UTILITAS

UTILITAS
NAMA :
- M. RIZKY MUBAROK
- DIAS RAHAYU K.
- YUSRON ABDILLAH
Pada pabrik asam asetat ini mempunyai unit pembantu yaitu
unit utilitas yangf berfungsi untuk menyediakan bahan maupun tenaga
pembantu sehingga dapat membantu kelancara operasi pabrik
Utilitas yang terdapat dalam pabrik asam asetat ini meliputi beberapa
unit
1. Unit penyedia steam
2. Unit penyediaan air
3. Unit penyediaan listrik
4. Unit penyediaan bahan bakar
1. Unit Penyediaan Steam
Steam pada pabrik asam asetat ini digunakan sebagai pemanas heat exchanger dan ju
ga pemanas reaktor. Adapun jumlah steam yang di butuhkan adalah sebagai berikut :
Jumlah steam yang dibutuhkan dalam pabrik asam asetat :
No
Nama Alat
Steam ( kg / jam )
1
Heater butana
725,2030
2
Heater udara
3439,6015
3
Reaktor
245,4341
4
Heater Flash drum
294,6563
5
Heater destilasi
80,2151
6
Reboiler
28,7535
Total
Total kebutuhan steam =
4813,8634
4813,8634
kg/jam
=
10612,643lb/jam
Untuk faktor keamanan dari kebocoran-kebocoran yang terjadi, maka direncanakan
steam yang dihasilkan 20% lebih besar dari kebutuhan steam total :
=
1,2 x
10612,6433
=
12735,1720
lb/jam
Direncanakan boiler menghasilkan steam jenuh pada tekanan :
Tekanan
=
Suhu
=
792,02 kPa
392
oF
=
=
114,8429
200
oC
psia
Power Boiler :
ms ( h - hf )
hp =
970,3
x
hal. 140 (Severn, W.H.1974)
34,5
dimana :
Angka-angka 970,3 dan 34,5 adalah suatu penyesuaian pada penguapan 34,5 lb air/j
dari air pada 212oF menjadi uap kering pada 212oF pada tekanan 1 atm untuk kondisi
demikian diperlukan enthalpy penguapan sebesar
Daya =
12735,1720
970,3 Btu / lb.
[1199,12
-
x
34,5
970
366,33
]
=
317
HP
Penentuan Heating Surface Boiler :
Untuk 1 hp boiler =
10
Total heating surface =
10
ft2 heating surface.
x
hal 126( Severn.W.H.1974 )
316,8219
=
3168,2190
Kapasitas Boiler :
Q =
ms ( h - hf )
(Severn, W.H.1974)
1000
=
12735,1720
[
1199,12
1000
=
10605,7239
Btu/jam
-
366,33
]
ft2
Faktor evaporasi
:
Faktor Evaporasi =
h - hf
pers. 173(Severn, W.H.1974)
970,3
= 1199,12
-
366,33
970,3
= 0,8583
Air yang
dibutuhkan
Jumlah steam yang
= dibutuhkan
0,8583
=
Densitas air
Volume air
12735,1720
0,8583
=
14837,9992lb / jam
=
6729,2514kg / jam
=
993,5314kg / m3
=
6729,2514kg / jam
993,5314kg / m3
=
6,7731m3 / jam
App 9, hal 73(Badger.1955)
Menghitung kebutuhan bahan bakar :
ms ( h - hf )
mf =
x
100%
eb . F
hal. 142( Severn, W.H.1977 )
Spesifikasi :
Keterangan :
mf = massa bahan bakar yang dipakai, lb / jam.
Nama alat
:
Boiler
ms
=
massa steam yang dihasilkan, lb / jam
Tekanan steam :
792,02
hv
=
enthalpy uap yang dihasilkan, Btu / lb.
hf
=
enthalpy liquida masuk, Btu / lb.
Suhu steam
:
200
eb
=
effisiensi boiler
Tipe
:
Fire tube boiler, medium low pressure
F
=
nilai kalor bahan bakar, Btu / lb
=
60
-
85%
ditetapkan eb
=
Boiler dipakai untuk menghasilkan steam jenuh bertekanan
792,02
oC
pada suhu
200
h
=
1199,1200 Btu / lb
Steam table ( Smith&Vannes 5 ed.1974)
hf =
366,33Btu / lb
Steam table (Smith&Vannes 5 ed.1974)
eb
=
F
=
70%
kPa dan
kPa
oC
Heating Surface :
3168,2190
ft2
Kapasitas boiler :
10605,7239
Btu / jam
Rate steam
:
12735,1720
lb / jam
Effisiensi
:
70%
Power
:
316,8
Bahan bakar
:
Fuel Oil Grade 4
Rate bahan
bakar
:
1,5400
Jumlah
:
1
70( diambil effisiensi tengah )
nilai kalor bahan bakar
Digunakan bahan bakar minyak residu ( fuel ) oil grade 4
Hal 519( Hougen.1984)
r =
59,14 lb / cuft
F=
18800 Btu / lb
ms ( h - hf )
mf =
x
100%
hal. 142 (Severn, W.H.1974)
eb . F
)x
100%
12735,1720 x (
1199,12
366,33
=
366,33
x
18800
=
1,5400lb/jam
=
36,959lb/hari
buah
HP
lb / jam
2. Unit Penyediaan Air
Air di dalam pabrik memegang peranan penting dan harus memenuhi persya
ratan tertentu yang disesuaikan dengan masing-masing keperluan di dalam pabrik.
Penyediaan air untuk pabrik ini direncanakan dari air sungai
Air sungai sebelum masuk ke dalam bak penampung, dilakukan
penyaringan
terlebih dahulu dengan maksud untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang bersifat
ma
kro dengan jalan memasang sekat-sekat kayu agar kotoran-kotoran tersebut terhalang
dan tidak ikut masuk ke dalam tangki penampung (reservoir). Dari tangki penampung
kemu
dian dilakukan pengolahan dalam unit water treatment plantdan untuk menghemat pema
kaian air maka dilakukan sirkulasi. Air di dalam pabrik ini dipakai untuk :
1. Air sanitasi.
2. Air umpan boiler.
Air
3. pendingin.
4. Air proses.
2.1. Air Sanitasi
Air sanitasi untuk keperluan minum,masak,cuci,mandi, dan lain-lain. Pada umum-
nya air sanitasi harus memenuhi syarat kualitas yang terdiri dari :
a.
Syarat fisik.
Suhu dibawah suhu udara, warna jernih ( tidak berwarna ), tidak berasa, tidak berbau,
kekeruhan maksimal 1 mg SiO2 / liter.
b.
Syarat kimia
Tidak mengandung zat-zat organik maupun anorganik yang terlarut dalam air dan tidak
mengandung racun.
c.
Syarat mikroorganisme ( bakteriologi )
Tidak mengandung kuman maupun bakteri terutama bakteri patogen.
Kebutuhan air sanitasi untuk pabrik ini adalah untuk :
=
0,1 m3 / hari
=
18 m3 / hari
- Keperluan laboratorium
=
10 m3 / hari
- Untuk menyiram kebun dan kebersihan pabrik
=
5 m3 / hari
- Cadangan dan lain-lain
=
10 m3 / hari
=
43 m3 / hari
- Karyawan, asumsi kebutuhan air untuk karyawan
=
0,1 liter/hari per orang x
Total kebutuhan air sanitasi
180
+
2.2. Air Proses
Pada pabrik asam asetat idak membutuhkan air proses untuk proses produksi.
