Top Banner
PENGERINGAN PAKAIAN DENGAN PEMANAS MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR LPG Pandu Prabowo Jati 09/281049/TK/34758 Naomi Ratrianti 10/301222/TK/36873 Antonius Nurcahyo Wibowo 10/297961/TK/36481 Andradhita Rahmania Andini 10/297932/TK/36458 Annisa Nurul 10/297843/TK/36402 Fery Putrawan Cusmanri 10/305362/TK/37482 Miftahurrohim 10/302322/TK/37341 Timotius Denny W 10/297875/TK/36420
33

Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

Dec 05, 2015

Download

Documents

teknik produk
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

PENGERINGAN PAKAIANDENGAN PEMANASMENGGUNAKAN BAHAN BAKAR LPG

Pandu Prabowo Jati09/281049/TK/34758

Naomi Ratrianti 10/301222/TK/36873

Antonius Nurcahyo Wibowo10/297961/TK/36481

Andradhita Rahmania Andini10/297932/TK/36458

Annisa Nurul10/297843/TK/36402

Fery Putrawan Cusmanri 10/305362/TK/37482

Miftahurrohim 10/302322/TK/37341

Timotius Denny W 10/297875/TK/36420

Page 2: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

PENGERINGAN PAKAIAN DENGAN PEMANAS MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR LPG

• Needs (Latar Belakang Masalah)

• Idea (Ide)

• Selection (Seleksi)

• Manufacture

• Desain prototype: Neraca Massa Neraca Panas Desain Bentuk Ekonomi

Page 3: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

LATAR BELAKANG

• Teknologi yang berkembang

• Iklim Indonesia musim penghujan

Opsi penyelesaian masalah

Alat pengering pakaian

Page 4: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

NEEDS

• Dapat digunakan di rumah

• Mudah digunakan

• Mempunyai konsumsi energi yang cukup kecil

• Aman digunakan

• Tidak merusak pakaian

• Relatif cepat dalam mengeringkan

• Tidak memakan tempat yang terlalu besar

• Murah

• Bahan bakar mudah didapat

• Anti rayap dan bakteri

• Dapat mengeringkan dengan waktu yang cepat

Page 5: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

IDE-IDE

• Membuat pengering pakaian portable

• Membuat pengering pakaian dengan memberikan panas ke ruang pengering

• Membuat pengering pakaian dengan mengalirkan udara panas

• Membuat pengering pakaian dengan mengalirkan udara (dengan cara dikipasi) tanpa panas

• Membuat pengering pakaian dengan sumber panas berupa batangan yang ditaruh di tengah ruang pengering

• Membuat pengering pakaian dengan sentrifugasi (baju ditumpuk memenuhi ruangan)

• Membuat pengering pakaian dengan sentrifugasi dan memberikan panas (baju ditumpuk memenuhi ruangan)

• Membuat pengering pakaian dengan ruang kecil yang diberikan panas (baju ditumpuk memenuhi ruangan)

Seleksi

Page 6: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

METODE RISK ASSESSMENT

• Membuat pengering pakaian dengan dialirkan udara panas

  Probability Consequenc

es

Risk Level

Maturity of

Technology

0.5 0.7 0.35

Realiability 0.3 0.4 0.12

Costumer

Acceptability

0.7 0.4 0.28

Total Score 1.5 1.5 0.75

Seleksi

Page 7: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Membuat pengering pakaian dengan sumber panas berupa batangan yang ditaruh di tengah ruang pengering

Metode Risk Assessment

  Probability Consequenc

es

Risk Level

Maturity of

Technology

0.5 0.7 0.35

Realiability 0.5 0.6 0.30

Costumer

Acceptability

0.7 0.7 0.49

Total Score 1.7 2.0 1.14

Page 8: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Membuat pengering pakaian dengan sentrifugasi dan memberikan panas (baju ditumpuk memenuhi ruangan)

Metode Risk Assessment

  Probability Consequenc

es

Risk Level

Maturity of

Technology

0.5 0.7 0.35

Realiability 0.3 0.4 0.12

Costumer

Acceptability

0.4 0.9 0.36

Total Score 1.4 2.1 0.83

Page 9: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Membuat pengering pakaian dengan ruang kecil yang diberikan panas (baju ditumpuk memenuhi ruangan)

