## PERANCANGAN INSULATION MATERIAL MESIN MIXER KAPASITAS 6,9 LITER DAN PUTARAN 280 Rpm
Andri P. Siregar 1 , Alfian Hamsi 2 , M. Sabri 3 , Indra 4 , Ikhwansyah Isranuri 5 , Bustami Syam 6 1,2,3,4,5,6 Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara andreparuliansiregar@rocketmail.com

## ABSTRAK
Proses  pencampuran  dimaksudkan  untuk  membuat  suatu  bentuk  uniform  dari  beberapa konstituan  bahan  cair,  pasta,  dan  padat.  Dalam  kehidupan  nyata  alat  pencampur  ( mixer )  dapat menghasilkan suatu produk dengan homogenitas yang lebih tinggi daripada pencampuran bahan yang dilakukan secara manual atau tanpa alat (dengan tangan saja). Dalam hal ini mesin mixer dengan  menggunakan  elemen  pemanas  merupakan  penemuan  terbaru  yang  belum  ada dipasaran.  Pada  mesin  ini  variasi  suhu  dan  putaran  bisa  diatur  ketika  proses  pencampuran, dilengkapi  dengan  insulation  material  berbahan  rockwool  untuk  menahan  panas  tidak  keluar dari  sistem.  Panas  yang  terjadi  pada  rockwoll  adalah  76,11ºC,  panas  yang  terjadi  pada  pelat aluminium adalah 55,72 ºC  dan effisiensi sistem bejana pemanas 51,55 %.
Kunci : mixer, elemen pemanas, insulation, rockwool, effisiensi.

## 1.  PENDAHULUAN
Dalam sebuah industri, mesin dan alat merupakan sarana penunjang yang paling penting bagi  kelancaran  produksi. Untuk  dapat  bersaing  dengan  yang  lain  suatu  industri  harus  bekerja secara efekif dan efisien. Cara kerja yang demikian dapat dicapai bila industri tersebut didukung oleh  sistem  manajemen  yang  baik  dan  juga  bantuan  mesin  dan  alat  penunjang  produksi  yang tepat.
D.S.Dickey (1988) mengatakan proses pencampuran merupakan salah satu proses yang penting  dan  sering    dijumpai  pada  sebuah  industri  [1].  Pada  proses  pencampuran  ini  sebagian besar  produk  dihasilkan.  Bahan  baku  dapat  diolah  dan  dicampurkan  dengan  bahan  –  bahan lainnya.  Mesin  yang  biasa  digunakan  unuk  proses  pencampuran  ini  disebut mixer .  Proses pencampuran dimaksudkan untuk membuat suatu bentuk uniform dari beberapa konstituan baik liquid/ solid (pasta) atau solid/ solid dan kadang liquid-gas.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Sejarah Rockwoll
Pada  tahun  1987,  Komisi  Brundtland  mendefinisikan  keberlanjutan  sebagai pembangunan  yang  memenuhi  dengan  kebutuhan  saat  ini  tanpa  mengorbankan  kemampuan generasi  mendatang  untuk  memenuhi  kebutuhannya  sendiri  (Brundtland,  1987)  [2].  Untuk bahan  isolasi,  ini  berarti  bahwa  mereka  harus  diproduksi  dan  digunakan  dengan  cara  yang menghemat  sumber  daya  yang  paling  dengan  dampak  sekecil  mungkin  pada  sumber  daya, manusia dan alam selama siklus hidup penuh produk.

## 2.2.  Aluminium
Aluminium adalah logam yang paling banyak terdapat di kerak bumi, dan unsur ketiga terbanyak  setelah  oksigen  dan  silikon.  Aluminium  terdapat  di  kerak  bumi  sebanyak  kira-kira 8,07% hingga 8,23% dari seluruh massa padat dari kerak bumi, dengan produksi tahunan dunia sekitar  30  juta  ton  pertahun  dalam  bentuk  bauksit  dan  bebatuan  lain  ( corrundum,  gibbsite, boehmite, diaspore, dan lain-lain) (USGS). Sulit menemukan aluminium murni di alam karena aluminium merupakan logam yang cukup reaktif.