2.3. Air Umpan Boiler (boiler feed water)
Air ini dipergunakan untuk menghasilkan steam didalam boiler. Air boiler
harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat, karena kelangsungan operasi sangat
tergantung pada kondisi air umpannya.
Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi antara lain :
a.
Bebas dari zat penyebab korosi seperti asam dan gas-gas terlarut.
b.
Bebas dari zat penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan air yang tinggi dan bi
asanya berupa garam-garam karbonat dan silika.
c.
Bebas dari zat peyebab timbulnya buih ( busa ) seperti zat-zat organik, anorganik
dan minyak.
d.
Kandungan logam dan impuritis seminimal mungkin.
Kebutuhan air untuk umpan Boiler
=
6729,2514lb / jam
=
6,7731m3 / jam
=
162,5535m3 / hari
2.4. Air Pendingin
Kebutuhan air pendingin untuk pabrik :
No
Nama Alat
Air ( kg / hari )
1Kondensor reaktor
1361148,4976
2Kondensor Destilasi
3920,348041
3Cooler larutan formiat
96701,97525
4Cooler asam asetat
222784,559
Total
Total kebutuhan air pendingin
=
Densitas air
=
Volume air pendingin
=
1684555,3799
1684555,380kg / hari
1000kg / m3
Massa/densitas
1684,56m3 / hari
=
Dianggap kehilangan air pada waktu sirkulasi 10% dari total air pendingin.Sehingga sirkulasi
air pendingin adalah 90%.
Air yang disirkulasi
=
90%
=
1516,0998
x
1684,5554
m3/hari
Air yang harus ditambahkan sebagai make up water :
=
10% x
1684,5554
=
168,4555
m3 / hari
Jadi, total kebutuhan air (disirkulasi) sebesar :
1516,0998
x
264,17
=
=
278,1306
gpm
24 x
60
T air masuk cooling tower ( T1 )
=
45 oC
=
113 oF
oF
T air keluar cooling tower ( T2 )
=
25 oC
=
77
Diambil kondisi 70% relative humidity 25oC.
T wet bulb = Twb =
68 oF
Temperature approach
= T2 - Twb
oF
= 113
68
=
45
Temperature range
=
T1 - T2
oF
= 113
77
=
36
Dengan dasar perhitungan dari hal. 3 -795(Perry 6.ed.1984), diperoleh :
Tinggi cooling tower
=
35 ft
Jumlah deck
=
12 buah
Lebar cooling tower
=
12 ft
Kecepatan angin
=
3 mil / jam
Gpm x W
L =
hal. 3 -795(Perry 6.ed.1984)
C x 12 x CW x CH
dengan :
L
=
panjang cooling tower, ft
W
=
wind convection factor.
C
=
konsentrasi air / ft2 cooling.
CW
=
wet bulb correction factor.
diperoleh :
W
=
1
fig.56, hal.3-794 (Perry 6.ed.1984)
CW
=
1,4
fig.56, hal.3-794 (Perry 6.ed.1984)
C
=
2
fig.56, hal.3-794 (Perry 6.ed.1984)
CH
=
1,25
fig.56, hal.3-794 (Perry 6.ed.1984)
Maka dapat diperoleh :
278,1306 x
1
L =
2
x
12
x
1,4
x
1,25
=
6,6222 ft
Spesifikasi :
Nama
:
Cooling
Tower
Tipe
:
Cross Flow Induced Draft Cooling Tower.
Tinggi
:
35 ft
Panjang
:
6,6222 ft
Jumlah deck
:
12 buah
Bahan konstruksi :
Jumla
h
:
Kayu
jati
1 buah
3. Unit pengolahan air ( water treatment)
Air untuk keperluan industri harus terbebas dari kontaminan-kontaminan yang
merupakan faktor penyebab terbentuknya endapan, korosi pada logam, kerusakan pada
struktur penahan pada menara pendingin, serta membentuk buih. Untuk mengtasi
masalah ini maka dari sumber air tetap memerlukan pengolahan sebelum digubakan.
Adapun pengolahan yang dilakukan sebagai berikut :
1. proses pegolahan air sungai :
Air sungai dipompokan ke bak terlebih dahulu yang sebelumnya di lakukan
penyaringan dengan cara memasang serat kayu agar kotoran bersifat makro tidak ikut
masuk dalam bak koagulasi. Selanjutnya air sungai dipompakan ke koagulasi tank dengan
penambahan koagulan Al2(so4)3 yang bertujuan untuk menguraikan partikel-partikel kotor
yang terkandung pada air sungai. Kemudian air sungai tersebut mengalir ke flokulasi tank
dimana dilakukan penambahan PAC yang bertujuan untuk menggumpalkan partikel yang
telah terurai pada koagulasi tank menjadi gumpalan (flok). Setelah proses tersebut menuju
ke clarifier ini sehingga pemisahan antara air besih dan juga flok yang terbentuk pada
proses flokulasi. Kemudian air bersih di tampung sementara pada bak penampung air
Air bersih selanjutnya dipompakan melewati sand filter untuk dilakukan
penyaringan kotoran yang masih terikat oleh air. Air yang kelurar ditampung ke bak
penampung air. Air yang sudah ditampung dipompakan ke bak penampung air sanitasi
dengan penambahan kaporit untuk membebaskan dari kuman. Selanjutnya air dapat
dimanfaatkan sesuai kebutuhan
tuhan. Dari perincian di atas, dapat di simpulkan kebutuhan air dalam pabrik adalah :
-
Air umpan boiler
=
162,5535m3 / hari
-
Air pendingin
=
1684,555m3 / hari
-
Air sanitasi
=
43,0000m3 / hari
=
1890,109m3 / hari
Total
1890,109m3 / hari
Total air yang harus disupply dari water treatment =
Untuk faktor keamanan maka direncanakan kebutuhan air sungai 10% lebih besar sehingga
jumlah air sungai yang di butuhkan adalah :
Total kebutuhan air sungai
=
1,1
x
=
1,1
x
kebutuhan normal
1890,109
=
2079,120m3 / hari
=
86,6300m3 / jam
=
86069,62kg / jam
m3 / hari
VIII.3.1. Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air
1. Bak Penampung Air Sungai
Fungsi :
Menampung air sungai sebelum diproses menjadi air bersih.
Tipe
Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton.
:
86,6300m3 / jam
Rate volumetrik
:
Ditentukan
: Waktu tinggal =
Volume bak penampung
1223,0116
=
(2X)
1223,0116
=
30X3
X
=
Panjang =
2X m =
5
x
3,4417
=
17,208
m
Lebar
=
3X m =
3
x
3,4417
=
10,325
m
Tinggi
=
5X m =
2
x
3,4417
=
6,8833
m
12 jam
1039,5599 m3
Volume air total
:
Dimisalkan
: Panjang
=
(5X) m
Lebar
=
(3X) m
Tinggi
=
(2X) m
= Panjang x Lebar x Tinggi
x
(3X)
Check volume :
=
1039,560
/
=
1223,012 m3
85%
= 17,2084
=
x
(5X)
3,4417
Volume bak = Panjang x Lebar x Tinggi
Volume bak penampung ( direncanakan 85% terisi air ) :
x
10,3250
x
1223,0116m3 ( memenuhi )
6,8833
Spesifikasi :
Fungsi
:
Kapasitas
:
Bentuk
:
Empat persegi panjang terbuka.
