Perancangan Alat Pengering Kerupuk dengan Menggunakan

R.E.M (Rekayasa Energi Manufaktur) Jurnal | Vol. 4 (1) | ISSN 2528-3723 (online)

P a g e 27

Perancangan Alat Pengering Kerupuk dengan MenggunakanPemanas Heater

The Design of Crackers Dryer Using Heater Heater

Mohammad Sandoyo Adamsyah *, Mulyadi Mulyadi

Teknik Mesin, Universitas Muhammadiyah Sidoarjo, Indonesia*Email Penulis Korespondensi: [email protected]

Abstrak. Pengeringan merupakan proses pengurangan kadar air hingga mencapai kadar air teretentu. Proses pen-geringan kerupuk kupang bu kolilah di desa Balongdowo masih mengandalkan sinar matahari dalam proses pen-geringannya. Pengeringan dengan proses ini dinilai kurang efisien karena ketika musim hujan panas matahari tidakdapat diprediksi serta memerlukan lahan luas dalam proses pengeringannya. Untuk mengatasi permasalahan terse-but maka pada tugas akhir ini, diambil judul perancangan alat pengering kerupuk dengan menggunakan pemanasheater. Yang diharapkan dapat meningkatkan efektifitas dan produktifitas ketika musim hujan tiba juga dapat menekanwaktu dan biaya produksi. Metode yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan tersebut adalah menggunakanmetode desain bootroyd yaitu merancang sebuah alat pengering pengering yang terdiri dari komponen pokok ruangpengering, conveyor, motor penggerak dan gearbox. Hasil dari pengujian didapatkan bahwa lama pengeringan 76detik mengurangi kadar air awal 70% berkurang menjadi 15% kadar air yang terkandung didalam kerupuk.

Keywords- alat pengering; heater; conveyor

Abstract. Drying is the process of reducing water content to reach a certain moisture content. The drying processof mussel cauliflower in Balongdowo village still relies on sunlight in the drying process. Drying with this processis considered to be less efficient because when the hot rainy season the sun is unpredictable and requires extensiveland in the drying process. To overcome this problem, in this final project, the title of the design of cracker dryer istaken using heater heater. Which is expected to increase effectiveness and productivity when the rainy season arrivescan also reduce the time and production costs. The method used to solve these problems is to use the bootroyd designmethod which is designing a dryer that consists of the main components of the drying chamber, conveyor, drive motorand gearbox. The results of the test showed that the drying time of 76 seconds reduced the initial water content of 70%reduced to 15% the water content contained in crackers.

Keywords- dryer; heater; conveyor

How to cite: Adamsyah Mohammad Sandoyo, Mulyadi Mulyadi (2019) Perancangan Alat Pengering Kerupuk dengan Menggunakan PemanasHeater. R.E.M (Rekayasa Energi Manufaktur) Jurnal 4 (1). doi: 10.21070/r.e.m.v4i1.2187

PENDAHULUAN

Perkembangan teknologi pada saat ini berperan san-gat penting dalam dunia industry. Teknologi berkembangdengan pesat seiring dengan kemajuan zaman dan tun-tutan masyarakat khususnya di bidang home industri.Apalagi Indonesia sebentar lagi menghadapi MasyarakatEkonomi Asean (MEA). MEA adalah bentuk integrasiekonomi ASEAN dalam artian adanya system perdagan-gan bebas antara Negara-negara Asean [1] . Sehinggamasyarakat dituntut untuk kreatif dan inovatif. Seba-gai penunjang masyarakat menuntut kemudahan, efisien,murah dan berkualitas tinggi dalam penggunaan teknologiyang diharapkan mampu meningkatkan efektifitas danproduktifitas kerja guna meningkatkan hasil, kualitas pro-duk sehingga masyarakat mampu bersaing. Industri kecil

