YOU ARE DOWNLOADING DOCUMENT

Please tick the box to continue:

Transcript
Page 1: PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK · PDF file... Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih ... 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ... 2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi

i

PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK

PEMBEKUAN IKAN PADA KONTAINER KAPASITAS

8 TON

TUGAS AKHIR

DIAJUKAN KEPADA

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

SEBAGAI SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR

SARJANA TEKNIK MESIN STRATA SATU (S1)

DISUSUN OLEH :

MUSTOFA NUR ALATIF

NIM: 201110120311121

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2016

Page 2: PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK · PDF file... Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih ... 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ... 2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi

ii

Page 3: PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK · PDF file... Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih ... 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ... 2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi

iii

Page 4: PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK · PDF file... Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih ... 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ... 2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi

iv

Page 5: PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK · PDF file... Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih ... 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ... 2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi

v

Page 6: PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK · PDF file... Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih ... 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ... 2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi

vi

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-Nya Tugas Akhir

yang berjudul “Perancangan Sistem Pendingin Untuk Pemekuan Ikan

Pada Kontainer Kapasits 8 Ton” ini dapat diselesaikan.

Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, tidak lah lepas dari dukungan

banyak pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah banyak

membantu dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini, yaitu :

1. Bapak dan Ibu saya tercinta yang senantiasa mendoakan, mendukung dan

selalu memotivasi hingga saya dapat menjadi seperti ini.

2. Bapak Ir. Eko Hariyadi. MT. dan Bapak Ir. Mulyono, MT. yang telah

dengan sabar membimbing dalam penyusunan Tugas Akhir.

3. Seluruh dosen Teknik mesin yang telah sabar membimbing selama masa

kuliah.

4. Saudara dan keluarga besar yang telah memberikan dukungan selama ini.

5. Teman - Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih

semuanya.

Dengan penuh kesadaran sebagai manusia, saya mohon maaf apabila

ada kesalahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu, mohon

kritik dan saran yang bersifat membangun demi kebaikan Tugas Akhir ini, dan

penulis berharap Tugas Akhir ini berguna bagi semua pihak.

Malang, 22 Januari 2016

Penulis

Page 7: PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK · PDF file... Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih ... 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ... 2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi

vii

DAFTAR ISI

Lembar Judul .......................................................................................................i

Poster ...................................................................................................................ii

Lembar Pengesahan ............................................................................................iii

Lembar Konsultasi ..............................................................................................iv

Surat Pernyataan Tidak Plagiat ...........................................................................v

Abstraksi Indonesia .............................................................................................vi

Abstraksi English ................................................................................................vii

Kata Pengantar ....................................................................................................viii

Daftar Isi..............................................................................................................ix

Daftar Tabel ........................................................................................................xii

Daftar Gambar .....................................................................................................xiii

BAB I Pendahuluan

1.1 Latar Belakang ......................................................................................1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................2

1.3 Tujuan ..................................................................................................2

1.4 Manfaat Perancanganan ........................................................................3

1.5 Batasan Masalah ...................................................................................3

1.6 Konsep Desain…………………………………………………………4

BAB II Landasan Teori

2.1 Ikan .......................................................................................................5

2.2 Sistem Pendingin ..................................................................................7

2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ............................................................8

2.4 Klasifikasi Sistem Pendingin ................................................................9

2.4.1 Vapour compression refrigerator system ..................................9

2.4.2 Absorbition refrigeration system ..............................................9

2.4.3 Air refregerantion system ..........................................................10

Page 8: PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK · PDF file... Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih ... 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ... 2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi

viii

2.4.4 Steam jet refrigeration system ...................................................10

2.5 Sistem Pendingin Yang Digunakan ......................................................10

2.5.1 Siklus Kompresi Uap ................................................................10

2.5.2 Siklus diagram T-S dan siklus diagram P-H ..............................12

2.5.3 Siklus kompresi uap actual ........................................................13

2.6 Perpindahan Panas ................................................................................14

2.6.1 Konduksi (hantaran) ...................................................................14

2.6.2 Radiasi (pancaran) .....................................................................15

2.6.3 Konveksi (aliran) ........................................................................16

2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi ....................................................16

2.7.1 Kompresor .................................................................................16

2.7.2 Kondensor ..................................................................................20

2.7.3 Evaporator .................................................................................23

2.7.4 Alat Ekspansi .............................................................................24

2.8 Refrigerant .............................................................................................25

2.8.1 Persyaratan refrigerant ...............................................................25

2.8.2 Karakteristik termodinamika dari beberapa refrigerant .............27

2.9 Beban pendingin ....................................................................................28

2.9.1 Panas konduksi ..........................................................................28

2.9.2 Infiltrasi .....................................................................................29

2.9.3 Panas produk..............................................................................29

BAB III Metode Perancangan

3.1 Perancangan Sisitem Pendingin.............................................................31

3.2 Menentukan Kapasitas Produk ..............................................................31

Page 9: PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK · PDF file... Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih ... 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ... 2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi

