INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
VIII.2 UNIT PENYEDIAAN STEAM
VIII.4.2 PERHITUNGAN POMPA
1. Pompa dari air sumur bor ke bak penampung (L-111)
Fungsi : Mengalirkan air dari sumur bor ke bak penampung
Type : Pompa centrifugal
Data perhitungan :
Rate massa fluida (m) = 23710,7196 ft3/hari = 17,1326 lb/s Density fluida (ρ) = 62,4300 lb/cuft
Viskositas fluida (µ) = 0,8007 cP = 0,0005 lb/ft s Perhitungan Diameter Pipa
Asumsi : aliran turbulen (Nre > 2100)
Di,opt = 3,9 qf0,45 ρ0,13 (Peters& Timmerhaus 14.15) qf = 17,1326 / 62,4300 = 0,2744 cuft/s
VIII-63
Di,opt = 3,7304 in
Dari Geankoplis App. A.5-1 :
Ukuran pipa standard = 4 in sch 40 dengan ID = 4,026 in ID = 0,3355 ft A = 0,0884 ft2 Checking : NRe = ρ D v / µ v = 0,2744 cuft/s = 0,2744 / 0,0884 = 3,1044 ft/s NRe = 62,4300 x (4,026 / 12) x 3,1044 / 0,0005
= 120849,5043 (karena > 2100, maka asumsi turbulen memenuhi) Menentukan Jumlah Energi Yang Hilang
1. Karena pipa lurus
Ditetapkan : panjang pipa lurus = 100 ft Dari Peters&Timmerhaus 3ed, fig 13-1, p.511
Untuk commercial pipa steel, harga = 0,00015 (Geankoplis, hal 89) Maka harga /D = 0,0004 (Foust, Ap C-1)
Didapatkan harga f = 0,0049 (Geankoplis Fig.2.10-3) 2. Karena fitting
Asumsi : Jenis dan jumlah fitting yang ada adalah
Taksiran panjang pipa lurus = 100,0000 ft
Elbow,90 4 x 32 x 0,3355 = 42,9440 ft Globe valve 1 x 300 x 0,3355 = 100,6500 ft Gate valve 1 x 7 x 0,3355 = 2,3485 ft Panjang total pipa : ΣL 245,9425 ft Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F1 = 2 f V2ΣL / gc D (Peters&Timmerhaus 3ed, tab.1, p.514) = 2 x 0,0049 x 3,10442 x 245,9425
32,2 x 0,3355 = 2,1501 ft lbf/lbm
Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa :
VIII-63 = 0,4 x 3,10442 2 x 1 x 32,2 = 0,0193 ft lbf/lbm Maka : ΣF = 2,1501 + 0,0193 = 2,1694 ft lbf/lbm
Perhitungan Daya Pompa Rumus :
(-wf) = ∆zg + ∆V2 + ∆P + ΣF gc 2gc
Jika di asumsi :
∆z = 40 ft
∆P = 0 psi ; P1 = 14,700 psi ; P2 = 14,7 psi
Maka : (-wf) = 40 + 3,10442 + 0 x 144 + 2,1694 64,4 62,43 = 42,3191 ft lbf/lbm WHP = m (-wf) / 550 = 17,1326 x 42,3191 550 = 1,3183 hp Kapasitas = 17,1326 x 60 / (62,4300 x 0,1337) = 123,1547 gpm Untuk pompa centrifugal efisiensi = 50% (Peters&Timmerhaus Fig.14-37)
BHP = 1,3183 / 50%
= 2,6365 hp
Effisiensi motor adalah 84% (Peters&Timmerhaus Fig.14-38)
Power motor = 2,6365 / 84% = 3,14 hp
Spesifikasi Pompa :
Fungsi : Mengalirkan air dari sumur bor ke bak penampung
Jenis : Pompa centrifugal (L-111)
Kapasitas : 23710,7196 ft3/hari
VIII-63
Eff. Pompa : 50%
Eff. Motor : 84%
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbon steel
2. Pompa air dari bak penampung air sumur bor (L-121)
Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung ke clarifier
Type : Pompa centrifugal
Data perhitungan :
Rate massa fluida (m) = 23710,7196 ft3/hari = 17,1326 lb/s Density fluida (ρ) = 62,4300 lb/cuft
Viskositas fluida (µ) = 0,8007 cP = 0,0005 lb/ft s Perhitungan Diameter Pipa
Asumsi : aliran turbulen (Nre > 2100)
Di,opt = 3,9 qf0,45 ρ0,13 (Peters& Timmerhaus 14.15) qf = 17,1326 / 62,4300 = 0,2744 cuft/s Di,opt = 3,7304 in
Dari Geankoplis App. A.5-1 :
Ukuran pipa standard = 4 in sch 40 dengan ID = 4,026 in ID = 0,3355 ft A = 0,0884 ft2 Checking :
VIII-63
NRe = ρ D v / µ
v = 0,2744 cuft/s = 0,2744 / 0,0884 = 3,1044 ft/s
NRe = 62,4300 x (4,026 / 12) x 3,1044 / 0,0005
= 120849,5043 (karena > 2100, maka asumsi turbulen memenuhi) Menentukan Jumlah Energi Yang Hilang
1.Karena pipa lurus
