• Tidak ada hasil yang ditemukan

LAMPIRAN D.pdf

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "LAMPIRAN D.pdf"

Copied!
92
0
0

Teks penuh

(1)

LAMPIRAN D LAMPIRAN D

PERHITUNGAN UTILITAS PERHITUNGAN UTILITAS

Utilitas berfungsi untuk menyediakan bahan-bahan penunjang yang mendukung Utilitas berfungsi untuk menyediakan bahan-bahan penunjang yang mendukung kelancaran pada sistem produksi di pabrik. Unit-unit yang ada di utilitas terdiri kelancaran pada sistem produksi di pabrik. Unit-unit yang ada di utilitas terdiri dari :

dari : 1.

1. Unit penyediaan dan pengolahan air (Unit penyediaan dan pengolahan air ( Water SystemWater System)) 2.

2. Unit pembangkitUnit pembangkit steam steam ( (Steam Generation SystemSteam Generation System)) 3.

3. Unit penyedia udaraUnit penyedia udara instrument instrument  ( ( Instrument Air System Instrument Air System)) 4.

4. Unit pembangkit dan pendistribusian listrik (Unit pembangkit dan pendistribusian listrik ( Power  Power Plant Plant and and PowerPower  Distribution

 Distribution SystemSystem))

A.

A. Unit Penyedia Air danUnit Penyedia Air dan Steam Steam  1.

1. Perhitungan Kebutuhan AirPerhitungan Kebutuhan Air a.

a. Total kebutuhan air pendingin.Total kebutuhan air pendingin.

Dengan rincian seperti pada tabel berikut: Dengan rincian seperti pada tabel berikut: Tabel D.

Tabel D.1 1 Kebutuhan Kebutuhan Air PendingAir Pendinginin No.

No. Kebutuhan Kebutuhan Jumlah Jumlah SatuanSatuan 1

1 Reaktor - 201 (RE-201)Reaktor - 201 (RE-201) 19.519,059919.519,0599 kg/jamkg/jam 2

2 Cooler - 301 (CO-301)Cooler - 301 (CO-301) 10.323,739910.323,7399 kg/jamkg/jam Jumlah Kebutuhan

Jumlah Kebutuhan 29.842,799829.842,7998 kg/jamkg/jam Ove

Over r dedessiigngn 10%10%

32.827,0798

32.827,0798 kg/jamkg/jam Recovery 

Recovery  90% 90% 29.544,371829.544,3718 kg/jamkg/jam Make-up 

Make-up   10%  10%

3.282,7080

(2)
(3)

 b.

 b. Total kebutuhan untuk umpan boiler.Total kebutuhan untuk umpan boiler. Tabel D.2. Kebutuhan air umpan boiler Tabel D.2. Kebutuhan air umpan boiler

No.

No. Kebutuhan Kebutuhan Jumlah Jumlah SatuanSatuan 1

1 Heater (HE-101)Heater (HE-101) 246,7153246,7153 kg/jamkg/jam 2

2 Heater (HE-102)Heater (HE-102) 38,118038,1180 kg/jamkg/jam Jumlah Kebutuhan

Jumlah Kebutuhan

284,8333

284,8333 kg/jamkg/jam Ove

Over r dedessii gngn 10%10% 313,3166313,3166 kg/jamkg/jam Recovery

Recovery 90%90%

256,3500

256,3500 kg/jamkg/jam Make-up

Make-up 10%10% 31,331731,3317 kg/jamkg/jam

c.

c. Kebutuhan air umum (Kebutuhan air umum ( general uses general uses))

Kebutuhan umum meliputi kebutuhan air karyawan kantor, perumahan dan Kebutuhan umum meliputi kebutuhan air karyawan kantor, perumahan dan sanitasi, kebersihan dan pertamanan, laboratorium dan pemadam

sanitasi, kebersihan dan pertamanan, laboratorium dan pemadam kebakaran.

kebakaran.

Tabel D.3. Kebutuhan air untuk

Tabel D.3. Kebutuhan air untuk general uses general uses No

No Kebutuhan Kebutuhan Jumlah Jumlah SatuanSatuan 1

1 Air Air untuk untuk karyawan karyawan & & kantor kantor = = 15 15 L/orang/hariL/orang/hari Jadi untuk 134 orang diperlukan air sejumlah

Jadi untuk 134 orang diperlukan air sejumlah 2.01002.0100 mm33/hari/hari 2

2 Air Air Untuk Untuk LaboratoriumLaboratorium

1.5000 1.5000 mm

3 3/hari/hari

3

3 Air Air untuk untuk BengkelBengkel

0.5000 0.5000 mm

3 3/hari/hari

4

4 Air Air Untuk Untuk Kebersihan Kebersihan dan dan PertamananPertamanan

5.0000 5.0000 mm

3 3/hari/hari

Total kebutuhan air bersih

Total kebutuhan air bersih 9,01009,0100 mm33/hari/hari

0,3760

0,3760 mm33/jam/jam 373,1020

373,1020 kg/jamkg/jam

Total kebutuhan air dengan

Total kebutuhan air dengan treatmenttreatment =

= General usesGeneral uses + + make up Boilermake up Boiler ++ make up Cooling Watermake up Cooling Water = (373,1020 + 31,3317 + = (373,1020 + 31,3317 + 3.282,7080) kg/jam3.282,7080) kg/jam = 3.687,1417 kg/jam = 3.687,1417 kg/jam = 3,7162 m = 3,7162 m33/jam/jam

(4)

Kebutuhan air dipenuhi dengan sumber dari air sungai Santan dengan debit Kebutuhan air dipenuhi dengan sumber dari air sungai Santan dengan debit air 7200 m

air 7200 m33/jam./jam.

2.

2. Spesifikasi Peralatan UtilitasSpesifikasi Peralatan Utilitas a.

a. Bak Sedimentasi (BS-01)Bak Sedimentasi (BS-01)

Fungsi : mengendapkan kotoran dan lumpur yang terdapat pada ai

Fungsi : mengendapkan kotoran dan lumpur yang terdapat pada ai r sungai.r sungai. Jenis

Jenis : : Bak Bak rektangularrektangular Jumlah

Jumlah air air sungai sungai = = 3.687,1416 3.687,1416 kg/jamkg/jam = = 3,7162 3,7162 mm33/jam/jam = = 981,7143 981,7143 gal/jamgal/jam = = 131,2361 131,2361 ftft33/jam/jam Waktu tinggal 1

Waktu tinggal 1 –  –  3 jam 3 jam

Diambil waktu tinggal 1,5 jam,

Diambil waktu tinggal 1,5 jam, sehingga dengansehingga dengan Over designOver design 10 % maka 10 % maka Maka

Maka volume volume bak bak = 1,1 = 1,1 x 1,5 x 1,5 jam jam x x 32,8131 32,8131 mm33/jam/jam =

= 6,1317 6,1317 mm33 =

= 216,5396 216,5396 ftft33

Luas

Luas permukaan permukaan bak bak (A) (A) = = Qc/ORQc/OR (http://water.me.vccs.edu/)(http://water.me.vccs.edu/) Keterangan:

Keterangan: A

A = Luas = Luas permukaan permukaan bak bak (ft+)(ft+) Qc

Qc = = Laju Laju Alir Alir (gal/jam)(gal/jam) OR

OR = = Overflowrate, Overflowrate, 500-1.000 500-1.000 gal/jam.ftgal/jam.ft22 Diambil overflowrate = 500 gal/jam.ft

Diambil overflowrate = 500 gal/jam.ft22

Dipilih bak beton dengan ukuran sebagai berikut : Dipilih bak beton dengan ukuran sebagai berikut : Asumsi:

Asumsi: kedalaman kedalaman bak bak (t) (t) = = 7 7 ftft = = 2,1336 2,1336 mm Panjang/lebar Panjang/lebar (p/l) (p/l) = = 3 3 : : 11 –  –  5 : 1 5 : 1 Diambil Diambil p/l p/l = = 4 4 : : 11 Luas

Luas bak bak (A) (A) ==

QR

QR

Qc

Qc

= = 22 gal/jam.ft gal/jam.ft 50 5000 gal/jam gal/jam 981,7143 981,7143 = 1,9634 ft = 1,9634 ft22

(5)

l =

v

4

l = ft 7 4 ft 216,5396 3

= 2,7809 ft = 0,8476 m  p = 4 x l = 4 x 2,7809 ft = 11,1237 ft = 3,3905 m

Asumsi turbidity = 850 ppm (Powell, 1954)

x ( suspended solid ) = 42 % (Powell, 1954, gambar 4)  Drain = 42 % × 850 ppm

= 357 ppm

 Drain = 3,57 × 10-4 lb/gallon air

= 4,2771 × 10-5kg/kg air × 3.687,1416 kg/jam = 0,1577 kg/jam

Air sungai sisa = 3.687,1416 kg/jam –  0,1577 kg/jam = 3.686,9839 kg/jam

= 3,7160 m3/jam

Tabel D.4. Spesifikasi Bak sedimentasi (BS –  101) Alat Bak Sedimentasi

Kode BS –  101

Fungsi Mengendapkan lumpur dan kotoran air sungai sebanyak 3,7162 m3/jam dengan waktu tinggal 1,5 jam

Bentuk Bak rektangular

Dimensi Panjang = 3,3905 m Lebar = 0.8476 m Kedalaman = 2,1336 m

(6)

b. Bak Penggumpal (BP

 – 

 101)

Fungsi : Menggumpalkan kotoran yang tidak mengendap di bak

 penampung awal dengan menambahkan alum Al2(SO4)3, soda

kaustik, dan klorin.

Jenis : Silinder tegak yang dilengkapi pengaduk. Jumlah air sungai = 3,7160 m3/jam

= 3.687,1416 kg/jam Over design 10 %.

Waktu tinggal dalam bak 20 – 60 menit (Powell, 1954) Diambil waktu tinggal 60 menit.

Volume bak = 1,1 × 3,7160 m3/jam × 1 jam = 4,0876 m3

Dimensi bak silinder tegak dengan H/D = 1

V = ¼ π D2 H

4,0876 m3 = 0,7850 D3 Sehingga

H = D = 1,7333 m = 5,6865 ft

Jumlah alum yang diijeksikan sebanyak 0,06 % dari air umpan. Kebutuhan alum = 0,06 % × 3,7160 m3/jam

= 0,0022 m3/jam.

Jumlah soda kaustik yang diijeksikan sebanyak 0,05 % dari air umpan. Kebutuhan soda abu = 0,05 % × 3,7160 m3/jam

= 0,0019 m3/jam.

