TUGAS AKHIR VARIASI KETINGGIAN CYCLONE SEPARATOR TERHADAP Variasi Ketinggian Cyclone Separator Terhadap Kualitas Hasil Pengeringan Flash Dryer Dengan Menggunakan 1 Cyclone Dan 2 Cyclone.
TUGAS AKHIR
VARIASI KETINGGIAN CYCLONE SEPARATOR TERHADAP
KUALITAS HASIL PENGERINGAN FLASH DRYER DENGAN
MENGGUNAKAN 1 CYCLONE DAN 2 CYCLONE
Disusun Sebagai Syarat Untuk Menyelesaikan Progam Studi Strara 1
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh:
SULAIMAN RASYID
D200120021
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
ii
iii
iv
v
MOTTO
Kegagalan bukan akhir dari segalanya
Dari kegagalan maka dapat belajar
Untuk merubah diri
Menjadi lebih baik kejalan kesuksesan
Serta harapan dari Allah selalu ada
Bagi orang yang selalu berusaha dan berdoa
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan rasa hati senang karya sederhana ini dapat terselesaikan yang kupersembahkan
kepada :
1. Kedua orangtua yang selalu memberi semangat dan mendoakanku.
2. Mbak mira dan kiki yang selalu mengejar-ngejar untuk cepat menyelesaikan
kuliah.
3. Seluruh teman-teman teknik mesin yang selalu menemani dalam bangku
perkuliahan
Semoga tugas akhir ini membawa manfaat, saya selaku penulis hanya bisa mengucapkan
terima kasih.
vii
ABSTRAKSI
VARIASI KETINGGIAN CYCLONE SEPARATOR TERHADAP
KUALITAS HASIL PENGERINGAN FLASH DRYER DENGAN
MENGGUNAKAN 1 CYCLONE DAN 2 CYCLONE
Sulaiman Rasyid, Sartono Putro, Wijianto
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : sulaimanrasyid35@yahoo.com
Penelitian ini bertujuan mengetahui variasi optimal dari ketingian
dan jumlah cyclone dalam proses pengeringan yang dilakukan untuk
mengurangi kadar air yang dalam tepung. Variasi ketinggian yang
digunakan adalah 1 m, 2 m, 3 m dengan menggunakan 1 cyclone dan 2
cyclone.
Dalam alat pengering flash dryer adonan tepung basah dimasukkan
kedalam screw conveyor lalu dihancurkan oleh hammer mill sambil dialiri
oleh aliran udara panas yang didorong oleh blower kemudian menjadi
kering, yang mana cyclone separator memisahkan antara aliran udara
panas dengan tepung kering.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi ketinggian dan jumlah
cyclone mempengaruhi kualitas hasil pengeringan. Semakin tinggi cyclone
maka tingkat kekeringan tepung semakin kering. Hasil paling optimal
didapatkan
pada
perbandingan
ketingian
cyclone
3
menggunakan 2 cyclone.
Kata kunci : Pengeringan, Flash dryer, Cyclone Separator
viii
m
dengan
ABSTRACTS
VARIASI KETINGGIAN CYCLONE SEPARATOR TERHADAP
KUALITAS HASIL PENGERINGAN FLASH DRYER DENGAN
MENGGUNAKAN 1 CYCLONE DAN 2 CYCLONE
Sulaiman Rasyid, Sartono Putro, Wijianto
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : sulaimanrasyid35@yahoo.com
The aim of this research is to know the optimum variation of
the cyclone height and number in the drying process of flour. The
variation of cyclone height used are 1 meter, 2 meters, and 3 meters.
Meanwhile the variation of cyclone number used are 1 cyclone and 2
cyclones.
In a flash dryer, the wet flour mass is put into the screw
conveyor then it is dissolved by hammer mill while streamed by hot
air stream which is pushed by a blower so that the mass becomes
dry and by using cyclone separator, the dry flour is separated from
the hot air stream.
This research show that the variation of the cyclone height and
number affect the quality of drying outcome. The higher cyclone the
flour the higher level of dryness. The optimum outcome is reached
by applying 2 cyclones 3 meters in height.