## 2.3. Isolasi
Isolasi panas ditandai dengan konduktivitas panasnya yang rendah dan oleh karena itu mampu  menjaga  panas  tertahan  didalam  atau  diluar  sistim  dengan  mencegah  perpindahan panas  ke  atau  dari  lingkungan  luar.  Bahan-  bahan  isolasinya  berpori  dan  mengandung sejumlah  besar  sel-sel  udara  yang  tidak  aktif.  Sejumlah  besar  energi  bisa  hilang  tanpa menggunakan isolasi atau jika isolasinya tidak efisien atau pemasangannya tidak benar.

## 2.4. Perpindahan Panas

## 2.4.1. Konduksi
Konduksi  adalah  perpindahan  panas  suatu  benda  yang  partikel-partikel  dalam  benda tersebut menstransfer energi melalui tumbukan. Konduksi Panas hanya terjadi apabila terdapat perbedaan temperatur.
Panas yang mengalir secara konduksi dari daerah yang bertemperatur tinggi ke daerah yang  bertemperatur  rendah.  Menurut  buku Himsar  Ambarita  (2011), laju  perpindahan  panas konduksi dapat dinyatakan dengan Hukum Fourrier [3].
𝑄̇ =   −𝑘𝐴  ( 𝑇 2 − 𝑇 1 𝐿 )
Persamaan  dapat  disederhanakan  menjadi  persamaan  yang  dikenal  dengan  konsep resistansi  thermal yang  dianalogikan  dengan  resistansi  listrik.  Hal  ini  karena  laju  aliran  kalor dianggap  sebagai  sebuah  aliran  listrik  yang  mengalir  dari  potensial  tinggi  ke  potensial  rendah (perbedaan temperatur). Konsep resistansi thermal juga berlaku untuk kedua jenis perpindahan panas yang lain.
𝑅 =   ( 𝐿 𝑘𝐴 )

## 2.4.2. Konveksi
Perpindahan  panas  konveksi  terjadi  di  antara  permukaan  benda  dan  suatu  fluida. Menurut  buku Himsar  Ambarita (2011), perpindahan  panas  konveksi  adalah  perpaduan perpindahan panas konduksi dengan suatu aliran fluida [4]. Perpindahan panas konveksi terdiri dari tiga jenis, yaitu konveksi paksa aliran dalam, aliran luar, dan alamiah. Apabila aliran fluida disebabkan oleh blower/fan maka disebut konveksi paksa dan apabila disebabkan oleh gradien massa  jenis  maka  disebut  konveksi  alamiah.  Pada  umumnya  laju  perpindahan  panas  dapat dinyatakan dengan hukum persamaan pendinginan Newton ,yaitu sebagai berikut:
𝑄̇ = ℎ 𝐴 (𝑇 𝑠 −   𝑇 𝑓 )
Nilai koefisien konveksi  dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut ini:
ℎ = 𝑁 𝑢 𝑘 𝐿
Persamaan yang digunakan untuk menghitung bilangan Reynold adalah sebagai berikut:
𝑅 𝑒 = 𝜌𝑈𝐿 𝜇

## 3.  METODOLOGI

## 3.1. Objek
Dalam  skripsi  ini  yang  menjadi  objek  perancangan  adalah  Insulation  Material  pada elemen  pemanas  dari  mixer,  dimana  penulis  menggunakan  Rockwoll  dan  pelat  aluminium sebagai insulation materialnya. Pengaruh rockwool terhadap panas yang diserapnya dari elemen pemanas, kehilangan panas, keuntungan dan kerugian rockwool dapat di lihat dalam skripsi ini.

## 3.2. Metode Perancangan
Di  bawah  ini  dapat  dilihat  bagan  proses  perancangan  yang  dilakukan  penulis  untuk menulis skripsi.

## Gambar 1 Bagan proses penulisan skripsi
3.3. Lokasi dan Waktu Perancangan

## 3.3.1. Lokasi Perancangan
Lokasi  penelitian  dan  perancangan  yang  dilakukan  oleh  penulis  adalah  di  Jalan Ngumban Surbakti, GG. Bunga Sedap Malam VIII-B dan Lab Bengkel Teknik Mesin USU.

## 3.3.2. Waktu Perancangan
Penulis  melakukan  perancangan  selama  4  bulan,  mulai  dari  tanggal  11  Februari  –  11 Juni 2013.