Jumlah klorin yang diijeksikan sebanyak 1,2 % dari air umpan. Kebutuhan klorin = 1,2 % × 3,7160 m3/jam

= 0,0446 m3/jam Diameter impeller (Di) = 1/3 D = 0,5778 m = 1.8955 ft Tinggi cairan (Z1) = 2 4

 D

  = 2 3 m) 1,7333 ( 14 , 3 /jam m 3,7160 4

= 1,5757 m

(7)

= 5,1696 ft WELH = Z1 × sg = 1,5757 × 1,0020 = 1,5789 m = 5,1799 ft Putaran pengaduk (N) = Di 2 3048 , 0 600

  WELH   Di

 

Putaran pengaduk (N) = ft 1,8955 2 ft 5,1799 ft 1,8955 3048 , 0 600

 

= 35,9165 rpm = 0.5986 rps Viskositas campuran = 0,0413 kg/m s.

Berdasarkan viskositas campuran < 10 kg/m s maka dipilih jenis impeller yaitu marine propeller .

 NRe =

 

  

2 i  D  N  =

0,0413

1825

,

992

0,5778

35,9165

2

 = 288.023,4019

Dari gambar 3.4-4 Geankoplis, 1993 hal 155 dengan menghubungkan NRe

dan pengaduk jenis marine propeller 3 blade  (4), didapatkan Bilangan Power (N p) sebesar 0,8. Sehingga power (Po) =

32,17

550

D5

x

 N³

x

 p

x

 Np

= 0,0147 hp Efisiensi = 80 % Power motor = 0,0184 hp

(8)

Tabel D.5. Spesifikasi Bak penggumpal (BP –  101)

Alat Bak Penggumpal

Kode BP –  101

Fungsi Menggumpalkan kotoran yang tidak mengendap di  bak penampung awal dengan menambahkan alum

Al2(SO4)3 , klorin dan soda abu Na2CO3.

Bentuk Silinder vertikal Kapasitas 4,0876 m3

Dimensi Diameter = 1,7333 m

Tinggi = 1,7333 m Pengaduk  Marine propeller

Diamater pengaduk = 0,5778 m

Power = 0,5 hp

(9)

c. Tangki Alum (TP-101)

Fungsi : Menyiapkan dan menyimpan larutan alum konsentrasi 26 % volum selama 1 hari untuk diinjeksikan ke dalam  bak penggumpal.

Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC

Tekanan = 1 atm

Tipe : Tangki silinder vertikal yang dilengkapi pengaduk Konsentrasi alum yang diijeksikan = 0,06 % dari air umpan ke dalam bak penggumpal

Konsentrasi alum di tangki penyimpanan = 26 %

Kebutuhan alum = 0,06% × 3.687,1416 kg/jam = 2,2123 kg/jam

Suplai alum ke bak penggumpal =

% 26 kg/jam 2,2123 = 8,5088 kg/jam ρ alum = 1,307 kg/m3

Laju alir alum = 3

kg/m 307 , 1 kg/jam 8,5088 = 0,0065 m3/jam

1. Menghitung Volume Tangki

Valum = Jumlah alum x Waktu tinggal

= 0,0065 m3/jam x 24 jam = 0,1562 m3

Safety factor = 20 % (Peter and Timmerhaus, 1991, Hal:37) Volume tangki = 1,2 x Valum

= 1,2 x 0,1562 m3 = 0,1875 m3

2. Menghitung Diameter dan Tinggi Tangki Rasio yang dipilih = 1 sehingga :

Vtangki =1/4 x π x D2 x H

= 1/4 x π x D3

Vtangki = 0,7821 D3, sehingga

(10)

H = 0,6204 m = 2,0356 ft

 Nilai standar (Brownell and Young, App. E, Item 1, Hal. 346) : D = 4,5 ft = 1,3716 m = 54 in

H = 4,5 ft = 1,3716 m = 54 in Maka,

Volume tangki = 71,5331 ft3 = 2,0257 m3

3. Menghitung Tekanan Desain

H liquid = (Vliquid / Vtangki) x H tangki

= (0,1562 m3 / 2.,0257 m3) x 1,3716 m = 0,1058 m

= 0.3471 ft = 4,1651 in

Pabs = Poperasi + Phidrostatis

Poperasi = 14,7 psi Dimana ρ = 1,307 kg/m3 = 81,5933 lb/ft3 Dimana, Phidrostatis : Phidrostatis = 144 g g/ HL

 

c

  

(Pers. 3.17, Brownell, 1959) = 0,1967 psi

Maka, Pabs = 14,8967 psi

Tekanan desain 5-10 % diatas tekanan absolut (Coulson, 1988, Hal:637). Tekanan desain yang dipilih 10 % diatasnya. Tekanan desain pada ring  ke-1 (paling bawah) :

Pdesain = 1,1 x 14,8967 psi = 16,3863 psi

4. Menentukan Tebal Plate 

ts= (Brownell and Young, 1959, Hal. 254)

Keterangan :

(11)

untuk T = -20 –  650 oF

E = 0,8 (Jenis sambungan las : single-butt weld ) C = 0,125 (Coulson, Vol 6, Hal. 217)

Maka, ts =

0

,

125

 psi)

16,3863

6

,

0

(

)

8

,

0

650

,

12

(

in

54/2

kg/jam

 psi

16,3863

ts = 0,1688 in Diambil tebal plate standar = 0,1875 in 5. Desain Atap

Gambar D.1. Torrispherical Dishead Head  Tabel 5.7, Brownel & Young, Hal : 91, untuk nilai

OD = 54,3750 in = 1,3811 m : icr = 3,25 in

r = 54 in

 Menentukan tebal head 

th= (Brownell & Young, 1959, Hal. 138)

Keterangan : th = tebal head , in r = radius crown, in W = faktor intensifikasi stress W = = 1,769 OD ID A B icr   b = tingi dish a t r        O        A      s         f   C

(12)

Maka, th =

0

,

125

)

16,3863

2

,

0

(

)

8

,

0

650

,

12

2

(

,769

1

3,25

16,3863

= 0,2024 in

Digunakan ukuran tebal head  standar = 0,25 in

 Menentukan tinggi head 

Dari Tabel 5.6, Brownel & Young, Hal. 88, untuk nilai th = 0,25 in :

sf = 1,5 –  2 Dipilih : sf = 2 in  Menentukan BC BC = r + icr = 57,2500 in  Menentukan AB AB = (ID/2) –  icr = 23,75 in  Menentukan b  b = = 1,9087 in  Menentukan OA OA = th + b + sf = 0,25 + 1,9087 + 2 = 4,1587 in = 0,1056 m

 Menentukan tinggi total

Ht = Hs + H head 

Ht = 1,3716 m + 0,1056 m = 1,4772 m

6. Menentukan Daya Motor Pengaduk Daya motor yang digunakan =

motor  Efisiensi dibutuhkan yang motor Daya

 Menghitung diameter pengaduk (DI)

(13)

= 1/3 × 1,3716 m = 0,4572 m

= 1,5000 ft

 Menghitung putaran pengaduk (N)

Putaran pengadukan dicari dengan persamaan : Putaran pengaduk (N) = Di 2 3048 , 0 600

  WELH   Di

 

Dimana : Tinggi cairan (Z1) = 0,6204 m = 2,0356 ft WELH = Z1 × sg = 0,6204 × 1,3070 = 0,8109 m = 2,6605 ft Jumlah pengaduk, n = = 0,5912 ~ 1 buah Sehingga diperoleh : Putaran pengaduk (N) = ft 1,5000 2 ft 2,6605 ft 1,5000 3048 , 0 600

 

= 36,5464 rpm = 0,6091 rps

 Menentukan power n umber (Np)

 N pditentukan dari Figure 3.4-4, Geankoplis, berdasarkan bilangan

Reynold dan tipe pengaduk.

Viskositas campuran = 0,054 kg/m.menit

Berdasarkan viskositas campuran < 10 kg/m-s maka dipilih jenis impeler yaitu marine propeller .

 NRe =

 

  

2 i  D  N  =

kg/m.menit

0,054

kg/m

307

,

1

m)

0,4572

(

rpm

36,5464

2

3 = 184.905,3396

(14)

Dari gambar 477 Brown, 1950 hal 507 diperoleh Np = 0,8

 Menentukan daya motor yang dibutuhkan

Daya yang dibutuhkan =

32,17

550

D5

x

 N³

x

 p

x

 Np

= 0,0063 hP

 Menentukan daya motor yang digunakan

Efisiensi = 80 % Power motor =

8

,

0

hP

0,0063

= 0,0079 hP Digunakan daya motor = 0,5 hP

Tabel D.6. Spesifikasi Tangki Alum (TP –  101)

Alat Tangki Alum

Kode TP –  101

Fungsi Menyiapkan dan menyimpan larutan alum konsentrasi 55% volum selama 1 hari untuk diinjeksikan ke dalam bak penggumpal. Bentuk Silinder vertikal

Kapasitas 0,1875 m3

Dimensi Diameter = 0,6204 m Tinggi = 0,6204 m Pengaduk  Marine propeller

Diamater pengaduk = 0,4572 m Power = 0,5 hp

(15)

5. Tangki Klorin (TP

 – 

 102)

Fungsi : Menyiapkan dan menyimpan larutan klorin konsentrasi 30 % volum selama 1 hari untuk diinjeksikan ke dalam  bak penggumpal.

Kondisi Operasi : Temperatur : 30 oC Tekanan : 1 atm Tipe : Tangki silinder vertikal

Dengan perhitungan yang sama seperti Tangki Alum (TP –  101) maka diperoleh spesifikasi sebagai berikut:

Tabel D.7.Spesifikasi Tangki Klorin (TP –  102)

Alat Tangki Larutan Klorin

Kode TP –  102

Fungsi Menampung larutan klorin sebagai injeksi ke  bak penggumpal selama 1 hari

Bentuk Silinder vertikal Kapasitas 1,2214 m3

Dimensi Diameter = 1,1588 m

Tinggi = 1,1588 m Pengaduk  Marine propeller

Diamater pengaduk = 0,8128 m Power = 2,5 hp

(16)

6. Tangki Soda Kaustik (TP-103)

Fungsi : Menyiapkan dan menyimpan larutan soda abu konsentrasi 40 % volume selama 5 hari untuk diinjeksikan ke dalam  bak penggumpal dan regeneran anion exchanger.