Ditetapkan : panjang pipa lurus = 100 ft Dari Peters&Timmerhaus 3ed, fig 13-1, p.511
Untuk commercial pipa steel, harga = 0,00015 (Geankoplis, hal 89) Maka harga /D = 0,0004 (Foust, Ap C-1)
Didapatkan harga f = 0,0049 (Geankoplis Fig.2.10-3)
2.Karena fitting
Asumsi : Jenis dan jumlah fitting yang ada adalah
Taksiran panjang pipa lurus = 100,0000 ft
Elbow,90 3 x 32 x 0,3355 = 32,2080 ft
Globe valve 1 x 300 x 0,3355 = 100,6500 ft
Gate valve 1 x 7 x 0,3355 = 2,3485 ft
Panjang total pipa : ΣL 235,2065 ft
Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F1 = 2 f V2ΣL / gc D (Peters&Timmerhaus 3ed, tab.1, p.514)
= 2 x 0,0049 x 3,10442 x 235,2065 32,2 x 0,3355
= 2,0563 ft lbf/lbm
Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa :
F2 = K V2 / 2 x α x gc α = 1 untuk aliran turbulen
= 0,4 x 3,10442 2 x 1 x 32,2 = 0,0193 ft lbf/lbm Maka : ΣF = 2,0563 + 0,0193 = 2,0756 ft lbf/lbm
VIII-63
Perhitungan Daya Pompa Rumus :
(-wf) = ∆zg + ∆V2 + ∆P + ΣF gc 2gc
Jika di asumsi :
∆z = 40 ft
∆P = 0 psi ; P1 = 14,7 psi ; P2 = 14,7 psi
Maka : (-wf) = 40 + 3,10442 + 0 x 144 + 2,0756 64,4 62,43 = 42,2252 ft lbf/lbm WHP = m (-wf) / 550 = 17,1326 x 42,2252 550 = 1,3153 hp Kapasitas = 17,1326 x 60 / (62,4300 x 0,1337) = 123,1547 gpm
Untuk pompa centrifugal efisiensi = 50% (Peters&Timmerhaus Fig.14-37)
BHP = 1,3153 / 50%
= 2,6307 hp
Effisiensi motor adalah 83% (Peters&Timmerhaus Fig.14-38)
Power motor = 2,6307 / 83% = 3,17 hp
Spesifikasi Pompa :
Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung ke clarifier
Jenis : Pompa centrifugal (L-121)
Kapasitas : 23710,7196 ft3/hari
Power : 3,17 hp
Eff. Pompa : 50%
Eff. Motor : 83%
Jumlah : 1 buah
VIII-63
3. Pompa air dari bak clarifier ke saringan pasir (L-123)
Fungsi : Mengalirkan air dari bak clarifier ke saringan pasir Type : Pompa centrifugal
Data perhitungan :
Rate massa fluida (m) = 23710,7196 ft3/hari = 17,1326 lb/s Density fluida (ρ) = 62,4300 lb/cuft
Viskositas fluida (µ) = 0,8007 cP = 0,0005 lb/ft s Perhitungan Diameter Pipa
Asumsi : aliran turbulen (Nre > 2100)
Di,opt = 3,9 qf0,45 ρ0,13 (Peters& Timmerhaus 14.15) qf = 17,1326 / 62,4300 = 0,2744 cuft/s Di,opt = 3,7304 in
Dari Geankoplis App. A.5-1 :
Ukuran pipa standard = 4 in sch 40 dengan ID = 4,026 in ID = 0,3355 ft A = 0,0884 ft2 Checking : NRe = ρ D v / µ v = 0,2744 cuft/s = 0,2744 / 0,0884 = 3,1044 ft/s NRe = 62,4300 x (4,026 / 12) x 3,1044 / 0,0005
= 120849,5043 (karena > 2100, maka asumsi turbulen memenuhi) Menentukan Jumlah Energi Yang Hilang
1.Karena pipa lurus
Ditetapkan : panjang pipa lurus = 100 ft Dari Peters&Timmerhaus 3ed, fig 13-1, p.511
Untuk commercial pipa steel, harga = 0,00015 (Geankoplis, hal 89) Maka harga /D = 0,0004 (Foust, Ap C-1)
Didapatkan harga f = 0,0049 (Geankoplis Fig.2.10-3) 2.Karena fitting
VIII-63
Taksiran panjang pipa lurus = 100,0000 ft
Elbow,90 3 x 32 x 0,3355 = 32,2080 ft Globe valve 1 x 300 x 0,3355 = 100,6500 ft Gate valve 1 x 7 x 0,3355 = 2,3485 ft Panjang total pipa : ΣL 235,2065 ft Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F1 = 2 f V2ΣL / gc D (Peters&Timmerhaus 3ed, tab.1, p.514) = 2 x 0,0049 x 3,10442 x 235,2065
32,2 x 0,3355 = 2,0563 ft lbf/lbm
Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa :
F2 = K V2 / 2 x α x gc α = 1 untuk aliran turbulen = 0,4 x 3,10442 2 x 1 x 32,2 = 0,0193 ft lbf/lbm Maka : ΣF = 2,0563 + 0,0193 = 2,0756 ft lbf/lbm Perhitungan Daya Pompa Rumus :
(-wf) = ∆zg + ∆V2 + ∆P + ΣF gc 2gc
Jika di asumsi :
∆z = 40 ft
∆P = -5,2 psi ; P1 = 19,903 psi ; P2 = 14,7 psi Maka :