## 3.4.Sumber Data
Adapun Sumber data yang diperoleh penulis dalam perancangan ini berasal dari:

## 3.4.1. Data Primer
Data primer yaitu data yang diperoleh dengan peninjauan secara langsung ke toko-toko penjualan  mesin.  Data  primer  tersebut  adalah  hal-hal  yang  berkenaan  dengan  mesin  mixer seperti :
[1] Sepesifikasi komponen alat-alat dan bahan yang digunakan untuk rancangan mesin.
[2] Harga setiap komponen alat-alat dan bahan dari mesin mixer, serta harga mesin mixer yang sudah beredar dipasaran.
[3]  Studi  banding  antara  mesin  mixer  yang  penulis  rancang  dengan  mesin  mixer  yang  beredar dipasaran.

## 3.4.2.  Data Sekunder
Data sekunder diperoleh melalui journal dan skripsi yang sudah ada serta situs internet tentang mixer, kemudian penulis melakukan  studi kepustakaan dengan mempelajari buku-buku atau  hal-hal  yang  berhubungan  dengan  mixer,  khususnya  tentang  elemen  pemanas  dan insulation material, kemudian data diolah untuk bahan membuat tugas sarjana.
Pengamatan di lapangan Studi pustaka Data diolah Pengujian Mesin Hasil Kesimpulan Perancangan Apabila Pengujian Gagal Studi Kasus melalui internet & surat kabar

## 3.5. Data yang Diambil
Data  yang  diambil  berupa  spesifikasi  alat-alat  yang  akan  dirancang,  serta  fungsi  dan rumus perhitungan setiap bagian-bagian alat pada mesin mixer. Kemudian data yang sudah ada dibandingkan  dengan  data  yang  akan  penulis  rancang.  Selanjutnya  ke  tahap  pembuatan  mesin dan diakhiri dengan pengujian mesin mixer untuk mendapatkan kapasitas dari mesin.

## 3.6. Perancangan Mesin Mixer
Pada  perencangaan  mesin  mixer  ini  ada  beberapa  tahapan  yang  dilakukan  dari perencanan  kapasitas,  penentuan  daya  penggerak,  perencaan  daya  motor  dan  perencanaan komponen-komponen pendukung dari mesin mixer.

## 3.6.1. Menentukan Kapasitas Maksimum
Jadi kapasitas maksimum bejana adalah :
V  = 𝜋 4 ⁄ .  𝐷 𝑗 2 . Z = 𝜋 4 ⁄ .  (280) 2 . (112) = 6892928 𝑚𝑚 3 = 6,9 x 10 −3 𝑚 3
V  = 6,9 Liter

## 3.6.2. Menentukan Daya Pengaduk
Menurut Kent’s  (1950), dalam  menentukan  daya  pengaduk  factor  yang  harus diperhatikan  adalah  diameter  bejana  aduk,  panjang  pengaduk,  putaran  pengaduk,  tinggi  dasar bejana aduk ke pengaduk, level kapasitas maksimum, viskositas dan densitas bahan yang akan diaduk [5]. Dari beberapa komponen inilah kita dapat menentukan daya pengaduk. Dari rumus daya pengaduk  dapat dihitung dengan cara :
Hp =( 1,29 𝑥 10 −4 ) ( 𝐷 𝑗 1,1 ) ( 𝐿 2,72 ) ( 𝑁 2,86 ) ( 𝑌 0,3 ) ( 𝑍 0,6 ) ( 𝜇 𝑐 ) ( 𝜌 0,86 )
Hp =  ( 1,29 𝑥 10 −4 ) ( 𝐷 𝑗 1,1 ) ( 𝐿 2,72 ) ( 𝑁 2,86 ) ( 𝑌 0,3 ) ( 𝑍 0,6 ) ( 𝜇 𝑐 ) ( 𝜌 0,86 ) Hp   =( 1,29 𝑥 10 −4 )( 0,280 1,1 ) ( 0,120 2,72 ) ( 4,66 2,86 ) ( 0,053 0,3 )   ( 𝑍 0,6 ) (217 𝑥 10 2 ) 1,33
( 915 0,86 ) Hp  = (1,29 𝑥 10 −4 ) (0,2465323) (0,00313) (81,58) (0,41427) (0,112 0,6 ) (585452,205) (352,2266) Hp   =  174,256 Watt Hp   =  0,174 KW

