PERANCANGAN KONDENSOR BENTUK SPIRAL PADA

ALAT PENGHASIL ASAP CAIR

PROYEK AKHIR

Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan

Mencapai Derajat Ahli Madya

Disusun Oleh :

DIAN ARIE PRASETYA

2011 - 55 - 007

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MURIA KUDUS

2014

i

LEMBAR PERSETUJUAN

Judul Proyek Akhir : Perancangan Kondensor Bentuk Spiral Pada Alat

Penghasil Asap Cair.

Nama : Dian Arie Prasetya

NIM : 201155007

Konsentrasi : Teknik Produksi

Telah layak mengikuti ujian proyek akhir pada Program Studi Teknik Mesin

Universitas Muria Kudus.

Kudus,6 September 2014

Pembimbing I Pembimbing II

Taufiq Hidayat,ST.,MT Sugeng Slamet,ST.,MT

ii

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Proyek Akhir : Perancangan Kondensor Bentuk Spiral Pada Alat

Penghasil Asap Cair.

Nama : Dian Arie Prasetya

NIM : 201155007

Konsentrasi : Teknik Produksi

Telah diujikan pada ujian Proyek Akhir Ahli Madya pada tanggal 8 September

2014 dan dinyatakan LULUS pada Program Studi Teknik Mesin Universitas

Muria Kudus.

Kudus,8 September 2014

Penguji Utama Penguji I Penguji II

(Rochmad W.,ST.,MT) (Rianto W.,ST.,M.Eng) (Taufiq Hidayat, St.,MT)

Mengetahui,

Ka.Progdi Teknik Mesin

Universitas Muria Kudus

Taufiq Hidayat, St.,MT

iii

PERSEMBAHAN

Dengan segala kerendahan dan ketulusan hati puji syukur kehadirat Allah

SWT, serta shalawat dan salam kita haturkan pada junjungan Nabi Besar

Muhammad SAW atas tersusunnya laporan ini. Penulis mempersembahkan

laporan Proyek akhir ini kepada :

1. Kedua orang tua saya, yang telah mendidik dan membiayai kuliah

saya.

2. Kedua saudara saya Kak Bowo dan Dek Dita yang telah memberikan

motivasi dan semangat.

3. Sayangku Rika Novitasari yang telah memberikan semangat yang lebih

selama penulis menyusun laporan Proyek akhir ini.

4. Sahabat seperjuanganku (Adi, Richo, Wawan dan Agus) yang

sekaligus menjadi patner dalam proyek akhir ini.

5. Seluruh Dosen dan Laboran Teknik Mesin yang selalu saya hormati

dan yang selalu mendidik serta membimbing penulis dalam menuntut

ilmu.

iv

MOTTO

1. Tiada do’a yang lebih indah selain do’a agar proyek akhir ini cepat selesai.

2. Ku olah kata, kubaca makna, kuikat dalam alenia, kubingkai dalam empat

bab, jadilah mahakarya, gelar Ahli Madya kuterima, orang tua, calon Istri

dan calon mertua pun bahagia

3. Saya datang, saya bimbingan, saya ujian, saya revisi dan saya menang.

4. Sesali masa lalu karena ada kekecewaan dan kesalahan-kesalahan, tetapi

jadikan penyesalan itu sebagai senjata untuk masa depan agar tidak terjadi

kesalahan lagi.

5. Tanah yang digadaikan bisa kembali dalam keadaan lebih berharga, tetapi

kejujuran yang pernah digadaikan tidak pernah bisa ditebus kembali.

v

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya, dan tak lupa ucapan terima kasih tak

henti-hentinya penulis berikan kepada kedua orang tua dan semua pihak yang

telah membantu terselesainya laporan Proyek Akhir dengan judul “Perancangan

Kondensor Bentuk Spiral Pada Alat Penghasil Asap Cair”.

Laporan ini disusun sebagai pertanggung jawaban penulis atas pelaksanaan

Proyek Akhir dan juga sebagai persyaratan guna memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Ahli Madya.

Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua

pihak yang telah memberikan dukungan hingga terselesaikannya laporan ini,

dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terima kasih yang tulus

dan mendalam kepada :

1. Bapak Rochmad Winarso,ST.,MT selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muria Kudus.

2. Bapak Taufiq Hidayat,ST.,MT selaku Dosen Pembimbing I sekaligus

Kaprogdi Teknik Mesin yang banyak memberikan pengarahan, masukan,

dan ilmunya serta membantu penyusunan laporan Proyek Akhir ini.

3. Bapak Sugeng Slamet,ST.,MT selaku Dosen Pembimbing II juga yang

banyak membantu memberikan pengarahan dan masukan dalam Proyek

Akhir ini.

vi

4. Bapak Kurniawan Rahmat Widodo,ST.,MT yang telah banyak

memberikan pengetahuan dan masukan.

5. Segenap dosen Teknik Mesin Universitas Muria Kudus yang telah

banyak memberikan ilmu, pengetahuan, dan pegalamannya kepada para

mahasiswa.

6. Segenap tim Laborat Teknik Mesin yang banyak membantu dalam proses

perkuliahan dari awal sampai akhir dan dicapainya derajat Ahli Madya.

