di soalan. 5 dari inf. ini sila r -

(1)

UNMRSITI ^gAft{g_UALAygfA Peperiksaan _Semester_Tambahan

Sidang Akadernik LggZ / ⁹³

Jun 1993

rKx 2o3la

-

^oPERASIUNrT

r

Masa : [3 ^ilam]

sila

^pastikanbahawa kertas soalan

ini

rnengandungi LAPAN (B)

mukasurat (terrnasuk Lampiran) yang bercetak sebelum anda memulakan peperiksaan

inf.

Jawab 4

dari

5

soalan.

semua soaLan mesti _dijawab

di

daram Bahasa Malaysia.

(2)

rKK ^2O3/4

1. Adalah dicadangkan di dalam satu kilang pemprosesan

kimia, untuk ^mengepam^1OOOO^Rqlt.toluene ^{pada suhu}^114oC dan 1.1- atm absolute dari satu pengul'ang didih (reboil- er)turuspenyulingankepadaunitpenyulingankedua

tanpa mendinginkan toluene terlebih dahulu ^sebelumia

masuk ke dalam pam. Kiranya kehilangan geseran ^pada talian antara ^pengulangdidih ^dan^pamialah 7 kN/n2 ^dan ketumpatan toluene ialah ⁸⁶⁶kglrn3. Berapa tinggi di atas ^pamkahpatut paras cecair di dalarn pengulang didih perlu dikekalkan supaya menghasilkan Net ^Sedutan^kepada

(NPSH) 2.5 ^m.

( 10O urarkah)

2. Air disinpan di ^dalam^takunganterletak di tempat ^yang tinggi. Untuk menjanakan tenaga, air dialirkan dari takungan melalui bebuluh besar kepada satu turbin ^dan selepas itu melalui bebuluh yang serupa saiznya' ^Pada satu titek bebuluh 89.5 n di atas turpin, ^meter^tekanan

menunjukkan L72.4 kPa dan pada takat 5 nr di bawah turbin tekanannya ialah 89.6 kPa. ^Kadaraliran air ialah ^O'8 rn3/s. Kuasa keluaran dari aci turbin ialah 658 ^kw.

Ketumpat,an air ialah ^1OOOkglro3. Kalaulah ^efisiensi turbin ^dalam^menukartenaga rnekanik dari bendalir ke aci turbin ialah nt = 0.89, Kirakan ^berapakah^kehilangan

geseran di datarn turbin ^dalamJ/Kg.

2

86

(10o Markah)

(3)

TKK 2O3/4

3' satu tangki berukuran garis rentas L.zs rn dan tinggi- nya 1.85 m diisi _dengansusu getah ke tahap L.25 ^m berkelikatan 1o poise dan berketunpatan 7s4 kgln3.

Tangki yang digunakan tidak bersesekat. sejenis kipas tiga-bilah _berukuranrentas 0.3 rn dipasangkan di daram

tangki 0.3 m daripada dasar. Kiranya kuasa motor yang

sedia ada iarah 10 hp. pastikan adakah kuasa motor ini

rnencukup i untuk mengaduk pada kecepatan r- o o o

revolusi/nin.

(100 markah)

4. satu tangi menyimpan air di dataran tinggi pada suhu

82.2oF seperti ditunjukkan _dalamgarnbarajah. _Adalah diharapkan, kadar discas pada titek 2 ialah 0.223 rt37s.

Berapakah ketinggian permukaan air, H, daram rneter, yang

terkandung di dalan tangki reratif kepada titek discas.

Paip yang digunakan ialah jenis keluli komersial sch 4o.

Gunakan jadual kehirangan kepada faktor ^geseran.

Diberi Pair tsair

50.53 lbn/ft3

2.33 x to-4 lbrn/ft s

(10o narkah)

(4)

IKK ^2O314

5. Air pada suhu 68oF diparn pada kadar malar 5 tt3Tnin keatas satu penjerap dari satu tangki yang berada di

at,as dataran rendah. , Titik ^discaspaip ialah 15 kaki di atas dataran ^danair didiscas ^denganmenggunakan paip ztl

sch 40. Jika kehilangan ^geseranboteh dianggarkan ^pada 0.8 ft Lbf /lbrn, ditakat ^manakah^padatangki ^pembekal nesti air dikekalkan kiranya ^pamdapat memberi ^kuasa nett ^L/8hp.

Diberi, bahawa

nWP = -Ws - hf"

(1OO narkah)

oooooooooooOooOooooooooooooooo

4

68

(5)

tKK ZA3/4

N'7

#.

^(sD

Np

:ffi

^(English)

where P -.power ⁱⁿ^J/sor W. In English _units,p

:

ft ^.lbrft.

100 60 40 20

to

6 4 2

li

la$

\l-Q

It

_ta.

tl

a

2,3

!

I

I 0.6 0.4 o.2 0.1

I 2 3

4

5

| 2 4 to2 4 torl o ,atz 4 ro42 4 los

DZttp_

Na" ₌ p

Power correlatio,nsfor uario.us iipellers and ballles (see Fig. J.4-3cfor dimensions Do, D, J, and ll ).

curue l. Flat six-blade turbine with disk (like Fig, 3.4-J but six blades):DJW = ^5:

four ^ballles^eachD,/J : 12.

Curue 2. Flat six-blade open turbine (tike Fig. J.4-2c): DJW = g:faur _balfes_each

D,/J : 12.

Curue 3. ^Six-bladeopenturbine but blades at 4So (like Fig. j.4-Zd):DJW ₌g:four

balfles each D,/J = ^t2.

Curue 4. Propeller (like..Fig. J.4-l ): ^pitch:^2D.:_[ourba!fles each D,/J : I0: ^also

holdsfor same propeller in'angular of-center ^positionwiih no ballles."