Kondisi Operasi : Temperatur : 30oC Tekanan : 1 atm Tipe : Tangki silinder vertikal

Dengan perhitungan yang sama seperti Tangki Alum (TP –  101) maka diperoleh spesifikasi sebagai berikut:

Tabel D.8. Spesifikasi Tangki Soda Kaustik (TP –  103)

Alat Tangki Soda Kaustik

Kode TP –  103

Fungsi Menyiapkan dan menyimpan larutan soda abu konsentrasi 40% volum selama 5 hari untuk diinjeksikan ke dalam bak penggumpal dan sebagai regeneran anion exchanger.

Bentuk Silinder vertical yang dilengkapi pengaduk Kapasitas 0.3799 m3

Dimensi Diameter = 0,7851 m Tinggi = 0,7851 m Pengaduk  Marine propeller

Diamater pengaduk = 0,5588 m Power = 0,1083 hp

(17)

D. Clarifier  (CL

 – 

 101)

Fungsi : Mengendapkan gumpalan kotoran dari bak penggumpal

Jenis : Bak berbentuk kerucut terpancung dengan waktu tinggal 60 menit Jumlah air sungai = 3,7160 m3/jam

= 3.686,9839 kg/jam Over design 10 % dengan waktu tinggal 1 jam

Volume clarifier  = 1,1 × 3,7160 m3/jam × 1 jam = 4,0876 m3 Digunakan h = 10 ft = 3,0480 m Digunakan D2 = 0,61 D1 D2 / D1 = (y / y + h) 0,61 = (y / y + 3,0480 ) y = 4,7674 m

Volume clarifier  = ¼ π D12 (y + h)/3 – ¼ π D22 (y + h)/3

4.0876 m3 = ¼ π D12 2,6052 – ¼ π 0,61D12 2,6052

Diperoleh: D1 = 5,4315 m

D2 = 3,3132 m

Jadi dimensi clarifier :

Tinggi = 3,0480 m

Diameter atas = 5,4315 m Diameter bawah = 3,3132 m

Sludge discharge = turbidity + alum + soda abu Asumsi:

Turbidity = 850 ppm

Alum = 30 ppm

Soda abu = 30 ppm

Total Sludge = 850 + 30 ppm + 30 ppm

= 4,2771. 10-5 kg sludge/kg air × 3.686,9839 kg/jam = 0,1688 kg

Massa air sisa = (3.686,9839 –  0.1688) kg = 3.686,8151 kg/jam

(18)

Gambar D.2 Clarifier

Tabel D.9. Spesifikasi Clarifier (CL –  101)

Alat Clarifier

Kode CL –  101

Fungsi Mengendapkan gumpalan-gumpalan kotoran dari  bak penggumpal

Bentuk Bak berbentuk kerucut terpancung Kapasitas 4.0876 m3 Dimensi Tinggi = 3,0480 m Diameter atas = 5,4315 m Diameter bawah = 3,3132 m Jumlah 1 Buah h y D2 D1

(19)

E. Sand F il ter   (SF

 – 

101)

Fungsi : Menyaring kotoran yang masih terdapat dalam air Tipe : Silinder vertikal silinder tegak dengan tutup atas dan

 bawah torispherical  dan dengan media penyaring pasir Kondisi operasi : Tekanan = 70 kPa (Perry's Handbook, 1997)

Temperatur = 30oC

1. Menentukan luas dan dimensi filter

Kapasitas tangki = total air masuk filter  = 3,7159 m3/jam = 3.686,8151 kg/jam = 16,3605 gpm

Laju filtrasi = 2 –  4 gpm/ft2 (Banchero, 1988) Dipilih = 4 gpm/ft2 Luas penampang, A : A = 2 gpm/ft 4 gpm 16,3605 = 4.0901 ft2 Diameter tangki : A = D = = = 2,2826 ft = 27,3914 in Datandar  = 84,000 in = 7 ft = 2,1336 m Jari jari : r = ½ D = ½ .7 ft = 3,5 ft

(20)

Media filter  terdiri atas:  Antrachite

 Fine sand Coarse sand   Activated carbon

Diameter efektif = 0,4-0,45 mm ( Powell, 1954) Diambil = 0,45 mm

= 0,0015 ft Porositas = 0,6

Spherisitas = 0,75

Tinggi tumpukan media filter  = 2 - 4 ft ( Powell, 1954)

Diambil = 2 ft

= 0,6096 m Tinggi tumpukan kerikil ( gravel ) = 8 - 20 in

Diambil = 10 in

= 0,254 m

Ruang kosong = ½ tinggi bed

= ½ .0,6096 = 0,3048 m

Tinggi shell  = Tinggi media filter  + ruang kosong = 0,9144 m = 36,0004 in

2. Menghitung Tebal dinding Tekanan desain :

Poperasi = 14,696 psi

Menghitung tekanan vertikal bahan padat pada dasar tangki digunakan  persamaan Jansen :

PB = (Mc. Cabe and Smith, 1985)

Dimana:

PB = tekanan vertikal pada dasar tangki (psi)

   2μK Z/R  c B T e 1 K  μ 2 g g ρ R             

(21)

ρB = densitas material, lb/ft³ = 106,0338 lb/ft³

μ = koefisien friksi : 0,35 - 0,55. dipilih, μ = 0,4 K = rasio tekanan, 0.3 - 0,6. dipilih, K = 0,5 ZT = tinggi total bahan dalam tangki, 2 ft

R = jari-jari tangki 3,5 ft Diperoleh PB = 106,0338 lb/ft2

= 0,7363 lb/in2 Tekanan lateral yg dialami dinding tangki

PL = K.PB

= 0,5 x 0,7363 = 0,3682 lb/in2 Tekanan total (PT)

P total = 14,696 + 0,7363 + 0,3682 = 15,8005 lb/in2

Tekanan desain 5 -10 % di atas tekanan kerja normal/absolut Tekanan desain yang dipilih 10% diatasnya.

Pdesain = 1,1 x 15,8005

= 17,3806 psi Tebal shell, ts :

ts= (Pers. 13.1 B & Y, 1959)

Material yang direkomendasikan adalah Carbon Steel SA 283 f = 12650 psi E = 0,85 c = 0,125 in ri = 20,000 in ts =

0

,

125

)

17,3806

6

,

0

(

)

85

,

0

650

.

12

(

42

17,3806

= 0,1930

(22)

3. Menentukan Head  dan Bottom  OD ID A B icr   b = tinngi dish a t r        O        A      s         f    C

Gambar. D.3.Torispherical flanged and dished head 

Menentukan nilai stress intensification untuk  torispherical dished head dengan menggunakan persamaan (Brownell and Young, 1959):

w = (B & Y,1959.hal.258)

OD = ID + 2.ts

= 42 + 2.(0,25) = 42,5 in

dari tabel 5.7 Brownell and Young, 1959, untuk OD 42 in dan ts

0,1875 in diperoleh : r c = 48 in icr = 3 in sehingga: w = = 1,7500 in

Menentukan tebal head  dengan menggunakan persamaan (Brownell and Young, 1959,hal. 258):

th = th = 0,125in  psi) 17,3806 x 0,2 ( 0,85) x  psi 12.650 x (2 1,7500 x in 42 x  psi 17,3806

(23)

Untuk th = 1/4 in, Dari Tabel 5.8 (Brownell and Young, 1959) diperoleh: sf = 1,5 –  2,25 in Digunakan: sf = 2 in Keterangan:

th = Tebal head (in)

P = Tekanan desain (psi) r c = Radius knuckle, in

icr  = Inside corner Radius ( in) w = stress-intensitication factor  E = Effisiensi pengelasan

C = Faktor korosi (in) 4. Menentukan tinggi head,OA

inggi dish:

 b =

= 25,5501 in Tinggi Head (OA):

OA = th + b + sf

= 0,25 + 25,5501 + 2 = 27,8001 in

= 0,7061 m

5. Menghitung volume total filter  Volume tanpa bagian sf :

V = 0,000049 D3 = 0,000049 (42)3 = 0,0168 ft3

(24)

Vsf  =

4

sf 

D

2

 

=

4

2

42

2

 

= 11.077,92 in3 = 6,4108 ft3 Volume head  : Vhead = 0,0168 + 6,4108 = 6,4276 ft3 = 0,1820 m3 Volume shell, Vs : Hs = 36,0004 in = 0,9144 m Vs =

4

Hs

D

2

 

=

4

m

0,9144

m)

(2,1336

2

 

= 3,2677 m3

Volume total filter : Vtotal = Vs + Vhead

= 3,2677 + (2 x 0,1820) = 3,6318 m3

6. Backwashing

 Internal back washing  = 8 jam (8-24 jam, Powell, 1954) Kecepatan backwash = 15 gpm/ft2 (15-30 gpm/ft2, Powell, 1954)

A = 38,4680 ft2

Kecepatan backwash = 15 gpm/ft2 x 38,4680 ft2 = 576,9750 gpm

(25)

Air untuk backwash = 0,5 -5% (Powell, 1954) = 4 % air yang disaring

Air untuk backwash = 4 % x 3,7159 m3/jam x 8 jam = 1,1891 m3 = 314.1208 gallon Waktu backwash = gpm 9750 , 576 gal 314.1208 = 0.5444 menit = 0,0091 jam

Air tertinggal = 0,015% x air masuk

= (0,015/100) x 3.7159 m3/jam = 0.00056 m3/jam

= 0,5530 kg/jam

Massa air out = massa air masuk –  massa air tertinggal = 3,7159 m3/jam –  0,00056 m3/jam = 3,7153 m3/jam

= 3.686,2620 kg/jam

Tabel D.10. Spesifikasi Sand Filter  (SF – 101)

Alat Sand F il ter

Kode SF – 101

Fungsi Menyaring kotoran-kotoran yang terbawa air 

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head   berbentuk torisperical  den media penyaring pasir dan kerikil.