Ukuran
:
Panjang
=
17,208m
Lebar
=
10,325m
Tinggi
=
6,883m
Bahan konstruksi
:
Jumlah
:
Menampung air sungai
1223,0116m3
Beton
1 buah
2. Bak Koagulasi
Fungsi :
Tempat terjadinya penguraian partikel dan kontaminan air sungai dengan penamba
han Al2(SO4)
Tipe
:
Terbuat dari beton dan dilengkapi pengaduk.
Perhitungan :
86,6300
m3/jam =
Rate volumetrik
=
Kelarutan Alum
=
20mg / liter
Kebutuhan Alum
=
20
=
x
86629,99
1732,5998kg/jam
=
Volume alum
liter / jam
1732599,8241mg / jam
=
ρ alum
86629,991
13722190,607kg/tahun(330 hari )
=
1,1293kg/L
1732,5998
=
=
1534,22459
liter/jam
1,1293
=
Waktu tinggal
=
Volume air dan alum =
m3/jam
1,5342
0,5 jam
(
86,6300
=
+
1,5 ) m3/jam
x
0,5 jam
m3
44,0821
Dirancang tangki berbentuk silinder dan 85% dari tangki terisi air, maka :
Volume tangki
=
44,0821
85%
=
51,861
m3
Jumlah tangki yang
digunakan =
Volume tangki =
π
x
1
buah
D2
x
H
x
D2
x
4
Asumsi :
H
= D
Volume tangki =
3,14
D
4
=
0,785 D3
D
=
4,0426 m
H
=
1
51,861
x
Tinggi cairan didalam tangki
4,0426
=
π
=
x
4,0426
D2
m
x
H
4
44,0821
=
3,14
2
x
4
H
=
3,4362 m
4,0
x
H
Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade dengan perbandingan diamemeter impeler dan diameter tangki
(T/D) = 0,3
Diameter impeler (Da) = 1/3 diameter tangki
ρ air
=
1000
kg/m3
μ air
=
0,8cp
=
NRe
=
ρ x D2 x N
0,00084
1000
=
=
0,3333
=
1,348
x
4,043
m
kg/m.s
x
2
1,348
μ
x
0,1667
0,00084
=
360354,2525
Dari figure 3.4-4(Geankoplis.1984)
diketahui nilai Np pada Nre
=
476186,8186
x
0,1667
adalah :
Np
x
1,348
=
Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk :
P = Np x r x N3x T5
=
20
x
1000
=
743,67watt
=
0,9973Hp
Jika efisiensi motor 80%, maka :
P =
0,9973
=
1,2466
=
1,25
Hp
0,8
Dipilih motor
Hp
3
5
20
Spesifikasi koagulasi tank
Fungsi
: Sebagai tempat terjadinya koagulasi serta flokulasi
Kapasitas
:
51,8613 m3
Jumlah
:
1 buah
Bentuk
: Silinder
Ukuran bak
: Diameter
=
4,0426
m
Tinggi
=
4,0426
m
Motor penggerak
:
1,25
Bahan
: Beton
Hp
3. Bak Flokulasi
Fungsi : Tempat terjadinya penggumpalan partikel dan kontaminan air sungai menjadi flok
dengan penambahan PAC
Tipe : Terbuat dari beton dan dilengkapi pengaduk.
Perhitungan :
Rate volumetrik
Kelarutan PAC
=
=
Kebutuhan PAC
=
=
=
ρ PAC
Volume alum
=
=
=
Waktu tinggal
=
Volume air dan alum
=
4,0426 m3/jam =
28mg / liter
4042,573
liter / jam
28 x
4042,57
113192,0577mg / jam
113,1921kg/jam
896481,097kg/tahun(330 hari )
1,0290kg/L
113,1921
= 110,0019997
liter/jam
1,0290
=
0,1100
m3/jam
0,5 jam
(
4,0426
+
0,1100
) m3/jam x
=
2,0763
m3
Dirancang tangki berbentuk silinder dan 85% dari tangki terisi air, maka :
2,0763
Volume tangki =
=
2,443
m3
85%
Jumlah tangki yang digunakan =
π
Volume tangki =
x
4
1
D2
buah
x
H
0,5
jam
Asumsi :
H
Volume tangki
= D
=
3,14
x
D2
x
D
4
=
0,785 D3
D
=
1,4599 m
H
=
1
2,443
x
Tinggi cairan didalam tangki
1,4599
=
π
=
x
1,4599
D2
x
m
H
4
2,0763
=
3,14
2
x
4
H
=
1,2409 m
1,5
x
H
Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade dengan perbandingan
diameter
impeller dengan diameter tangki (T/D)
=
0,3
Diameter impeler (Da) = 1/3 diameter tangki =
0,3333
=
0,487
ρ air
=
1000 kg/m3
μ air
= 0,8cp =
0,00084 kg/m.s
2
1000
x
0,487
NRe = ρ x D2 x N =
μ
0,00084
=
46998,0432
Dari figure 3.4-4(Geankoplis.1984)
diketahui nilai Np pada
Nre
=
476186,8186 adalah :
x
m
x
1,460
SPESIFIKASI TANGKI FLOKULASI
0,1667
Np
=
Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk :
20
Fungsi
Kapasitas
Jumlah
Bentuk
Ukuran bak
:
:
:
:
:
Motor
penggerak
Bahan
: 1,25 Hp
: Beton
P = Np x r x N3x T5
=
20 x
1000
=
743,67watt
=
0,9973Hp
x
0,1667
Jika efisiensi motor 80%, maka :
P =
0,9973 =
0,8
Dipilih motor
=
1,2466
1,25
Hp
Hp
3
x
0,487
5
Sebagai tempat terjadinya koagulasi
serta flokulasi
2,4427 m3
1 buah
Silinder
Diametr = 1,4599 m
Tinggi = 1,4599 m
3. Clarifier
Fungsi
= Tempat pemisahan antara flok / padatan dengan air bersih
Waktu tinggal
=
2 jam
Rate volumetrik
=
86,6300 m3/jam
Volume air
=
86,6300
Direncanakan volume tangki
Volume tangki
Volume tangki
=
Spesifikasi :
x
=
=
=
173,2600
m
Volume air
D2
x
x
:
H
Volume tangki
: Silinder
Diameter
:
6,0433m
Tinggi
:
6,0433m
Bahan
: Carbon Steel
Jumlah
:
= D
=
3,14
x
D2
x
D
4
173,260
Bentuk
H
4
Asumsi
Fungsi
Sebagai tempat terjadinya koagulasi serta
: flokulasi
m3
173,260
π
2
3
D3
=
0,785
D
=
6,0433 m
H
=
1
x
6,0433
m
=
6,0433 m
1 buah
5. Bak Penampung dari clarifier
Fungsi :
Menampung air sungai bersih dari clarifier
Tipe
Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton.