(-wf) = 40 + 3,10442 + -5,2 x 144 + 2,0756 64,4 62,43
VIII-63 WHP = m (-wf) / 550 = 17,1326 x 30,2241 550 = 0,9415 hp Kapasitas = 17,1326 x 60 / (62,4300 x 0,1337) = 123,1547 gpm Untuk pompa centrifugal efisiensi = 50% (Peters&Timmerhaus Fig.14-37)
BHP = 0,9415 / 50%
= 1,8830 hp
Effisiensi motor adalah 82% (Peters&Timmerhaus Fig.14-38)
Power motor = 1,8830 / 82% = 2,3 hp
Spesifikasi Pompa :
Fungsi : Mengalirkan air dari bak clarifier ke saringan pasir
Jenis : Pompa centrifugal (L-123)
Kapasitas : 23710,7196 ft3/jam
Power : 2,3 hp
Eff. Pompa : 50%
Eff. Motor : 82%
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbon steel
4. Pompa air dari bak air jernih ke kation exchanger (L-141)
Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke kation
exchanger
VIII-63
Data perhitungan :
Rate massa fluida (m) = 4471,7965 ft3/hari = 3,2312 lb/s Density fluida (ρ) = 62,4300 lb/cuft
Viskositas fluida (µ) = 0,8007 cP = 0,0005 lb/ft s Perhitungan Diameter Pipa
Asumsi : aliran turbulen (Nre > 2100)
Di,opt = 3,9 qf0,45 ρ0,13 (Peters& Timmerhaus 14.15) qf = 3,2312 / 62,4300 = 0,0518 cuft/s Di,opt = 1,7610 in
Dari Geankoplis App. A.5-1 :
Ukuran pipa standard = 2 in sch 40 dengan ID = 2,067 in ID = 0,1723 ft A = 0,0233 ft2 Checking : NRe = ρ D v / µ v = 0,0518 cuft/s = 0,0518 / 0,0223 = 2,2213 ft/s NRe = 62,4300 x (2,067 / 12) x 2,2213 / 0,0005
= 44396,14068 (karena > 2100, maka asumsi turbulen memenuhi) Menentukan Jumlah Energi Yang Hilang
1.Karena pipa lurus
Ditetapkan : panjang pipa lurus = 100 ft Dari Peters&Timmerhaus 3ed, fig 13-1, p.511
Untuk commercial pipa steel, harga = 0,00015 (Geankoplis, hal 89) Maka harga /D = 0,0007 (Foust, Ap C-1)
Didapatkan harga f = 0,0068 (Geankoplis Fig.2.10-3) 2.Karena fitting
Asumsi : Jenis dan jumlah fitting yang ada adalah
Taksiran panjang pipa lurus = 100,0000 ft
Elbow,90 3 x 32 x 0,17225 = 16,5360 ft Globe valve 1 x 300 x 0,17225 = 51,6750 ft
VIII-63
Gate valve 1 x 7 x 0,17225 = 1,2058 ft Panjang total pipa : ΣL 169,4168 ft F ion exchanger = ∆P ion exchanger
ρ H2O ΣF ion exchanger = 1-2 psi
F ion exchanger = 1 x 144 = 1 x 144 ρ H2O 62,43
= 2,3066 ft lbf/lbm
Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F1 = 2 f V2ΣL / gc D (Peters&Timmerhaus 3ed, tab.1, p.514)
= 2 x 0,0068 x 2,22132 x 169,4168 32,2 x 0,17225
= 2,0498 ft lbf/lbm
Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa :
F2 = K V2 / 2 x α x gc α = 1 untuk aliran turbulen
= 0,4 x 2,22132 2 x 1 x 32,2 = 0,0138 ft lbf/lbm Maka : ΣF = 2,0498 + 0,0138 + 2,3066 = 4,3701 ft lbf/lbm
Perhitungan Daya Pompa Rumus :
(-wf) = ∆zg + ∆V2 + ∆P + ΣF gc 2gc
Jika di asumsi :
∆z = 40 ft
∆P = -5,2 psi ; P1 = 19,903 psi ; P2 = 14,7 psi
Maka :
(-wf) = 40 + 2,22132 + -5,2 x 144 + 4,3701 64,4 62,43
VIII-63 WHP = m (-wf) / 550 = 3,2312 x 32,4456 550 = 0,1906 hp Kapasitas = 3,2312 x 60 / (62,4300 x 0,1337) = 23,2267 gpm Untuk pompa centrifugal efisiensi = 25% (Peters&Timmerhaus Fig.14-37)
BHP = 0,1906 / 25%
= 0,7625 hp
Effisiensi motor adalah 81% (Peters&Timmerhaus Fig.14-38)
Power motor = 0,7625 / 81% = 0,94 hp
Spesifikasi Pompa :
Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke kation
exchanger
Jenis : Pompa centrifugal (L-141)
Kapasitas : 4471,7965 ft3/hari
Power : 0,94 hp
Eff. Pompa : 25%
Eff. Motor : 81%
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbon steel
5. Pompa demineralizer (L-143)
Fungsi : Mengalirkan air dari tangki kation exchanger ke tangki
anion exchanger
VIII-63
Data perhitungan :