Kapasitas 3,6318 m3

Dimensi Diameter = 2,1336 m

Tinggi = 0,9144 m

Tebal shell  (ts) = 0,25 in

Tebal head = 0,25 in Tekanan Desain 17,3806 psi

Waktu backwash  0,5444 menit

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

(26)

F . Tangki Air Filter (TP-104)

Fungsi : Menampung kebutuhan air total sebanyak 3.7153 m3/jam

Kondisi Operasi : Temperatur : 30 oC Tekanan : 1 atm

Tipe Tangki : silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head ) berbentuk kerucut (conical )

Dengan perhitungan yang sama seperti TP –  101, TP-102, dan TP-103 maka diperoleh spesifikasi sebagai berikut:

Tabel D.11. Spesifikasi Tangki Air Filter  (TP –  104)

Alat Tangki Air Filter

Kode TP –  104

Fungsi

Kapasitas

Menampung air keluaran sand filter  sebanyak 3,7153 m3/jam

177,9265 m3

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical 

Dimensi Diameter shell (D) = 6,0961 m Tinggi shell (Hs) = 6,4771 m Tebal shell  (ts) = 0,6250 in

Tinggi head  = 0,3810 m

Tebal lantai = 0,1875 in, bentuk plate Tekanan Desain 18,5412 psi

Tebal head  0,3750 in

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

(27)

G. Tangki Penyimpanan Air Domestik (TP

 – 

 105)

Fungsi : Tempat penyimpanan bahan baku air untuk keperluan umum dan sanitasi

Kondisi Operasi : Temperatur : 30oC

Tekanan : 1 atm

Tipe Tangki : silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head ) berbentuk kerucut (conical ).

Dengan perhitungan yang sama seperti Tangki air filter (TP -104) maka diperoleh spesifikasi sebagai berikut:

Tabel D.12. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Domestik (TP –  105) Alat Tangki Penyimpanan Air Domestik

Kode TP –  105

Fungsi Tempat penyimpanan bahan baku air untuk keperluan umum dan sanitasi pada suhu 30oC dan  pada tekanan atmosferik selama 1 shift (8 jam)

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical 

Kapasitas 360,2880 m3

Dimensi Diameter shell (D) = 1,9812 m Tinggi shell (Hs) = 2,0292 m Tebal shell  (ts) = 0,2500 in

Tinggi head  = 0.0480 m

Tebal lantai = 0,1875 in, bentuk plate Jumlah course = 1

Tutup atas Bentuk conical  Tekanan Desain 18,4422 psi Tebalhead  0,3125 in

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

(28)

H . H ot Basin (HB

 – 

 01)

Fungsi : Menampung air yang akan didinginkan di cooling water .

Tipe : Bak beton berbentuk rektangular Jumlah air masuk = 32.827,0798 kg/jam

= 33,0857 m3/jam = 8740,3246 gal/jam = 1.168,4115 ft3/jam

Waktu tinggal 1 –  8 jam (http://water.me.vccs.edu/) Diambil waktu tinggal 1 jam, sehingga dengan Over design 20 % maka Maka volume bak = 1,2 x 1 jam x 33,0857 m3/jam

= 39,7029 m3 = 471,0679 ft3

Luas permukaan bak (A) = Qc/OR (http://water.me.vccs.edu/) Keterangan:

A = Luas permukaan bak (ft2) Qc = Laju Alir (gal/jam)

OR = Overflowrate, 500-1000 gal/jam.ft2 Diambil overflowrate = 500 gal/jam.ft2

Dipilih bak beton dengan ukuran sebagai berikut :

Asumsi: kedalaman bak (t) = 8 ft

= 2,4384 m

Panjang/lebar (p/l) = 3 : 1 –  5 : 1 (Raju, 1995, hal 129) Diambil p/l = 4 : 1

Luas bak (A) = =

= 17,4806 ft2

l =

(29)

= 3,8368 ft = 1,1695 m  p = 4 x l = 4 x 3,8368 ft = 15,3471 ft = 4,6779 m

Tabel D.13.  Hot Basin (HB –  101) Alat H ot Basin

Kode HB –  101

Fungsi Menampung air proses yang akan didinginkan di cooling water .

Bentuk Bak rektangular Kapasitas 39,7029 m3

Dimensi Panjang = 4,6779 m Lebar = 1,1695 m Kedalaman = 2,4384 m

(30)

I . Tangki Inhibitor Natrium Posfat (Na3PO4) (TP-106)

Fungsi : Tempat penyimpanan inhibitor untuk diinjeksikan ke cooling tower

Tipe tangki : Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (f lat bottom) dan head  berbentuk torrispherical 

Kondisi operasi : Tekanan = 101,1500 kPa = 1 atm Temperatur = 30oC = 86 oF

Dengan cara perhitungan yang sama seperti pada Tangki Alum (TP-101), diperoleh spesifikasi Tangki Inhibitor (TP-106) sebagai berikut :

Tabel D.14. Spesifikasi Tangki Inhibitor (TP-106)

Alat Tangki Inhibitor

Kode TP-106

Fungsi Tempat penyimpanan inhibitor untuk diinjeksikan ke cooling tower 

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torrispherical 

Dimensi Diameter shell (D) 4,8769 m Tinggi shell (Hs) 4,8769 m Tebal shell  (ts) 0,3750 in

Tipe head  Torrispherical Dished Head Tebal head  0,4375 in

Tekanan Desain 16.8199 psi

(31)

J. Tangki Dispersant (TP-107)

Fungsi : Tempat penyimpanan dispersant untuk diinjeksikan ke cooling tower 

Tipe tangki : Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar ( flat bottom) dan atap berbentuk torrispherical 

Kondisi Operasi : Tekanan : 101,1500 kPa = 1 atm Temperatur : 30oC = 86 oF

Dengan perhitungan yang sama seperti pada Tangki Alum (TP –  101) maka diperoleh spesifikasi sebagai berikut:

Tabel D.15. Spesifikasi Tangki Dispersant (TP-107) Alat Tangki dispersant

Kode TP-107

Fungsi Tempat penyimpanan dispersant untuk diinjeksikan ke cooling tower

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torrispherical 

Dimensi Diameter shell (D) 3,6576 m Tinggi shell (Hs) 3,6576 m Tebal shell  (ts) 0,3125 in

Tinggi head  0,2448 m

Tipe head  Torrispherical Dished Head Tebal head  0,3750 in

(32)

K. Cooli ng Tower   (CT

 – 

 101)

Fungsi : Mendinginkan air pendingin yang telah digunakan oleh  peralatan proses dengan menggunakan media pendingin

udara dan mengolah dari temperatur 45oC menjadi 30o C Tipe : Inducted Draft Cooling Tower 

Sistem : kontak langsung dengan udara didalam cooling tower (fan)

Ukuran cooling tower merupakan fungsi dari:

a. Batasan pendingin (temperatur air panas minus temperatur air dingin).  b. Pendekatan temperatur wet bulb (temperatur air dingin minus

temperatur basah).

c. Kuantitas air yang didinginkan d. Temperatur wet bulb

e. Tinggi menara

1) Jumlah air yang harus didinginkan (W) = Jumlah air pendingin = 32.827,0798 kg/jam

= 33,0857 m3/jam = 145,6721 gpm

2) Digunakan udara sebagai pendingin dengan relative humidity 80 % Suhu air masuk, T1 = 45 oC = 113 oF

Suhu air keluar, T2 = 30 oC = 86oF

Suhu dry bulb udara Tdb = 30 oC = 86 oF Suhu wet bulb udara, Twb = 22 oC = 71,6oF Temperature approach = T2 –  Twb

= 8 oC = 46,4 oF Cooling range = T1 –  T2

= 15 oC

Konsentrasi air, Cw = 2 gal/min ft2

(Fig. 12.14, Perry's Handbook, 1997)

(33)

= = 72,8360 ft2 = 6,7669 m2 Dimensi, P/L = 2 Sehingga diperoleh: Lebar menara, L = 6,0347 ft = 1,8394 m Panjang menara, P = 12,0695 ft = 3,6788 m Dimensi Basin :

Holding time = 0,5 jam

Volume = jumlah air x holding time = 16,5429 m3

Tinggi =

=

= 2,4447 m = 8,0205 ft

3) Menghitung daya motor penggerak Fan Cooling Tower

 Fan Hp = 0,031 hp/ft2 (Fig. 12.15, Perry's Handbook, 1997) Tenaga yang dibutuhkan = luas cooling tower × 0,031 hp/ft2

= 72,8360 ft2× 0,031 hp/ft2 = 2,2579 hp

Efisiensi fan = 75%

 Fan power  =

= 3,0106 hp

Efisiensi motor dipilih 85 %. Tenaga motor =

(34)

Berdasarkan Perry's Handbook, 1997, jika temperature approach 8 –  11 oC maka tinggi menara 4,6 –  6,1 m. Diambil tinggi menara 6,1 m.

4) Kebutuhan zat aditif

Dispersant = 0,05% x 33,0857 m3/jam = 0,0165 m3/jam

Inhibitor = 0,01% x 33,0857 m3/jam = 0,0033 m3/jam

5) Menghitung make-up water

Wc = aliran air sirkulasi masuk cooling tower = 33,0857 m3/jam

 Water evaporation (We)

= 0,00085 Wc (T1-T2) (Pers. 12.10, Perry's, 1997)

= 0,00085 × 33,0857 m3/jam x (113 –  86) = 0,7593 m3/jam

 Water drift loss (Wd) = 0,002 x Wc

= 0,002 × 33,0857 m3/jam = 0,0662 m3/jam

 Water blowdown (Wb)

S = rasio klorida dalam air sirkulasi terhadap air make up 3 - 5 Dipilih S = 5,0

Water blowdown (Wb) = We/ 2 (S-1)

= 0,7593/(2 x 4 ) m3/jam = 0,0949 m3/jam

Wm = We + Wd + Wb

= (0.7593 + 0.0662 + 0.0949) m3/jam = 0.9204 m3/jam

(35)

Tabel D.16. Spesifikasi Cooling Tower  (CT – 101)

Alat Cooli ng Tower 

Kode CT – 101

Fungsi Mendinginkan air pendingin yang telah digunakan oleh peralatan proses dengan menggunakan media  pendingin udara dan mengolah dari temperatur

45oC menjadi 30o C

Tipe  Inducted Draft Cooling Tower  Kapasitas 33,0857 m3 Dimensi Menara: Panjang = 3,6788 m Lebar = 1,8394 m Tinggi = 6,1000 m Tenaga motor 3,5418 hp

Bahan konstruksi Beton

(36)

L . Cold Basin (CB

 – 

101)

Fungsi : Menampung air keluaran dari cooling tower dan make up water dari tangki air filter.

Jenis : Bak beton berbentuk rektangular

Dengan cara perhitungan yang sama seperti pada Hot Basin (HB-101), diperoleh spesifikasi Cold Basin (CB –  101) sebagai berikut :

Tabel D.17. Cold Basin (CB –  101) Alat Cold Basin

Kode CB –  101

Fungsi Menampung air keluaran dari cooling tower dan make up water dari tangki air filter .