Keywords
: Drying, Flash Dryer, Cyclone Separator.
ix
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL............................................................................................. i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ............................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .............................................................. v
LEMBAR MOTTO .................................................................................... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................... vii
ABSTRAKSI ............................................................................................. viii
ABSTRACTS ........................................................................................... ix
KATA PENGANTAR ................................................................................ x
DAFTAR ISI ............................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xii
DAFTAR TABEL .................................................................................... .xiv
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Latar Belakang ............................................................................ 1
Perumusan Masalah ................................................................... 2
Batasan Masalah ........................................................................ 3
Tujuan Penelitian ........................................................................ 3
Manfaat Penelitian....................................................................... 3
Sistematika Penulisan Laporan ................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI .......................... 5
2.1 Tinjauan Pustaka ........................................................................ 5
2.2 Landasan Teori ........................................................................... 7
2.2.1 Pengeringan Sinar Matahari ............................................... 10
2.2.2 Pengeringan Buatan ........................................................... 10
2.3 Gaya Sentrifugal Pada Cyclone .................................................. 16
2.4 Kerugian Dalam Aliran Fluida ...................................................... 17
xi
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 19
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Diagram Alir Penelitian ................................................................ 19
Bahan Penelitian ......................................................................... 21
Alat Penelitian ............................................................................. 22
Alat Ukur ..................................................................................... 26
Tempat Penelitian ....................................................................... 29
Prosedur Penelitian ..................................................................... 29
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN DATA ....................... 31
4.1 Perbandingan Ketingggian Cyclone Terhadap Density Tepung 32
4.2 Perbandingan Ketinggian Cyclone Terhadap Kapasitas Hasil
Pengeringan ................................................................................ 36
4.3 Perbandingan Ketinggian Cyclone Terhadap Waktu Proses
Pengeringan Tepung ................................................................... 38
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 40
5.1 Kesimpulan ................................................................................. 40
5.2 Saran........................................................................................... 41
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema Pengeringan Spray Dryer....................................... 11
Gambar 2.2 Fluidized Bed Dryer............................................................ 12
Gambar 2.3 Vacum Dryer ...................................................................... 13
Gambar 2.4 Rotary Dryer ....................................................................... 14
Gambar 2.5 Conduction Dryer ............................................................... 15
Gambar 2.6 Mesin Flash Dryer di Sekolah Vokasi UMS ........................ 15
Gambar 2.7 Konsep Gaya Sentrifugal Pada Cyclone ............................ 16
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian....................................................... 19
Gambar 3.2 Tepung Tapioka ................................................................. 21
Gambar 3.3 Adonan Tepung Basah ...................................................... 22
Gambar 3.4 Air Heater ........................................................................... 23
Gambar 3.5 Blower ................................................................................ 23
Gambar 3.6 Screw Conveyor ................................................................. 24
Gambar 3.7 Hammer Mill ....................................................................... 24
Gambar 3.8 1 Cyclone dan 2 Cyclone ................................................... 25
Gambar 3.9 Kompor Gas ....................................................................... 25
Gambar 3.10 Pully dan Vanbelt ............................................................. 26
Gambar 3.11 Timbangan ....................................................................... 26
Gambar 3.12 Gelas Ukur ...................................................................... 27
Gambar 3.13 Stopwacth ........................................................................ 27
Gambar 3.14 Anemometer .................................................................... 28
ambar 3.15 Thermometer ...................................................................... 28
Gambar 3.16 Thermokopel .................................................................... 29
Gambar 3.17 Mesin Flash Dryer ............................................................ 30
xiii
Gambar 4.1 Hubungan Antara Ketinggian dan Jumlah Cyclone Terhadap
Density Tepung ................................................................. 33
Gambar 4.2 Tepung Kering Keluar Cyclone 1 ....................................... 34
Gambar 4.3 Tepung Kering Halus Menempel Cyclone 2 ....................... 34
Gambar 4.4 Ketinggian Pipa Cyclone .................................................... 35
Gambar 4.5 Hubungan Antara Ketinggian dan Jumlah Cyclone Terhadap
Kapasitas Hasil Pengeringan ............................................ 36
Gambar 4.6 Hubungan Antara Ketinggian dan Jumlah Cyclone Terhadap
Tepung Keluar Cyclone .................................................... 38
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Data Perbandingan Ketinggian dan Jumlah Cyclone dengan Density
Tepung .............................................................................................32
Tabel 4.2 Data Perbandingan Ketinggian dan Jumlah Cyclone dengan Kapasitas
Hasil Tepung Keluar ........................................................................35
Tabel 4.3 Data Perbandingan Ketinggian dan Jumlah Cyclone dengan Waktu
Proses Pengeringan Tepung .............................................................37
xiv
VARIASI KETINGGIAN CYCLONE SEPARATOR TERHADAP
KUALITAS HASIL PENGERINGAN FLASH DRYER DENGAN
MENGGUNAKAN 1 CYCLONE DAN 2 CYCLONE
Disusun Sebagai Syarat Untuk Menyelesaikan Progam Studi Strara 1
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh:
SULAIMAN RASYID
D200120021
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
ii
iii
iv
v
MOTTO
Kegagalan bukan akhir dari segalanya
Dari kegagalan maka dapat belajar
Untuk merubah diri
Menjadi lebih baik kejalan kesuksesan
Serta harapan dari Allah selalu ada
Bagi orang yang selalu berusaha dan berdoa
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan rasa hati senang karya sederhana ini dapat terselesaikan yang kupersembahkan
kepada :