Rate massa fluida (m) = 4484,9669 ft3/hari = 3,2407 lb/s Density fluida (ρ) = 62,4300 lb/cuft
Viskositas fluida (µ) = 0,8007 cP = 0,0005 lb/ft s Perhitungan Diameter Pipa
Asumsi : aliran turbulen (Nre > 2100)
Di,opt = 3,9 qf0,45 ρ0,13 (Peters& Timmerhaus 14.15) qf = 3,2407 / 62,4300 = 0,0519 cuft/s Di,opt = 1,7633 in
Dari Geankoplis App. A.5-1 :
Ukuran pipa standard = 2 in sch 40 dengan ID = 2,469 in ID = 0,2058 ft A = 0,0333 ft2 Checking : NRe = ρ D v / µ v = 0,0519 cuft/s = 0,0519 / 0,0333 = 1,5588 ft/s NRe = 62,4300 x (2,469 / 12) x 1,5588 / 0,0005
= 37214,71797 (karena > 2100, maka asumsi turbulen memenuhi) Menentukan Jumlah Energi Yang Hilang
1.Karena pipa lurus
Ditetapkan : panjang pipa lurus = 100 ft Dari Peters&Timmerhaus 3ed, fig 13-1, p.511
Untuk commercial pipa steel, harga = 0,00015 (Geankoplis, hal 89) Maka harga /D = 0,0007 (Foust, Ap C-1)
Didapatkan harga f = 0,0068 (Geankoplis Fig.2.10-3) 2.Karena fitting
Asumsi : Jenis dan jumlah fitting yang ada adalah
Taksiran panjang pipa lurus = 100,0000 ft
Elbow,90 4 x 32 x 0,2058 = 26,3360 ft Globe valve 1 x 300 x 0,2058 = 61,7250 ft
VIII-63
Gate valve 1 x 7 x 0,2058 = 1,4403 ft Panjang total pipa : ΣL 189,5013 ft F ion exchanger = ∆P ion exchanger
ρ H2O ΣF ion exchanger = 1-2 psi
F ion exchanger = 1 x 144 = 1 x 144 ρ H2O 62,43
= 2,3066 ft lbf/lbm
Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F1 = 2 f V2ΣL / gc D (Peters&Timmerhaus 3ed, tab.1, p.514)
= 2 x 0,0068 x 1,55882 x 189,5013 32,2 x 0,20575
= 0,9453 ft lbf/lbm
Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa :
F2 = K V2 / 2 x α x gc α = 1 untuk aliran turbulen
= 0,4 x 1,55882 2 x 1 x 32,2 = 0,0097 ft lbf/lbm Maka : ΣF = 0,9453 + 0,0097 + 2,3066 = 3,2615 ft lbf/lbm
Perhitungan Daya Pompa Rumus :
(-wf) = ∆zg + ∆V2 + ∆P + ΣF gc 2gc
Jika di asumsi :
∆z = 40 ft
∆P = -5,2 psi ; P1 = 19,903 psi ; P2 = 14,7 psi
Maka :
(-wf) = 40 + 1,55882 + -5,2 x 144 + 3,2615 64,4 62,43
VIII-63 WHP = m (-wf) / 550 = 3,2407 x 31,2981 550 = 0,1844 hp Kapasitas = 3,2407 x 60 / (62,4300 x 0,1337) = 23,2951 gpm Untuk pompa centrifugal efisiensi = 25% (Peters&Timmerhaus Fig.14-37) BHP = 0,1844 / 25%
= 0,7377 hp
Effisiensi motor adalah 81% (Peters&Timmerhaus Fig.14-38) Power motor = 0,7377 / 81% = 0,91 hp
Spesifikasi Pompa :
Fungsi : Mengalirkan air dari tangki kation exchanger ke tangki anion exchanger
Jenis : Pompa centrifugal (L-143)
Kapasitas : 4484,9669 ft3/hari
Power : 0,91 hp
Eff. Pompa : 25%
Eff. Motor : 81%
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbon steel
6. Pompa boiler (L-144)
Fungsi : Mengalirkan air dari feed water boiler tank ke boiler
VIII-63
Data perhitungan :
Rate massa fluida (m) = 22358,9824 ft3/hari = 16,1559 lb/s Density fluida (ρ) = 62,4300 lb/cuft
Viskositas fluida (µ) = 0,8007 cP = 0,0005 lb/ft s Perhitungan Diameter Pipa
Asumsi : aliran turbulen (Nre > 2100)
Di,opt = 3,9 qf0,45 ρ0,13 (Peters& Timmerhaus 14.15) qf = 16,1559 / 62,4300 = 0,2588 cuft/s Di,opt = 3,6322 in
Dari Geankoplis App. A.5-1 :
Ukuran pipa standard = 4 in sch 40 dengan ID = 4,026 in ID = 0,3355 ft A = 0,0884 ft2 Checking : NRe = ρ D v / µ v = 0,2588 cuft/s = 0,2588 / 0,0884 = 2,9274 ft/s NRe = 62,4300 x (4,026 / 12) x 2,9274 / 0,0005
= 113959,9298 (karena > 2100, maka asumsi turbulen memenuhi) Menentukan Jumlah Energi Yang Hilang
1.Karena pipa lurus
Ditetapkan : panjang pipa lurus = 100 ft Dari Peters&Timmerhaus 3ed, fig 13-1, p.511
Untuk commercial pipa steel, harga = 0,00015 (Geankoplis, hal 89) Maka harga /D = 0,0013 (Foust, Ap C-1)
