Pengambangan Alat Pengering Kacang Tanah Model Sumur untuk Tingkat Pedesaan
PENGEMBANGAN ALAT PENGERlNG KACANG TANAM
MODEL SUMUR UNTUK TINGKAT PEDESAAN
Oleh
GUNTUR MAKAMINAN
F 19. 0120
1 9 8 7
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
I N S T I T U T PERTANIAN BO(30R
B O G Q R
GUNTUR MAKAMINAN.
F 19.0120.
Pengembangan Alat Pengering
Kacang Tanah Model Sumur Untuk Tingkat Pedesaan.
Dibawah
bimbingan Hadi K Purwadaria, Sutriano dan E r v a n Adi Nugroho.
Masalah yang dihadapi a l a t pengering model sumur a n t a r a
l a i n adalah rendahnya e f i s i e n s i a l a t , k e e u l i t a n pengendalian
suhu dan menurunnya n i l a i mutu bahan h a a i l pengeringan karena adanya bau asap.
Modifikasi dilakukan dengan menambah panjang tungku da-
ri 1.8 m pada rancangan I P B campur, menjadi 2.15 m, dan menambah mulut tungku dengan p i n t u pengatur udara pembakaran
sebagal upeya untuk mengatasi k e a u l i t e n pengendalian suhu,
juga merupakan ueaha untuk menghinda~kanbercmpurnya asap
h a s i l pnrnbakaran dengan udara pengering.
Terhambatnya proses pembakaran karena abu s i e a pembakaran bercampur dengan bahan bakar yang diumpankan secara kontinyu, merupaknn penyebab n i l a i panas terbuang kedua t e r b e s a r
sesudah panas yang terbuang melalui cerobong.
Usaha untuk
mengatasi masalah t e r s e b u t dilakukan dengan member1 rak yang
terbungkus dengan kawat kasa sebagai a l a s untuk proses pembakaran, agar abu s i s a pernbakaran t e r s a r i n g dan jatuh ke das a r tungku, sedangkan bara api tet'ap menyala d i a t a s rak unit
tub: menjaga kelanesungan nyala api bahan baker.
mengurwgi
.
.
..,
yang terbuang
.... , .
,,
Uaaha u n t w
melalui
..
cfirobon$
.
. .,
d i f a k u k v de,
~
ngan
. . , mernpgrkecil
.
. . . .. .. diameter l.-.
ubw
. .g. pernbuangw
. . .
gae
, s.i a a psmbp.. .
,
karan d a r i tmgku
,.
. ke cftrab,ong
. . . .,
yang berdiametel:
. . . .. . . . . 0.2
,
0.OB
m.
,
,
m
mgnjadl
,
...
Modifikasi pada lubang pembuangan gas s i s a pembakaran
t e r s e b u t mampu menurunkan jumlah panas yang terbuang m e l a l u i
cerobong d a r i r a t a - r a t a 75.76 persen terhadap n i l a i panas ba-
h m bakar pada a l a t pengering model sumur rancangan I P B camprrr menjadi r a t a - r a t a
35.44 .persen.
Percobaan dilakukan pada suhu udara l u a r 26
OC
dengan
kelembaban r e l a t i p 78 persen untuk percobaan pertama, dan sudengan kelambehcr. r e l a t i p A!
peraen untuk
hu udsra iuclr. 24
OC
percobaan kedua,
a l a t pengering model sumur t e r s e b u t mampu
menurunkan kadar a i r d a r i 36 persen b a s i s basah untuk percobaan pertama dan 73 persen b a s i s basah untuk percobaan kedua
menjadi 20 persen b a s i s basah selama 23 jam untuk percobaan
pertama dan 21 jam untuk percobaan kedua, dengan konsumsi bahan balcar 49 kg tempurung kelapa untuk percobaan pertama dan
39 kg tempurung kelapa untuk percobaan kedua.
E f i s i e n s i pe-
manasan adalah 37.27 persen untub percobaan pertama dan
39.68 persen untuk percobaan kedua, dengan e f i s i e n s i penger i n g a n 33.71 p e r s e n untuk percobaan pertama dan 55 p e r s e n unt u k percobaan kedua.
