7/25/2019 PROSES PENGERINGAN CENGKEH
1/11
RH = 80%; RH = 90%;
=?
RH=?
UJIAN SUB-BAB PENGERINGAN BAHAN PANGAN: KOMODITAS CENGKEH
Muhammad Achirul Nanda !"#""#$%&"'"1Mahasiswa Teknik Mesin Pertanian dan Pangan, IPB, 2016
1. Kacang pistachio dikeringkan menggunakan pengering tipe terowongan counterfow dari kadarair 60 ! men"adi 10! pada suhu 2#0$ %&oa kering', dan (0 ! )*. Pemanas mensupai (+
k-kg udara kering. dara keuar dari pengering pada /0!)*.
a. Buatah diagram kesetim&angan massa dan energi dari sistem terse&ut
Diagram Keseimbangan Masa dan Energi
Kondisi yang diketahui adalah:K(ndi)i *r(du+
w1=60basisbasah
w1=
0.6
10.6=1.5kg H2 O /kgsolid
Tp1=25
w2=10basisbasah
w
2= 0.1
10.1=0.11kg H2 O /kg solid
K(ndi)i udara
Udara lingkungan :Ta2=25 , RH2= 80 Ha2= 8! k"#kg
RH$= %0
Ma+a dia,ram +).im/an,an ma)a dan nr,in0a adalah )/a,ai /ri+u.:
K)im/an,an ma)aa W2+p w1=aW1+p w2
a
p(0.016 )+1.5=
a
p( W1 )+0.11
a
p=
1.39
W10.016kgdry air /kgsolid
Keterangan:
7/25/2019 PROSES PENGERINGAN CENGKEH
2/11
p : la&u aliran 'roduk (kg dry air#h)
a : la&u aliran udara (kg dry air#h)
* : kelembaban absolut %kg water - kg kg dr air'
+ : kadar air 'roduk, dr &asis%kg water-kg dr soids'
K)im/an,an nr,iaHa2+pHp1=aHa1+pHp2+q
Diketahui bah+a 'emanas mensu'lai 8! k" #kg udara kering, makaHa2=84 kJ/kgudarakering
Ha2=cs2(Ta2To )+W2HL2
cs2=1.005+1.88W2=1.005+1.88 (0.016 )=1.035kJ/(kgdry air K)
8! k"#kg dry air = $0-. k"#(kg dry air K) ( Ta2 / 0) 00$1 kg H2#kg solid (
HL 2
HL 2=HvHc
Brda)ar+an .a/l A1&1%
Untuk menentukan nilaiTa ,
HL 2 danHa da'at dilakukan 'erhitungan dengan
inter'olasi dan 3ara 'erkiraan Dengan dilakukan 'erhitungan di dalam Ms E43el,
Ta Hv Hc Hl Ha
-0 2..1- $2.5% 2!-0.$
1%%-8$1
-- 2.1$5 $-8-- 2!2--
5
52%28%
2
-1 2.5!$ $.081 2!2-2
!
510-$8
!
!0 2.5!- $15.5 2!015
-
5%%051
8
!. 2.8-2 $88!. 2-%!5
.
8!8%$
.0 2.%2$ 20%-- 2-8255
8%85!-2
Rumu) in.r*(la)i:T
2T
1
TT1=
H2H
1
HaH1
6erdasarkan 'erhitungan di atas, nilai Ha yang mendekatiHa2=84 kJ/kg adalah
'ada di antara suhu !0 7 dan !. 7 Maka dilakukan 'erhitungan inter'olasi 'ada bebera'a
titik suhu untuk menentukan nilai yang 'aling mendekati
T * *c * Ha2
7/25/2019 PROSES PENGERINGAN CENGKEH
3/11
!0 2.5!- $15.5 2!015
-
5%%051
8
!. 2.8-2 $88!. 2-%!5
.
8!8%$
!$ 80%0!-
!
!2 8$%0$0
$
!- 828%51
5
!! 8-8%!-
!
!!$ 8-%%!
!!2 8!0%-1
5
!!- 8!$%--
!