1. Kedua orangtua yang selalu memberi semangat dan mendoakanku.
2. Mbak mira dan kiki yang selalu mengejar-ngejar untuk cepat menyelesaikan
kuliah.
3. Seluruh teman-teman teknik mesin yang selalu menemani dalam bangku
perkuliahan
Semoga tugas akhir ini membawa manfaat, saya selaku penulis hanya bisa mengucapkan
terima kasih.
vii
ABSTRAKSI
VARIASI KETINGGIAN CYCLONE SEPARATOR TERHADAP
KUALITAS HASIL PENGERINGAN FLASH DRYER DENGAN
MENGGUNAKAN 1 CYCLONE DAN 2 CYCLONE
Sulaiman Rasyid, Sartono Putro, Wijianto
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : sulaimanrasyid35@yahoo.com
Penelitian ini bertujuan mengetahui variasi optimal dari ketingian
dan jumlah cyclone dalam proses pengeringan yang dilakukan untuk
mengurangi kadar air yang dalam tepung. Variasi ketinggian yang
digunakan adalah 1 m, 2 m, 3 m dengan menggunakan 1 cyclone dan 2
cyclone.
Dalam alat pengering flash dryer adonan tepung basah dimasukkan
kedalam screw conveyor lalu dihancurkan oleh hammer mill sambil dialiri
oleh aliran udara panas yang didorong oleh blower kemudian menjadi
kering, yang mana cyclone separator memisahkan antara aliran udara
panas dengan tepung kering.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi ketinggian dan jumlah
cyclone mempengaruhi kualitas hasil pengeringan. Semakin tinggi cyclone
maka tingkat kekeringan tepung semakin kering. Hasil paling optimal
didapatkan
pada
perbandingan
ketingian
cyclone
3
menggunakan 2 cyclone.
Kata kunci : Pengeringan, Flash dryer, Cyclone Separator
viii
m
dengan
ABSTRACTS
VARIASI KETINGGIAN CYCLONE SEPARATOR TERHADAP
KUALITAS HASIL PENGERINGAN FLASH DRYER DENGAN
MENGGUNAKAN 1 CYCLONE DAN 2 CYCLONE
Sulaiman Rasyid, Sartono Putro, Wijianto
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : sulaimanrasyid35@yahoo.com
The aim of this research is to know the optimum variation of
the cyclone height and number in the drying process of flour. The
variation of cyclone height used are 1 meter, 2 meters, and 3 meters.
Meanwhile the variation of cyclone number used are 1 cyclone and 2
cyclones.
In a flash dryer, the wet flour mass is put into the screw
conveyor then it is dissolved by hammer mill while streamed by hot
air stream which is pushed by a blower so that the mass becomes
dry and by using cyclone separator, the dry flour is separated from
the hot air stream.
This research show that the variation of the cyclone height and
number affect the quality of drying outcome. The higher cyclone the
flour the higher level of dryness. The optimum outcome is reached
by applying 2 cyclones 3 meters in height.
