Article Details

PEMBUATAN DAN PENGUJIAAN ALAT PENGERING GABAH TIPE SWIRLING FLUIDIZED BED SKALA LABORATORIUM

Oleh   Novrinaldi [23115014]
Kontributor / Dosen Pembimbing : Dr.-Ing. Willy Adriansyah, S.T., M.T.;
Jenis Koleksi : S2 - Tesis
Penerbit : FTMD - Teknik Mesin
Fakultas : Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara (FTMD)
Subjek : Engineering & allied operations
Kata Kunci : Pengeringan, fluidisasi, Swirling fluidized bed dryer
Sumber :
Staf Input/Edit : Alice Diniarti   Ena Sukmana
File : 7 file
Tanggal Input : 2019-09-10 10:42:30

Biji-bijian adalah komoditas pertanian dan sumber makan pokok yang sangat penting selama berabad-abad. Dengan tingkat kebutuhan yang tinggi terhadap komoditas pertanian tersebut maka dibutuhkan teknologi untuk penanganannya agar kualitasnya tetap terjaga. Salah satu permasalahan pasca panen biji-bijian adalah masalah penyimpanan. Salah satu standar mutu dari bijian-bijian untuk penyimpanan adalah kadar air, untuk menjaga mutu tersebut dilakukan proses pengurangan kadar air dengan cara pengeringan. Teknologi pengeringan yang banyak digunakan untuk bahan berbentuk butiran saat adalah teknologi pengeringan fluidisasi. Pada penelitian ini dilakukan konstruksi dan pengujian alat pengering gabah tipe swirling fluized bed skala laboratorium. Tahapan awal dari penelitian ini dilakukan studi pustaka tentang alat pengering fluidisasi secara umum dan juga difokuskan alat pengering gabah tipe swirling fluized bed dan dilanjutkan dengan menyiapkan desainnya. Tahapan selanjutnya adalah proses konstruksi semua bagian alat pengering yang terdiri dari drying chamber (column), plenum chamber, annular blade distributor, centre body, pipa saluran udara,dan ruang untuk fin heater. Sumber fluida berupa udara menggunakan dua blower dengan spesifikasi blower 1 daya 2200 Watt, 2900 rpm, debit udara 2000 m3/h, tekanan statik 2.96 kPa, dan tegangan 380 V dan blower 2 daya 1000 Watt, 2800 rpm, debit udara 1512 m3/h, tekanan statik 1.76 kPa, tegangan 220 V/50 Hz dan suhu maksimal 160-200 oC. Pemanas yang digunakan berupa fin heater sebanyak 5 unit dengan daya 1000 Watt per unit heater. Pengujian dilakukan tanpa beban dan dengan variasi beban. Dari hasil pengujian tanpa beban diperoleh kecepatan fluida di atas annular blade distributor pada dinding column sudah mencapai minimum fluidisasi (Umf) sehingga akan terjadi fluidisasi. Kecepatan terendah diperoleh sebesar 8.04 m/s dan tertinggi sebesar 11.51 m/s. Kecepatan pada centre body relatif rendah sehingga terjadi penumpukan gabah pada beberapa titik, yakni dengan kecepatan masing-masing 5.6 m/s, 6.2 m/s, 6.4 m/s, 5.4 m/s dan 6.7m/s sedangkan minimum fluidisasi yang harus tercapai adalah 6.89 m/s. Pengujian dengan beban pengeringan berupa gabah dilakukan dengan empat variasi beban yakni 150 gr, 200 gr, 250 gr dan 300 gr. Penurunan kadar air gabah relatif seragam pada keempat variasi tersebut yakni terjadinya penurunan kadar air yang signifikan pada 10 menit pertama pengeringan dimana kadar air masih banyak. Selama proses pengeringan kadar air gabah turun dari 27.06% menjadi 12.6%, 29.25% menjadi 14.03%, 28.58% menjadi14.21% dan 26.8% menjadi 13.78%.Kelembaban relatif menurun sebagai akibat kenaikan temperatur pengeringan. Perubahan temperatur udara pengering sangat dipengaruhi oleh kadar air bahan yang akan dikeringkan. Pada pengujian tanpa beban dan pengujian dengan variasi kapasitas pengeringan diperoleh tekanan yang sama pada inlet udara ke plenum chamber dan dibawah distributor. Dengan spesifikasi blower yang berbeda tekanan terukur pada inlet dan di bawah distributor juga berbeda. Pada inlet 1 dari blower dengan daya 2.2 kW menghasilkan tekanan 74 mmH2O atau 0.725693 kPa dan inlet 2 menghasilkan tekanan 50 mmH2O atau 0.490333 kPa dari blower 1 kW. Tekanan di bawah distributor dari blower 1 sebesar 20 mmH2O dan dari blower 2 sebesar -10 mmH2O. Perpindahan panas konveksi yang terjadi masing-masing -1002.84 Watt untuk kapasitas 150 gr, -1339.84 Watt untuk kapasitas pengeringan 200 gr, untuk kapasitas pengeringan 250 gr panas yang berpindah dari udara ke gabah sebesar -1571.33 Watt dan -2082.06 Watt untuk kapasitas 300 gr. Tanda minus menunjukkan panas berpindah dari udara ke gabah karena temperatur gabah lebih kecil dari temperatur udara pengering (Ts