0,013 x 14 = 0,182 H= 0,06 x 2
= 0,12
Total : 7,056 + 9,472 + 0,036 + 0,182 + 0,12 = 16,866
Universitas Sumatera Utara
Berat 1 molekul udara = 29,7 = 29,7 x 0,48975
= 14,545
Udara yang dibutuhkan :
Volume udara :
Tinggi Ruang Permukaan = 18 cm
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1 Desain Ruang Pembakaran Pada bagian depan ruang pembakaran dibuat pintu yang dapat dibuka
tutup, pintu ini berfungsi untuk memasukkan bahan bakar dan untuk tempat keluar masuknya udara sebanyak-banyaknyajika sewaktu-waktu temperatur didalam
ruang pengasapan terlalu tinggi.
3.8 Saluran awal