:
Check volume :
86,6300m3 / jam
Rate volumetrik
:
Ditentukan
: Waktu tinggal
=
Volume air total
:
m3
Dimisalkan
: Panjang
=
(5X )m
Lebar
Tinggi
:
=
(3X) m
=
(2X )m
1039,5599
Volume bak
12 jam
=
1039,560
/
=
1223,012 m3
17,2084
85%
=
(2X)
1223,0116
=
30X3
X
=
10,3250
x
( memenuhi )
Spesifikasi :
Fungsi
: Menampung air sungai
Kapasitas
:
Bentuk
: Empat persegi panjang terbuka.
Ukuran
: Panjang
=
17,208m
Lebar
=
10,325m
Tinggi
=
6,883m
Volume bak penampung = Panjang x Lebar x Tinggi
1223,0116
x
1223,0116m3
=
Volume bak penampung ( direncanakan 85% terisi air ) :
=
= Panjang x Lebar x Tinggi
x
(3X)
x
(5X)
3,4417
Panjang =
5X m
=
5
x
3,4417
=
17,208
m
Lebar
=
3X m
=
3
x
3,4417
=
10,325
m
Tinggi
=
2X m
=
2
x
3,4417
=
6,8833
m
1223,0116m3
Bahan konstruksi
: Beton
Jumlah
:
1 buah
6,8833
6. Sand Filter
Fungsi
: Menyaring kotoran yang tersuspensi dalam air dengan menggunakan pe
nyaring
Rate volumetrik
:
Waktu filtrasi
:
Jumlah flok
Volume air
86,6300m3/jam
15 menit
=
10%
=
10%
x
86,6300
=
86,6300
-
8,6630
=
dari debit air yang masuk
Rate filtrasi
:
12gpm/ft2
=
19,4917
m3/jam
=
85,8287
gpm
(perry
ed 6 )
85,8287
Luas penampang bed :
8,6630 m3/jam
m3/jam
77,9670
Volume air yang ditampung
=
=
7,1524
ft2
4
x
12
Diameter bed
:
4xA
0,5
=
π
7,1524
3,14
=
3,0185
m
0,5
Tinggi lapisan dalam kolom, diasumsikan :
Spesifikasi :
Lapisan Gravel
=
0,3 m
Lapisan Pasir
=
0,7 m
Tinggi Air
=
3
Tinggi lapisan
=
4,0 m
m
Kenaikan akibat back wash
=
=
Tinggi total
lapisan
25%
25%
Fungsi
Menyaring air dari bak penampung air
: bersih
Kapasitas
:
Bentuk
: Bejana tegak
Diameter
:
3,0185m
Tinggi
:
5,0600m
77,9670m3 / jam
dari tinggi lapisan
x
4
=
1
m
tinggi bed + tinggi fluidisasi + tingggi bagian atas pipa + tinggi
= bagi
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA - 283 grade P
an untuk pipa
Jumlah
=
4
+
=
5,0600 m
1
+
0,03
+
0,03
:
1 buah
7. Bak Penampung Air Bersih
Fungsi :
Menampung air dari Sand Filter.
Tipe
Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton.
:
Check volume :
Volume bak = Panjang x Lebar x Tinggi
86,6300m3 / jam
Rate volumetrik
:
Ditentukan
: Waktu tinggal
=
Volume air total
:
m3
Dimisalkan
: Panjang
1039,5599
Lebar
Tinggi
:
= 17,2084
12 jam
(5X )m
=
(3X) m
=
1039,560
/
=
1223,012 m3
x
( memenuhi )
Spesifikasi :
Fungsi
: Menampung air sungai
Kapasitas
:
Bentuk
: Empat persegi panjang terbuka.
Ukuran
: Panjang
=
17,208m
Lebar
=
10,325m
Tinggi
=
6,883m
(2X )m
Volume bak penampung ( direncanakan 85% terisi air ) :
=
10,3250
1223,0116m3
=
=
x
85%
1223,0116m3
Volume bak penampung = Panjang x Lebar x Tinggi
1223,0116
=
(2X)
1223,0116
=
30X3
X
=
x
(3X)
x
(5
3,4417
Panjang =
5X m
=
5
x
3,4417
=
17,208
m
Lebar
=
3X m
=
3
x
3,4417
=
10,325
m
Tinggi
=
2X m
=
2
x
3,4417
=
6,8833
m
Bahan
konstruksi
: Beton
Jumlah
:
1 buah
6,8833
8. Kation Exchanger
Fungsi
:
Mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam-garam Ca2+.
Kandungan CaCO3 dari water treatment masih sekitar 5 grain / gallon ( Kirkothmer.1965). Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin zeolith bentuk granular
agar sesuai dengan syarat air boiler.
Kandungan CaCO3
=
Jumlah air yang diproses
Jumlah CaCO3 dalam air
=
=
=
=
5
grain/gal =
0,325
gr/gal
( 1 grain = 0,000065 kg )
162,5535
m3 =
0,325
x
42947
13957,658 gr
42946,640
gallon
Dipilih bahan pelunak :
Zeolith dengan exchanger capacity
=
1,4 ek / kg CaCO3 (Perry 6ed.1984 )
Na-Zeolith diharapkan mampu menukar semua ion Ca2+.
gram
ek ( ekuivalen ) =
( Underwood.1974)
Berat Ekuivalen
BM
Berat Ekuivalen =
( Underwood.1974 )
Elektron
Untuk CaCO3, 1 mol Ca melepas 2 elektron Ca2+, sehingga elektron =
BM CaCO3
Berat Zeolith
100
100
=
=
50 gr / ek
2
= ek x Berat Ekuivalen =
Kapasitas Zeolith
Jumlah CaCO
=
=
Berat Ekuivalen
2
=
70 gr / kg
13957,6579
gr
1,4
=
x
50
13,9577
=
70
kg
gr
Cara Kerja :
Air dilewatkan pada kation exchanger yang berisi resin sehingga ion positif tertukar dengan
resin.
Kebutuhan Zeolith
=
70
x
ρ Zeolith
=
1 kg / liter
Volume Zeolith
=
0,9770
13,9577
=
977,04gr
=
0,9770kg
( Perry 6ed.1984 )
/
Volume total
=
162,554
+
Rate volumetrik
=
162,555 m3/hari
0,95
=
1,0285
liter
=
0,0010
m3
0,0010
=
=
162,55
6,7731
m3/jam
Air mengisi 85 % volume tangki, maka volume tangki :
Vt
=
6,7731
/
0,85
=
7,9684
cuft
Tangki kation berbentuk silinder dengan dimension ratio ; H
Volume
=
π
x
D2
x
H
x
D2
x
4
7,9684
=
3,14
4
Jumlah
D
=
1,6918
m
H
=
3,3836
m
=
1 buah
2D
=
m3
2D
Regenerasi Zeolith
=
4 dalam 1 tahun
Regenerasi Zeolith dilakukan dengan larutan HCl 33%
R - H + MX
R - M + HX
Dimana :
R-H
=
Resin kation.
MX
=
Mineral yang terkandung dalam air
R-M
=
Resin yang mineral kation.
HX
=
Asam mineral yang terbentuk setelah air melewati resin kation.
Contoh mineral kation ( M+ )
=
Ca+, Mg+, dan sebagainya.
Contoh rumus mineral ( MX )
=
CaSO4, CaO3, MgCO3
Contoh asam mineral ( HX )
=
HCl, H2SO4, H2CO3, dan sebagainya.