## 3.6.3. Merencanakan Daya Motor Penggerak
Menurut M.F. Spott (1990), daya perencanaan dihitung dengan rumus [6] :
P d = P . f c maka : P d = 0,174 KW x 1,07 P d = 0,1865 KW

## 3.6.4. Merencanakan Ukuran Pasak Dan Alur Pasak
Gaya geser terjadi pada penampang mendatar b x 1 ( mm 2 ) oleh gaya F ( Kg ) dengan demikian tegangan geser 𝜏 k ( Kg/mm 2 ) yang dihasilkan adalah:
𝜏 k = 𝐹 𝑏 .  𝑙

## 3.6.5. Merencanakan  Sabuk penggerak

## Gambar 2 Permukaan Sabuk V
➢ Type Sabuk Yang dipakai adala type A
Dimana:
2β = 40 0 β = 20 0
tg β = 𝑥 9 𝑥 = tg 20 0 = 3,275 mm b = 12,5 – 2 𝑥 = 12,5 – 2(3,275) = 5,95 rpm
➢ Mecari Luas sabuk
A = 9.b + (2x 0,5 𝑥 3,275 𝑥 9) = (9 𝑥 5,95)( 2 𝑥 0,5 𝑥 3,275 𝑥 9) = 83,025 mm 2 ➢ Menentukan Panjang Sabuk
L= 2C + 𝜋 2 (dp + Dp) + 1 2 (Dp – dp) 2 – 1 4𝐶 (Dp – dp) 2 = 2C + 𝜋 2 (dp + Dp) + 1 4𝐶 (Dp – dp) 2 = 2(33) + 𝜋 2 (6 + 10) + 1 4(33) (10 – 6) 2
= 91,24 cm L = 912,4 mm

## 3.6.6. Merencanakan Roda Gigi
A
B
Gambar 3 Perancangan Poros Roda Gigi sebagai Pereduksi Putaran (a) Roda gigi besar  (b)
Roda gigi Kecil
P d = ( 𝑇 1000 )(2𝜋 𝑛1 60 ) 102
0,1892  = ( 𝑇
1000 )(2𝑥3.14 1680 60 )
102
0,1892  = ( 𝑇 1000 )(175,84)
102 189,2  = 𝑇 (175,84) 102 19297  = T(175,84)
T = 19297
175,84
T = 153,14 kg.mm
Diameter  poros  motor  yang  direncanakan (d s ) adalah  9  mm,  sehingga  untuk  mencari tegangan geser yang diijinkan τ a (kg/mm 2 ) untuk pemakaian umum pada poros dapat dihitung dengan cara :
d s = [ 5,1 𝜏 𝑎 𝐾 𝑡 C b 𝑇] 1/3 d s = [ 5,1 7,3923 . 3 . 2,3 .  153,14] 1/3
d s = [729] 1/3
d s = 8,8 mm
Untuk menetukan Effisiensi total roda gigi dapat dihitung dengan tahapan sebagai berikut : - Effisiensi Transmisi
ɳ R = 1 − 1 7 [ 𝑧 1 +𝑧 2 𝑧 1 𝑥 𝑧 2 ] ɳ R = 1 − 1 7 [ 9 + 54 9 𝑥 54 ] = 1 − 1 7 [ 63 468 ]
= 1 − 1 7 [ 0,129 ] = 1 − 0,018 = 0,981 = 98,1 % - Effisiensi Mekanis
ɳ Max = ɳ R x ɳ bantalan ɳ R = 98,1 % x 95% = 0,981 x 0,95 = 0,93195 ɳ Max = 93,195 %
- Kerugian Daya
Pg = P max – (1 - ɳ max ) Pg  = 0,1865 (1 – 0,93195) = 0,1865 (0,06805) = 0,0126 kw
- Effisiensi Total
ɳ total = [ 𝑃𝑚𝑎𝑥−𝑃𝑔 𝑃𝑚𝑎𝑥 ] 100 % = [ 0,1865−0,0126
0,1865 ] 100 %
= [ 0,1739 0,1865 ] 100%
= 93,24 %

## 3.6.7. Merencanakan Bantalan pada Roda Gigi
Data bantalan :
[1] Kapasitas nominal bantalan dinamis (C) = 360 kg [2] Kapasitas nominal statis (CO) = 196 kg [3] Diameter lubang (d)= 10 mm [4] Diameter luar (D)= 26 mm [5] Lebar cincin (B)= 14 mm
[6] Jari-jari   t (r)= 8 mm
[7] Putaran transmisi= 1680 rpm [8] Daya pada bantalan= 4,21 KW