Keywords
: Drying, Flash Dryer, Cyclone Separator.
ix
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL............................................................................................. i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ............................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .............................................................. v
LEMBAR MOTTO .................................................................................... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................... vii
ABSTRAKSI ............................................................................................. viii
ABSTRACTS ........................................................................................... ix
KATA PENGANTAR ................................................................................ x
DAFTAR ISI ............................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xii
DAFTAR TABEL .................................................................................... .xiv
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Latar Belakang ............................................................................ 1
Perumusan Masalah ................................................................... 2
Batasan Masalah ........................................................................ 3
Tujuan Penelitian ........................................................................ 3
Manfaat Penelitian....................................................................... 3
Sistematika Penulisan Laporan ................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI .......................... 5
2.1 Tinjauan Pustaka ........................................................................ 5
2.2 Landasan Teori ........................................................................... 7
2.2.1 Pengeringan Sinar Matahari ............................................... 10
2.2.2 Pengeringan Buatan ........................................................... 10
2.3 Gaya Sentrifugal Pada Cyclone .................................................. 16
2.4 Kerugian Dalam Aliran Fluida ...................................................... 17
xi
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 19
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Diagram Alir Penelitian ................................................................ 19
Bahan Penelitian ......................................................................... 21
Alat Penelitian ............................................................................. 22
Alat Ukur ..................................................................................... 26
Tempat Penelitian ....................................................................... 29
Prosedur Penelitian ..................................................................... 29
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN DATA ....................... 31
4.1 Perbandingan Ketingggian Cyclone Terhadap Density Tepung 32
4.2 Perbandingan Ketinggian Cyclone Terhadap Kapasitas Hasil
Pengeringan ................................................................................ 36
4.3 Perbandingan Ketinggian Cyclone Terhadap Waktu Proses
Pengeringan Tepung ................................................................... 38
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 40
5.1 Kesimpulan ................................................................................. 40
5.2 Saran........................................................................................... 41
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema Pengeringan Spray Dryer....................................... 11
Gambar 2.2 Fluidized Bed Dryer............................................................ 12
Gambar 2.3 Vacum Dryer ...................................................................... 13
Gambar 2.4 Rotary Dryer ....................................................................... 14
Gambar 2.5 Conduction Dryer ............................................................... 15
Gambar 2.6 Mesin Flash Dryer di Sekolah Vokasi UMS ........................ 15
Gambar 2.7 Konsep Gaya Sentrifugal Pada Cyclone ............................ 16
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian....................................................... 19
Gambar 3.2 Tepung Tapioka ................................................................. 21
Gambar 3.3 Adonan Tepung Basah ...................................................... 22
Gambar 3.4 Air Heater ........................................................................... 23
Gambar 3.5 Blower ................................................................................ 23
Gambar 3.6 Screw Conveyor ................................................................. 24
Gambar 3.7 Hammer Mill ....................................................................... 24
Gambar 3.8 1 Cyclone dan 2 Cyclone ................................................... 25
Gambar 3.9 Kompor Gas ....................................................................... 25
Gambar 3.10 Pully dan Vanbelt ............................................................. 26
Gambar 3.11 Timbangan ....................................................................... 26
Gambar 3.12 Gelas Ukur ...................................................................... 27
Gambar 3.13 Stopwacth ........................................................................ 27
Gambar 3.14 Anemometer .................................................................... 28
ambar 3.15 Thermometer ...................................................................... 28
Gambar 3.16 Thermokopel .................................................................... 29
Gambar 3.17 Mesin Flash Dryer ............................................................ 30
xiii
Gambar 4.1 Hubungan Antara Ketinggian dan Jumlah Cyclone Terhadap
Density Tepung ................................................................. 33
Gambar 4.2 Tepung Kering Keluar Cyclone 1 ....................................... 34
Gambar 4.3 Tepung Kering Halus Menempel Cyclone 2 ....................... 34
Gambar 4.4 Ketinggian Pipa Cyclone .................................................... 35
Gambar 4.5 Hubungan Antara Ketinggian dan Jumlah Cyclone Terhadap
Kapasitas Hasil Pengeringan ............................................ 36
Gambar 4.6 Hubungan Antara Ketinggian dan Jumlah Cyclone Terhadap
Tepung Keluar Cyclone .................................................... 38
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Data Perbandingan Ketinggian dan Jumlah Cyclone dengan Density
Tepung .............................................................................................32
Tabel 4.2 Data Perbandingan Ketinggian dan Jumlah Cyclone dengan Kapasitas
Hasil Tepung Keluar ........................................................................35
Tabel 4.3 Data Perbandingan Ketinggian dan Jumlah Cyclone dengan Waktu
Proses Pengeringan Tepung .............................................................37
xiv