Regenerasi dilakukan 4 kali setahun, kebutuhan HCl tiap regenerasi =
ton /regenerasi
Maka kebutuhan HCl
Dengan ρ HCl =
=
4
x
1,92
=
7,680 ton/tahun
=
7680
kg / tahun.
( Perry 6ed.1984)
1,1509 kg / liter
Maka volume HCl yang dibutuhkan selama 1 tahun adalah :
Volume
=
7680
=
/
6673,0385
:
1,1509
liter
=
6,6730
m3
HCl mengisi 80 % volume tangki, maka volume tangki :
Vt
=
6,6730
/
0,80
=
8,3413
m3
1,92
Tangki kation berbentuk silinder dengan dimension ratio
Volume
=
π
x
D2
x
H
x
D2
x
H =
2D
4
3,14
8,3413
=
2D
4
D
=
1,7710 m
H
=
3,5420 m
Spesifikasi kation exchanger :
Fungsi :
Mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam-garam Ca2+.
Tipe
Silinder dengan tutup atas bawah
:
Diameter
:
1,7710
m
Tinggi
:
3,5420
m
Jumlah
:
1 buah
Bahan konstruksi
: Stainless Steel Plate Type 316
8. Anion Exchanger
Fungsi : Mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam-garam CO3.
Kandungan CaCO3 dari water treatment masih sekitar 5 grain / gallon ( Kirk-
Othmer.1984 ). Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin Amino Poly Styrene
bentuk granular, agar sesuai dengan syarat air boiler.
Kandungan CaCO3
= 5 grain/gal =
0,325
gr/gal
= ( 1 grain = 0,000065 kg )
Jumlah air yang diproses
=
162,5535 m3
=
42946,6397 gallon
Jumlah CaCO3 dalam air
=
0,325
x
42946,63974
=
13957,6579 gr
Dipilih bahan pelunak
:
APS dengan exchanger
capacity
=
5,5ek / kg CaCO3
( Perry 6ed.1984)
Amino Poly Styrene diharapkan mampu menukar semua ion CO32gram
ek ( ekuivalen ) =
( Underwood.1974)
Berat Ekuivalen
BM
Berat Ekuivalen =
( Underwood.1974 )
Elektron
Untuk CaCO3, 1 mol CO3 melepas 2 elektron CO3-2, sehingga jumlah elektron = 2
BM CaCO3
=
100
100
Berat Ekuivalen =
=
50 gr / ek
2
Berat APS
= ek x Berat Ekuivalen =
5,5
x 50
=
275 gr
Kapasitas APS
= 275 gr/kg CaCO3
Jumlah CaCO3
=
13957,6579 gr
= 13,9577 kg
Cara Kerja :
Air dilewatkan pada anion exchanger yang berisi resin sehingga ion negatif tertukar dengan
resin.
Kebutuhan APS
ρ APS
=
=
275 x
13,9577
=
3838,3559
gr
=
3,8384
kg
( Perry 6ed .1984 )
0,7 kg / liter
Volume Zeolith
=
3,8384
/
Volume total
=
162,554
+
Rate volumetrik
=
162,559 m3/hari
0,67
=
5,7289 liter
=
0,0057 m3
0,0057
=
=
162,5592
6,7733 m3/jam
Air mengisi 80 % volume tangki, maka volume tangki :
Vt
=
6,7733
/
0,85
=
7,9686
Tangki kation berbentuk silinder dengan dimension ratio ; H =
Volume
=
π
x
D2
x
H
x
D2
x
4
7,9686
=
3,14
4
D
=
1,6918
H
=
3,3837 m
m
2D
cuft
2D
m3
Regenerasi Amino Poly Styrene
=
4 kali dalam 1 tahun
Regenerasi APS dilakukan dengan larutan NaOH 40%
R - OH + HX
R - X + H2O
R - OH = Resin anion.
R-X
=
Resindalam kondisi mengikat anion.
Regenerasi dilakukan 4 kali setahun, kebutuhan NaOH tiap regenerasi adalah
ton /regenerasi
Maka kebutuhan NaOH
=
4
x
1,3
=
5,2 ton/tahun
=
5200 kg/tahun
ρ NaOH
= 1,4232 kg/liter
( Perry 6ed.1984)
Maka volume NaOH yang dibutuhkan selama 1 tahun =
=
5200
V NaOH =
=
3653,738
liter
3,6537
1,4232
NaOH mengisi 80 % volume tangki, maka volume tangki :
Vt =
3,6537
/ 0,8
=
4,5672 m3
Tangki kation berbentuk silinder dengan dimension ratio ;
π
Volume
=
x D2
x
H
4
3,14
4,5672
=
x
D2
x 2D
4
D = 0,9697 m
H = 1,9394 m
H = 2D
1,3
m3
Spesifikasi anion exchanger :
Fungsi
: Mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam-garam CO3.
Tipe
Silinder dengan tutup atas dan
: bawah
Jumlah
:
1 buah
Diameter
:
0,9697 m3
Kapasitas
:
4,5672 m3
Tinggi
:
1,9394 m3
Bahan
konstruksi
: Stainless Steel Plate Type 316
9. Bak Penampung Air Umpan Boiler
Fungsi
: Menampung air dari tangki kation-anion exchanger yang selanjutnya diguna
kan sebagai air umpan boiler.
Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton.
Rate volumetrik
Ditentukan
: 162,554 m3/ hari =
:Waktu tinggal
=
6,7731
12 jam
m3/ jam
Volume air total
: 81,2768 m3
Digunakan
: 1 buah bak
Volume air dalam bak
:
81,2768 m3
Dimisalkan
:Panjang
Lebar
Tinggi
:
=
=
(5X) m
(3X) m
=
(2X) m
Volume bak penampung ( direncanakan 85% terisi air ) :
=
81,2768
/
85%
3
=
95,6197 m
Volume bak penampung
95,6197
95,6197
X
Panjang =
Lebar
=
Tinggi =
5 Xm
3 Xm
2 Xm
=
=
=
=
=
=
=
5
3
2
Panjang x Lebar x Tinggi
2X
x
2X
3
4X
2,8807
x
x
x
2,8807
2,8807
2,8807
=
=
=
x
14,403
8,6421
5,7614
1X
m
m
m
Check volume :
Volume bak
= Panjang x lebar x tinggi
=
14,4034
x
8,6421
=
717,148 m3 ( memenuhi )
x
5,7614
Spesifikasi :
Fungsi
:
Menampung air dari tangki kation-anion exchanger
yang selanjutnya digunakan sebagai air umpan boiler.
95,6197m3
Kapasitas
:
Bentuk
:
Empat persegi panjang terbuka.
Ukuran
:
Panjang
=
14,4034 m
Lebar
=
8,6421 m
Tinggi
=
5,7614 m
Bahan konstruksi:
Jumlah
:
Beton
1 buah
10. Bak Penampung Air Pendingin
Fungsi
: Menampung air dari cooling tower untuk pendingin
Tipe
: Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton.