kerupuk kupang bu kolilah telah berdiri sejak tahun 2000-an. Pada saat ini perusaan ini dikelola oleh keluargabu kolilah, sehingga manajemen yang digunakan padaindustri kecil ini merupakan manajemen keluarga. Jum-lah produksi kerupuk kupang bu kolilah setiap ming-gunya mencapai rata-rata 200 kg. Semuanya dipasarkandi daerah kabupaten Sidoarjo. Pada saat ini pembutankerupuk kupang masih menggunakan cara manual adasebagian yang menggunakan mesin. Semua proses daripembuatan adonan, penirisan, pemotongan, pengeringandan pengepakan dilakukan dengan cara manual. Hasilproduksi kerupuk kupang sangat ditentukan pada saatpada proses pengeringan karena jika kerupuk tidak keringdalam sehari kerupuk akan menjamur sehingga kerupukyang pengeringannya tidak sempurna tidak dapat dik-eringkan lagi keesokan harinya. Sedangkan cuaca di

http://doi.org/10.21070/r.e.m.v4i1.2187

https://portal.issn.org/resource/ISSN/2528-3723

https://crossmark.crossref.org/dialog/?doi=10.21070/r.e.m.v4i1.2187&domain=pdf&date_stamp=2019-06-30

http://doi.org/10.21070/r.e.m.v4i1.2187

28 P a g e

Indonesia mengalami anomaly cuaca [2] . Dengan per-masalahan tersebut industry kecil bu kolilah bisa rugi danmengancam kelangsungan industry kerupuk kupangnyakarena sekali produksi kapasitasnya 100kg. Keberadaanindustri kecil mitra sangat menguntungkan bagi petanidi daerah sekitarnya, karena industri kecil ini menyerapkupang yang dihasilkan oleh para nelayan tersebut. Seba-gai contoh industry kecil bu kolilah ini menyerap hasildari nelayan desa. Balongdowo, desa. Kepetingan dandaerah lain di Kab. Sidoarjo . Kadar air yang dihasilkandari penggunaan alat pengering emping mlinjo, dengansuhu udara lebih tinggi, maka kadar air bahan yang dik-eringkan dengan alat pengering menjadi lebih rendahdibandingkan dengan sinar matahari [3] [4] .

METODE

Dalam perancangan ini metode pengumpulan datayang digunakan untuk merancang alat pengering kerupukmenggunakan pemanas heater adalah melakukan studyliterature dan observasi langsung dilapangan.

• Konsep Desain

Desain alat pengering kerupuk menggunakan pemanasheater dapat dilihat pada Gambar 1 .

[Figure 1 about here.]

• Diagram Alir Perancangan

Diagram alir Penelitian seperti padaGambar 2 dapat dili-hat dari awal mulai sampai selesai.


HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam merancang suatu alat terlebih dahulu kita harusmengetahui kegunaan alat atau data yang diperlukan men-genai kegunaan dari alat tersebut, seperti alat pengeringkerupuk dari pemanas heater ini kita harus mempunyaidata mengenai kerupuk yang akan dikeringkan (Gambar 3) dan hasil pengeringannya seperti padaGambar 4 .



• Menghitung Kecepatan Conveyor

Dalam merancang sebuah mesin pengering kerupukmenggunakan pemanas heater dengan conveyor terda-pat dua komponen utama sebagai penunjangnya pertamaadalah belt conveyor dan yang kedua adalah ruangan pen-gering. Sebelum menyelesaiakan perhitungan terhadap

ruang pengering maka dihitunglah terlebih dahulu beltconveyor karena luasan pada belt conveyor berpengaruhterhadap dimensi ruang pengering. A1 merupakan luasankerupuk yang tegak lurus pada belt conveyor. Untuk men-cari A1 parameter yang direncanakan adalah lebar. Beltconveyor yang akan digunakan disesuaikan dengan pro-duk belt yang terdapat dipasaran lebar belt yang akandigunakan adalah 50 cm = 0,5 cm.