Pengeringan polong kacang tanah sebanyak 500 kg d a r i kad a r a i r a n a l 35 persen b a s i s basah sampai 20 persen b a s i s bas a h pada suhu udara l u a r 27
OC
dengan kelembaban r e l a t i p
70 persen, dengan m e n g g ~ a k a na l a c pengering i n i , dianjuck@n
untuk menggunakan suhu udara pengering 50
sekitar 5
OC,
OC
dengan simpangan
dirnana p r o s e s pengeringan akan berlangsung se-
lama 24 jam dengan & o n s p s i hahan bakar 40 kg t e m p u r y g
keLapa.
iv
PENGEMBANGAN ALAT PENGERING KACANG TANAH
MODEL SUMUR UNTUK TINGKAT PEDESAAN
Oleh
GUNTUR MAKAMINAN
F 19.0120
SKRIPSI
Sebagai s a l a h s a t u e y a r a t uptuk memperoleh g e l a r
SAR JAN A TEKN OLOQI PERTANIAN
~ u r u s a ' nMekanisasi P e r t a n i a n
F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
TEKNOMGI
PERTPNIM
FAKULTAS
.. .
.. .
. >
.
-
,
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENGEMBANGAN ALAT PENGERING KACANG TANAH
MODEL SUMUR UNTUK TINGKAT PEDESAAN
SKRIPSI
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SAR JANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Mekanieasi P e r t a n i a n
F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
GUNTUR MAKAMINAN
F 19.0120
D i l a h i r k a n pada t a n g g a l 26 A p r i l 1962
d l Manado
Tanggal l u l u s r 10 Desember 1987
Disetujui,
Bogor, If Desember 1987
KATA PENGANTAR
P u j i syukur p e n u l i s p a n j a t k a n kepada Tuhan Yang Maha
Kuasa, karena hanya dengan rahmatNyalah S k r i p s i i n i d a p a t
diselesaikan.
Dalam kesempatan i n i p e n u l i s haturkan t e r i m a k a s i h gang
sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak D r . 1 ~ . Hadi K. Purwadaria s e b a g a i dosen pembimbing
utama, yang t e l a h memberikan bimbingan s e r t a p e t u n j u k selama penyusunan s k r i p s i i n i .
2.
Bapak Ir. S u t r i s n o s e b a g a i dosen pembimbing pendamping,
yang t e l a h memberikan bimbingan s e r t a petunjuk selama
penyusunan a k r i p s i i n i .
3. Bapak Ir. Ervan Adi Nugroho sebagai dosen pembimbing pendamping, yang t e l a h memberikan bimbingan s e r t a p e t u n j u k
selama penyusunan s k r i p s i i n i .
4. Bapak Nanang, s t a f Dinas P e r t a n i a n Wilayah I1 Kabupaten
Bogor gang banyak memberikan bantuan hingga t e r l a k s a n a n y a
p e n e l i t i a n masalah khusus.
5. Rekan-rekan yang t e l a h membe*ikan dorongan dan bantuan
dalam penyusunan a k r i p s i i n i .
Dalam penyusunan s k r i p s i i n i , p e n u l i s t e l a h berusaha seb a i k mungkin, namun d i a a d a r i bahya s k r i p s i ifii masih jauh
d a r i sempurna.
Oleh kkarena i€u k r i t i k s e r t a s a r a n s a n g a t
p e n u l i s harapkan derni perbaikan t u l i a a n s e l a n j u t n y a .
Akhir k a t a p e n u l i s b e r h a r a p semoga s k r i p s i i n i dapat
bermanf a a t
.