Rate volumetrik
: 1684,56 m3/ hari
=
70,1898 m3/ jam
Ditentukan
:
Waktu tinggal
=
12
jam
Volume air total
:
842,2777
m3
Digunakan
:
1 buah bak
Volume air dalam bak :
842,2777
m3
Dimisalkan
: Panjang
=
5X m
Lebar
=
3X m
Tinggi
:
=
2X m
Volume bak penampung ( direncanakan 85% terisi air ) :
=
842,2777
/
85%
=
990,9149 m3
Volume bak penampung
= Panjang x lebar x tinggi
990,9149
=
5X
x
3X
x
990,9149 =
4X3
X =
6,2805
Panjang =
5X m =
5
x
6,2805
=
31,402
Lebar
=
3X m =
3
x
6,2805
=
18,841
Tinggi
=
2X m =
2
x
6,2805
=
12,561
Check volume :
Volume bak = Panjang x lebar x tinggi
=
31,4023
x
18,8414
x
3
=
7431,8620 m
( memenuhi )
2X
m
m
m
12,5609
Spesifikasi :
Fungsi
:
Menampung air dari tangki kation-anion exchanger
yang selanjutnya digunakan sebagai air umpan boiler.
:
Bentuk
:
Empat persegi panjang terbuka.
Ukuran
:
Panjang
=
31,4023 m
Lebar
=
18,8414 m
Tinggi
=
12,5609 m
Bahan
konstruksi
:
Jumlah
:
990,9149
m3
Kapasitas
Beton
1 buah
3.2. Perhitungan Pompa-Pompa
1. Pompa Air Sungai
Fungsi
:
Mengalirkan bahan dari sungai ke bak penampung air sungai
Tipe
:
Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan
:
Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah.
Perhitungan :
ρ air
=
Bahan masuk =
Rate volumetrik (qf)
62,0240 lb/cuft
86069,6203
=
kg/ jam =
52,7176
m/ρ
=
52,7176
/
=
0,8500
cuft/dt
62,0240
lb/dt
Asumsi aliran turbulen :
Di optimum untuk aliran turbulen, Nre > 2100, digunakan persamaan :
Dari (Peters & Timmerhaus 4 ed.1968), didapatkan :
Diameter Optimum =
3,9 x
qf 0,45
x
ρ0,13
dengan : qf =
fluid flow rate
;
cuft/dt (cfs )
ρ =
fluid density
;
lb/cuft
0,45
Diameter Optimum =
3,9
x
0,850
x
62,024
=
6,1991
in
Dipilih pipa
8 in, sch
40
(Geankoplis.1976)
OD =
8,625 in
ID
=
7,981 in
=
0,6651
ft
2
A
=
0,3474 ft
Kecepatan linier
= qf/A
=
0,850
/
0,3474
=
2,45
μ =
0,00056
lb/ft dt
DVρ
0,6651
x
2,45
x
62,0240
NRe =
=
μ
0,00056
=
180587,4855
>
2100
( asumsi benar )
Dipiih pipa Commercial steel =
e
=0,00085
e / D = 0,0013
f
=0,0210
( Geankoplis Fig. 2.10-3, hal 88 )
Digunakan persamaan Bernoully :
ΔP
g
ΔV2
+ ΔZ
+
+
Σ F = - Wf
ρ
gc
2α x gc
Perhitungan friksi berdasarkan Peters & Timmerhaus, 4ed T.1, hal.484
Taksiran panjang pipa lurus
=
150
o
3 elbow 90
=
3
x
32
x
0,6651
=
63,848
1 globe valve
=
1
x
300
x
0,6651
=
199,5250
1 gate valve
=
1
x
7
x
0,6651
=
4,6556
Panjang total pipa
= 150 +
63,85
+
199,5250
+
4,6556
=
418,029 ft
0,13
ft/dt
ft
ft
ft
ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
2f x V2 x Le
Tabel 1,hal 484(Peters & Timmerhaus4 ed.1968)
F1 =
gc x D
2
2 x
0,0210
x
2,447
x
418,03
=
32,2
x
0,6651
=
4,91
ft . Lbf/lbm
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
K x V2
K=
0,5A tangki > A pipa
F2 =
2 x α x gc
hal 184(Peters & Timmerhaus4 ed.1968)
0,5 x
2,45 2
=
α=
1
untuk aliran turbulen
2 x
1
x
32,2
=
0,0465 ft . Lbf/lbm
3. Friksi karena enlargement ( ekspansi ) dari pipa ke tangki
V2
ΔV22 - ΔV12
α=
1 untuk aliran turbulen
F3 =
2 x a x gc
=
2 x a x gc
2
2
2,4
0
ft . lbf
=
= 0,0929
2 x
1
x
32,2
lbm
( V1 <<<< V2, maka V1 dianggap = 0
)
ΣF
= F1 + F2 +
F3
=
4,91
+
0,0465
+
0,0929
=
5,0469
ft . lbf
lbm
P1 =
1atm =
14,7 psi =
14,7 x
144
= 2116,8 lbf / ft2
P2 =
1atm =
14,7 psi =
14,7 x
144
= 2116,8 lbf / ft2
ΔP
lbf / ft2
ft . lbf
ΔP = P2 - P1 = 0
lbf / ft2;
=
0
=
0
ρ
lbm /cuft
lbm
2
2
V
2,4466
ft . lbf
=
=
0,0929
2 x α x gc
2
x
1
x
32,2
lbm
ΔZ =
Z2 - Z1
=
30ft
Persamaan Bernoully :
ΔP
+
g
ΔZ
ρ
0
ΔV2
+
Σ F = - Wf
+
5
2α x gc
gc
+
+
30
+
0,1
35,140
-
Wf =
hp
35,140
=
-
Wf
=
-
Wf
ft . Lbf/lbm
-Wf x flowrate ( cuft/dt) x ρ
=
550
35,14
=
x
0,850
x
62,0240
=
3,4
Hp
550
Kapasitas =
0,850
Effisiensi pompa
Bhp
=
x
68%
hp
=
=
ef.pompa
Effisiensi motor
Power motor
=
=
7,4810
x
60 =
381,5110
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
3,4
=
5,0
0,6800
88%
Bhp
ef. motor
=
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
4,9532
0,8800
=
5,6286
Hp
Hp
gpm
Spesifikasi :
Fungsi
: Mengalirkan bahan dari sungai ke bak penampung air
Tipe
: Centrifugal Pump
Bahan
: Commercial Steel
Rate volumetrik
: 0,8500
cuft/dt
Total Dynamic Head
: 35,14
ft.lbf/ lbm
Effisiensi motor
: 88%
Power
:
Jumlah
:
5,6 Hp
1
buah
2. Pompa Bak Koagulasi
Fungsi
:
Mengalirkan bahan dari bak penampung air sungai ke koagulasi tank
Tipe
:
Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan
:
Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah.