Metode Risk Assessment

  Probability Consequenc

es

Risk Level

Maturity of

Technology

0.5 0.5 0.25

Realiability 0.7 0.7 0.49

Costumer

Acceptability

0.4 0.5 0.20

Total Score 1.6 1.7 0.94

Page 10: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

RANGKAIAN ALATDiagram Proses

Page 11: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

DETAIL DESAIN ALAT

Page 12: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

Detail Desain Alat

Page 13: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

PERHITUNGAN

• Neraca Massa

• Neraca Panas

• Ekonomi (Harga Alat dan Biaya Proses)

Page 14: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

NERACA MASSA

• Debit Udara

Dpipa : 21 cm

Apipa : 346,185 cm 2

Q= Apipa.vudara= (346,185 cm2).(200 cm/s) = 69237 cm3/s

udara = 1,18 kg/m3

Massa udara = Q.udara = (0,0069237 m3/s).(1,18 kg/m3)= 0,076783833 kg/s

Page 15: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

NERACA MASSA

• Massa air yang diuapkan

Basis perhitungan:

4 potong baju dengan berat: 1kg/baju. Total 4 kg

% air dalam baju = 60% berat pakaian

Berat air dalam baju = 2,4 kg

t pengeringan : 60 menit

air yang menguap : . = 6,6667 x10-4 kg/s

Page 16: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Kelembaban

Udara masuk :T = 30 oC = 86 oF

RH = 84%

W = 0,023

Muap air + Mudara kering = Mudara = 0,076783833 kg/s

Muap air = 0.076783833 kg/s – Mudara kering

H = = 0,023

0,076783833 kg/s – Mudara kering = 0,023 Mudara kering

Mudara kering = 0,053783833 kg/s

NERACA MASSA

Page 17: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Neraca massa uap air

Mudara kering (Wout – Win) = 6,6667x10 -4 kg/s

Wout – Win =

Wout = 0,0355

Tdew = 95oF = 35oC

NERACA MASSA

Page 18: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

NERACA PANAS

• Udara masuk system

Massa udara kering = 0.053783833 kg/s = 0,118573 lb/s

Cps1 = 0,24 + (0,45x0,023) = 0,25035 BTU/lbF

Hin = m.(Cps1(Tu1-Tref)+1050.W1) ; Tref= 25 oC= 77 oF

Hin = 0,118573 lb/s.( 0,25035 BTU/(lb.oF) . (86-77)F + 1050 x0,023)

Hin = 3,0556 BTU/s

Page 19: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Udara Keluar Lemari Pemanas

W2 = 0,0355 lb uap air/lb udara kering (dengan controller)

RH 100% kemudian dari psychrometric chart didapat Tu3=95 oF

Asumsi massa udara keluar konstan

Cps2 = 0,24 + (0,45x0,0355) = 0,255975 BTU/(lb.oF)

Hout= m.(Cps2(Tu3-Tref)+1050.W2) ; Tref= 25 C= 77 oF

Hout= 0.118573 lb/s. (0,255975 BTU/(lb.oF).(95-77) oF + (1050x 0.0355))

Hout= 4.9661 BTU/s

NERACA PANAS

Page 20: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Q = Hout-Hin = 4.9661 BTU/s -3,0556 BTU/s =1,9106 BTU/s

Panas tersebut adalah panas yang dibutuhkan oleh Heater (Pemanas) untuk memanaskan udara dari suhu 30 oC

NERACA PANAS

Page 21: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Suhu Keluar Heater

Q = m.Cps1 (Tu2-Tu1)

Tu2 = 147,8310 oF = 64,3505 oC

Jadi suhu keluar pemanas heater adalah 64,3505 oC

NERACA PANAS

Page 22: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Menghitung Panas yang Disediakan Propane

Basis 1 mol propane

Asumsi : Elpiji dengan kemurnian 100% propane dengan kelebihan udara sekitar 125 %

Bahan bakar : LPG (100% propane)

Udara (21%O2, 79 % N2)

Kebutuhan O2 dengan excess air 125% = 5 mol x 1,25= 6,25 mol

Mol N2= 0,79/0,21 x 6,25 = 23,5119 mol (inert)Kompone

nC3H8 + 5 O2 4 H2O + 3 CO2

Masuk 1 6,25  

Reaksi 1 5 4 3

Sisa 0   1,25   4   3NERACA PANAS

Page 23: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

(pada 298 K)