Didapatkan harga f = 0,0058 (Geankoplis Fig.2.10-3) 2.Karena fitting
Asumsi : Jenis dan jumlah fitting yang ada adalah
Taksiran panjang pipa lurus = 100,0000 ft
Elbow,90 1 x 32 x 0,3355 = 10,7360 ft
VIII-63
Gate valve 1 x 7 x 0,3355 = 2,3485 ft
Panjang total pipa : ΣL 213,7345 ft
Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F1 = 2 f V2ΣL / gc D (Peters&Timmerhaus 3ed, tab.1, p.514) = 2 x 0,0058 x 2,92742 x 213,7345
32,2 x 0,3355 = 1,9668 ft lbf/lbm
Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa :
F2 = K V2 / 2 x α x gc α = 1 untuk aliran turbulen = 0,4 x 2,92742 2 x 1 x 32,2 = 0,0182 ft lbf/lbm Maka : ΣF = 1,9668 + 0,0182 = 1,9850 ft lbf/lbm Perhitungan Daya Pompa Rumus :
(-wf) = ∆zg + ∆V2 + ∆P + ΣF gc 2gc
Jika di asumsi :
∆z = 40 ft
∆P = -11,71 psi ; P1 = 26,406 psi ; P2 = 14,7 psi Maka : (-wf) = 40 + 2,92742 + -11,71 x 144 + 1,9850 64,4 62,43 = 15,1172 ft lbf/lbm WHP = m (-wf) / 550 = 16,1559 x 15,1172 550 = 0,4441 hp Kapasitas = 16,1559 x 60 / (62,4300 x 0,1337) = 116,1337 gpm Untuk pompa centrifugal efisiensi = 60% (Peters&Timmerhaus Fig.14-37)
VIII-63
BHP = 0,4441 / 60% = 0,7401 hp
Effisiensi motor adalah 84% (Peters&Timmerhaus Fig.14-38) Power motor = 0,7401 / 84% = 0,88 hp
Spesifikasi Pompa :
Fungsi : Mengalirkan air dari feed water boiler tank ke boiler Jenis : Pompa centrifugal (L-144)
Kapasitas : 22358,9824 ft3/hari Power : 0,88 hp
Eff. Pompa : 60% Eff. Motor : 84% Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon steel
7. Pompa air dari bak penampung air jernih ke bak air pendingin (L-171)
Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke bak air pendingin
Type : Pompa centrifugal
Data perhitungan :
Rate massa fluida (m) = 17177,7972 ft3/hari = 12,4122 lb/s Density fluida (ρ) = 62,4300 lb/cuft
Viskositas fluida (µ) = 0,8007 cP = 0,0005 lb/ft s Perhitungan Diameter Pipa
VIII-63
Di,opt = 3,9 qf0,45 ρ0,13 (Peters& Timmerhaus 14.15) qf = 12,4122 / 62,4300 = 0,1988 cuft/s Di,opt = 3,2268 in
Dari Geankoplis App. A.5-1 :
Ukuran pipa standard = 3,5 in sch 40 dengan ID = 3,548 in ID = 0,2957 ft A = 0,0687 ft2 Checking : NRe = ρ D v / µ v = 0,1988 cuft/s = 0,1988 / 0,0687 = 2,8940 ft/s NRe = 62,4300 x (3,548 / 12) x 2,8940 / 0,0005
= 99282,5629 (karena > 2100, maka asumsi turbulen memenuhi) Menentukan Jumlah Energi Yang Hilang
1.Karena pipa lurus
Ditetapkan : panjang pipa lurus = 100 ft Dari Peters&Timmerhaus 3ed, fig 13-1, p.511
Untuk commercial pipa steel, harga = 0,00015 (Geankoplis, hal 89) Maka harga /D = 0,0004 (Foust, Ap C-1)
Didapatkan harga f = 0,006 (Geankoplis Fig.2.10-3) 2.Karena fitting
Asumsi : Jenis dan jumlah fitting yang ada adalah
Taksiran panjang pipa lurus = 100,0000 ft
Elbow,90 4 x 32 x 0,2957 = 37,8453 ft Globe valve 1 x 300 x 0,2957 = 88,7000 ft Gate valve 1 x 7 x 0,2957 = 2,0697 ft
Panjang total pipa : ΣL 228,6150 ft
Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F1 = 2 f V2 ΣL / gc D (Peters&Timmerhaus 3ed, tab.1, p.514)
= 2 x 0,006 x 2,89402 x 228,6150 32 x 0,2957
VIII-63
Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa :
F2 = K V2 / 2 x α x gc α = 1 untuk aliran turbulen = 0,4 x 2,89402 2 x 1 x 32,2 = 0,0180 ft lbf/lbm Maka : ΣF = 2,4134 + 0,0180 = 2,4313 ft lbf/lbm Perhitungan Daya Pompa Rumus :
(-wf) = ∆zg + ∆V2 + ∆P + ΣF gc 2gc
Jika di asumsi : ∆z = 40 ft
