BAB 1PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangPada zaman sekarang ini produksi limbah semakin banyak diproduksi oleh industry. Kebanyakan dari industry ini menyampingkan pengolahan limbah dengan cara yang baik. Contoh limbah yang kurang diperhatikan yaitu limbah darah sapi dari rumah pemotongan hewan. Darah yang berasal dari sapi ini biasanya langsung dibuang ke aliran sungai. Seekor sapi dapat menghasilkan 28 liter darah (republika 2014). Padahal darah sapi ini dapat dimanfaatkan menjadi pakan ternak, contahnya untuk ikan. Untuk dijadikan sebagai pakan ternak limbah darah sapi ddiubah kedalam bentuk tepung, untuk menjadikan tepung darah sapi harus melalui proses pengeringan. Untuk itu alat pengeringan dalam proses pembuatan tepung ini sangat penting. Pengeringan merupakan metode pengawetan produk yang bertujuan untuk mengurangi kandungan air di dalam bahan sampai pada tingkat tertentu dimana kerusakan akibat reaksi kimia dan bakteri pembusuk dapat diminimalisir. Alat pengering ini adalah tungku biomassa dan heat exchanger (penukar kalor). Tungku biomassa memanfaatkan limbah pertanian sebagai bahan bakar, contohnya yaitu sekam padi. Panas yang dihasilkan dari tungku dipindahkan oleh heat exchanger ke ruang pengering. Efisiensi tungku bergantung pada aliran pindah panas pada pengering, jumlah output panas yang diberikan pada pengering terhadap jumlah input panas dari bahan bakar biomassa. Efisiensi tungku bergantung pada aliran pindah panas pada pengering, jumlah output panas yang diberikan pada pengering terhadap jumlah input panas dari bahan bakar biomassa.Menurut Chapman (1984), heat exchanger merupakan alat yang digunakan untuk memindahkan sejumlah panas dari sebuah bahan atau zat ke bahan atau zat lain. Bentuk yang paling sederhana dari penukar panas adalah regenerator berupa kontainer dimana bahan yang bersuhu tinggi didalamnya akan kontak secara langsung dengan bahan yang bersuhu lebih rendah.Perpindahan panas (heat transfer) ialah ilmu untuk meramalkan perpindahan energi yang terjadi karena adanya perpedaaan suhu diantara benda atau material. Dari termodinamika telah diketahui bahwa energi yang pindah itu dinamakan kalor (Holman 1986). Kalor dapat berpindah dari tempat dengan temperatur lebih tinggi ke tempat dengan tempertatur yang lebih rendah.Maka dari itu diperlukan untuk mendapatkan alat pengering yang digunakan pembuatan heat exchanger sangat penting dalam proses pengeringan. Untuk itu, penulis mengambil judul pembuatan danpengujian penukar kalor pada alat pengering darah sapi sebagai pakan ternak.1.2 Tujuan

1. Melakukan pembuatan alat penukar kalor pada alat pengering darah sapi sebagai pakan ternak.2. Melakukan pengujian alat penukar kalor pada alat pengering darah sapi sebagai pakan ternak.1.3 Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara pembuatan alat penukar kalor pada alat pengering darah sapi sebagai pakan ternak?2. Bagaimana hasil pengujian alat penukar kalor pada alat pengering darah sapi sebagai pakan ternak?1.4 Batasan Masalah1. Penulis tidak membahas kualitas dari kandungan dari gizi tepung setelah melalui proses pengeringan.1.5 MetodologiMetodologi penulisan yang akan dilakukan penulis untuk pembuatan tugas akhir ini adalah:1. Studi LiteraturStudi Literatur dilakukan untuk mendapatkan referensi mengenai hal-hal yang berhubungan dengan heat exchanger.2. DiskusiMelakukan tanya jawab dan diskusi dengan pembimbing dan staf pengajar yang berkaitan dengan penyusunan Tugas Akhir.3. Analisis Data Pengambilan data dilakukan yang selanjutkan menganalisis perpindahan panas yang terjadi pada pengering tersebut.