Bentuk Bak rektangular Kapasitas 43,6732 m3

Dimensi Panjang = 4,9062 m Lebar = 1,2265 m Kedalaman = 2,4384 m Jumlah 1 Buah

(37)

M . Tangki Air Kondensat (TP-108)

Fungsi : Tempat penyimpanan air kondensat

Tipe Tangki : Silinder vertikal dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head ) berbentuk kerucut (conical ).

Dengan perhitungan yang sama seperti pada tangki air filter ( TP-104) maka diperoleh spesifikasi sebagai berikut:

Tabel D.18. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Kondensat (TP –  108) Alat Tangki Penyimpanan air kondensat

Kode TP-108

Fungsi Menampung air kondensat

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical 

Dimensi Diameter shell (D) = 6,0960 m Tinggi shell (Hs) = 6,5548 m Tebal shell  (ts) = 0,5000 in

Tinggi atap = 0,4588 m Tebal head  = 0,1875 in Tutup atas Bentuk conical 

Tekanan Desain 16,5366 psi

(38)

N. Tangki asam sulfat (TP-109)

Fungsi : Menyiapkan dan menyimpan larutan asam sulfat

konsentrasi 4% volume selama 7 hari ( 21 regenerasi) sebagai regeneran resin penukar kation dan sebagai injeksi ke kation exchange.

Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC Tekanan = 1 atm

Tipe : Tangki silinder vertikal dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head ) berbentuk torispherical

Dengan perhitungan yang sama dengan tangki dispersant (TP-107) maka diperoleh spesifikasi sebagai berikut:

Tabel D.19. Spesifikasi Tangki Penampungan Larutan Asam Sulfat (TP – 109) Alat Tangki Larutan Asam Sulfat (TP-109)

Kode TP-109

Fungsi Menyiapkan dan menyimpan larutan asam sulfat konsentrasi 98% volum selama 7 hari ( 21

regenerasi) sebagai regeneran resin penukar kation. Bentuk Silinder vertikal

Kapasitas 0,2222 m3

Dimensi Diameter = 2,5000 m

Tinggi shell = 2,5000 m Tebal shell = 0,1875 in Tebal head = 0,0833 ft Tekanan desain 16,1770 psi

(39)

O. Cation Ex changer  (CE-101)

Fungsi : Menghilangkan ion-ion positif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air

Tipe : Tangki silinder vertikal diisi dengan resin penukar ion

1. Menghitung dimensi tangki

Kapasitas produk yang akan diolah untuk air proses dan air waste heat boiler  = 0,3474 m3/jam = 1,5294 gpm = 344,6483 kg/jam

Siklus regenerasi = 8 jam = 480 menit

Total kation inlet = 62 ppm = (1 grain/gallon = 17,1 ppm) Total kation outlet = 0 ppm

Kation hilang = 100,00%  Kation exchanger  = Asam sulfat

Kondisi operasi :

Temperatur = 30 oC (Tabel, 16-6, Perry's Handbook, 7th ed, 1997) PH = 6-8 (Tabel, 16-19, Perry's Handbook, 7th ed, 1997) Kapasitas resin = 0,75 eq/L

= 16,35 kgrain CaCO3/ft3 resin

= 16,3500 kg/m3 Maksimum flow = 8 gpm/ft2 Densitas resin, ρ = 0,95  kg/L

= 59,3066 lb/ft3

Jumlah mineral yang dihilangkan :

= kation hilang x jml.air x total kation inlet x siklus regenerasi = 2,6617 kgrain CaCO3

Kebutuhan volume resin =

35

,

16

2,6617

= 0,1628 ft3= 0,0046 m3 Luas permukaan resin =

8 1,5294 = 0,1912 ft2 = 0,0178 m2 Tinggi bed resin =

0,0178

0,0046

= 0,2596 m = 0,8515 ft

(40)

Diameter tangki, D = 14 , 3 0,0178 4

 ft 2 = 0,4935 ft = 0,1504 m

Ruang kosong = 75 % × tinggi bed resin (untuk ekspansi saat regenerasi)

Ruang kosong = 0,6387 ft

Lapisan pasir = 50 % × tinggi bed  resin = 0,4258 ft

Graver dirancang dari anitrofit dengan tebal/tinggi 12-14 in (Powell, 1954) Dipilih tinggi = 12 in = 0,3048 m = 1,0000 ft

Tinggi bed total = (0,2596 + 0,1298 + 0,3048) m = 0,6941 m

Tinggi tangki total = (0,1947 + 0,6941) m = 0,8888 m

= 2,9160 ft

2. Menghitung Tekanan Desain

Menghitung tekanan vertikal bahan padat pada dasar tangki digunakan  persamaan Jansen:

PB = (Mc. Cabe and Smith, 1985)

Dimana:

PB = tekanan vertikal pada dasar tangki (psi)

ρB = densitas material, lb/ft³ = 59,3066 lb/ft³ μ = koefisien friksi, 0,35 - 0,55 dipilih, μ = 0,4 K = rasio tekanan, 0.3 -0.6 dipilih, K = 0,5

ZT = tinggi total bahan dalam tangki,

= 2,2773 ft R = jari-jari tangki = 1/2 D, = 0.2467 ft e = 2,7183  

2μK Z /R 

c B T e 1 K  μ 2 g g ρ R  



 

 



 

 

(41)

Diperoleh PB = 35,6725 lb/ft2 = 0,2477 psi

Tekanan lateral yg dialami dinding tangki (PL) = K × PB

= 0,1239 psi Tekanan total (PT) = (0,2477 + 0,1239) psi

= 0,3716 psi

Poperasi = 14,7000 psi

Pdesign = 1,1 x (Poperasi + PT)

= 1,1 x (14,7000 + 0,3716) = 16,5787 psi

3. Menghitung Tebal dinding

ts= (Brownell & Young, 1959, hal 254)

Material yang direkomendasikan adalah Carbon Steel SA-283 Grade C f = 12650 psi (Peters & Timmerhause, 1991, Tabel 4, hal 538) E = 80% (Brownell and Young, 1959, tabel 13.2)

c = 0,125 in

ri = 17,0000 in

Pdesain = 16,5787 psi

Tebal shell = 0.1529 in

Digunakan tebal standar 0,1875 in = 3/16 in

4. Menentukan Head 

Dari tabel 5.7 Brownell and Young, 1959, untuk OD = 32,0000 in dan ts = 0,1875 in diperoleh : r c = 30 in icr = 2 in W = = 1,7182 in th = = 0,1672 in

Digunakan tebal standar 0,1875 in = 3/16 in Untuk tebal dinding head  = 3/16 in,

125 , 0 ) 16,5787 6 , 0 ( ) 8 , 0 650 , 12 ( 17,0000 16,5787

 x  x t  s

(42)

Untuk th = 3/16 in, dari Tabel 5.8 Brownell and Young hal. 93, maka sf

= 1 ½  –  2 ¼ in, dan direkomendasikan sf = 2 in.

 Depth of di sh  (b)

 b =

(Brownell and Young,1959.hal.87)  b 6,3568 in

 TinggiHead (OA)

OA = th + b + sf (Brownell and Young,1959.hal.87) = (0,1875 + 6,3568 + 2) in

= 8,5443 in

5. Regenerasi resin

 Kebutuhanregenerant 

(Tabel, 16-19, Perry's Handbook, 7th ed, 1997)

 Regenerant  yang digunakan adalah asam sulfat konsentrasi 4% vol. Kapasitas regenerant  = 6,875 lb regenerant /ft³ resin

Kebutuhan teoritis = Kapasitas regenerant  × Kebutuhan volume resin

= 6,875 lb regenerant  /ft³ resin × 0,1628 ft3 = 1,1192 lb regenerant 

Kebutuhan teknis = 110% × kebutuhan teoritis = 1,2311 lb

= 0.5584 kg

 Waktu regenerasi

Densitas regenerant  = 1.021,6000 kg/m3 = 8,5257 lb/gallon

 Flowrate regenerasi = 5 gpm/ft² (Powell, 1954) Waktu pencucian = 10 menit

(43)

Volume regeneran = kebutuhan teknis / densitas regeneran = 0,5584 kg regeneran/1021,6 kg/m3 = 0,00055 m3 = 0,1444 galon Waktu regenerasi = sin

re

luas

 flowrate

regeneran

Volume

= 0,1511 menit Waktu pembilasan = 5 menit

Total waktu = 15,1511 menit

Tabel D.20. Spesifikasi Cation Exchanger 

Alat Cation Ex changer

Kode CE –  01

Fungsi Menghilangkan ion-ion positif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air 

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head   berbentuk torisperical .

Dimensi Diameter shell (D) = 0.8636 m Tinggi shell (Hs) = 1.3229 m Tebal shell  (ts) = 0.1875 in

Tebal head  (th) = 0.1875 in

Tekanan Desain 16.5787 psi

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

(44)

P. Anion Exchanger (AE-101)

Fungsi : Menghilangkan ion-ion negatif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air

Tipe : Tangki silinder vertikal diisi dengan resin penukar ion

1. Menghitung dimensi tangki

Kapasitas produk yang akan diolah untuk air proses dan air waste heat boiler = 0,3474 m3/jam = 1,5294 gpm = 344,6483 kg/jam

Siklus regenerasi = 8 jam

Total anion inlet  = 62 ppm = (1 grain/gallon = 17,1 ppm) Total anion outlet  = 0 ppm

Anion hilang = 100,00 %

Anion exchanger = basa lemah (weakly basic) aminopolisterena (PK 9) Kondisi operasi :

Temperatur = 30 oC (Tabel, 16-6, Perry's Handbook, 7th ed, 1997) PH = 0 – 7 (Tabel, 16-19, Perry's Handbook, 7th ed, 1997) Kapasitas resin = 1,2 eq/L

= 26,16 kgrain CaCO3/ft3 resin

Maksimum flow = 7 gpm/ft2 densitas resin, ρ = 0,67 kg/L

= 41,8267 lb/ft3 Jumlah mineral yang dihilangkan :

= 100% x 0,0036 kg/gal x 1,5294 gpm x 480 menit = 2.6617 kgrain CaCO3

Kebutuhan volume resin =

16

,

26

6617

,

2

= 0,1017 ft3 = 0,0029 m3 Luas permukaan resin =

7 1,5294 = 0,2185 ft2 = 0,0203 m2 Tinggi bed resin = 0.0203 0.0029  = 0,1419 m Diameter tangki, D = 14 , 3 3 0,020 4

m2 = 0,1608 m = 0,5276 ft

(45)