∆P = -5,2 psi ; P1 = 19,903 psi ; P2 = 14,7 psi Maka : (-wf) = 40 + 2,89402 + -5,2 x 144 + 2,4313 64,4 62,43 = 30,5602 ft lbf/lbm WHP = m (-wf) / 550 = 12,4122 x 30,5602 550 = 0,6897 hp Kapasitas = 12,4122 x 60 / (62,4300 x 0,1337) = 89,2223 gpm Untuk pompa centrifugal efisiensi = 50% (Peters&Timmerhaus Fig.14-37) BHP = 0,6897 / 50%
= 1,3793 hp
Effisiensi motor adalah 82% (Peters&Timmerhaus Fig.14-38) Power motor = 1,3793 / 82% = 1,68 hp
Spesifikasi Pompa :
Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke bak air pendingin
VIII-63
Jenis : Pompa centrifugal (L-171) Kapasitas : 17177,7972 ft3/hari Power : 1,68 hp
Eff. Pompa : 50% Eff. Motor : 82% Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon steel
8. Pompa dari bak air pendingin (L-172)
Fungsi : Mengalirkan air dari bak air pendingin Type : Pompa centrifugal
Data perhitungan :
Rate massa fluida (m) = 326378,1475 ft3/hari = 235,8309 lb/s Density fluida (ρ) = 62,4300 lb/cuft
Viskositas fluida (µ) = 0,8007 cP = 0,0005 lb/ft s Perhitungan Diameter Pipa
Asumsi : aliran turbulen (Nre > 2100)
Di,opt = 3,9 qf0,45 ρ0,13 (Peters& Timmerhaus 14.15) qf = 235,8309 / 62,4300 = 3,7775 cuft/s Di,opt = 12,1397 in
Dari Geankoplis App. A.5-1 :
Ukuran pipa standard = 13 in sch 40 dengan ID = 12,1523 in ID = 1,0127 ft A = 0,5176 ft2 Checking :
VIII-63
NRe = ρ D v / µ
v = 3,7775 cuft/s = 3,7775 / 0,5176 = 7,2982 ft/s
NRe = 62,4300 x (12,1523 / 12) x 7,2982 / 0,0005
= 857558,826 (karena > 2100, maka asumsi turbulen memenuhi) Menentukan Jumlah Energi Yang Hilang
1.Karena pipa lurus
Ditetapkan : panjang pipa lurus = 100 ft Dari Peters&Timmerhaus 3ed, fig 13-1, p.511
Untuk commercial pipa steel, harga = 0,00015 (Geankoplis, hal 89) Maka harga /D = 0,0001 (Foust, Ap C-1)
Didapatkan harga f = 0,0058 (Geankoplis Fig.2.10-3)
2.Karena fitting
Asumsi : Jenis dan jumlah fitting yang ada adalah
Taksiran panjang pipa lurus = 100,0000 ft
Elbow,90 0 x 32 x 1,0127 = 0,0000 ft
Globe valve 1 x 300 x 1,0127 = 303,8075 ft
Gate valve 1 x 7 x 1,0127 = 7,0888 ft
Panjang total pipa : ΣL 410,8963 ft
Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F1 = 2 f V2ΣL / gc D (Peters&Timmerhaus 3ed, tab.1, p.514)
= 2 x 0,0058 x 7,29822 x 410,8963 32,2 x 1,0127
= 7,7854 ft lbf/lbm
Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa :
F2 = K V2 / 2 x α x gc α = 1 untuk aliran turbulen
= 0,4 x 7,29822 2 x 1 x 32,2 = 0,0453 ft lbf/lbm Maka : ΣF = 7,7854 + 0,0453 = 7,8303 ft lbf/lbm
VIII-63
Perhitungan Daya Pompa Rumus :
(-wf) = ∆zg + ∆V2 + ∆P + ΣF gc 2gc
Jika di asumsi : ∆z = 40 ft
∆P = -11,27 psi ; P1 = 25,972 psi ; P2 = 14,7 psi Maka : (-wf) = 40 + 7,29822 + -11,27 x 144 + 7,8308 64,4 62,43 = 22,6580 ft lbf/lbm WHP = m (-wf) / 550 = 235,8309 x 22,6580 550 = 9,7154 hp Kapasitas = 235,8309 x 60 / (62,4300 x 0,1337) = 1695,224 gpm
Untuk pompa centrifugal efisiensi = 80% (Peters&Timmerhaus Fig.14-37)
BHP = 9,7154 / 80%
= 12,1442 hp
Effisiensi motor adalah 89% (Peters&Timmerhaus Fig.14-38)
Power motor = 12,1442 / 89% = 13,6 hp
Spesifikasi Pompa :
Fungsi : Mengalirkan air dari bak air pendingin
Jenis : Pompa centrifugal (L-172)
Kapasitas : 326378,1475 ft3/hari
Power : 13,6 hp
Eff. Pompa : 80%
Eff. Motor : 89%
Jumlah : 1 buah
VIII-63
9. Pompa air dari cooling tower ke bak air pendingin (L-147)
Fungsi : Mengalirkan air dari cooling tower ke bak air pendingin Type : Pompa centrifugal
Data perhitungan :
Rate massa fluida (m) = 326378,1475 ft3/hari = 235,8309 lb/s Density fluida (ρ) = 62,4300 lb/cuft
Viskositas fluida (µ) = 0,8007 cP = 0,0005 lb/ft s Perhitungan Diameter Pipa
Asumsi : aliran turbulen (Nre > 2100)