## Gambar 4 Kontruksi Bantalan Gelinding

## 4.  ANALISA DAN PEMBAHASAN

## 4.1.  Insulation Material pada Elemen Pemanas
Pada  sistem  pemanasan  pada  mesin  ini  digunakan  insulation  yang  bertujan  untuk menahan  panas  keluar  sistem  agar  tidak  banyak  energi  yang  terbuang,  dalam  hal  ini  energi berupa  energi  panas  (kalor).  Maka  diperlukan  insulation  material  untuk  mengurangi  kerugian energi yang terbuang. Untuk insulin material digunakan rockwool dan plat aluminium.
(A)
(B)
Gambar 5 (a) Rockwoll dan (b) Plat Aluminium

## 4.2. Pemilihan Bahan-bahan Isolasi
Faktor  -  faktor  penting  yang  harus  dipertimbangkan  ketika  memilih  bahan  -  bahan isolasi adalah:
[1]  Suhu operasi sistim [2] Jenis bahan bakar yang sedang dibakar [3] Ketahanan bahan terhadap panas, cuaca dan kondisi yang merugikan [4]   Konduktivitas panas bahan [5]   Diffusivitas panas bahan
[6] Kemampuan bahan bertahan pada berbagai kondisi, seperti kejutan  panas, getaran dan serangan bahan kimia [7] Ketahanan bahan terhadap nyala/api [8]  Daya tembus/permeabilitas bahan [9] Biaya total, termasuk pembelian, pemasangan dan perawatan.

## 4.3. Perancangan Elemen Pemanas
• Merencanakan ukuran dimensi Elemen Pemanas
Dalam  perancangan  ini  harus  diketaui  dimensi  dari  elemen  pemanas  agar  nantinya dapat berguna untuk perhitungan selanjutnya.
Gambar 6 Permukaan Elemen Pemanas
L =  2 π r
L = 2 π (0,140) L
= 0,87 m
• Menentukan Luas Permukaan Elemen Pemanas
Untuk  tebal  elemen  pemanas  disimbolkan  dengan  t  =  3  mm  dan  tinggi  elemen  pemanas disimbolkan dengan H = 100 mm
A = H x t A = 0,01 . 0.003 A = 0,00003 m 2
• Menganalisa  besar  daya  yang  di  bangkitkan  dalam  kawat  harus  dilepas  melalui konveksi kedalam cairan:
P = I 2 R = q = h A e ( T max – T min )
Dalam setiap tahap awal perencanaan beban alat pemanas terlebih dahulu yang harus di hitung adalah:
✓ Daya perencanaan
✓ Besar arus perencanaan ✓ Rugi daya
✓ Tahanan,hambatan( RESISTOR ) ✓
Gambar 7 Keterpasangan elemen pemanas dengan bejana aduk Sehingga untuk mencari daya digunakan rumus:
P = I .V 2400   = I x 220
I       = 2400
220 I = 10,9 A I        = 11 A Untuk mengetahui besarnya tahanan:
R
= 𝑉 𝐼 R
= 220 11 R = 20 Ω
Menurut  hukum  termodinamika  untuk  menganalisa  suhu  perencanaan  dapat  diketahui setelah melalui beberapa tahap dalam menganalisa temperatur ( suhu ).
R = 𝜌 𝐿 𝐴
Dengan demikian kita dapat menentukan nilai ketetapan relatifitas elemen pemanas:
R = 𝜌 𝐿
𝐴 20 = 𝜌 0,87
0,00003
ρ = 0,0006 0,87
ρ
= 0,000689 Ω m ρ = 0,69 Ω mm
Menghitung besarnya koefesien konfeksi dari elemen pemanas jenis mika: P = h A e ( T max – T min ) 2400    = h (0,00003) (0,87) (300 – 50) 2400 = h (0,006525)
h = 2400 0,006525
h = 367816,092 watt/m 3 0 C
Menghitung besarnya kalor yang dihasilkan persatuan volume (q) dapat dihitung dari:
ρ  = q . v
0,0000689
= q (0,00003) (0,87)
0,000689 = q (0,00002610) q = 0,000689 0,0000261 q
= 26,39 Ωm
Menghitung banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk mencapai suhu 115 0 C untuk jenis bahan Termoplastik LDPE ( Low Density Polyethylene ) dengan kata lain kita dapat mengetahui kenaikan  suhu  yang  dipengaruhi  oleh  massa  dan  jenis  jat.  Maka  banyaknya  kalor  (Q)  dapat dicari dengan rumus:
Q = m . c p .  ΔT Dalam hal ini kita harus menentukan besarnya massa jat (LDPE). kita dapat mencarinya dari  besarnya  kapasitas  maksimum  dari  bejana  aduk,  dimana  besarnya  kapasistas  maksimum adalah  sebesar  0.0069  m 3 dan  besarnya  massa  jenis  jat  (LDPE)  sebesar  915  kg/m 3 dengan demikian  dapat diketaui besarnya massa jat dengan rumus:
915 = 𝑚 0,0069
m = 6,9135 kg dengan ini kita dapat mencari kalor yang dibutukan dimana c p = 2,1 KJ kg -1  o C -1 dan ΔT = (T 2 - T 1 ), T 2 =115 o C dan T 1 =30 o C, maka: Q   = m . c p .  ΔT Q = 6,9135 x 2100 x (115 - 30) Q = 1234059,75 Joule Jika 1KJ = 3600 KWH, maka:
Q = 1234,05975 3600 Q = 0,342 KWH
Kalor  yang  dibutuhan  untuk  mencapai  suhu  115 o C dalam  satuan  watt  adalah  0,342 KWH,  dari  perancangan  elemen  pemanas  yang  ada  di  atas  dapat  kita  lihat,  elemen  pemanas sangat memungkinkan untuk  mengkondisikan energi  yang dibutuhkan karena daya  maksimum elemen pemanas adalah 2400 watt atau 2,4 KW.