= 0,1065 ft

Lapisan pasir = 50 % × tinggi bed  = 0,0710 ft

Graver dirancang dari anitrofit dengan tebal/tinggi 12-14 in (Powell, 1954) Dipilih tinggi = 12 in = 0,3048 m = 1,0000 ft

Tinggi bed total = 1,6985 ft = 0,5177 m Tinggi tangki total = 2,0478 ft

= 0,6242 m

2. Menghitung Tekanan Desain

Menghitung tekanan vertikal bahan padat pada dasar tangki digunakan  persamaan Jansen:

PB = (Mc. Cabe and Smith, 1985)

Dimana:

PB = tekanan vertikal pada dasar tangki (psi)

ρB = densitas material, lb/ft³ = 59,3066 lb/ft³ μ = koefisien friksi, 0,35 - 0,55 dipilih, μ = 0,4 K = rasio tekanan, 0.3 -0.6 dipilih, K = 0,5

ZT = tinggi total bahan dalam tangki, ft

R = jari-jari tangki 1/2 D = 0,2638 ft Diperoleh PB = 36,1339 lb/ft2

= 0,2509 psi

Tekanan lateral yg dialami dinding tangki (PL) = K × PB

= 0,1255 psi Tekanan total (PT) = (0,2509 + 0,1255) psi

= 0.3764 psi Poperasi = 14,7000 psi Pdesign = 1,1 x (Poperasi + PT) = 1,1 x (14,7000 + 0.3764) = 16,5840 psi  

2μK Z /R 

c B T e 1 K  μ 2 g g ρ R  



 

 



 

 

(46)

3. Menghitung Tebal dinding

(Brownell & Young, 1959, hal 254)

Material yang direkomendasikan adalah Carbon Steel SA-283 Grade C f = 12.650 psi (Peters & Timmerhause, 1991, Tabel 4, hal 538) E = 80% (Brownell and Young, 1959, tabel 13.2)

c = 0,125 in ri = 7,8125 in

Pdesain = 17,0847 psi

Tebal shell = 0,1378 in

Digunakan tebal shell standar 0,1875 in

4. Menentukan Head 

Dari tabel 5.7 Brownell and Young, 1959, untuk OD= 12 in dan ts =

0,1875 in diperoleh : r c = 15 in

icr = 1 in

= 1,7182 in

= 0,1461 in

Digunakan tebal standar 0,1875 in = 3/16 in Untuk tebal dinding head  = 3/16 in,

Untuk th = 3/16 in, dari Tabel 5.8 Brownell and Young hal. 93, maka sf

= 1 ½  –  2 ¼ in, dan direkomendasikan sf = 2 in.

 Depth of di sh  (b)

2

2 2 icr   ID icr  rc rc b

(Brownell and Young,1959.hal.87)

c

P

.

6

,

0

.

.

P

t

i

125 , 0 ) 16,5840 6 , 0 ( ) 8 , 0 650 , 12 ( 8125 , 7 16,5840

 x  x t  s

 

 

 

 

icr  r  3 . 4 1 w c c  P   f   w r   P  t  c h

2 , 0 2 . .

 

(47)

 b

 b = 2,7693 in= 2,7693 in

 TinggiTinggiHH eeadad(OA)(OA)

OA

OA = = th th + + b b + + sf sf (Brownell (Brownell and and Young,1959.hal.8Young,1959.hal.87)7) = (0,1875 + 2,7693 + 2) in

= (0,1875 + 2,7693 + 2) in = 4,9568 in

= 4,9568 in 5.

5. RegenerasRegenerasi i resinresin

 KebutuhanKebutuhanregenerant regenerant  (Tabel, 16-19,

(Tabel, 16-19, Perry's Handbook, Perry's Handbook, 7th ed, 7th ed, 1997)1997)  Regenerant 

 Regenerant  yang digunakan adalah NaOH konsentrasi 70 % vol. yang digunakan adalah NaOH konsentrasi 70 % vol. Kapasitas

Kapasitas regenerant regenerant  = = 4,375 4,375 lblb regenerant regenerant  /ft³ resin /ft³ resin Kebutuhan

Kebutuhan teoritis teoritis = = KapasitasKapasitas regenerant regenerant  × Kebutuhan volume × Kebutuhan volume resin

resin = 4,375 lb

= 4,375 lb regenerant regenerant  /ft³ resin × 0,1017 ft /ft³ resin × 0,1017 ft33 = 0,4451 lb

= 0,4451 lb regenerant regenerant  Kebutuhan

Kebutuhan teknis teknis = = 110% 110% × × kebutuhan kebutuhan teoritisteoritis = 0,4897 lb

= 0,4897 lb regenerant regenerant  = 0.2221 kg

= 0.2221 kg regeneranregeneran

 Waktu regenerasiWaktu regenerasi Densitas

Densitas regenerant  regenerant  = = 8,7162 8,7162 lb/gallonlb/gallon  Flowrate

 Flowrate regenerasi regenerasi = = 5 5 gpm/ft² gpm/ft² (Powell, (Powell, 1954)1954) Waktu

Waktu pencucian pencucian = = 10 10 menitmenit  Flowrate

 Flowrate air air pencuci pencuci = = 5 5 gpm/ft² gpm/ft² (Powell, (Powell, 1954)1954) Vol

Vol Regeneran Regeneran = = kebutuhan kebutuhan teknis teknis / / densitas densitas regeneranregeneran = 0,2221 kg = 0,2221 kg regeneranregeneran/1044,4311 kg/m/1044,4311 kg/m33 = 0,000212655 m = 0,000212655 m33 = 0,0562 gallon = 0,0562 gallon Waktu

Waktu regenerasi regenerasi ==

sin sin ..

re

re

luas

luas

 flowrate

 flowrate

regeneran

regeneran

Vol 

Vol 

= = 22 22 0,2185 0,2185 mi minn // 5 5 0,0562 0,0562

 ft 

 ft 

 ft 

 ft 

 ga

 gal l 

 ga

 gal l 

= 0,0514 menit = 0,0514 menit

(48)

Waktu

Waktu pembilasan pembilasan = = 5 5 menitmenit Total

Total waktu waktu = = 15,0514 15,0514 menitmenit

Tabel D.21. Spesifikasi

Tabel D.21. Spesifikasi Anion Exchanger Anion Exchanger ( AE( AE –  –  101) 101) Alat

Alat AniAni on Eon E xchaxchangengerr Kode

Kode AEAE –  –  101 101 Fungsi

Fungsi Menghilangkan ion-ion negatif yang terlarut danMenghilangkan ion-ion negatif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air 

menghilangkan kesadahan air  Bentuk

Bentuk Silinder tegak (vertikal) denganSilinder tegak (vertikal) dengan head head   berbentuk  berbentuk torisperical 

torisperical .. Dimensi

Dimensi DiameterDiameter shell shell (D) (D) = = 0,3969 0,3969 mm Tinggi

Tinggi shell  shell  = = 0,8760 0,8760 mm Tebal

Tebal shell  shell  (t (tss) ) = = 0,1875 0,1875 inin

Tekanan Desain

Tekanan Desain 16,5840 psi16,5840 psi Tebal

Tebalhead head  0,1875 in0,1875 in Bahan konstruksi

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade CCarbon Steel SA-283 Grade C AISI tipe 316AISI tipe 316 Jumlah

(49)

Q.

Q. Tangki Hidrazin Tangki Hidrazin (TP-110)(TP-110) Fungsi

Fungsi alat alat :: Tempat menyiapkan dan menampung larutan hidrazinTempat menyiapkan dan menampung larutan hidrazin selama 7

selama 7 hari hari untuk untuk diinjeksikan ke diinjeksikan ke deaeratordeaerator Tipe

Tipe tangki tangki : : Silinder Silinder tegak tegak (vertikal) (vertikal) dengan dengan dasar dasar datar datar (( flat bottom flat bottom)) dan atap (

dan atap (head head ) berbentuk) berbentuk torrispherical torrispherical  Kondisi

Kondisi operasi operasi : : Tekanan Tekanan = = 101,1500 101,1500 kPa kPa = = 1 1 atmatm Temperatur

Temperatur = = 3030ooC C = = 8686ooFF

Dengan cara perhitungan yang sama seperti pada Tangki Dispersant Dengan cara perhitungan yang sama seperti pada Tangki Dispersant (TP-107), diperoleh spesifikasi Tangki Hidrazin (TP-113) sebagai berikut :

107), diperoleh spesifikasi Tangki Hidrazin (TP-113) sebagai berikut :

Tabel D.22. Spesifikasi Tangki Hidrazin (TP-13) Tabel D.22. Spesifikasi Tangki Hidrazin (TP-13) Alat

Alat Tangki HidrazinTangki Hidrazin Kode

Kode TP-410TP-410

Fungsi

Fungsi Menyiapkan dan menyimpan hidrazin untukMenyiapkan dan menyimpan hidrazin untuk diinjeksikan ke deaerator

diinjeksikan ke deaerator Bentuk

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar ( flat flat bottom

bottom) dan) dan head head  berbentuk berbentuk torrispherical torrispherical  Kapasitas

Kapasitas 0.0692 m0.0692 m33

Dimensi

Dimensi DiameterDiameter shell shell (D) (D) 1,5240 1,5240 mm Tinggi

Tinggi shell shell (Hs) (Hs) 1,5240 1,5240 mm Tebal

Tebal shell  shell  (t (tss) ) 0,1875 0,1875 inin

Tebal

Tebal head head  (t (thh)) 0.18750.1875 inin

Tinggi

Tinggi head head  0,1069 0,1069 mm Tekanan Desain

Tekanan Desain 15.491915.4919 PsiPsi Bahan Konstruksi

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade CCarbon Steel SA-283 Grade C AISI tipe 316AISI tipe 316 Jumlah

(50)

R. Deaerator (DA

 – 

 101)

Fungsi : menghilangkan gas-gas terlarut dalam air, seperti: O2 dan CO2,

agar korosif dan kerak tidak terjadi, diinjeksikan hydrazine (O2

 scavanger ) serta senyawaan fosfat.

Jenis : tangki horizontal dengan head  berbentuk ellips dilengkapi  sparger .