BAB 2LANDASAN TEORI2.1 Heat Exchanger (Penukar Panas) Menurut Chapman (1984), heat exchanger merupakan alat yang digunakan untuk memindahkan sejumlah panas dari sebuah bahan atau zat ke bahan atau zat lain. Bentuk yang paling sederhana dari penukar panas adalah regenerator berupa kontainer dimana bahan yang bersuhu tinggi didalamnya akan kontak secara langsung dengan bahan yang bersuhu lebih rendah. Pada sistem ini, masing-masing bahan atau fluida akan mencapai suhu akhir yang sama. Jumlah dari panas yang dapat dipindahkan dapat dihitung dengan konsep keseimbangan energi. Energi yang dilepaskan oleh fluida yang lebih panas akan sama dengan jumlah energi yang diterima oleh fluida yang lebih dingin.

(a) (b)

(c)Gambar 1. Konfigurasi dari penukar panas aliran tertutup. (a) Counterflow. (b) Parallelflow. (c) Crossflow.Bentuk lain dari penukar panas adalah menggunakan dinding atau sekat sehingga memungkinkan adanya perambatan panas dari fluida yang bersuhu tinggi ke fluida yang bersuhu rendah. Sistem ini kemudian disebut dengan sistem penukar panas sistem tertutup (closed type heat exchanger). Sedangkan pada penukar panas sistem terbuka (open type heat exchanger) sebelum fluida masuk kedalam sistem penukar panas, fluida akan masuk terlebih dahulu kedalam suatu ruangan terbuka, setelah bercampur fluida akan masuk dan meninggalkan penukar panas dalam aliran tunggal (Rachmansyah 1999). Arah aliran dari fluida juga digunakan sebagai dasar untuk mengklasifikasikan bentuk penukar panas pada sistem tertutup. Arah aliran penukar panas dibedakan menjadi aliran yang berlawanan arah (Counterflow), aliran yang searah (Parallelflow), dan arah aliran yang memotong (Crossflow). Beberapa bentuk dari arah aliran penukar panas dapat dilihat pada Gambar 1.2.2 Perpindahan Panas

Perpindahan panas (heat transfer) ialah ilmu untuk meramalkan perpindahan energi yang terjadi karena adanya perpedaaan suhu diantara benda atau material. Dari termodinamika telah diketahui bahwa energi yang pindah itu dinamakan kalor (Holman 1986). Kalor dapat berpindah dari tempat dengan temperatur lebih tinggi ke tempat dengan tempertatur yang lebih rendah. Ada tiga cara pindah panas yang dikenal yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Kalor dari suatu bagian benda bertemperatur lebih tinggi akan mengalir melalui zat benda itu ke bagian lainnya yang bertemperatur lebih rendah. Zat atau partikel zat dari benda yang dialui kalor ini sendiri tidak mengalir sehingga tenaga kalor berpindah dari satu partikel ke lain partikel dan mencapai bagian yang dituju. Perpindahan ini disebut konduksi, arus panasnya adalah arus kalor konduksi dan zatnya itu mempunyai sifat konduksi kalor. Secara umum laju aliran kalor secara konduksi dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

qk = - kA[[footnoteRef:1]] [1: [] (Holman J.P, 1994 hal: 2)]

Konveksi kalor terjadi karena partikel zat bertemperatur lebih tinggi berpindah tempat secara mengalir sehingga dengan sendirinya terjadi perpindahan kalor melalui perpindahan massa. Aliran zat atau fluida, dapat berlangsung sendiri sebagai akibat perbedaan massa jenis karena perbedaan temperatur, dan dapat juga sebagai akibat paksaan (Halli 2012). Laju perpindahan kalor antara suatu permukaan plat dan suatu fluida dapat dihitung dengan hubungan:qc = hc A T [[footnoteRef:2]] [2: [] (Holman J.P, 1994 hal: 11) ]

Mode ketiga dari transmisi kalor disebabkan oleh perambatan gelombang elektromagnetik, yang dapat terjadi baik didalam vakum total maupun di dalam medium. Bukti eksperimental mengindikasikan bahwa perpindahan kalor radian adalah proposional terhadap pangkat keempat dari temperatur absolut, sementara konduksi dan konveksi proposional terhadap selisih temperatur linier (Pitts dan Sissom 2008). Radiasi dalam ruang kurung ini dapat kita tunjukan bahwa pertukaran radiasi netto dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:qr = A (T14-T24) [[footnoteRef:3]] [3: [] (Holman J.P, 1994 hal: 13)]