## 4.4. Perancangan Insulation Material

## 4.4.1. Perancangan Rockwool
• Menghitung Panjang Rockwool
L =  2 π R
L = 2 π (0,14)
L = 0,88 m
• Menentukan Luas permukaan Rockwool
Untuk tebal rockwool disimbolkan dengan t = 40 mm dan tinggi rockwool disimbolkan dengan H = 240 mm.
A = H x t A
= 0,24 x 0,04
A
= 9,6 x 10 -3 m 2

## 4.4.2. Perancangan Plat Aluminium
• Menghitung panjang aluminium
L =  2 π R L = 2 π (0,16) L = 1,0048 m
• Menentukan luas permukaan aluminium
Untuk tebal plat aluminium disimbolkan dengan t = 0,2 mm dan tinggi plat aluminium disimbolkan dengan H = 240 mm.
A = H x t
A = 0,24. 0.0002 A = 4,8 x 10 -5 m 2

## Gambar 9 Konstruksi Insulation Material pada Elemen Pemanas

## 4.5. Menghitung Laju Perpindahan Panas pada Bejana Pengaduk
Menurut  buku  Ir.  Sri  Wahyuni,  untuk  menghitung  koefisien  perpindahan  panas  pada bejana atau berjaket/insuline dengan menggunakan rumus [7]:
ℎ 𝑗 𝐷 𝑗 𝑘 =  0,36 [ 𝐿 2 𝑛 𝜌 𝜇 ] 2/3 [ 𝐶 𝜇 𝑘 ] 1/3 [ 𝜇 𝜇 𝑤 ] 1/4 ℎ 𝑗 (0,280) 0,32 =  0,36 (0,020086) (518,95) (1)
ℎ 𝑗 (0,280) = 3,7525 x 0,32 ℎ 𝑗 (0,280) = 1,2008
ℎ 𝑗 = 1,2008 0,280 ℎ 𝑗 =  4,28858 𝑊 𝑚 2 ⁄ .K

