Rancang Bangun Pengering Gabah Dengan Bahan Bakar Biomassa
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki iklim tropis, dimana
Negara ini hanya memiliki dua musim yaitu musim kemarau dan musim hujan
dengan intensitas cukup tinggi. Penduduk di Negara Indonesia sebagian besar
adalah petani dalam hal ini yaitu petani. Hal ini dikarenakan sebagian besar rakyat
indonesia mengkonsumsi nasi sebagai makanan pokok, oleh sebab itu untuk
memperoleh hasil yang bagus beras harus melalui tahapan-tahapan yang
dilakukan sebelum akhirnya dipasarkan.
Pada musim panen gabah yang jatuh pada musim hujan dimana sinar
matahari tidak setiap hari ada, tentu hal ini sangatlah menyulitkan bagi petani
untuk melakukan kegiatan proses penjemuran gabah hasil panen raya sehingga
akan mengakibatkan kerusakan – kerusakan pada gabah dan mengalami kerugian
bagi petani. Gabah yang basah ketika panen hanya akan bertahan selama dua hari,
untuk itu harus dicari alternatif lainnya guna menyelesaikan masalah ketika
musim panen raya gabah yang bersamaan dengan musim hujan.
Proses pengeringan gabah bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu secara
manual dengan cara dijemur disekitar lingkungan dengan bantuan panas matahari.
Cara pengeringan ini mempunyai kelemahan-kelemahan antara lain tergantung
sinar matahari, sukar dikontrol, memerlukan tempat penjemuran yang luas, mudah
terkontaminasi dengan polusi udara dan membutuhkan waktu pengeringan yang
cukup lama.
Cara lainnya adalah dengan menggunakan alat pengering buatan yang
sifatnya tidak bergantung dengan sumber panas dari sinar matahari. Alat
pengering gabah memiliki kelebihan-kelebihan dari kekurangan yang dimiliki
pengeringan secara alami diantaranya tidak tergantung oleh waktu, kapasitas
pengeringan dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan, tidak memerlukan alas tempat
pengeringan yang begitu luas selain itu kondisi pengeringan juga dapat dikontrol.
1
Universitas Sumatera Utara
Pada penelitian tugas akhir ini akan mencoba untuk menguji suatu kerja
alat pengering gabah, dimana alat tersebut merupakan hasil rancangan teman satu
perkuliahan penulis. Penelitian ini akan meggunakan bahan bakar batok kelapa
sebagai bahan bakar alternatif. Hal tersebut dimaksudkan agar sampah biomassa
yang mempunyai nilai kalor cukup tinggi tersebut tidak terbuang atau dibakar siasia. Batok kelapa yang dibakar akan menghasilkan udara panas kemudian dengan
blower akan didorong sehingga dihasilkan udara panas yang kemudian menuju
ruang pengering (drum) untuk mengeringkan gabah sampai dengan kadar air
sesuai dengan standar yaitu (15-12)% (Winarno,dkk 1997).
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan suatu masalah yaitu,
pada saat cuaca tidak stabil proses pengeringan secara tradisional akan
mengangalami ganggunan, maka alat pengering gabah ini dirancang untuk dapat
beroperasi pada saat cuaca mendung atau hujan sekalipun dan dan dapat
beroperasi di dalam ruangan, sehingga proses pengeringan gabah dapat terus
berlangsung walaupun dalam keadaan cuaca yang buruk sekalipun, batok kelapa
dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternatif mesin pengering gabah. Pembakaran
bahan bakar akan menghasilkan udara yang menuju ruang pengering. Sehingga
hal yang perlu diperhatikan adalah banyaknya bahan bakar yang dibutuhkan untuk
proses pengeringan gabah dan panas yang diserap oleh gabah sehingga dapat
menurunkan kadar air gabah.
2
Universitas Sumatera Utara
1.3. Tujuan Perancangan
Perancangan alat pengering gabah ini dilakukan berdasarkan kajian
teoritik dan eksperimen dari berbagai pustaka serta berdasar hasil-hasil penelitian
sebelumnya. Proses desain dilakukan secara bertahap mulai dari penentuan
karakteristik bahan bakar, perhitungan dimensi reaktor tempat pembakaran bahan
bakar beserta komponen pendukungnya.
Tujuan penelitian skripsi ini adalah untuk mengetahui kemampuan kerja
alat pengering pengering gabah dengan massa percobaan pengeringan sebesar ±
10 kg dalam mengalirkan udara panas untuk proses pengeringan gabah.
Disamping itu juga penelitian ini bertujuan mengetahui beberapa variabel
diantaranya :
1. Untuk merancang alat pengering gabah yang dapat digunakan pada saat
cuaca buruk dan dapat digunakan didalam ruangan.