Bogor, Desember 1987
Penulis
DAFTAR SIMBOL
: Luas dinding, m 2
: Luas l a n t a i pemanas, m 2
: Luas dinding plenum, m 2
: Berat udara t e o r i t i r s yang dibutuhkan bagi pembakaran semptzrna, k g h g bb
: Luas penampang cerobong, m 2
: Luas penampang s i l i n d e r , m 2
: Kandungan karbon dalam bahan bakar, kg/kg bb
t Kapasitas panas besi,
jhg
OK
: Kapasitas panas s i l i n d e r , j/kg
: Kapasitas panas udara,
t
j/kg
OK
OK
Diameter tungku, m
: Berat t e o r i t i s gas h a s i l pembakaran, kg/kg bb
: Percepatan g r a v i t a s i , m/det 2
: Kandungan hidrogen dalam bahan bakar, k g h g bb
: N i l a i panas kotor, k j l k g
r Tinggi cerobong, m
: Koefisien konveksi d i s e k i t a r tungku, w/m2
r Koefisien konveksi udara, w/m2
: Koefisien konduksi tanah, W/m
: Panjang, m
OK
OK
b
r Kalor pembakaran bahan Bakar, k k a l h g
: Kalor penguapan, W a l l k g
r Plassa udara Fang menembus rak pengering, kg
r Masaa udara yang melalui cerobong, kg
OK
: Massa bahan bakar, kg
: Massa l a n t a i pengering, kg
: Kadar a i r polong kacang t a n a h awal, % bb
: Massa s i l i n d e r , kg
: Massa uap a i r yang. dipindahkan,
kg
: Kandungan n i t r o g e n dalam bahan bakar, kg/kg bb
: Nilai k a l o r b e r a i h , k j / k g
r Bilangan A u z e l t
t Kandungan oksigen dalam bahan bakar,
: Bilangan P r a n d t l
: Panaa yang h i l a n g dengan i = 1,2,3
kg/kg bb
,...,
10
: Panas yang dibutuhkan untuk memindahkan uap a i r
s e b e s a r Mw,
: T o t a l panas,
kkal
kkal
: Panaa konveksi d a r i tungku, W
: Panas r a d i a s i d a r i tungku, W
: Bilangan R a y l e i g h
: Kandungan s u l f u r dalam bahan bakar, kg/kg bb
: Suhu awal l a n t a i pengering,
: ~ u h uawal tungku,
: Suhu awal tanah,
OK
OK
OK
: Suhu udara a e t e l a h menembus tumpukan,
a Suhu udara plenum, OK
: Suhu permukattn tungku,
1'
a
K
r Suhu permukaan d i n d i n g pamanas,
OK
: Suhu penampang s i l i n d s r pengumpan,
0
K
OK
0
: Suhu u d a r a lingkungan,
: Suhu dalam cerobong,
K
0
K
: Laju a l i r a n u d a r a dalam cerobong, rn/jam
: Jumlah k e l e b i h a n udara,
%
: Kebutuhan u d a r a seaungguhnya, kg
: B e r a t polong kacang t a n a h awal, kg
: Jumlah oksigen yang dibutuhkan, kg
: Tebal l a p i s a n , m
: A d s o r b t i v i t a e tanah
: D i f u a i v i t a s panas, m 2/ d e t
: K o e f i s i e n panas volumetrik, oK-1
: Emisivitas besi
: Emisivitas udara
: Efisiensi, %
: Tetapan Boltzman, W/m 2 oK4
: V i s k o s i t a s kinematika, m2/det
MODEL SUMUR UNTUK TINGKAT PEDESAAN
Oleh
GUNTUR MAKAMINAN
F 19. 0120
1 9 8 7
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
I N S T I T U T PERTANIAN BO(30R
B O G Q R
GUNTUR MAKAMINAN.
F 19.0120.
Pengembangan Alat Pengering
Kacang Tanah Model Sumur Untuk Tingkat Pedesaan.
Dibawah
bimbingan Hadi K Purwadaria, Sutriano dan E r v a n Adi Nugroho.
Masalah yang dihadapi a l a t pengering model sumur a n t a r a
l a i n adalah rendahnya e f i s i e n s i a l a t , k e e u l i t a n pengendalian
suhu dan menurunnya n i l a i mutu bahan h a a i l pengeringan karena adanya bau asap.
Modifikasi dilakukan dengan menambah panjang tungku da-
ri 1.8 m pada rancangan I P B campur, menjadi 2.15 m, dan menambah mulut tungku dengan p i n t u pengatur udara pembakaran
sebagal upeya untuk mengatasi k e a u l i t e n pengendalian suhu,
juga merupakan ueaha untuk menghinda~kanbercmpurnya asap
h a s i l pnrnbakaran dengan udara pengering.
Terhambatnya proses pembakaran karena abu s i e a pembakaran bercampur dengan bahan bakar yang diumpankan secara kontinyu, merupaknn penyebab n i l a i panas terbuang kedua t e r b e s a r
sesudah panas yang terbuang melalui cerobong.
Usaha untuk
mengatasi masalah t e r s e b u t dilakukan dengan member1 rak yang
terbungkus dengan kawat kasa sebagai a l a s untuk proses pembakaran, agar abu s i s a pernbakaran t e r s a r i n g dan jatuh ke das a r tungku, sedangkan bara api tet'ap menyala d i a t a s rak unit
tub: menjaga kelanesungan nyala api bahan baker.
mengurwgi
.
.
..,
yang terbuang
.... , .
,,
Uaaha u n t w
melalui
..
cfirobon$
.
. .,
d i f a k u k v de,
~
ngan
. . , mernpgrkecil
.