Curue.5. _propellerPropeller; .pitch = ^Do:four ^halJles^eachD,/J : I0: also holds for ^same

in angular.ofl'-center position with no balJles.

lcurues 1,2, ^and3 reprinted with permissionfrom R. L. Bores, p.frFondy,and _R._R.

C--orpstein,_lnrl. Eng. Chem.'proc. Des. Deu.,Z, jt0 ₍_tg6J)._Copyright_Uytii e^ritron

c^hemical sociely. _{curues 4}and s from J. H. ^Rushton,E. w. coitiit , oni H. J. Evere:tr, Chem. Eng. Progr.,46 395,467 ( t950 ). ^W^ithpermission.l

(6)

iJ ^r,.^Do^{i^or}O b Fanning friction f actot,

f

()b9

tJ 5r^O\ &r Po

o-

Io

C' -tt,

Po

br S(^oro

}r

(., A t,r

Or

o

L)

5 la

Or

@

L.,

a

rJr or

r

r.l

qr

$ t^

or

c

; t3

g.*g F3 :x

$9.

.g

F.

:gioo

Fa:

³

;$*

_{F€' :}

r-8 ?

€e r

gB ^ll

'; _rrr

l =ls

^=-

F

\cl '

\<

\-0'o

s9

3-l

}F

5_s

tqx ot€

OJ

''}

N t, 5 t^

Or

c

7l

9l

3:'

0t:t

lf,F$rFil;

rf. i

:t

s14

c

D

n og tit7 :lo

!|o

a

Tal

Ed

!_o

.t"

n

i*l-i

i- r-- i

r(tlrlrt)F-55P

bbi^b'o.bt^

xxxxxxxxx

dtsFFtttlF

q q q ^e,o,9.9 o, or aataIaGsrA

-*- ³

ooo ^\./

€lr9

xxx

ooo_ttt itlttlttl

t,lll

1--

I

tr

Cc

:'o

ot

e.E f,o(!

o

il;'

_vl

UI

bb oo

_{t*) $}

oo

oo() ooo

H tQtr.ooa PPc)o

oo oo

ilt

lltt

^I

,, ,

tt t'

(7)

triction Lossfor 'f urbuldnt Flow Through Values and Fittings

. rxx ^203/4

Type of Fitting or ^Value

Frictional Loss, Number of Yelocity

Heads, K,

l'rictional ^Loss, Equiualent Length of

Straight Pipe in Pipe Diameters, LJD Elbow, 45'

Elbow, 90o Tee

Return bend Coupling Union Gate valve

Wide open

Half open Globe valve Wide open

Half open

Angle valve, wide open Check valve

Ball Swing

Water meter, disk

0.3s 0.75,

I 1.5

0.04 0.04

0.rv

4.5

:

6.0 9.5 2.0

70.0

_r

2.0 7.0

9 225

300 475

r00 3500 100 350 L7 35 50 75 2 2

Friction Lossfor Laminar _FlowThrough Values

and Fittings (

Kl1

^.

T ype of Fitting or

V alve

Frictiona'

'""h:;#i;: r{"i,;'::"'

^Heads'

K,

5A rc0 240 400 1000 Turbullent

Elbow. 90"

lee

Globe valve Check valve,

t7

9

?8

7 4.8 22

2.5 3.0

t7

1.2 2.0

I4

0,85

^0.7⁵

t.4

^1.0

r0

^6.0

(8)

E

t8

i

_oe

il-st5

.qll _{_}

?sL i;8

i

^'\

s sflt

^E

ii=r F- u ^.E

Fg:i ^tt5-- ^u

5;:::C !

.a

-*eslgi

^s

'd | --r'iro- g

eiiEeRu t

!

5 [il0[o? t

6 8&888{ -';E ^E

+t

.!,p

E -..

sE',

_8By!g.l llnlG

oo E>

;;

F5

F€ooo

e99ct

|| rt il.l'

t"t"l.i

.'J _g€c:_^'? s

ss*

.65.6J?

ago

Et

I

.g et

t_t

ta

FI

I

<

U

E?

38y L6;-

Hg-:l:

fL TTL.

€€

{<

35

33 I_oI

U l-

E

{

*Fsi*a{

ndF lt il il€

EI ^nEc-o*]

a uao.Cl4t.=€3 3 i\;T:

s

&

^'Ee

*

s3 s st 8:

>; eil a -

^*

Er iA; g

^g

1.?5 *!$ !*a]_

s$ii$i FEs ! rfg€ii

??g?iT *sr ?.is;g.Eg

55TsF$ tg€ g i;xri

^F

ti$isF

^a-*

iiti

3

.d? iiiffgg

^t

x E.

". !,

T.:

6a0

Cu,g-i

5a E

v g.t

- J 6tE

i *:H

Ssf; H;

t:l:e

i

^***.q

^ q(AtA.=

E5jifi

I l)E ou

E E:t

??-d-{

FB*tJ 83_F _\C'

NO-o

b

^??

'Es

9C

?5 t'E

t ET { -*

^E

E

SgF!

fEgE

't

E

q8i'5

_-E

a ??T.b

^s

? sqsrd ^g

{F$ssr

+f?g3s

€t€t,? E 5 5

x3

T{

3€{ Ea

^S3s

FE € ste

L"E F r+;

",

ll a

^o-Efi

E*' .o- j

^el:

i

ris Ani=5 I ltsgEFEiI $ li*?33i

_€r_ugT

" jlHFFg€$$

gEE}TT H,rrrrrn,'

d iiedl E:f.EE[€€€€

r;?

::F

5 s

5;;f

+*FgS$

sitdJi

tl Fa

lq lt

tqr{

?oE S

ri ^..!

ie

^s

i g*F

i3'g ⁿ

i.<EE

73