7. Rekan-rekan mahasiswa seperjuangan Teknik Mesin yang banyak

membantu sehingga dapat tersusunlah laporan Proyek Akhir ini.

8. Semua pihak yang telah membantu dalam proses penyusunan laporan

Proyek Akhir ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari dalam penyusunan laporan ini masih terdapat banyak

kekurangannya, oleh karenanya penulis mengharap kritik dan saran dari pembaca

sekalian yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan ini.

Wassalualaikum Warrahmatuullahi Wabarakatuh.

Kudus, 06 September 2014

Dian Arie Prasetya

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL…………………………………………….………… i

LEMBAR PERSETUJUAN……………………………………………….. ii

LEMBAR PENGESAHAN………………………………………………... iii

PERSEMBAHAN…………..……………………………………………… iv

MOTTO…………………….……………………………………………… v

KATA PENGANTAR……………………………………………………... vi

DAFTAR ISI………………………………………………………………. Viii

DAFTAR TABEL…………………………………………………………. xi

DAFTAR GAMBAR………………………………………………………. xii

ABSTRAK…………………………………………………………………. xiii

BAB I PENDAHULUAN………………………………………………….. 1

1.1 Latar Belakang………………………………………………… 1

1.2 Perumusan Masalah…………………………………………… 2

1.3 Batasan Masalah………………………………………………. 2

1.4 Tujuan………………………………………………………..... 2

1.5 Sistematika Penulisan…………………………………………. 2

1.6 Rencana Desain dan Mekanisme Kerja……………………….. 4

BAB II DASAR TEORI…………………………………………………… 6

2.1 Pengertian Asap Cair………………………………………….. 6

viii

2.2 Kondensor dan Evaporator……………………………………. 7

2.3 Koefisien Perpindahan Kalor…………………………………. 9

2.3.1 Cairan Didalam Pipa……………………………………. 12

2.3.2 Cairan Didalam Tabung (shell)…………………………. 13

2.4 Tembaga ……………………………………………………… 15

2.4.1 Tembaga Murni…………………………………………. 15

2.4.2 Pengaruh Oksigen………………………………………. 16

2.4.3 Pengaruh Hidrogen……………………………………... 18

2.4.4 Tembaga Deoksidasi……………………………………. 19

2.5 Pengertian Heat Exchanger…………………………………… 20

2.6 Perpindahan Panas……………………………………………. 23

2.6.1 Aliran Laminar dan Turbulen…………………………… 28

2.7 Dasar Teori Merancang Coiled Heat Exchanger..................... 30

2.7.1 Urutan langkah merancang coiled heat exchanger…….. 30

BAB III PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN……………………… 33

3.1 Alur Proses Perancangan Kondensor……………………….... 33

3.2 Perencanaan Sketsa Awal Kondensor………………………… 34

3.3 Proses Perhitungan Dalam Perancangan Kondensor………… 35

3.4 Perhitungan Desain Coil Heat Exchanger …………………… 35

3.5 Perhitungan Ukuran Tabung…………………………………. 39

3.6 Kebutuhan Material Untuk Tabung…………………………... 40

3.7 Kebutuhan Air Dalam Tabung...……………………………... 41

ix

3.8 Perhitungan Debit Air…………………………………………. 43

BAB IV PENUTUP………………………………………………………... 45

4.1 Kesimpulan…………………………………………………….. 45

4.2 Saran…………………………………………………………… 46

DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………… 47

LAMPIRAN……………………………………………………………….. 48

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Beberapa Jenis Evaporator dan Kondensor…………………… 8

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Desain Kondensor………………………………………….. 4

Gambar 2.1 Perubahan Wujud Zat………………………………………. 6

Gambar 2.2 Kondensor Berpendingin Air………………………………. 9

Gambar 2.3 Kondensor Berpendingin Udara……………………………. 9

Gambar 2.4 Perpindahan Kalor Antara Refrigeran dan Air…………….. 10

Gambar 2.5 Aliran Fluida Didalam Tabung (sheel)…………………….. 13

Gambar 2.6 Hubungan Antara Laju Pengurangan dan Ketakmurnian….. 17

Gambar 2.7 Diagram Fasa Cu-O………………………………………… 18

Gambar 2.8 Sketsa Heat Exchanger co-current/parallel flow……….…. 22

Gambar 2.9 Sketsa Heat Exchanger counter-current flow…………..…. 23

Gambar 2.10 Aliran panas……………………………………….……… 25

Gambar 2.11 Perpindahan kalor menyeluruh…………………………… 26

Gambar 2.12 Analogi tahanan untuk silinder bolong.………………….. 27

Gambar 3.1 Alur proses perancangan kondensor……………………….. 33

Gambar 3.2 Perencanaan sketsa kondensor……………………………... 34

Gambar 3.3 Skema gambar perpindahan kalor………………………….. 35

Gambar 3.4 Sketsa ukuran tabung………………………………………. 40

Gambar 3.5 Sketsa kebutuhan ukuran tabung…………………………… 41

Gambar 3.6 Sketsa kebutuhan alas tabung………………………………. 41

Gambar 3.7 Sketsa aliran air dalam tabung……………………………… 41

Gambar 3.8 Sketsa kecepatan air dalam tabung………………………….. 43

xii