. . . .. .. diameter l.-.
ubw
. .g. pernbuangw
. . .
gae
, s.i a a psmbp.. .
,
karan d a r i tmgku
,.
. ke cftrab,ong
. . . .,
yang berdiametel:
. . . .. . . . . 0.2
,
0.OB
m.
,
,
m
mgnjadl
,
...
Modifikasi pada lubang pembuangan gas s i s a pembakaran
t e r s e b u t mampu menurunkan jumlah panas yang terbuang m e l a l u i
cerobong d a r i r a t a - r a t a 75.76 persen terhadap n i l a i panas ba-
h m bakar pada a l a t pengering model sumur rancangan I P B camprrr menjadi r a t a - r a t a
35.44 .persen.
Percobaan dilakukan pada suhu udara l u a r 26
OC
dengan
kelembaban r e l a t i p 78 persen untuk percobaan pertama, dan sudengan kelambehcr. r e l a t i p A!
peraen untuk
hu udsra iuclr. 24
OC
percobaan kedua,
a l a t pengering model sumur t e r s e b u t mampu
menurunkan kadar a i r d a r i 36 persen b a s i s basah untuk percobaan pertama dan 73 persen b a s i s basah untuk percobaan kedua
menjadi 20 persen b a s i s basah selama 23 jam untuk percobaan
pertama dan 21 jam untuk percobaan kedua, dengan konsumsi bahan balcar 49 kg tempurung kelapa untuk percobaan pertama dan
39 kg tempurung kelapa untuk percobaan kedua.
E f i s i e n s i pe-
manasan adalah 37.27 persen untub percobaan pertama dan
39.68 persen untuk percobaan kedua, dengan e f i s i e n s i penger i n g a n 33.71 p e r s e n untuk percobaan pertama dan 55 p e r s e n unt u k percobaan kedua.
Pengeringan polong kacang tanah sebanyak 500 kg d a r i kad a r a i r a n a l 35 persen b a s i s basah sampai 20 persen b a s i s bas a h pada suhu udara l u a r 27
OC
dengan kelembaban r e l a t i p
70 persen, dengan m e n g g ~ a k a na l a c pengering i n i , dianjuck@n
untuk menggunakan suhu udara pengering 50
sekitar 5
OC,
OC
dengan simpangan
dirnana p r o s e s pengeringan akan berlangsung se-
lama 24 jam dengan & o n s p s i hahan bakar 40 kg t e m p u r y g
keLapa.
iv
PENGEMBANGAN ALAT PENGERING KACANG TANAH
MODEL SUMUR UNTUK TINGKAT PEDESAAN
Oleh
GUNTUR MAKAMINAN
F 19.0120
SKRIPSI
Sebagai s a l a h s a t u e y a r a t uptuk memperoleh g e l a r
SAR JAN A TEKN OLOQI PERTANIAN
~ u r u s a ' nMekanisasi P e r t a n i a n
F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
TEKNOMGI
PERTPNIM
FAKULTAS
.. .
.. .
. >
.
-
,
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENGEMBANGAN ALAT PENGERING KACANG TANAH
MODEL SUMUR UNTUK TINGKAT PEDESAAN
SKRIPSI
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SAR JANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Mekanieasi P e r t a n i a n
F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
GUNTUR MAKAMINAN
F 19.0120
D i l a h i r k a n pada t a n g g a l 26 A p r i l 1962
d l Manado
Tanggal l u l u s r 10 Desember 1987
Disetujui,
Bogor, If Desember 1987
KATA PENGANTAR
P u j i syukur p e n u l i s p a n j a t k a n kepada Tuhan Yang Maha
Kuasa, karena hanya dengan rahmatNyalah S k r i p s i i n i d a p a t
diselesaikan.
Dalam kesempatan i n i p e n u l i s haturkan t e r i m a k a s i h gang
sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak D r . 1 ~ . Hadi K. Purwadaria s e b a g a i dosen pembimbing
utama, yang t e l a h memberikan bimbingan s e r t a p e t u n j u k selama penyusunan s k r i p s i i n i .
2.
Bapak Ir. S u t r i s n o s e b a g a i dosen pembimbing pendamping,
yang t e l a h memberikan bimbingan s e r t a petunjuk selama
penyusunan a k r i p s i i n i .
3. Bapak Ir. Ervan Adi Nugroho sebagai dosen pembimbing pendamping, yang t e l a h memberikan bimbingan s e r t a p e t u n j u k
selama penyusunan s k r i p s i i n i .