Di,opt = 3,9 qf0,45 ρ0,13 (Peters& Timmerhaus 14.15) qf = 235,8309 / 62,4300 = 3,7775 cuft/s Di,opt = 12,1397 in
Dari Geankoplis App. A.5-1 :
Ukuran pipa standard = 13 in sch 40 dengan ID = 12,1523 in ID = 1,0127 ft A = 0,5176 ft2 Checking : NRe = ρ D v / µ v = 3,7775 cuft/s = 3,7775 / 0,5176 = 7,2982 ft/s NRe = 62,4300 x (12,1523 / 12) x 7,2982 / 0,0005
= 857558,826 (karena > 2100, maka asumsi turbulen memenuhi) Menentukan Jumlah Energi Yang Hilang
1.Karena pipa lurus
VIII-63
Dari Peters&Timmerhaus 3ed, fig 13-1, p.511
Untuk commercial pipa steel, harga = 0,00015 (Geankoplis, hal 89) Maka harga /D = 0,0001 (Foust, Ap C-1)
Didapatkan harga f = 0,0058 (Geankoplis Fig.2.10-3)
2.Karena fitting
Asumsi : Jenis dan jumlah fitting yang ada adalah
Taksiran panjang pipa lurus = 100,0000 ft
Elbow,90 2 x 32 x 1,0127 = 64,8123 ft
Globe valve 1 x 300 x 1,0127 = 303,8075 ft Gate valve 1 x 7 x 1,0127 = 7,0888 ft
Panjang total pipa : ΣL 475,7086 ft
Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F1 = 2 f V2ΣL / gc D (Peters&Timmerhaus 3ed, tab.1, p.514) = 2 x 0,0058 x 7,29822 x 475,7086
32,2 x 1,0127 = 9,0135 ft lbf/lbm
Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa :
F2 = K V2 / 2 x α x gc α = 1 untuk aliran turbulen = 0,4 x 7,29822 2 x 1 x 32,2 = 0,0453 ft lbf/lbm Maka : ΣF = 9,0135 + 0,0453 = 9,0588 ft lbf/lbm Perhitungan Daya Pompa Rumus :
(-wf) = ∆zg + ∆V2 + ∆P + ΣF gc 2gc
Jika di asumsi :
∆z = 40 ft
VIII-63 Maka : (-wf) = 40 + 7,29822 + 0 x 144 + 9,0588 64,4 62,43 = 49,8859 ft lbf/lbm WHP = m (-wf) / 550 = 235,8309 x 49,8859 550 = 21,3902 hp Kapasitas = 235,8309 x 60 / (62,4300 x 0,1337) = 1695,224 gpm Untuk pompa centrifugal efisiensi = 80% (Peters&Timmerhaus Fig.14-37) BHP = 21,3902 / 80%
= 26,7378 hp
Effisiensi motor adalah 88% (Peters&Timmerhaus Fig.14-38) Power motor = 26.7378 / 88% = 30,4 hp
Spesifikasi Pompa :
Fungsi : Mengalirkan air dari cooling tower ke bak air pendingin Jenis : Pompa centrifugal (L-174)
Kapasitas : 326378,1475 ft3/hari
Power : 30,4 hp
Eff. Pompa : 80% Eff. Motor : 88%
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbon steel
10.Pompa sanitasi (L-181)
Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke bak air penampung sanitasi
Type : Pompa centrifugal
Data perhitungan :
Rate massa fluida (m) = 1372,3283 ft3/hari = 0,9916 lb/s Density fluida (ρ) = 62,4300 lb/cuft
VIII-63
Viskositas fluida (µ) = 0,8007 cP = 0,0005 lb/ft s Perhitungan Diameter Pipa
Asumsi : aliran turbulen (Nre > 2100)
Di,opt = 3,9 qf0,45 ρ0,13 (Peters& Timmerhaus 14.15) qf = 0,9916 / 62,4300 = 0,0159 cuft/s Di,opt = 1,0349 in
Dari Geankoplis App. A.5-1 :
Ukuran pipa standard = 1,25 in sch 40 dengan ID = 1,38 in ID = 0,1150 ft A = 0,0104 ft2 Checking : NRe = ρ D v / µ v = 0,0159 cuft/s = 0,0159 / 0,0104 = 1,5273 ft/s NRe = 62,4300 x (1,38 / 12) x 1,5273 / 0,0005
= 20378,9775 (karena > 2100, maka asumsi turbulen memenuhi) Menentukan Jumlah Energi Yang Hilang
1.Karena pipa lurus
Ditetapkan : panjang pipa lurus = 100 ft Dari Peters&Timmerhaus 3ed, fig 13-1, p.511
Untuk commercial pipa steel, harga = 0,00015 (Geankoplis, hal 89) Maka harga /D = 0,0013 (Foust, Ap C-1)
Didapatkan harga f = 0,011 (Geankoplis Fig.2.10-3) 2.Karena fitting
Asumsi : Jenis dan jumlah fitting yang ada adalah
Taksiran panjang pipa lurus = 100,0000 ft
Elbow,90 2 x 32 x 0,1150 = 7,3600 ft Globe valve 1 x 300 x 0,1150 = 34,5000 ft Gate valve 1 x 7 x 0,1150 = 0,8050 ft
Panjang total pipa : ΣL 142,6650 ft