ix

3.3 Kerangka Perancangan ............................................................................31

3.3.1 Perancangan Ukuran ................................................................. 32

3.3.2 Material Yang Direncanakan Pada Box Pendingin .................. 32

3.3.3 Struktur Dari Kontainer ............................................................ 33

3.4 Alur Penampang Box Pendingin Kontainer ........................................... 33

3.5 Jenis Refrigeran Yang Digunakan ......................................................... 34

3.6 Data Perancangan Temperatur Untuk Menyimpan Beku ...................... 35

3.7 Beban Pendingin .................................................................................... 35

3.8 Diagram Flowchart Alur Metode Perancangan...................................... 36

BAB IV Perhitungan

4.1 Beban Pendingin ..................................................................................... 37

4.1.1 Beban Pendingin Akibat Dinding ............................................... 37

4.1.2 Beban Pendingin Akibat Dinding ............................................... 38

4.1.3 Beban Pendingin Akibat Pintu .................................................... 43

4.1.4 Beban Pendingin Akibat Radiasi Matahari ................................. 44

4.1.5 Beban Pendingin Akibat Infiltrasi ............................................... 45

4.1.6 Beban Pendingin Total ................................................................ 48

4.2 Refrigeran ................................................................................................ 50

4.2.1 Pemilihan Refrigeran .................................................................. 50

4.3 Analisa Thermodinamika ........................................................................ 51

4.4 Pemilihan Kompresor.............................................................................. 53

4.5 Perancangan Kondensor .......................................................................... 57

4.6 Pemilihan Katup Ekspansi ...................................................................... 72

4.7 Perancangan Evaporator.......................................................................... 73

Page 10: PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK · PDF file... Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih ... 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ... 2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi

x

BAB V Penutup

5.1 Kesimpulan .................................................................................................88

5.2 Saran ...........................................................................................................91

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................92

LAMPIRAN .......................................................................................................93

Page 11: PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK · PDF file... Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih ... 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ... 2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi

xi

Daftar Tabel

Tabel 2.1 Hubungan Antara Suhu, Penurunan Mutu Ikan ..................................6

Tabel 4.1 volume infiltrasi udara ........................................................................46

Tabel 4.2 Kondisi Infiltrasi Udara ...................................................................... 47

Tabel 4.3. Beban pendinginan total..................................................................... 48

Tabel 4.4 dimensi pipa tembaga......................................................................... 58

Tabel 4.5 Kolerasi Grimson ................................................................................ 61

Page 12: PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK · PDF file... Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih ... 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ... 2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi

xii

Daftar Gambar

Gambar 1.1 Box Kontainer .................................................................................2

Gambar 1.2 Konsep Desain.................................................................................4

Gambar 2.1 Siklus Kompresi Uap ......................................................................11

Gambar 2.2 Siklus Diagram P-H ........................................................................12

Gambar 2.3 Siklus Kompresi Uap Aktual...........................................................13

Gambar 2.4 Kompresor Torak ............................................................................17

Gambar 2.5 Kompresor Rotary ...........................................................................18

Gambar 2.6 Kompresor Sentrifugal ....................................................................19

Gambar 2.7 Kompresor Sekrup...........................................................................19

Gambar 2.8 Kondensor Pendingin Tabung dan Koil ..........................................21

Gambar 2.9 Kondensor Tabung dan Pipa Horizontal .........................................21

Gambar 2.10 Kondensor Jenis Pipa Ganda .........................................................22

Gambar 2.11 Kondensor Pendingin Udara .........................................................22

Gambar 2.12 Evaporator Ekspansi Langsung .....................................................24

Gambar 2.13 Alat Ekspansi ................................................................................25

Gambar 3.1 Bahan Dinding Box Pendingin Kontainer .......................................33

Gambar 3.2 Alur Penampang Dan Dimensi Box Pendingin Kontainer ..............34

Gambar 3.3 Flowchart Alur Metode Perancangan ..............................................36

Gambar 4.1 Skema kontruksi dinding ................................................................. 39

Gambar 4.2 Profil LMTD ...................................................................................51

Gambar 4.3. Diagram Tekanan-Entalpi ..............................................................52

Gambar 4.4 susunan pipa kondensor ..................................................................59

Gambar 4.5 efisiensi sirip profil siku empat .......................................................67

Page 13: PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK · PDF file... Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Mesin dan terima kasih ... 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ... 2.7 Komponen Utama Sistem Refrigrasi

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, W.(1986). Penyegaran Udara. Jakarta : PT. Pradya Paramata.

Dossat, R.J. (1980). Principles of Refrigeration. Canada : John and Sons, inc.

Hall, G. M. (1997). Fish Processing Technology, Second Edition. London :

Blackie Academic and Professional.

Handbook, A (1986). Refrigeration System and Aplication, SI Edition. Atlanta :

America Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning

Engineers, inc.

Handoko, K (1981). Teknik Lemari Es. Jakarta: PT. Ictiar Baru.

Heldman, D. R. (1992). Introduction to food engineering. San Diego: Academic

Press, Inc.

Holman, J. (1994). Perpindahan kalor, edisi keenam. Jakarta : Erlangga.

Stoecker, W. F, dan Jones W. J. (1987). Refrigerasi Dan Penkondissan Udara,

Edisi Kedua, Dalam Alih Bahasa Supratman Hara. Jakarta: Erlangga.


Related Documents