2. Untuk menghitung laju pindahan panas pada reaktor pembakaran
3. Untuk menghitung biaya pembuatan dan mengetahui BEP.
4. Nilai efisiensi alat pengering gabah.
1.4. Batasan Masalah
Reaktor pembakaran bahan bakar didesain untuk tempat pembakaran
bahan bakar dalam proses pengujian berupa batok kelapa, dengan rancangan 2
reaktor, yaitu reaktor bagian dalam sebagai tempat pembakaran dan reaktor bagian
luar sebagi tempat pengumpul udara panas.
Udara panas yang dihasilkan dihisap oleh blower hisap dan dialirkan
kedalam drum pengeringan gabah dengan melalui pipa – pipa saluran yag telah
dilapisi bahan pelapis untuk menahan udara panas terbuang .
Drum pengering didesain dengan bentuk lubang saluran masuk gabah di
bagian atas dan saluran keluar gabah di bagian bawah dengan bentuk saluran
keluar berbentuk kerucut, dan udara yang masuk kedalam drum dari bagian bawah
tanpa alat pengaduk sehingga gabah harus di sirkulasi secara manual dengan
dikeluarkan dari bagian bawah dan dimasukkan kembali dari atas secara berulang
guna untuk proses pengeringan yang merata.
3
Universitas Sumatera Utara
1.5. Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan tugas akhir ini tersusun dalam 5 bab yang
terdiri dari :
BAB I PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang masalah, batasan masalah, perumusan
masalah, tujuan penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini berisi teori-teori dasar yang menunjang dalam penyusunan
tugas akhir ini.
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN
Dalam Tugas Sarjana ini penulis menggunakan metode antara
lain sebagai berikut :
1.
Studi literratur dengan buku-buku yang ada di perpustakaan Universitas
Sumatara utara, maupun sumber lain yang berkaitan dengan perancangan
alat tersebut.
2.
Melakukan studi di lapangan dengan melihat dan mengamati alat
3.
Melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing,dosen pembanding yang
nantinya akan di tunjuk oleh pihak jurusan Teknik mesin – USU mengenai
kekurangan di dalam penulisan ini.
BAB IV PEMBAHASAN DAN ANALISA
Dalam bab ini berisi tentang pengumpulan data penelitian yang menunjang
dalam menguraikan hasil perhitungan dan analisa.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi tentang kesimpulan dari hasil data analisa dan saran.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
4
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1. latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki iklim tropis, dimana
Negara ini hanya memiliki dua musim yaitu musim kemarau dan musim hujan
dengan intensitas cukup tinggi. Penduduk di Negara Indonesia sebagian besar
adalah petani dalam hal ini yaitu petani. Hal ini dikarenakan sebagian besar rakyat
indonesia mengkonsumsi nasi sebagai makanan pokok, oleh sebab itu untuk
memperoleh hasil yang bagus beras harus melalui tahapan-tahapan yang
dilakukan sebelum akhirnya dipasarkan.
Pada musim panen gabah yang jatuh pada musim hujan dimana sinar
matahari tidak setiap hari ada, tentu hal ini sangatlah menyulitkan bagi petani
untuk melakukan kegiatan proses penjemuran gabah hasil panen raya sehingga
akan mengakibatkan kerusakan – kerusakan pada gabah dan mengalami kerugian
bagi petani. Gabah yang basah ketika panen hanya akan bertahan selama dua hari,
untuk itu harus dicari alternatif lainnya guna menyelesaikan masalah ketika
musim panen raya gabah yang bersamaan dengan musim hujan.
Proses pengeringan gabah bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu secara
manual dengan cara dijemur disekitar lingkungan dengan bantuan panas matahari.
Cara pengeringan ini mempunyai kelemahan-kelemahan antara lain tergantung
sinar matahari, sukar dikontrol, memerlukan tempat penjemuran yang luas, mudah
terkontaminasi dengan polusi udara dan membutuhkan waktu pengeringan yang
cukup lama.
Cara lainnya adalah dengan menggunakan alat pengering buatan yang
sifatnya tidak bergantung dengan sumber panas dari sinar matahari. Alat
pengering gabah memiliki kelebihan-kelebihan dari kekurangan yang dimiliki
pengeringan secara alami diantaranya tidak tergantung oleh waktu, kapasitas
pengeringan dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan, tidak memerlukan alas tempat
pengeringan yang begitu luas selain itu kondisi pengeringan juga dapat dikontrol.