• Data termodinamika : pada T = 298 K

produk KoefisiendHf (J/mol

propane)dHf.koef

H2O 4 -241818 -967272CO2 3 -393509 -1180527

    Jumlah -2147799

reaktan Koefisien dHf dHf.koef

C3H8 1 -104680 -104680

O2 5 0 0

    Jumlah -104680

NERACA PANAS

Page 24: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Suhu udara masuk HE = 30 oC = 303 K

Jadi, dengan Cp= f(T)

• Jadi panas reaksi pembakaran propane pada suhu udara 30 oC adalah

dengan nilai T maksimum dari hasil pembakaran propane yaitu sebesar 1251,23533 K = 978,0853 C

NERACA PANAS

Page 25: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

MENCARI NILAI KOEFISIEN PERPINDAHAN PANAS DARI HEATER

• Desain Kasar Heater

Cold Fluid masuk HETin 30 CTout 64.35057 CPressure in 2 atmHeat Capacity 1013 J/kgC  0.242 BTU/lbFmass density 1.109 kg/m3

viscocity 1.91E-02 cp

Tf2

Cold Fluid

Tu1

 

Tu2

 

Hot Fluid

Tf1

 

Dari Flue gas Hasil pembakaran propane 

Page 26: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Panas aliran yang dibawa oleh udara dari suhu 30 0C sampai suhu 64,3505 0C

Qu = mu.Cpu.(Tout-Tin)

=

= 2671,8572 J/s

• Panas reaksi pada pembakaran udara oleh propane dengan asumsi 50% sebesar =1021369,83 J/mol propane

• Sehingga kebutuhan propane adalah sebesar = 0,115364.10-3 kg/s

Page 27: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Hot fluid (flue gas) masuk heater pada suhu 978 oC, kemudian menentukan suhu hot fluid keluar heater sebesar :

Qu = Qf

2671,8572 J/s = mf.Cpf.(Tfin-Tout)

• Cpf disini merupakan fungsi T

• Kemudian didapat Cp propane pada suhu 978 oC = 4500 J/kg.oC, sehingga

2671,8572 J/s = mf.Cpf.(Tfin-Tout)

Page 28: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Dengan mf (mol flue gas)=n O2+n N2+ n CO2+n H2O

=0,00327 +0,0615 +0,007848 + 0,010464

= 0,0831 mol

2671,8572 J/s = 0,0831 mol. 37,20 J/(mol.oC) .(978-Tout)

Tout = (978-864,309) oC = 113,6905 oC

• Jadi suhu keluar heater sebesar 113,6905 oC

Page 29: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

HARGA ALAT

• Case (1,6 x 1)m2 Rp 480.000,-

• Pelat besi tebal 2 mm Rp 1.225.000,-

• Kayu isolator Rp 740.000,-

• Instrumentasi Rp 150.000,-

• Heater Rp 192.000,-

• Blower Rp 180.000,-

• Timer digital Rp 48.000,-

• Humidity controller Rp 384.000,-

• Lain-lain Rp 400.000,- +

Rp 3.799.000,-

Page 30: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

BIAYA OPERASI

• Kebutuhan panas furnace:

Jumlah udara yang dipanaskan : 180 kg/jam

Perubahan suhu udara : 30 0C

Kapasitas panas udara : 0,24 Kcal/kg oC

Kebutuhan panas furnace

Q= 1296 Kcal /jam

Page 31: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Dengan lama proses selama 30 menit, sehingga panas yang diperlukan untuk setiap proses adalah sebesar 648 kcal. Dengan panas pembakaran LPG sebesar 11.000 kcal/kg dan efisiensi transfer pembakaran adalah sebesar 70% sehingga setiap kali proses membutuhkan LPG sebesar:

• Dengan harga LPG Rp 7.500,00/kg, maka dibutuhkan Rp 631,10 untuk setiap kali proses.

Biaya Proses

Page 32: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

• Kebutuhan listrik blower:

Blower bekerja dengan daya sebesar 35 watt, dengan tarif dasar listrik sebesar Rp 1400/kWh, dengan asumsi mesin digunakan dua kali sehari selama 30 hari dalam 1 bulan, maka biaya listrik adalah sebesar Rp 2.950,-

Biaya Proses

Page 33: Pengeringan Pakaian Dengan Pemanas

ALGORITMA MENDESAIN

Kelembaban

Practical

Asumsi:Kadar basah

pakaian

Jenis HE

Prototype

Ekonomi

Material

Bentuk Desain

Desain

Neraca Panas

Neraca Massa

Sifat Fisis

Panas Reaksi

Kualitas LPG 100%