Perhitungan :
ρ air
=
62,024
Bahan masuk =
lb/cuft
86069,6203
Rate volumetrik (qf)
kg/ jam =
=
m/ρ
=
52,7176
/
=
0,8500
cuft/dt
52,718 lb/dt
62,0240
Asumsi aliran turbulen :
Di optimum untuk aliran turbulen, Nre > 2100, digunakan persamaan :
Dari (Peters & Timmerhaus 4 ed.1968), didapatkan :
Diameter Optimum
Dimana : qf =
ρ =
=
qf
0,45
x
fluid flow rate
;
cuft/dt (cfs )
fluid density
;
lb/cuft
Diameter Optimum
=
=
Dipilih pipa
3,9 x
3,9 x
6,1991
6 in, sch
OD
=
6,625 in
ID
=
6,065 in
A
=
0,2006 ft2
40
=
0,8500
0,5
in
(Geankoplis.1976)
0,5054
ft
ρ0,13
x
62,024
0,13
Kecepatan linier
μ =
= qf/A
0,00056
NRe =
DVρ
μ
=
=
0,8500
/
=
4,2371
ft/dt
0,2006
lb/ft dt
0,5054
x
4,2371
x
62,024
0,00056
=
237662,1549
>
2100
( asumsi benar )
Dipiih pipa Commercial steel =
e
=0,00085
e / D = 0,0017
f
(Geankoplis.1976)
=0,0235
Digunakan persamaan Bernoully :
ΔP
ρ
+ ΔZ
g
+
gc
ΔV2
2α x gc
+
Σ F = - Wf
Perhitungan friksi berdasarkan hal.484(Peters & Timmerhaus 4ed.1968)
Taksiran panjang pipa lurus
=
50
ft
-
3 elbow 90o
=
3
x
32
x
0,5054
=
48,52
ft
-
1 globe valve
=
1
x
300
x
0,5054
=
151,6250
ft
-
1 gate valve
=
1
x
7
x
0,5054
=
3,5379
ft
=
50
+
48,5
+
Panjang total pipa
=
253,6829
ft
151,625
+
3,5379
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F1 = 2f x V2 x Le
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
gc x D
=
2
x
0,0235
x
4,2371
32,2
=
13,1527
x
2
x
253,68
0,5054
ft . Lbf/lbm
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke
pipa
K x V2
K=
0,5A tangki > A pipa
F2 =
2 x α x gc
=
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
0,5 x
4,2371
2
1
x
= 0,1394
x
ft . lbf
lbm
2
α= 1
32,2
untuk aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ( ekspansi ) dari pipa ke tangki
V2
ΔV22 - ΔV12
F3 =
2 x a x gc
=
2 x a x gc
4,2371
=
2
2
x
1
2
0
x
=
α=
1 untuk aliran turbulen
ft . lbf
0,2788
32,2
lbm
( V1 <<<< V2, maka V1 dianggap = 0)
= F1
=
+
F2
13,153
=
+
+
F3
0,1394
+
0,2788
13,571 ft . Lbf/lbm
=
1atm =
14,7
psi
=
14,7
1atm =
14,7
psi
=
14,7
=
ΔP = P2 - P1 = 0
lbf / ft2;
ΔP
=
0
ρ
V2
2 x α x gc
ΔZ =
Z2 - Z1
2
x
=
2116,8
lbf / ft2
x
144
lbf / ft2
=
0
lbm /cuft
4,2371
=
144
2116,8lbf / ft2
=
=
x
1
x
35ft
lbm
2
=
32,2
ft . lbf
0,2788
ft . lbf
lbm
Persamaan Bernoully :
ΔP
+
ρ
0
Hp
g
ΔZ
ΔV2
+
Σ F = - Wf
2α x gc
gc
+
35
Wf =
+
+
0,2788
+
48,8496
ft . Lbf/lbm
13,5708
=
48,8496
-Wf x flowrate ( cuft/dt) x ρ
=
550
=
48,8496
x
0,8500
x
62,0240
550
=
4,6822
Hp
Kapasitas =
0,8500
Effisiensi pompa
=
BHP
x
57%
hp
=
=
ef. pompa
Effisiensi motor
Power motor
=
=
7,4810
x
60
=
381,5110
gpm
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
4,6822
=
8,2145
Hp
0,5700
84%
BHP
ef. motor
=
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
8,2145
0,8400
=
9,7791
Hp
=
9,8
Hp
Spesifikasi :
Fungsi
:
Mengalirkan bahan dari bak penampung air
sungai ke bak koagulasi-flokulasi
Tipe
:
Centrifugal Pump
Bahan
:
Commercial Steel
Rate volumetrik
:
0,8500
Total Dynamic Head
:
48,8496
Effisiensi motor
:
84%
Power
:
9,78
Jumlah
:
1 buah
cuft/dt
ft .
Lbf /
lbm
hp
3. Pompa Sand Filter
Fungsi
: Mengalirkan bahan dari bak penampung air jernih ke sand filter
Tipe
: Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan
Perhitungan :
ρ air
=
: Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah.
62,0240 lb/cuft
Bahan masuk =
77462,6582 kg/ jam =
Rate volumetrik (qf) =
m/ρ
=
=
47,4459
0,7650
47,4459
lb/detik
/ 62,0240
cuft/dt
Asumsi aliran turbulen :
Di optimum untuk aliran turbulen, Nre > 2100, digunakan persamaan :
Dari (Peters & Timmerhaus 4 ed.1968) pers 15 , didapatkan :
Diameter Optimum =
dengan : qf =
ρ =
3,9 x
0,45
qf
fluid flow rate ;
fluid density
;
x
ρ0,13
cuft/dt (cfs )
lb/cuft
0,5
Diameter Optimum = 3,9 x
0,7650
x
62,024 0,13
= 5,9120 in
Dipilih pipa 8 in, sch 40
App.A-5, hal.892(Geankoplis.1976)
OD
ID
A
=
=
=
8,625 in
7,981 in
0,3474 ft2
=
0,6651
ft
Kecepatan linier
μ =
= qf / A
0,00056
NRe =
DVρ
=
=
0,7650
/
=
2,2020
ft/dt
0,3474
lb/ft dt
0,6651
x
2,2020
μ
x
62,024
0,00056
=
162528,7369
>
2100
( asumsi benar )
Dipiih pipa Commercial steel =
e
=0,00085
e / D = 0,0013
f
(Geankoplis.1976)
=0,0211
Digunakan persamaan Bernoully :
ΔP
ρ
+ ΔZ
g
gc
ΔV2
+
+
2α x gc
Σ F = - Wf
Perhitungan friksi berdasarkan Peters & Timmerhaus, 4ed T.1, hal.484
Taksiran panjang pipa lurus
=
50
ft
-
3 elbow 90o
=
3
x
32
x
0,6651
=
63,848
ft
-
1 globe valve
=
1
x
300
x
0,6651
=
199,525
ft
-
1 gate valve
=
1
x
7
x
0,6651
=
4,6556
ft
=
50
+
63,848
Panjang total pipa
=
318,0286
ft
+
199,53
+
4,6556
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
2f x V2 x Le
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
F1 =
gc x D
2
2
x
0,0211
x
2,2020
x
318,03
=
32,2
x
0,6651
=
3,0385
ft . Lbf/lbm
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
K x V2
K=
0,5A tangki > A pipa
F2 =
2 x α x gc
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
0,5 x
2,2020 2
=
α=
1untuk aliran turbulen
2
x
1
x
32,2
ft . lbf
=
0,0376
lbm
3. Friksi karena enlargement ( ekspansi ) dari pipa ke tangki
V2
ΔV22 - ΔV12
α=
1 untuk aliran turbulen
F3 =
=
2 x a x gc
2 x a x gc
2
2
2,2020
0
ft . lbf
=
=
0,0753
2
x
1
x
32,2
lbm
( V1 <<<< V2, maka V1 dianggap = 0
)
ΣF
= F1 +
F2
+
F3
=
3,0385
+
0,0376
+
0,0753
ft . lbf
=
3,1515
lbm
P1 =
1atm
=
14,7
psi
= 14,7 x 144
=
2116,8
lbf / ft2
P2 =
1atm
=
14,7
psi
= 14,7 x 144
=
2116,8
lbf / ft2
ΔP
lbf / ft2
ft . lbf
ΔP = P2 - P1 = 0
lbf / ft2;
=
0
=
0
ρ
lbm /cuft
lbm
2
V2
2,2020
ft . lbf
=
=
0,0753
2 x α x gc
2
x
1
x
32,2
lbm
ΔZ =
Z2 - Z1
=
35ft
Persamaan Bernoully :
ΔP
ρ
0
-
ΔV2
+
+
35
+
=
+
Σ F = - Wf
+
3,1515
2α x gc
gc
Wf
Hp
g
+ ΔZ
0,0753
38,2268
=
38,2268
=
343,3599
ft . Lbf/lbm
-Wf x flowrate ( cuft/dt) x ρ
=
550
=
38,227
x
0,7650
x
62,0240
550
=
3,2976 Hp
Kapasitas =
0,7650
Effisiensi pompa
BHP
=
x
=
7,4810
65%
Hp
=
ef. pompa
Effisiensi motor
Power motor =
=
x
60
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
3,2976
=
5,0733
hp
0,6500
87%
BHP
ef. motor
=
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
5,0733
0,8700
=
5,831371
Hp
gpm
Spesifikasi :
Fungsi
: Mengalirkan bahan dari bak penampung air jernih ke
sand filter.