!!! 8!2%-
Dari tabel di atas, da'at diketahui bah+a nilaiH
2 yang 'aling mendekati yakni
'ada titik 9 = !!$ 7 Maka:
Ha2=cs2(Ta2To )+W2HL2
8! k"#kg dry air = $0-. k"#(kg dry air K) ( Ta / 0) 00$1 kg H2#kg solid (
HL 2
8! k"#kg dry air = $0-. k"#(kg dry air K) ( 44.1 / 0) 00$1 kg H2#kg solid ( HL 2HL 2=2397.281 kJ/kg
"adiaHa2+pHp1=aHa1+pHp2+q
Karena 'roses 'engeringan ini diangga' 'roses adiabatik maka nilai = 0, sehinggaaHa2+pHp1=aHa1+pHp2+0
a
p (84kJ
kgdry air)+Hp1=
a
p Ha1+Hp2
a
p(84
kJ
kgdry air)+Hp1=
a
pHa1+Hp2
Keterangan:
: kehilangan energi dari 'engeringanHa : energi 'anas dari udara (k"#kg dr air)
Hp: energi 'anas dari 'roduk (k"#kg dr air)
cs : humid heat o; air (k"#kg dr airK), (cs=1.005+1.88W) , 3 is humidit ratio
7/25/2019 PROSES PENGERINGAN CENGKEH
4/11
Ta : suhu udara (0)
To : suhu re;erensi (0)
HL : 'anas laten dari ua' air (k"#kg air)
cpp: 'anas s'esi;ik dari 'roduk (kkgsoids K)
Tp : suhu 'roduk (0)
Cpw : 'anas s'esi;ik dari air (k"#kg air K)
&. Berapa suhu udara %&oa kering' ang keuar dari pengering 4
Dari ;aktor yang sudah dida'atkan, diketahui bah+a suhu udara 'engeringan yakniTa=44.1
7 "ika digambar 'ada gra;ik 'sikometrik, dariTa=44.1 7 dan
W2=0.016kg H2O /kg solid maka dida'atkan nilai h = 8..1. k"#kg dry air RH = 251$
7/25/2019 PROSES PENGERINGAN CENGKEH
5/11
Untuk mengkon>ersi >olumea dalam satuan >olume, maka 'erlu diketahui nilai >olume
s'esi;ik udara 'ada kondisi tersebut ( Ta1=28.5 dan RH 2 3$4'1 Di*r(lh dari ,ra5i+
*)i+(m.ri+ nilai 6(lum )*)i5i+ 2 $137 m89+, dr0 air
a=4633.4 kg dry air /jam 0.89m3/kg dry air
a=4123.726 m3/jam
a=4123.726 m
3
jam 1 /3600jam /s
a=1.1455m3/s
2 Ran3ang sebuah mesin 'engering 3engkeh dengan ka'asitas $ ton 'er bat3h, kadar air 3engkeh
a+al 50 66 %rgo, 1/(+', dikeringkan sam'ai kadar air akhir $! *aktu 'engeringan yang
dihara'kan maksimal 8 &am, suhu udara luar 2. dan RH 80
a ?ambarkan se3ara skematik mesin 'engering tersebut dengan dimensinya @
Aroses 'engeringan 3engkeh dilakukan dengan menem'atkan 3engkeh basah kedalam tangki
sekunder hingga setengah 'enuh dan motor eectric &ower akan ber'utar menghisa' udara
dari luar ruangan, mele+atkan udara 'ada ;ilter udara untuk menyaring debu, mele+atkan
udara 'ada air drer untuk mengeringkan udara, dan setelah mele+ati eectric &ower udara
akan mele+ati air heater dan membuat udara men&adi 'anas Udara 'anas memasuki ruangan
tangki 'rimer dan memanaskan ruangan tersebut sementara tangki sekunder ber'utar (.B$0
r'm) dengan tu&uan meratakan 'anas ke seluruh 'ermukaan 3engkeh basah Udara 'anas yang
telah mele+ati 3engkeh basah akan bersi;at lembab dan akan dibuang ke udara luar melalui
'i'a outlet
7/25/2019 PROSES PENGERINGAN CENGKEH
6/11
?ambar $ Desain skematik mesin 'engering 3engkeh
9angki 'rimer mesin 'engering 3engkeh ber;ungsi untuk membatasi 'ergerakan udara 'anas
yang dihasilkan oleh &ower dan heater Udara 'anas melalui 'i'a 'enyalur akan mengisi dan
mele+ati seluruh ruangan tangki 'rimer
7/25/2019 PROSES PENGERINGAN CENGKEH
7/11
Perhitungan dimensi tangki sekunder,
Untuk menentukan dimensi dari 'engering da'at dihitung menurut ka'asitas dari 'engering
Aengering 3engkeh disyaratkan memiliki ka'asitas $ ton 'er bat3h
Kapasi!as=1 1000 kg
ba!ch
Untuk mengetahui >olumenya dengan diketahui densitas 3engkeh = 51% kg#m-(al3, 20$1)
"olume ba!ch=1000 kg/ba!ch
769kg /m3 =1,3004 m
3/ba!ch
6entuk mesin 'engering adalah tabung, &ika &ari / &ari tabung 'engering diasumsikan adalah 0,.
meter maka:
"olume !abung=# r2!
1,3004=3,14 $0,52
$ !
1,657=!