Luas daerah A1 (Gambar 5 ) dapat dihitung denganmengalihkan lebar belt conveyor yang telah ditentukandengan tebal kerupuk diatas belt conveyor.

A1 = L.xDimana :A1 = Luas kerupukL = lebar belt conveyorX = tebal kerupuk (m)Sehingga :A1 = 0,5 x 0,02= 0,01 m2

Luas daerah yang tegak lurus dengan belt conveyorsebesar 0,01m2

Setelah memperoleh luas daerah A1 dilanjutkan den-gan mencari kecepatan conveyer menggunakan per-samaan,


Diperoleh kecepatan conveyer sebesar 8,3 m/s (Gam-bar 6) untuk mengangkut kerupuk sebanyak 1ton/12 jamatau 0,023 kg/s.

• Menghitung Panjang Ruang Pengering

Ruangan pengering dirancang untuk kapasitas 1 ton/12jam. Perancangan dilakukan untuk menentukan dimensipanjang ruang pengering.

Langkah pertama menentukan beberapa parameterawal perancangan. Lebar ruang pengering 60 cm (diren-canakan karena ini berhubungan dengan lebar belt con-veyor sebesar 50cm). Tinggi ruang pengering 50 cm(direncanakan). Tebal kerupuk 2 mm.

Dengan menggunakan persamaan kalor [5, 6] (Gam-bar 7 ):


Perpindahan panas yang terjadi pada ruang pengeringini adalah secara konduksi (persamaan Gambar 8) . Kon-duksi adalah perpindahan panas dengan zat perantara.


Dimana:k = koefisien thermal kerupuk (W/m.K)A2 = Luas Ruang Pengering (m)

Copyright © 2019 Author [s]. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution orreproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is

cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.

P a g e 29

X = tebal kerupuk (m)A2 merupakan luas dari ruang pengering yang meliputi

panjang ruang pengering dan lebar ruang pengering.A2 ditulis dengan p x 1 sehingga persamaannya men-

jadi seperti berikut (Gambar 9 ) :


Dari persamaan diperoleh panjang ruang pengeringadalah 1 m

Dimensi ruang pengering:Panjang = 1 mLebar = 0,6 mTinggi = 0,5 m

• Menghitung Daya yang Dibutuhkan Ruang Penger-ing

Untuk menghitung kebutuhan daya total (Qr) selamaproses pengeringan dapat diperoleh dengan mengkalku-lasikan seluruh daya yang diperlukan untuk proses pen-geringan. Pada prinsipnya daya total (Qr) yang dibu-tuhkan pada proses pengeringan digunakan untuk: pem-anasan bahan (Qk) penguapan kandungan air (Qa) dandaya untuk penaikan temperature udara pada ruang pen-gering (Qu) ditambah daya yang terbuang dari dinding(Qtw).

Perhitungan Kadar Aira. tahap awal untuk mengatahui daya yang dibutuhkan

selama proses pengeringan adalah menghitung laju massaair yang akan diuapkan (Gambar 10 ) ,


• Daya selama proses pengeringan

Daya untuk pemanasan kerupuk (Qk) didefinisikan seba-gai daya yang dibutuhkan untuk meningkatkan temper-ature kerupuk ke temperature udara pengeringan (Gam-bar 11 ),


Daya untuk pemanasan air kerupuk (Qa) didefinisikansebagai daya yang dibutuhkan untuk menaikkan temper-atur air yang terkandung dalam kerupuk ke temperatureudara pengeringan (Gambar 12 ).


Daya untuk pemanasan udara pada ruang pengering(Qa) didefinisikan sebagai daya yang dibutuhkan untukmenaikkan temperature udara bebas ke temperature udarapengering.

Langkah pertama adalah menghitung volume udarapada ruang pengering (Gambar 13 ):


Setelah memperoleh volume udara pada ruang penger-ing dilanjutkan dengan mencari massa udara pada ruangpengering (Gambar 14) .