Kondisi operasi : Tekanan = 1 atm Temperatur = 30 oC

1. Menghitung kapasitas tangki

Air yang mengalami aerasi = 0,3474 m3/jam Waktu tinggal : 15 menit = 0,25 jam

Safety factor = 20% (Peter and Timmerhaus,1991,hal. 37) Vair  = 0,3474 m3/jam x 0,25 jam

= 0,0868 m3

Vtangki = 1,2 × 0.0868 m3/jam

= 0,1042 m3/jam

2. Menentukan dimensi tangki

Volume tutup atas Torispherical Flanged and Dished Head 

Vd = 0,1039 Vtangki = ¼ π D2 H + 0,1039 D3 + 0,1039 D3 Vtangki = 4,1348 D3 Diambil H/D = 5 D = 0,2932 m = 0,9619 ft = 11,5428 in Diameter standar : D = 3,0000 ft = 36,0000 in = 0,9144 m Hs = 15,0000 ft = 180,0000 in = 4,5721 m

3. Menghitung Tekanan Desain Tekanan desain dihitung dengan : Pabs = Poperasi + Phidrostatis

(51)

= 14,7 psi + 144 ) 1 (

h    Pabs = 14,7 psi +

144

1

-15

lb/ft

9399

,

61

3

= 20,7219 psi

Tekanan desain 5 -10 % di atas tekanan kerja normal/absolut (Coulson, 1988 hal. 637). Tekanan desain yang dipilih 10 % diatasnya.

Pdesain = 1,1 × Pabs

= 1,1 × 20,7219 psi = 22,7941 psi

4. Menentukan TebalShell 

Untuk menentukan tebal shell , persamaan yang digunakan adalah :

ts =

c

 P 

 E 

 f 

 P 

0,6 ) . .( 2 .

(Brownell & Young,1959.hal.256) Dimana : ts = Tebal shell , in

P = Tekanan dalam tangki, psi f = Allowable stress, psi

d = Diameter shell , in E = Efisiensi pengelasan c = Faktor korosi, in

Material yang direkomendasikan adalah Carbon Steel SA-283 Grade C  f = 12650 psi (Peters & Timmerhause, 1991, Tabel 4, hal 538) E = 80% (Brownell and Young, 1959, tabel 13.2)

C = 0,125 in ri = 18 in ts = )) 7941 , 22 6 , 0 ( -0,8) ((12650 18 7941 , 22

+ 0,125 in = 0,1656 in Dipakai ts standar 3/16 in = 0,1875 in OD = ID + (2 x ts)

(52)

= 36 in + (2 x 0,1875 in) = 36,3750 in

Diambil OD standar = 38 in

5. Menentukan Tebalhead 

OD = 38 in rc = 36 in irc = 2,3750 in = 0,1943 in Dipakai th standar 1/4 in Tabel D.23. Spesifikasi Deaerator  (DA –  01) Alat Deaerator  Kode DA –  01

Fungsi Menghilangkan gas-gas terlarut dalam air, seperti: O2 dan CO2, agar korosif dan kerak tidak terjadi,

diinjeksikan hydrazine (O2 scavanger ) serta

senyawaan fosfat.

Bentuk Tangki horizontal dengan head  berbentuk ellips dilengkapi sparger .

Kapasitas 0.0868 m3

Dimensi Diameter shell (D) = 0,9144 m Tinggi shell (Hs) = 4,5721 m Tebal shell  (ts) = 0,1875 in

Tekanan Desain 22,7941 psi Tebalhead  0,25 in

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 Buah c  P    f   r   P  t  c h    1 . 0 . . . 885 , 0   

(53)

2. Pompa Utilitas

a. Pompa Utilitas 1 (PU-01)

Fungsi : memompa air sungai sebanyak 3.687,1417 kg/jam ke bak sedimentasi (BS-01).

Jenis : Centrifugal pump Alasan Pemilihan :

 Dapat digunakan range kapasitas yang besar dan tekanan tinggi  Konstruksi sederhana sehingga harganya relatif lebih murah  Kecepatan putarannya stabil

 Tidak memerlukan area yang luas

 Friction loss yang perlu diperhitungkan antara lain :

 Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa  Friksi pada pipa lurus

 Friksi pada elbow  Friksi pada valve

Asumsi :

 Sifat-sifat fisis cairan dianggap tetap  Fluida incompressible

Menghitung Debit Cairan Diketahui :

Laju alir massa, G = 3.687,1417 kg/jam (1,0242 kg/s) Densitas, ρ = 992,1825 kg/m3 = 61,9379 lb/ft3 Viskositas, µ = 0,0008 pa.s = 0,8285 cp Over desain = 10 % G = 1,1 x 3.687,1417 kg/jam = 4.055,8559 kg/jam = 1,1266 kg/s Debit, Q :

(54)

Q = ρ G = 992,1825 3.687,1417 = 3,7162 m3/jam = 0,001 m3/s = 15,8924 gpm

Dari Fig. 7.14 a & b Walas dan Tabel 10.17 coulson untuk kapasitas 15,8924 gpm digunakan pompa centrifugal  tipe single- suction.

(55)

Menghitung Diameter Pipa

Dop = 282 x G0,52x ρ-0,37 (Pers. 5.14 Coulson,1983) = 282 x (1,1266)0,52 x (992,1825)-0,37

= 23,3577 mm = 0,9196 in

Keterangan :

Dopt = Diameter pipa optimum (mm)

G = Laju alir massa (kg/s)

   = Densitas larutan (kg/m3)

Dari Tabel.11. Kern, 1950 diperoleh :  NPS = 3 in

SCH = 40

ID = 3,0680 in (0,0779 m) OD = 3,5000 in

A = 7,3889 in2

Menentukan Bilangan Reynold (NRe)

Bilangan reynold (NRe) dapat dihitung dengan persamaan :

 NRe = μ  x ID x ρ

v

(Geankoplis, 1983, pers.4.5-5)

(56)

Keterangan :

 NRe = Bilangan Reynold

   = Densitas larutan (kg/m3) ID = Diameter dalam pipa (m) v = Kecepatan aliran (m/s)   = Viskositas larutan (kg/m.s) Kecepatan aliran, v : v = 2 D 4Q   = 2 ) 0779 , 0 ( x 3,14 00100 , 0 x 4 = 0,21 m/s Bilangan reynold, NRe :  NRe = 0,0008 ,21 0 x 0,0779 x 992,1825 = 20.288,8919

Menghitung Panjang Equivalent 

Tabel. D.24. Panjang equivalent  dari Tabel. 2.10-1 Geankoplis, 1983 Komponen Jumlah Le, ft Le, m Total, m

Pipa lurus 1 6414 500,0000 500,0000

Standard elbow 90o 3 35 2,7275 8,1824

Globe valve 1 475 37,0155 37,0155

Gate valve fully open 2 9 0,7013 1,4027

Total 546,6006

Menghitung F ri ction loss 

 Friction loss dihitung dengan persamaan 2.10-18 Geankoplis, 1983 : Σ F = 2 v K  2 v K  2 v K  2 v ID ΔL 4f  2 1 f  2 2 c 2 1 ex 2

(57)

Jika kecepatan v, v1, v2 sama, maka (Geankoplis, 1983. pers.2.10-19) : Σ F = 2 v K  K  K  ID ΔL 4f  2 f  c ex

 

 

 

 

a. Friksi karena kontraksi dari sungai ke pipa.

hc = 2 1 2 A A 1 0,55



 

 



 

 

α 2 V2 (Geankoplis, 1983. pers.2.10-16) = 2α V K  2 c Keterangan : hc = friction loss

V = kecepatan pada bagian downstream

  = faktor koreksi, aliran turbulen =1

A2 = luas penampang yang lebih kecil

A1 = luas penampang yang lebih besar

A2/A1 = 0 Kc = 0,55 hc = 2α V K  2 c = 1 2 0,21 0,55 2

= 0,0121 J/kg

 b. Friksi pada pipa lurus Diketahui :

 NRe = 20.288,8919

 = 0,000046 m untuk pipa comercial steel 

(Gambar 2.10-3 Geankoplis, 1983) ID = 3,0680 in (0,0779 m)

/ID = 0,0006

f = 0,0045 (Gambar.2.10-3, Geankoplis,1983)

(58)

Sehingga friksi pada pipa lurus : F f  = 2 V ID ΔL f  4 2 (Geankoplis, 1983. pers.2.10-6) = 2 21 , 0 0,0779 500 0,0045 4 2

= 2,5475 J/kg

c. Friksi pada sambungan (elbow) Diketahui : Jumlah elbow = 3 K f  = 0,75 (tabel 2.10-1, Geankoplis, 1983) h f  =

2 V K  2 f  (Geankoplis, 1983. pers.2.10-17) =

2 21 , 0 75 , 0 3 2 = 0,0496 J/kg

d. Friksi karena pipa tee Jumlah tee = 0 K f  = 1 h f  =

  2 2 V   K  f   = 0,0000 J/kg

e. Friksi karena ekspansi

K ex = 2 2 1 1



 

 



 

 

 A  A

A2 = luas penampang yang lebih kecil

A1 = luas penampang yang lebih besar

A2/A1 = 0

(59)

he =   2 2

 K 

ex  = ) 1 2 ( (0,21) 1 2

= 0,0221 J/kg

f. Friksi pada valve

Globe valve wide = 1 = K f = 9,5 (Tabel 2.10-1, Geankoplis, 1983)

Gate valve wide = 2 = K f = 0,17 (Tabel 2.10-1, Geankoplis, 1983)

h f  =

2 V K  2 f  (Geankoplis, 1983. pers.2.10-17) = (1 x 9,5 + 2 x 0,17) x 2 21 , 0 2 = 0,217 J/kg Total friksi :

ΣF = hC + Ff  + hf , tee + hf , elbow + he+ hf , valve

= 0,0121 + 2,5475 + 0,0000+ 0,0496 + 0,0221+ 0,217 = 2,8483 J/kg

Menghitung tenaga pompa yang digunakan

Persamaan neraca energi yang dijelaskan melalui persamaan Bernaulli (pers. 2.7-28 Geankoplis, 1983) : -Ws =

F ρ  p  p Z Z g α 2 V V 2 1 1 2 2 1 2 2 Diketahui :

Z1 = -2 m (asal pemompaan dari sungai)

Z2 = 5 m (tujuan pemompaan)

P1 = 1 atm (101.325 N/m2) , untuk fluida ditempat terbuka

(Alfa Laval Pump Handbook, 2001)

P2 = 1 atm (101.325 N/m2), untuk tangki terbuka

(Alfa Laval Pump Handbook, 2001) v1 = v2 = 0,21 m/s

ρ = 992,1825 kg/m3

(60)

g = 9,806 m/s2 ΣF = 2,8483 J/kg Sehingga : -Ws =

2,8483 1825 , 992 325 . 101 325 . 101 ) 2 ( 5 806 , 9 1 2 21 , 0 21 , 0 2 2   = 71,4483 J/kg

Dari Gambar 10.62, Coulson,1983, hal 380 untuk Q = 3,7162 m3/jam, maka efisiensi pompa ( ) = 68 %.

