Download - PROSES PENGERINGAN CENGKEH

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:


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


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:


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


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$


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


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


7/11

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


8/11


9/11

Dengan

Ha=c s (TaTo )+WHL


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 &umlah energi 'anas yang dibutuhkan untuk

'roses 'engeringan Dalam kesetimbangan energi dinyatakan denganHa2 maka dari kondisi

yang ada da'at dihitung &umlah 'anas yang harus disu'lai adalah:


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


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


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