6erdasarkan 'erhitungan di atas maka di'eroleh dimensi:
Diameter : $ m
9inggi drum : $,1.5 m
7/25/2019 PROSES PENGERINGAN CENGKEH
8/11
7/25/2019 PROSES PENGERINGAN CENGKEH
9/11
Dengan
Ha=c s (TaTo )+WHL
Ha2=cs2(Ta2To )+W2HL2
Ha1=cs1(Ta1To)+W1HL1
Hp=cpp(TpTo )+w Cpw (TpTo )
Hp=cpp1 ( Tp1To )+w1Cpw1(Tp1To )
Hp=cpp2 ( Tp2To )+w2Cpw 2 (Tp2To )
Keterangan:
: kehilangan energi dari 'engeringanHa : energi 'anas dari udara (k"#kg dr air)
Hp : energi 'anas dari 'roduk (k"#kg dr air)
cs : humid heat o; air (k"#kg dr airK), (cs=1.005+1.88W) , 3 is humidit ratio
Ta : suhu udara (0)
To : suhu re;erensi (0)
HL : 'anas laten dari ua' air (k"#kg air)
cpp : 'anas s'esi;ik dari 'roduk (kkgsoids K)
Tp : suhu 'roduk (0)
Cpw : 'anas s'esi;ik dari air (k"#kg air K)
3 6era'a energi yang dibutuhkan untuk mengeringkan 3engkeh tersebut
Energi untuk mengeringkan da'at dihitung dari ¨ah energi 'anas yang dibutuhkan untuk
'roses 'engeringan Dalam kesetimbangan energi dinyatakan denganHa2 maka dari kondisi
yang ada da'at dihitung ¨ah 'anas yang harus disu'lai adalah:
Ha2=cs2(Ta2To )+W2HL2
dengan:
cs2=1.005+1.88W2=1.005+1.88 (0,016)=1.03508kJ/(kgdry air K)
HL 2 = 2!015 k"#kg , 'ada suhu !00 %saturated water7temperature ta&e', panas aten
penguapan.
maka:Ha2=cs2(Ta2To )+W2HL2
7/25/2019 PROSES PENGERINGAN CENGKEH
10/11
Ha2 = 1.04072 k"#(kg dry air K) (!0 B 0) 0,016 kg H2#kg solid 2!015 k"#kg
Ha2=80.136 kJ/kg dry air$
d 6era'a la&u udara yang dibutuhkan
a
p= 2.167W10.016
kgdry air /kgsolid
Dengan diketahui nilaiW
1 = 0.048 kg H
2O /kgdry air
, maka da'at dihitung nilai
a
p=
2.167
0.0480.016kgdry air /kgsolid
a
p=67.719 kgdry air /kgsolid
'=11000 kg
ba!ch
'=1000 kg produk/ba!ch
+$= 05kg H
2O /kgproduc!
= 0- kgsolid /kgproduk , %kadar air awa &ahan 80!'
+aktu yang dihara'kan untu 'roses 'engeringan adalah = 5 &am
p=
1000 kg produk/ba!ch 0.3 kgsolid
kgproduk
7jam /ba!ch
p=42.857 kg solid /jam
a
p=67.719 kgdry air /kgsolid
a=67.719 kg dry air /kg solid p
a=67.719 kg dry air /kg solid 42.857 kgsolid / jam
a=2902,233
kg dry air/
jam
Untuk mengkon>ersi >olumea dalam satuan >olume, maka 'erlu diketahui nilai >olume
s'esi;ik udara 'ada kondisi tersebut ( Ta1=42 dan RH = %0),(suhu bola kering)1 Di'eroleh
dari gra;ik 'sikometrik nilai >olume s'esi;ik = 0%1 m-#kg dry air
a=2902,233 kg dry air /jam 0.96m3/kgdry air
a=2786.144 m3 /jam
7/25/2019 PROSES PENGERINGAN CENGKEH
11/11
a=2786.144 m
3
jam 1/3600jam /s
a=0.774m3/s
a;u aliran udara 0an, di/u.uh+an 0a+ni )/)ar:
a=0.774m3
/s
RE!ERENSI
rgo, D 6 $%8! Ran3angan dan u&i 'er;ormansi 'rototi'e alat 'emanas udara 'engering 3engkeh
Fskri'siG akultas 9eknologi Aertanian: Institut Aertanian 6ogor
al3 20$1 lo>er seed htt':##+++auaB3al33om#'age#densityBtable#substan3e#3lo>erBblankB
seed Diakses 'ada tanggal 28 Mei 20$1 'ukul $800
Cugroho, * 2002 U&i 'er;ormansi alat 'engering 3engkeh %9ugenia aromatica'ti'e e;ek rumah
ka3a Fskri'siG akultas 9eknologi Aertananian, IA6: 6ogor
Top Related