perhitungan pompa

LEMBAR PERHITUNGAN Nama Alat

Pompa

Kode

Untuk Mengalirkan Campuran APG dari reaktor transasetalisasi ke Kolom Destilasi 1

Fungsi

Data Perhitungan Temperatur, T

: 120 °C

= 393,15 K

Densitas campuran, ρ

: 1002,55 kg/m3 = 62,58719 lb/ft3

Viskositas , μ

: 4,8132 cp = 0,00323 lb/ft.s

Laju alir massa, F

: 16728,21 kg/jam

Over Desain

: 10%

[Peters et al., 2003]

Dimensi Pompa Kapasitas Pemompaan, F

: 1,1 x 16728,21 kg/jam = 18401,03 kg/jam

Laju volumetrik cairan melewati pompa : 

18401,03 kg/jam F  0,005098 m 3 /s  0,18004 ft 3 /s  80,81 gpm Q  3 (1002,55 kg/m  3600) 

Menentukan ukuran pipa : Di (Optimum)  3,9 q

0,45 f

 0.13

Asumsi : aliran turbulen, menggunakan rumus: [Peter & Timmerhaus, Hal 365, Pers. 45]

= 3,9 (0,18004 ft3/s)0,45(62,5871 lb/ft3)0,13 = 3,0869 in = 0,0784 m Diambil standarnya 4 in, maka spesifikasi:

[Peter & Timmerhaus, Hal. 888, Tabel 13]

Schedule Number = 80 OD = `4,5 in = 0,375 ft = 0,1143 m ID = 3,826 in = 0,31883 ft = 0,097181 m At = 11,5 in2 = 0,07986 ft2 = 0,007419 m2 Diambil standarnya 2 in, maka spesifikasi:

[Peter & Timmerhaus, Hal. 888, Tabel 13]

Schedule Number = 80 OD = `2,38 in = 0,1983 ft = 0,0604 m Dibuat Roy Marthin P

Diperiksa Ekadian L Simatupang

M.Khaidiz Rafi

Disetujui

LEMBAR PERHITUNGAN Nama Alat Fungsi

Pompa

Kode


ID = 1,939 in = 0,1615 ft = 0,0492 m = 2,95 in2 = 0,0204 ft2 = 0,0019 m2

At

Luas Area : A = ½ πr2 A1 = 9,61625 m = 31,5489 ft

(for reactor transasetalisasi)

A2 = 1,0745 m = 3,5255 ft

(for destillation column)

A3 = 12,56 in = 0,3190 m = 1,0466 ft

(for 4 in pipe)

A4 = 3,14 in = 0,0797 m = 0,2616

(for 2 in pipe)

Kecepatan linear aliran : Pada pipa 4 in : Q 0,0050984 m 3 /s  0,687171 m/s 2 A 0,00741 m t V3 = = = 2,25448 ft/s

Pada pipa 2 in : Q 0,0050984 m 3 /s  2,678819 m/s 2 V4 = A t = 0,001903 m = 8,7886 ft/s

Terjadi pengecilan luas are dari reaktor ke pipa 4 in A1 ke A3 (kontraksi):

 A   1 3  v3 2 K  0,55 h  K  c  A  c c 2. .g c 1  , dan Diperoleh Kc = 0,5317 hc = 0,0420 ft. Lbf/lbm friction in the 4 in pipe. The reynolg number is : ID3 v3   NRe =

(0,3188 ft) (2,2544 ft/s) (62,58 lb/ft 3 )  13908,74 0,003234 lb/ft.s =

NRe = 13908,74 > 2100 (asumsi aliran turbulen benar)

Dibuat Roy Marthin P


M.Khaidiz Rafi

Disetujui


Pompa

Kode


Fungsi

Menghitung Friction losses aliran fluida 

Friksi pada pipa lurus (Ff) Asumsi : Panjang pipa lurus, ΔL = 6,56 ft Dari Gambar 2.10-3 [Geancoplis, 1997] diperoleh: ε

= 4,60 x10-5 m

ID

=

/D

= (4,6 .10-5 m) / (0,0971 m) = 0,0015

0,0971 m

Gambar 2.10-3, Geankoplis diperoleh nilai faktor friksi, f = 0,009



[Geankoplis, 1997]