4. Bapak Nanang, s t a f Dinas P e r t a n i a n Wilayah I1 Kabupaten
Bogor gang banyak memberikan bantuan hingga t e r l a k s a n a n y a
p e n e l i t i a n masalah khusus.
5. Rekan-rekan yang t e l a h membe*ikan dorongan dan bantuan
dalam penyusunan a k r i p s i i n i .
Dalam penyusunan s k r i p s i i n i , p e n u l i s t e l a h berusaha seb a i k mungkin, namun d i a a d a r i bahya s k r i p s i ifii masih jauh
d a r i sempurna.
Oleh kkarena i€u k r i t i k s e r t a s a r a n s a n g a t
p e n u l i s harapkan derni perbaikan t u l i a a n s e l a n j u t n y a .
Akhir k a t a p e n u l i s b e r h a r a p semoga s k r i p s i i n i dapat
bermanf a a t
.
Bogor, Desember 1987
Penulis
DAFTAR SIMBOL
: Luas dinding, m 2
: Luas l a n t a i pemanas, m 2
: Luas dinding plenum, m 2
: Berat udara t e o r i t i r s yang dibutuhkan bagi pembakaran semptzrna, k g h g bb
: Luas penampang cerobong, m 2
: Luas penampang s i l i n d e r , m 2
: Kandungan karbon dalam bahan bakar, kg/kg bb
t Kapasitas panas besi,
jhg
OK
: Kapasitas panas s i l i n d e r , j/kg
: Kapasitas panas udara,
t
j/kg
OK
OK
Diameter tungku, m
: Berat t e o r i t i s gas h a s i l pembakaran, kg/kg bb
: Percepatan g r a v i t a s i , m/det 2
: Kandungan hidrogen dalam bahan bakar, k g h g bb
: N i l a i panas kotor, k j l k g
r Tinggi cerobong, m
: Koefisien konveksi d i s e k i t a r tungku, w/m2
r Koefisien konveksi udara, w/m2
: Koefisien konduksi tanah, W/m
: Panjang, m
OK
OK
b
r Kalor pembakaran bahan Bakar, k k a l h g
: Kalor penguapan, W a l l k g
r Plassa udara Fang menembus rak pengering, kg
r Masaa udara yang melalui cerobong, kg
OK
: Massa bahan bakar, kg
: Massa l a n t a i pengering, kg
: Kadar a i r polong kacang t a n a h awal, % bb
: Massa s i l i n d e r , kg
: Massa uap a i r yang. dipindahkan,
kg
: Kandungan n i t r o g e n dalam bahan bakar, kg/kg bb
: Nilai k a l o r b e r a i h , k j / k g
r Bilangan A u z e l t
t Kandungan oksigen dalam bahan bakar,
: Bilangan P r a n d t l
: Panaa yang h i l a n g dengan i = 1,2,3
kg/kg bb
,...,
10
: Panas yang dibutuhkan untuk memindahkan uap a i r
s e b e s a r Mw,
: T o t a l panas,
kkal
kkal
: Panaa konveksi d a r i tungku, W
: Panas r a d i a s i d a r i tungku, W
: Bilangan R a y l e i g h
: Kandungan s u l f u r dalam bahan bakar, kg/kg bb
: Suhu awal l a n t a i pengering,
: ~ u h uawal tungku,
: Suhu awal tanah,
OK
OK
OK
: Suhu udara a e t e l a h menembus tumpukan,
a Suhu udara plenum, OK
: Suhu permukattn tungku,
1'
a
K
r Suhu permukaan d i n d i n g pamanas,
OK
: Suhu penampang s i l i n d s r pengumpan,
0
K
OK
0
: Suhu u d a r a lingkungan,
: Suhu dalam cerobong,
K
0
K
: Laju a l i r a n u d a r a dalam cerobong, rn/jam
: Jumlah k e l e b i h a n udara,
%
: Kebutuhan u d a r a seaungguhnya, kg
: B e r a t polong kacang t a n a h awal, kg
: Jumlah oksigen yang dibutuhkan, kg
: Tebal l a p i s a n , m
: A d s o r b t i v i t a e tanah
: D i f u a i v i t a s panas, m 2/ d e t
: K o e f i s i e n panas volumetrik, oK-1
: Emisivitas besi
: Emisivitas udara
: Efisiensi, %
: Tetapan Boltzman, W/m 2 oK4
: V i s k o s i t a s kinematika, m2/det