1
Universitas Sumatera Utara
Pada penelitian tugas akhir ini akan mencoba untuk menguji suatu kerja
alat pengering gabah, dimana alat tersebut merupakan hasil rancangan teman satu
perkuliahan penulis. Penelitian ini akan meggunakan bahan bakar batok kelapa
sebagai bahan bakar alternatif. Hal tersebut dimaksudkan agar sampah biomassa
yang mempunyai nilai kalor cukup tinggi tersebut tidak terbuang atau dibakar siasia. Batok kelapa yang dibakar akan menghasilkan udara panas kemudian dengan
blower akan didorong sehingga dihasilkan udara panas yang kemudian menuju
ruang pengering (drum) untuk mengeringkan gabah sampai dengan kadar air
sesuai dengan standar yaitu (15-12)% (Winarno,dkk 1997).
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan suatu masalah yaitu,
pada saat cuaca tidak stabil proses pengeringan secara tradisional akan
mengangalami ganggunan, maka alat pengering gabah ini dirancang untuk dapat
beroperasi pada saat cuaca mendung atau hujan sekalipun dan dan dapat
beroperasi di dalam ruangan, sehingga proses pengeringan gabah dapat terus
berlangsung walaupun dalam keadaan cuaca yang buruk sekalipun, batok kelapa
dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternatif mesin pengering gabah. Pembakaran
bahan bakar akan menghasilkan udara yang menuju ruang pengering. Sehingga
hal yang perlu diperhatikan adalah banyaknya bahan bakar yang dibutuhkan untuk
proses pengeringan gabah dan panas yang diserap oleh gabah sehingga dapat
menurunkan kadar air gabah.
2
Universitas Sumatera Utara
1.3. Tujuan Perancangan
Perancangan alat pengering gabah ini dilakukan berdasarkan kajian
teoritik dan eksperimen dari berbagai pustaka serta berdasar hasil-hasil penelitian
sebelumnya. Proses desain dilakukan secara bertahap mulai dari penentuan
karakteristik bahan bakar, perhitungan dimensi reaktor tempat pembakaran bahan
bakar beserta komponen pendukungnya.
Tujuan penelitian skripsi ini adalah untuk mengetahui kemampuan kerja
alat pengering pengering gabah dengan massa percobaan pengeringan sebesar ±
10 kg dalam mengalirkan udara panas untuk proses pengeringan gabah.
Disamping itu juga penelitian ini bertujuan mengetahui beberapa variabel
diantaranya :
1. Untuk merancang alat pengering gabah yang dapat digunakan pada saat
cuaca buruk dan dapat digunakan didalam ruangan.
2. Untuk menghitung laju pindahan panas pada reaktor pembakaran
3. Untuk menghitung biaya pembuatan dan mengetahui BEP.
4. Nilai efisiensi alat pengering gabah.
1.4. Batasan Masalah
Reaktor pembakaran bahan bakar didesain untuk tempat pembakaran
bahan bakar dalam proses pengujian berupa batok kelapa, dengan rancangan 2
reaktor, yaitu reaktor bagian dalam sebagai tempat pembakaran dan reaktor bagian
luar sebagi tempat pengumpul udara panas.
Udara panas yang dihasilkan dihisap oleh blower hisap dan dialirkan
kedalam drum pengeringan gabah dengan melalui pipa – pipa saluran yag telah
dilapisi bahan pelapis untuk menahan udara panas terbuang .
Drum pengering didesain dengan bentuk lubang saluran masuk gabah di
bagian atas dan saluran keluar gabah di bagian bawah dengan bentuk saluran
keluar berbentuk kerucut, dan udara yang masuk kedalam drum dari bagian bawah
tanpa alat pengaduk sehingga gabah harus di sirkulasi secara manual dengan
dikeluarkan dari bagian bawah dan dimasukkan kembali dari atas secara berulang
guna untuk proses pengeringan yang merata.
3
Universitas Sumatera Utara
1.5. Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan tugas akhir ini tersusun dalam 5 bab yang
terdiri dari :
BAB I PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang masalah, batasan masalah, perumusan
masalah, tujuan penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini berisi teori-teori dasar yang menunjang dalam penyusunan
tugas akhir ini.
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN
Dalam Tugas Sarjana ini penulis menggunakan metode antara
lain sebagai berikut :
1.
Studi literratur dengan buku-buku yang ada di perpustakaan Universitas
Sumatara utara, maupun sumber lain yang berkaitan dengan perancangan
alat tersebut.
2.
Melakukan studi di lapangan dengan melihat dan mengamati alat
3.
Melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing,dosen pembanding yang
nantinya akan di tunjuk oleh pihak jurusan Teknik mesin – USU mengenai
kekurangan di dalam penulisan ini.
BAB IV PEMBAHASAN DAN ANALISA
Dalam bab ini berisi tentang pengumpulan data penelitian yang menunjang
dalam menguraikan hasil perhitungan dan analisa.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi tentang kesimpulan dari hasil data analisa dan saran.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
4
Universitas Sumatera Utara