Wp = η Ws

(Geankoplis, 1983. pers.3.3-1) = 0,68 71,4483 = 105,071 J/kg

Maka dapat diketahui besar daya yang digunakan pompa :

Power = G x Wp (Geankoplis, 1983. pers.3.3-2) = 1,1266 x 105,071

= 118,373 J/s = 0,1184 kW = 0,1587 hp

(61)

Jadi digunakan pompa dengan daya 7,5 hp.

Menghitung NSPH

Untuk mengatasi kavitasi, NPSH yang tersedia harus lebih besar dari  NPSH yang dibutuhkan, NPSHA  > NPSHR , sehingga perlu dihitung

 NPSHA sebagai berikut :

 NPSH (Net Positive Suction Head) available :

 NPSHa = Pa ± hs –  hfs - Pvp (Alfa Laval Pump Handbook, 2001:32)

Dimana Pa (absolute pressure) =

P sistem = 14,6960 psi Specific gravity = 3 3

lb/ft

5

,

62

lb/ft

61,9379

= 0,9910

hs (static suction head) = z1 = -2 m = -6,5617 ft

Pvd (vapour pressure) = 0, 6185 psi = 1,4288 ft hfs (pressure loss due to friction) =

f = 0,0045 L = 446,6006 m = 1465,2205 ft v = 6,9004 ft/s SG = 0,9910 ID = 3,0680 in Maka : hfs = 8,3460 psi = 19,4543 ft  NPSHa = 19,7862 ft = 6,0308 m

 NPSHR  ( Net Positive Suction Head ) Required  :

Dari gambar 7.2 b Walas :  N = 3.500

S = 7.900 ( single suction) Q = 15,8924 gal/menit

(62)

 NPSHR = 3 / 4 5 , 0 S Q  N



 

 



 

 

(pers. 7.15 Walas, 1988) = 2,1349 ft = 0,651 m

 NPSHA > NPSHR , pompa aman dari kavitasi

Keterangan :

 NPSHR  = Net Positive suction head required (ft)

 NPSHA= Net Positive suction head available (ft)

Tabel D. 25. Spesifikasi Pompa (PU –  101)

Alat Pompa

Fungsi Mengalirkan air dari sungai ke Bak Sedimentasi (BS-101)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 15,8924 gpm Efisiensi Pompa 68% Dimensi NPS = 3 in Sch = 40 in Power motor 7,5 hp  NPSHA Jumlah 6,0308 m 2 buah (1 cadangan )

Dengan melakukan perhitungan yang sama seperti pada perhitungan  pompa-101, maka diperoleh hasil perhitungan untuk pompa-102 hingga  pompa-123 sebagai berikut :

(63)

b. Pompa Utilitas 2 (PU-102)

Tabel. D.26. Spesifikasi pompa utilitas (PU –  102)

Alat Pompa

Fungsi Memompa air keluaran BS-101 ke bak  penggumpal (BP-101)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 15,8924 gpm Efisiensi Pompa 68% Dimensi NPS = 3 in Sch = 40 in Power motor 1,5 hp  NPSHA Jumlah 8,1658 m 2 buah (1 cadangan )

c. Pompa Utilitas 3 (PU-103)

Tabel. D.27. Spesifikasi pompa utilitas (PU –  103)

Alat Pompa

Fungsi Memompa alum dari tangki penyimpanan alum (TP-101) ke BP-101.

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 0,0238 gpm Efisiensi Pompa 35% Dimensi NPS = 0,1250 in Sch = 40 in Power motor 0,5 hp  NPSHA Jumlah 6,4564 m 2 buah (1 cadangan )

(64)

d. Pompa Utilitas 4 (PU-104)

Tabel. D.28. Spesifikasi pompa utilitas (PU –  104)

Alat Pompa

Fungsi Memompa klorin dari tangki penyimpanan klorin (TP-102) ke BP-01.

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 0,1554 gpm Efisiensi Pompa 35% Dimensi NPS = 0,125 in Sch = 40 in Power motor 0,5 hp  NPSHA Jumlah 8,4516 m 2 buah (1 cadangan )

e. Pompa Utilitas 5 (PU-105)

Tabel. D.29. Spesifikasi pompa utilitas (PU –  105)

Alat Pompa

Fungsi Memompa NaOH dari TP-103 ke BP-01 dan anion exchanger  (AE –  101).

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 0,007gpm Efisiensi Pompa 35 % Dimensi NPS = 0,125 in Sch = 40 in Power motor 0,5 hp  NPSHA Jumlah 8,8759 m 2 buah (1 cadangan )

(65)

f. Pompa Utilitas 6 (PU-106)

Tabel. D.30. Spesifikasi pompa utilitas (PU –  106)

Alat Pompa

Fungsi Memompa air keluaran BP-101 ke clarifier  (CF-101)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 15,8924 gpm Efisiensi Pompa 68% Dimensi NPS = 3 in Sch = 40 in Power motor 1,5 hp  NPSHA Jumlah 7,6658 m 2 buah (1 cadangan )

g. Pompa Utilitas 7 (PU-107)

Tabel. D.31. Spesifikasi pompa utilitas (PU –  107)

Alat Pompa

Fungsi Memompa air keluaran CF-101 ke sand filter (SF-01)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 15,8924 gpm Efisiensi Pompa 68% Dimensi NPS = 3 in Sch = 40 in Power motor 0,5 hp  NPSHA Jumlah 6,0854 m 2 buah (1 cadangan )

(66)

h. Pompa Utilitas 8 (PU-108)

Tabel. D.32. Spesifikasi pompa utilitas (PU –  108)

Alat Pompa

Fungsi Memompa air keluaran SF-01 ke tangki air filter (TP-104)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 15,8924 gpm Efisiensi Pompa 68% Dimensi NPS = 3 in Sch = 40 in Power motor 2 hp  NPSHA Jumlah 8,5964 m 2 buah (1 cadangan )

i. Pompa Utilitas 9 (PU-109)

Tabel. D.33. Spesifikasi pompa utilitas (PU –  109)

Alat Pompa

Fungsi Memompa air make-up steam, make-up air  pendingin dan air hydrant ke CE-101, CT-101

dan hidrant

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 15,8924 gpm Efisiensi Pompa 68% Dimensi NPS = 3 in Sch = 40 in Power motor 1,5 hp  NPSHA Jumlah 9,2811 m 2 buah (1 cadangan )

(67)

 j. Pompa Utilitas 10 (PU-110)

Tabel. D.34. Spesifikasi pompa utilitas (PU –  110)

Alat Pompa

Fungsi Memompa air keluaran dari TP-105 menuju area (domestik)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 0,0238 gpm Efisiensi Pompa 40% Dimensi NPS = 0,375 in Sch = 40 in Power motor 0,5 hp  NPSHA Jumlah 6,0950 m 2 buah (1 cadangan )

k. Pompa Utilitas 11 (PU-111)

Tabel. D.35. Spesifikasi pompa utilitas (PU –  111)

Alat Pompa

Fungsi Memompa air pendingin yang telah digunakan ke  Hot Basin ( HB-101)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 145,6721 gpm Efisiensi Pompa 80 % Dimensi NPS = 3,5 in Sch = 40 in Power motor 50 hp  NPSHA Jumlah 9,9720 m 2 buah (1 cadangan )

(68)

l. Pompa Utilitas 12 (PU-112)

Tabel. D.36. Spesifikasi pompa utilitas (PU –  112)

Alat Pompa

Fungsi Mengalirkan air dari HB-101 ke cooling tower (CT-101)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 145,6721 gpm Efisiensi Pompa 80 % Dimensi NPS = 3,5 in Sch = 40 in Power motor 20 hp  NPSHA Jumlah 9,9720 m 2 buah (1 cadangan )

m. Pompa Utilitas 13 (PU-113)

Tabel. D.37. Spesifikasi pompa utilitas (PU –  13)

Alat Pompa

Fungsi Mengalirkan Na3PO4 dari TP-106 ke CT-101

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 0,231 gpm Efisiensi Pompa 35 % Dimensi NPS = 0,3750 in Sch = 40 in Power motor 0,5 hp  NPSHA Jumlah 8,1881 m 2 buah (1 cadangan )

Gambar

Tabel D.2. Kebutuhan air umpan boilerTabel D.2. Kebutuhan air umpan boiler
Tabel D.4.  Spesifikasi  Bak sedimentasi (BS –  101) Alat  Bak Sedimentasi
Tabel D.5.  Spesifikasi  Bak penggumpal (BP –  101)
Tabel D.6. Spesifikasi Tangki Alum (TP –  101)
+7

Referensi

Dokumen terkait

 (anagement of papulopustular rosacea and perioral dermatitis &#34;ith emphasis on iatrogenic causation or exacerbation of inflammatory facial  dermatoses. Case report  :

Judul yang dipilih dalam penelitian ini adalah “Implementasi Metode Bermain, Cerita Dan Menyanyi Dalam Pembelajaran Kosakata Bahasa Inggris Di Tk Al Irsyad Al Islamiyyah

Pertama, maksud dan tujuan pendidikan budi pekerti adalah berusaha memberikan nasehat-nasehat, materi-materi, anjuran-anjuran yang dapat mengarahkan anak pada

Sebagai tuan rumah kita dilarang untuk memperlakukan tamu secara tidak baik, dengan tidak memberinya makan atau menerimanya dengan perlakuan yang buruk, karena

Arena yang kita tahu Zona Cinta itu adalah wilayah yang luas tentang cinta, kitapun juga menyadarinya bahwa jika kita membahas wilayah cinta itu sendiri pasti tidak akan

Ilmuwan dan ahli teknologi menemukan beberapa cara dalam melakukan pemeriksaan suhu dengan cepat, akurat, dan tepat, serta tidak menimbulkan trauma terutama bagi

Istilah pelanggaran menurut istilah menurut Kamus Umum Bahasa Indonesia, adalah perbuatan atau perkara melanggar (UU, Hukum dsb). Pelanggaran adalah perilaku yang