ΔL v 2  D 2g c

Ff

 4f 

Ff

 4  0,009  

(6,56 ft) (2,2544 ft/s) 2 x  0,0585lb f .ft/lb (0,3188 ft) (2 x32.174 lb m .ft/lb f .s 2 )

m

Friksi pada fitting dan valve (hf) Tabel A.1 Friction loss yang melewati fitting dan valve Equipment

Jumlah (n)

Kf/unit

Kf

2 1 1 1

0,75 6 2 1

1,5 6 2 1 10,5

o

Elbow 90 Globe valve, wide open Cek valve, swing Tee (n.Kf) Friction in 4 in elbow :



M.Khaidiz Rafi

Disetujui


Pompa

Fungsi

hf  Kf 

Kode


v2 2g c

 (2,2544 ft/s) 2  (1,5)  2  2 x32.174 lb m .ft/lb f .s h f  0,1184 lb f .ft/lb m

  

[Geankoplis, 1997]

Contraction loss from 4 in to 2 in pipe :

 A   1 4  v4 2 K  0,55 h  K  c  A  c c 2. .g c 3  , dan Untuk aliran turbulen,  = 1

A4   K  0,55  1  c A3   K  0,55 1 (0,2616 / 1,0466)   0,4125 c (8,7886 ft / s) 2 h  (0,4125)  c (2)(32,174 lb m ft/lb f .s 2 )  0,4951 lb f .ft/lb

m

Friction in 2 in pipe. The reynolg number is : ID3 v3   NRe =

= 27478

NRe = 27478 > 2100 (asumsi aliran turbulen benar) Dari Gambar 2.10-3 [Geancoplis, 1997] diperoleh: ε

=

0,00015 ft

ID

=

0,1615 ft

/D = 0,0009 Dibuat Roy Marthin P


M.Khaidiz Rafi

Disetujui


Pompa

Kode


Fungsi

Gambar 2.10-3, Geankoplis diperoleh nilai faktor friksi, f = 0,008

[Geankoplis, 1997]

ΔL = 13,4 m = 43,96 ft

ΔL v 2  D 2g c

Ff

 4f 

Ff

 10,45lb f .ft/lb

m

Friction in 2 in elbow : v2 hf  Kf  2g c h f  1,80 lb f .ft/lb

m

[Geankoplis, 1997]



Friksi yang disebabkan oleh pembesaran pipa (hex)

v2 h  K  ex ex 2. .g c ;

K



ex

  

A 1 1 A2

2

  

Untuk aliran turbulen,  = 1 Untuk pembesaran pipa: asumsi A1 <<< A2, maka A1/A2 = 0, sehingga:

A K   1  1 ex  A2

h

ex







2



 63,18

 4,99 lb f .ft/lb

m



M.Khaidiz Rafi

Disetujui


Pompa

Kode


Fungsi

Total friksi, ΣF = Ff + hf + hc + hex Total friksi, ΣF = 17,95 lbf.ft/lbm

Perhitungan daya pompa (BHP) Daya pompa ditentukan dengan Mechanical Energy Balance Equation: 1 g  z 2  z1   P2  P1   F  Ws  0  v 22  v12   2.g c . gc  Diasumsikan: v1=v2= P1= P2= delta P = z1=

6,5341 7 1 1 0 0

z2=

ft/s bar bar m

6,3 m

0 ft 20,66929 1 ft

Maka: 0

1,968 ft/s 2  26,2464  0 ft  0  1,182 lb f .ft/lb 32,174 lbm.ft/lbf .s 2

m

 Ws  0

Ws = 39,28 lbf.ft/lbm

Daya pompa, Break Horse Power (BHP), dihitung menggunakan rumus berikut:

Ws  Q. BHP = η  550

[Geankoplis, 1997]

Dari Gambar 12.17 [Peters & Timmerhaus, 2003] dengan kapasitas, Q = 0,18 ft3/s maka diperoleh efisiensi pompa () = 50% BHP = 1,6 hp Dibuat Roy Marthin P


M.Khaidiz Rafi

Disetujui


Pompa

Kode


Fungsi

= 1,2 kW Perhitungan daya motor (P) Daya motor, P: BHP P = m

Dari Gambar 12.18 [Peters & Timmerhaus, 2003] dengan BHP = 1,2 kW maka diperoleh efisiensi motor (m) = 82 % Sehingga: P = 1,9 hp



M.Khaidiz Rafi

Disetujui

perhitungan pompa

Recommend Documents