Energy yang diperlukan untuk memanaskan udarapada ruang pengering yaitu sebesar (Gambar 15) :


Waktu yang diperlukan untuk menaikkan temperatureudara awal 90oC ke temperature udara pengering sebesar110oC diasumsikan selama 1 menit atau 60 detik (Gam-bar 16 ).


Maka daya yang dibutuhkan untuk mengeringkankerupuk dengan kapasitas 1ton/8jam adalah sebagaiberikut (Gambar 17 ),


Daya Motor Untuk Menggerakkan conveyora. Putaran MotorUntuk mencari putaran motor yang akan digunakan

dalam menggerakkan conveyor variable yang harus dike-tahui yaitu kecepatan conveyor serta jari jari sprocketpenggerak conveyor.

diperoleh kecepatan conveyor sebesar 8,3 m/s.besarnya diameter sprocket penggerak conveyor adalah0,3 m. Maka besar kecepatan sudut conveyor (Gambar 18),


Torsi Pada Belt ConveyorTujuan mencari torsi pada belt conveyor adalah untuk

mendapatkan daya motor yang digunakan untuk mengger-akkan belt conveyor [7] .

Untuk mendapatkan torsi pada belt conveyor, beltdimodelkan dengan diberikan tumpuan pada sisi A dansisi B.

a. Langakah pertama menghitung belt terlebih dahulu.Volume belt (Vb)= p x l x t= 1,5 x 0,5 x 0,02= 0,015 m3

b. Setelah mengetahui bahwa volume belt sebesar =0,015 m3 maka selanjutnya menghitung massa belt.

Massa belt (mb)= p x Vb= 346,7 kg/m3 x 0,015 m3

= 5,2005kgc. Selanjutnya mencari beban merata dari belt conveyor

dengan menggunakan hasil perhitungan massa belt sebe-sar 5,2005kg. q merupakan beban merata pada belt (Gam-bar 19) .




30 P a g e

Torsi yang terjadi pada belt conveyor adalah sebesar10,401kg.m

• Menghitung Daya Motor

Besarnya daya motor yang akan digunakan sangat eratkaitannya dengan putaran dan kecepatan belt conveyoryang telah diperoleh sebelumnya serta besarnya torsi yangterjadi pada belt conveyor.


Besarnya daya motor yang diperlukan untuk mengger-akkan belt conveyor adalah 126,902 watt (Gambar 20 ).

KESIMPULAN

Berdasarkan penelitian dan perhitungan yang sudahdilakukan maka dapat disimpulkan :

1. Dimensi ruang alat pengering menggunakan hatermemiliki panjang 1 m, tinggi 0,5 m dan lebar 0,6 mserta tebal dinding 0,02 m.

2. Dimensi belt conveyor pada alat pengering kerupukmenggunakan pemanas heater yaitu dengan panjang1,5 m dan lebar 0,6 m.

3. Daya yang diperlukan untuk mengeringkan kerupukadalah 3.023,52 watt.

4. Daya yang diperlukan untuk menggerakkan motorpada belt conveyor adalah sebesar 126,902 watt

REFERENCES

[1] R. S., “Pariwisata Kreatif Strategi MenghadapiMasyarakat Ekonomi Asean (MEA),” 2018. [Online].Available: 10.31227/osf.io/ftvs4

[2] J. Sirait, “Pembuatan Alat Pengering KerupukRambak dengan Kapasitas 30 Kg,” J Ris TeknolInd, vol. 7, pp. 118–118, 2016. [Online]. Available:10.26578/jrti.v7i14.1540

[3] Wijoyo et al., “Rekayasa Alat Pengering UntukMeningkatkan Prokdivitas UKM Emping Mlinjo,”Teknik Mesin Universitas Surakarta, 2010.