## 4.6.  Radius Kritis Isolasi
𝑄 = 𝑇 ∞,1 −    𝑇 ∞,4
1 ℎ 1 2𝜋 𝑟 1 𝐿 + 𝑙 𝑛 𝑟 2 𝑟 1 ⁄ 2𝜋 𝑘 𝐿 + 𝑙 𝑛 𝑟 3 𝑟 2 ⁄ 2𝜋𝑘 𝐼 𝐿 + 𝑙 𝑛 𝑟 4 𝑟 3 ⁄ 2𝜋 𝑘 𝐼𝐼 𝐿 + 1 ℎ 4 2𝜋 𝑟 4 𝐿 Menurut buku FHN (2005) “Soal-soal Perpindahan Panas”, untuk menghitung suhu persinggungan dapat dilakukan dengan cara [8] :
Gambar 10 Rangkaian Aliran Perpindahan Panas ➢ Antara Elemen Pemanas dengan Rockwool
𝑇 𝑠,1 = 𝑇 ∞,1 – 𝑄 ℎ 1 2𝜋 𝑟 1 𝐿 = 115 − 51,51 0,905 = 115 − 57 𝑇 𝑠,1 = 58 ºC
➢ Pada Rockwool
𝑇 2 = 𝑇 𝑠,1 – 𝑄(𝑙 𝑛 𝑟2 𝑟1 ⁄ )
2𝜋 𝑘 𝐿 = 58 − 51,51 (0,003565) 22,75872 = 58 − 0,0080688 𝑇 2 = 57,992 ºC
➢ Pada Aluminium
𝑇 3 = 𝑇 2 – 𝑄(𝑙 𝑛 𝑟3 𝑟2 ⁄ ) 2𝜋𝑘 𝐼 𝐿 Edisi Cetak Jurnal Dinamis, Januari 2014 (ISSN: 0216-7492)
= 57,992 − 51,51 (0,2505)
0,633
= 57,992 –  20,384 𝑇 3 = 37,6 ºC
➢ Pada dinding luar aluminium
𝑇 𝑠,4 = 𝑇 3 – 𝑄(𝑙 𝑛 𝑟4 𝑟3 ⁄ ) 2𝜋𝑘 𝐼𝐼 𝐿 = 37,6 − 51,51 (0,010742) 357,2064 = 37,6 − 0,0016 𝑇 𝑠,4 = 37,5998 ºC
Untuk menentukan effisiesi sistem bejana pemanas adalah:
Ƞ sistem = [ 𝑇 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚 − 𝑇 𝑠,4 𝑇 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚 ]
Ƞ sistem = [ 115 – 37,599 115 ] 100 %
Ƞ sistem = [ 77,401 115 ] 100 % Ƞ sistem = 67,30 % Effisiensi sistem bejana pemanas adalah 67,30 %.

## 5.  KESIMPULAN
Berdasarkan  data  yang  dianalisa  dan  dihitung  dari  perancangan,maka  dapat  diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Insulation material yang dirancang dapat menahan panas dimana :
• Panas yang terjadi pada rockwool adalah 𝑇 2 = 76,11 ºC
• Panas yang terjadi pada aluminium adalah 𝑇 3 = 55,72 ºC
2. Performance Insulation Material adalah :
• Koefisien perpindahan panas pada insulation yang terjadi adalah ℎ 𝑗 =  6,432
𝑊 𝑚 2 ⁄ .K
• Laju perpindahan panas pada sistem bejana alir yang terjadi adalah Q = 51,51 Watt
• Effisiensi system bejana pemanas = 51,55 %

## DAFTAR PUSTAKA
[1] D.S.DICKEY.1988“ Mechanical Design of Mixing Equipment”. Mix Tech, Inc.
[2] http://www.rockwoll.com/sejarah rockwoll.html</ref Diakses tanggal 13 April 2013
[3] Ambarita,  Himsar.2012” Perpindahan  Panas  Konduksi  (Penyelesaian  Analitik    dan Numerik). Medan : Departemen Teknik Mesin FT USU
[4] Ambarita,Himsar.2011  “ Perpindahan  Panas  Konveksi  dan  Pengantar  Alat  Penukar Kalor”. Medan: Departemen Teknik Mesin FT USU.
[5] Kent’s.1950“ Mechanical Engineers’s Handbook”, Twelfh Edition Design and Production Voleme,Tokyo Japan: Wiley Toppan.
[6] Spott,M.F,.1987  ” Design Of Machine Element”, Fifth  Edition,  Prentice  -    Hall :  New  – Jersey
[7] Wahyuni Sri. Ir,1990 “ Perpindahan Panas” Erlangga : Jakarta
[8] FHN.2005  “Penyelesaian  Soal-Soal  Untuk  Perpindahan  Panas”.Medan  :  Departemen Teknik Mesin FT USU