Fungsi : Tipe : Bahan konstruksi :
pompa dari CT ke cold basin Centrifugal pump Stainless steel (austenitic) AISI tipe 316
2
T1 P1 z1 FV
Asumsi :
1
T2 P2 z2 FV
-) sifat-sifat fisis cairan dianggap tetap -) fluida incompressible
Data-data perhitungan : = = Suction : T1 =
1,000.0000 kg/m3 = 0.00085 Pas 28 oC
62.4259 lb/ft3 0.8500 cP = Discharge : T2 =
0.000850 kg/m.s 28 oC
P1 =
1 atm
P2 =
1 atm
z1 =
0m
z2 =
4m
FV =
FV =
452278.4757 kg/jam
1. Menghitung debit cairan Over desain = 10 % FV desain = 497506.3233 kg/jam = FV= 497.5063 m3/jam = Q
452278.4757 kg/jam
138.1962 kg/s 17569.7952852 ft3/mnt =
4.8805 ft3/s =
2. Menghitung diameter pipa Diameter pipa optimum untuk material stainless steel dihitung dengan persamaan : Dopt = 260 x G0,52 x -0,37 Dopt = 261.8372 mm = 10.3086 in Dari tabel A.5-1, Geankoplis 1993, 892, dipilih pipa commersial steel dengan ukuran standar : NPS = 12 in 0.3048 m Sch. = 40 1.0160 m ID = 12.090 in 0.3071 m OD = 12.750 in 0.3239 m 3. Menentukan bilangan reynold Kecepatan fluida di dalam pipa : Q tangki Q pipa
Q tangki
v pipa
v=
D pipa 2 v pipa 4 4Q tangki D pipa 2
Bilangan reynold (Nre) dapat dihitung dengan persamaan : 674445.1496 aliran turbulence Dv= Re
1.8668 m/s
Re
Dv
4. Menghitung panjang equivalen Faktor koreksi α = 1 Diameter pipa = 12.090 in 0.30709 m Roughness, ε = 0.000046 (untuk pipa comersial steel) e/D = 0.00015 Dari gambar 2.10-3, Geankoplis 1993, 88, diperoleh : f= 0.0049 Tabel C. . Panjang equivalen (Brown 1950, gambar 127), diperoleh : Le, ft Le,m Komponen Jumlah Pipa lurus Standard elbow Globe valve Gate valve fully open Standard tee Total panjang equivalen
1 2 1 2 0
20 28.00 295 7.00 60
6.0961 8.5345 89.9171 2.1336 18.2882
5. Menghitung friction loss a. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa 2
A V2 V2 hc 0,55 1 2 Kc A1 2 2
hc = Friction loss A1 = Luas penampang pipa (lebih besar) A2 = Luas penampang netralizer (lebih kecil)
(A2<<
V = Kecepatan pada bagian downstream α = Faktor koreksi, aliran turbulen = Kc = Contraction-loss coefficient =
hc K C
V 2= 2
1 0.55
0.9584 J/kg
b. Friksi pada pipa lurus
LV 2 = ID.2
Ff 4 f
0.6780 J/kg
c. Friksi pada sambungan (elbow) Jumlah elbow, 90 o = Kf =
V2 hf elbow K f 2
d. Friksi pada Tee Jumlah tee = Kf =
V2 2
hf tee K f
=
2 0.75
=
2.6138 J/kg
0 1 0 J/kg
Total 6.0961 17.0690 89.9171 4.2673 0.0000 117.3494
V2 2
hf tee K f
e. Friksi karena ekspansi Kex = 2 A K ex 1 2 A1 f. Friksi karena valve Globe valve = 1 Gate valve = 2 V 2= hf K f 2
1
hex Kex
Kf = Kf =
V2 = 2
1.7425 J/kg
9.5 0.17 17.1465 J/Kg
Frictional loss total, ΣF = hC + Ff + hf, elbow+ hf, tee + hex + hf, valve =
23.1392 J/Kg
6. Menghitung tenaga pompa yang digunakan Persamaan neraca energi yang dijelaskan melalui persamaan Bernaulli :
V2 2 V12 2
Ws
P2 P1
g ( Z 2 Z1 )
F =
Dimana : P1 -P2 = 0 atm = D pipa masuk = D pipa keluar, maka V1 =V2 Jadi (V22 – V12) =
0
Z2 – Z1 = ΔZ =
4m
Dari gambar 10.62, Coulson 1983, 480 untuk Q = Wp = -Ws/η = 76.9619 J/Kg Power (P) = G.Wp = 10635.8453 J/s = 7. Cek kavitasi PV =
62.3392 J/Kg
0 Pa
497.5063 m3/jam, maka efisiensi pompa = 10.6358 kW =
14.2627 Hp
5.9960E-02 atm
Net Positive Suction Head available :
N P SH A
= P1 PV H suction Fsuction g
Menghitung NPSH : CQ = S= N= Putaran spesifik pompa :
n
Q CQ D 3
9.7094 m
0.75 7900 (single suction) 3500 rpm =
6.362857 rps =
Net Positive Suction Head required : NPSH = [nQ0,5/S]4/3 = NPSH A > NPSH R, pompa aman dari kavitasi
0.9718 ft =
381.7714373056 rpm
0.2962 m
Spesifikasi Pompa Proses Kode Fungsi Tipe] Bahn konstruki kapasitas efisiensi pompa dimensi Power Motor NPSH minim
Centrifugal pump Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316 2190.519790945 0.81 NPs 12 Sch 40 14.2627 0.2962
Komponen
H2O
Laju Alir Massa (kg/jam)
Densitas (kg/m3)
452278.4757
1000
Fraksi berat (wi)
H2O
A
301 K B
8.712
0.00125
Pv =
C -0.00000018
6075.4001 Pa 5.9960E-02 atm
2190.52 gal/mnt =
0.1382 m3/s
(Coulson 1983, vol.6, pers.5.15 : 220)
(Geankoplis 1993, pers.4.5-5 : 238)
i
1.000000 0.001000000
T= Komponen
wi
D 0
(Geankoplis 1993, gambar 2.10-3 : 88)
(Geankoplis 1993, pers.2.10-16 : 93)
(Geankoplis 1993, pers.2.10-6 : 89)
(Geankoplis 1993, tabel 2.10-1 : 93) (Geankoplis 1993, pers.2.10-17 : 94)
(Geankoplis 1993, tabel 2.10-1 : 93)
(Geankoplis 1993, tabel 2.10-1 : 93) (Geankoplis 1993, tabel 2.10-1 : 93)
(Geankoplis 1993, pers.2.7-28 : 64)
(Geankoplis 1993 : 64)
0.81 (Coulson 1983, gambar 10.62 : 478)
(Walas 1988, gambar 7.2b : 132)
(Walas 1988, pers.7-3 : 131)
(Walas 1988, pers.7-15 : 133)
μ (cP)
wi/miu
0.28075
E
3.561888
Psat 0
6075.40009649
x
x. Psat
1.0000000 6075.40009649 6075.4001