[4] Y. Witdarko, N. Bintoro, B. Suratmo, andB. Rahardjo, “Pemodelan pada Proses PengeringanMekanis Tepung Kasava dengan MenggunakanPneumatic Dryer: Hubungan Fineness Modulusdengan Variabel Proses Pengeringan,” J Agritech,vol. 35, pp. 481–481, 2015. [Online]. Available:10.22146/agritech.9333

[5] M. Mahmuddin, “Karakteristik Perpindahan Panaspada Pipa Penukar Kalor Selongsong Aliran SearahVertikal,” J Chem Process Eng, vol. 1, pp. 30–30,2016. [Online]. Available: 10.33536/jcpe.v1i2.68

[6] F. P. Incropera, D. P. Dewitt, and R. S. ., “ Introductionto Heat Transfer,” and others, Ed. John Wiley &Sons, Inc. New York, 2002.

[7] “Rancang Bangun Mesin Perontok Padi Portabeldengan Penggerak Mesin Sepeda Motor,” J Elem,vol. 4, pp. 35–35, 2017. [Online]. Available:10.34128/je.v4i1.7

Conflict of Interest Statement:The author declares that the research was conductedin the absence of any commercial or financial relation-ships that could be construed as a potential conflict ofinterest.

Article History:Received: 22 April 2019 | Accepted: 10 Juni 2019 |Published: 30 Juni 2019



10.31227/osf.io/ftvs4

10.26578/jrti.v7i14.1540

10.22146/agritech.9333

10.33536/jcpe.v1i2.68

10.34128/je.v4i1.7

P a g e 31

LIST OF FIGURES

1 Konsep Desain alat Pengering kerupuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 DiagramAlir Perancangan Alat Pengering Kerupuk Menggunakan Pemanas Heater . . . . . . . . . . 333 Sifat kerupuk yang dikeringkan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 Hasil kerupuk yang sudah kering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 Skema luasan A1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 Perhitungan kecepatan conveyor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377 Persamaan kalor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 Persamaan konduksi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 Perhitungan panjang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4010 Perhitungan kadar air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4111 Perhitungan daya pemanasan kerupuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4212 Perhitungan daya pemanasan air kerupuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4313 Perhitungan volume udara ruang pengering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4414 Perhitungan massa udara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4515 Perhitungan energi pemanas udara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4616 Perhitungan pemanas udara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4717 Daya pemanas total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4818 Perhitungan kecepatan sudut conveyor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4919 Beban merata pada belt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5020 Perhitungan daya motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51



32 P a g e

Figure 1. Konsep Desain alat Pengering kerupuk



P a g e 33

Figure 2. DiagramAlir Perancangan Alat Pengering Kerupuk Menggunakan Pemanas Heater



34 P a g e

Figure 3. Sifat kerupuk yang dikeringkan



P a g e 35

Figure 4. Hasil kerupuk yang sudah kering



36 P a g e

Figure 5. Skema luasan A1



P a g e 37

Figure 6. Perhitungan kecepatan conveyor



38 P a g e

Figure 7. Persamaan kalor



P a g e 39

Figure 8. Persamaan konduksi



40 P a g e

Figure 9. Perhitungan panjang



P a g e 41

Figure 10. Perhitungan kadar air



42 P a g e

Figure 11. Perhitungan daya pemanasan kerupuk



P a g e 43

Figure 12. Perhitungan daya pemanasan air kerupuk



44 P a g e

Figure 13. Perhitungan volume udara ruang pengering



P a g e 45

Figure 14. Perhitungan massa udara



46 P a g e

Figure 15. Perhitungan energi pemanas udara



P a g e 47

Figure 16. Perhitungan pemanas udara



48 P a g e

Figure 17. Daya pemanas total



P a g e 49

Figure 18. Perhitungan kecepatan sudut conveyor



50 P a g e

Figure 19. Beban merata pada belt



P a g e 51

Figure 20. Perhitungan daya motor



Documents

Perancangan Alat Pengering Kerupuk dengan Menggunakan