VIII-63 F1 = 2 f V2ΣL / gc D (Peters&Timmerhaus 3ed, tab.1, p.514) = 2 x 0,011 x 1,52732 x 142,6650 32,2 x 0,1150 = 1,9770 ft lbf/lbm
Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa :
F2 = K V2 / 2 x α x gc α = 1 untuk aliran turbulen = 0,4 x 1,52732 2 x 1 x 32,2 = 0,0095 ft lbf/lbm Maka : ΣF = 1,9770 + 0,0095 = 1,9865 ft lbf/lbm Perhitungan Daya Pompa Rumus :
(-wf) = ∆zg + ∆V2 + ∆P + ΣF gc 2gc
Jika di asumsi :
∆z = 40 ft
∆P = -5,2 psi ; P1 = 19,903 psi ; P2 = 14,7 psi Maka : (-wf) = 40 + 1,52732 + -5,2 x 144 + 1,9865 64,4 62,43 = 30,0216 ft lbf/lbm WHP = m (-wf) / 550 = 0,9916 x 30,0216 550 = 0,0541 hp Kapasitas = 0,9916 x 60 / (62,4300 x 0,1337) = 7,1279 gpm Untuk pompa centrifugal efisiensi = 19% (Peters&Timmerhaus Fig.14-37)
BHP = 0,0541 / 19%
= 0,2849 hp
VIII-63
Power motor = 0,2849 / 80% = 0,36 hp Spesifikasi Pompa :
Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke bak air penampung sanitasi
Jenis : Pompa centrifugal (L-181) Kapasitas : 1372,3283 ft3/hari
Power : 0,36 hp
Eff. Pompa : 19%
Eff. Motor : 80%
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbon steel
11.Pompa air proses (L-145)
Fungsi : Mengalirkan air untuk air proses
Type : Pompa centrifugal
Data perhitungan :
Rate massa fluida (m) = 688,7976 ft3/hari = 0,4977 lb/s Density fluida (ρ) = 62,4300 lb/cuft
Viskositas fluida (µ) = 0,8007 cP = 0,0005 lb/ft s Perhitungan Diameter Pipa
Asumsi : aliran turbulen (Nre > 2100)
Di,opt = 3,9 qf0,45 ρ0,13 (Peters& Timmerhaus 14.15) qf = 0,4977 / 62,4300 = 0,0080 cuft/s
VIII-63
Di,opt = 0,7589 in Dari Geankoplis App. A.5-1 :
Ukuran pipa standard = 1 in sch 40 dengan ID = 1,049 in ID = 0,0874 ft A = 0,006 ft2 Checking : NRe = ρ D v / µ v = 0,0080 cuft/s = 0,0080 / 0,006 = 1,3287 ft/s NRe = 62,4300 x (1,049 / 12) x 1,3287 / 0,0005
= 13477,03935 (karena > 2100, maka asumsi turbulen memenuhi) Menentukan Jumlah Energi Yang Hilang
1.Karena pipa lurus
Ditetapkan : panjang pipa lurus = 100 ft Dari Peters&Timmerhaus 3ed, fig 13-1, p.511
Untuk commercial pipa steel, harga = 0,00015 (Geankoplis, hal 89) Maka harga /D = 0,0001 (Foust, Ap C-1)
Didapatkan harga f = 0,0050 (Geankoplis Fig.2.10-3) 2.Karena fitting
Asumsi : Jenis dan jumlah fitting yang ada adalah
Taksiran panjang pipa lurus = 100,0000 ft
Elbow,90 1 x 32 x 0,0874 = 2,7973 ft Globe valve 1 x 300 x 0,0874 = 26,2250 ft Gate valve 1 x 7 x 0,0874 = 0,6119 ft Panjang total pipa : ΣL 129,6343 ft Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F1 = 2 f V2ΣL / gc D (Peters&Timmerhaus 3ed, tab.1, p.514) = 2 x 0,0050 x 1,32872 x 129,6343
32,2 x 0,0874 = 0,8131 ft lbf/lbm
Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa :
VIII-63 = 0,4 x 1,32872 2 x 1 x 32,2 = 0,0083 ft lbf/lbm Maka : ΣF = 0,8131 + 0,0083 = 0,8213 ft lbf/lbm
Perhitungan Daya Pompa Rumus :
(-wf) = ∆zg + ∆V2 + ∆P + ΣF gc 2gc
Jika di asumsi :
∆z = 40 ft
∆P = -12 psi ; P1 = 26,46 psi ; P2 = 14,7 psi
Maka : (-wf) = 40 + 1,32872 + -12 x 144 + 0,8213 64,4 62,43 = 13,7233 ft lbf/lbm WHP = m (-wf) / 550 = 0,4977 x 13,7233 550 = 0,0124 hp Kapasitas = 0,4977 x 60 / (62,4300 x 0,1337) = 3,5776 gpm Untuk pompa centrifugal efisiensi = 80% (Peters&Timmerhaus Fig.14-37)
BHP = 0,0124 / 80%
= 0,0155 hp
Effisiensi motor adalah 89% (Peters&Timmerhaus Fig.14-38)
Power motor = 0,0155 / 89% = 0,02 hp
Spesifikasi Pompa :
Fungsi : Mengalirkan air untuk air proses
Jenis : Pompa centrifugal (L-145)
Kapasitas : 688,7976 ft3/hari
VIII-63
Eff. Pompa : 80%
Eff. Motor : 89%
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbon steel