Tipe
: Centrifugal Pump
Bahan
: Commercial Steel
Rate volumetrik
: 0,7650
cuft/dt
Total Dynamic Head
: 38,2268
ft.lbf / lbm
Effisiensi motor
: 87,0%
Power
: 5,831
Jumlah
:
1 buah
Hp
4. Pompa Bak Penampung Air Sanitasi
Fungsi
Tipe
:
:
Mengalirkan bahan dari bak air bersih ke bak penampung air sanitasi
Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan :
Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah.
Perhitungan :
ρ air
= 62,0240 lb/cuft
Bahan masuk = 42721,8521 kg/ jam =
26,1671
m/ρ
Rate volumetrik (qf) =
=
26,1671
/ 62,0240
=
0,4219 cuft/detik
lb / detik
Asumsi aliran turbulen :
Di optimum untuk aliran turbulen, Nre > 2100, digunakan persamaan :
Dari (Peters & Timmerhaus 4 ed.1968) pers 15 , didapatkan :
Diameter Optimum = 3,9 x
qf
Dimana
:
qf = fluid flow rate ;
ρ = fluid density
;
0,45
x
ρ0,13
cuft/dt (cfs )
lb/cuft
0,5
Diameter Optimum = 3,9 x
0,4219
= 4,5231 in
Dipilih pipa 1 in, sch 40 (Geankoplis.1976)
OD = 1,315 in
ID = 1,049 in
=
0,0874 ft
A
= 0,0060 ft2
x
62
0,13
Kecepatan linier = Qf / A
= 0,4219
/
= 70,3145 ft/dt
μ =
0,00056 lb/ft dt
DVρ
0,0874
x
NRe =
=
μ
=
682157,3726
0,01
70,3145
0,00056
x
62,024
> 2100 ( asumsi benar )
Dipiih pipa Commercial steel :
e
=0,00085
e / D = 0,0100
f
= 0,0290
Digunakan persamaan Bernoully :
ΔP
g
ΔV2
+ ΔZ
+
+
ρ
gc
2α x gc
( Geankoplis Fig. 2.10-3, hal 88 )
Σ F = - Wf
Perhitungan friksi berdasarkan Peters & Timmerhaus, 4ed T.1, hal.484
Taksiran panjang pipa lurus
=
50
3 elbow 90o =
globe valve
1 =
gate valve
1 =
Panjang total
pipa
=
=
-
ft
3
x
32
x
0,0874
=
8,3920
ft
1
x
300
x
0,0874
=
26,225
ft
1
x
7
x
0,0874
=
0,6119
ft
+
0,6119
50 +
85,2289
8,3920
ft
+
26,225
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F1 =
2f x V2 x Le
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
gc x D
2
x
0,0290
x
70,3145
2
x
85,229
=
32,2
=
8682,7068
x
0,087
4
ft . lbf
lbm
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke
pipa
K x V2
F2 =
K=
2 x α x gc
=
0,5 x
2
=
x
38,386
70,3145
1
x
ft . lbf
lbm
2
0,5A tangki > A pipa
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
α=
1
untuk aliran turbulen
32,2
3. Friksi karena enlargement ( ekspansi ) dari pipa ke
tangki
V2
ΔV2 - ΔV1
2 x a x gc
=
2
2 x a x gc
70,315
2
x
2
1
0
x
2
α=
2
=
76,7723
32,2
untuk aliran
1 turbulen
ft . lbf
lbm
( V1 <<<< V2, maka V1 dianggap = 0)
F1 +
F2
8682,7
8797,9
+
+
F3
38,3861
+
76,77
23
ft . lbf
lbm
1 atm
=
14,7
psi
= 14,7 x 144
=
1 atm
=
14,7
psi
2116,8
= 14,7 x 144
=
ΔP = P2 - P1 = 0
lbf / ft2;
V2
ΔP
=
ρ
70,3145
=
2 x α x gc
Z2 - Z1
2
=
x
35ft
1
lbf/ft2
x
2116,8
lbf / ft2
0
lbm /cuft
2
3
2 =
,
2
lbf/ft2
=
0
ft . lbf
76,772
lbm
ft . lbf
lbm
Persamaan Bernoully :
ΔP
+ ΔZ
ρ
0
g
35 +
- Wf =
+
Σ F = - Wf
2α x gc
gc
+
ΔV2
+
76,7723
+
8797,865
=
8909,6375
ft . lbf
8909,6375
lbm
-Wf x flowrate ( cuft/dt) x ρ
Hp =
550
=
8909,6375
x
0,4219
x
62,0240
550
=
423,8903 Hp
Kapasitas = 0,4219
Effisiensi pompa
Bhp
x
=
70%
hp
=
7,4810
=
ef. pompa
Effisiensi motor
Power motor =
=
x
60
=
189,368
gpm
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
423,8903
=
605,5576
Hp
0,7000
80%
Bhp
ef. motor
=
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
605,558
0,8000
= 756,947 hp
=
0,6
Hp
Spesifikasi :
Fungsi
: Mengalirkan bahan dari bak air bersih ke bak penampung
air sanitasi.
Tipe
: Centrifugal Pump
Bahan
: Commercial Steel
Rate volumetrik
:
0,4219
cuft/dt
Total Dynamic Head
:
8909,64
ft . Lbf/ lbm
Effisiensi motor
:
80%
Power
:
Jumlah
:
0,6 hp
1 buah
5. Pompa ke ion Exchanger
Mengalirkan bahan dari bak penampung air bersih
Fungsi
:
ke
kation exchanger.
Tipe
:
Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan:
Perhitungan :
ρ air
=
Bahan
masuk
=
Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah.
62,0240
lb/cuft
6729,2514 kg/ jam =
Rate volumetrik (qf) =
=
=
m/ρ
4,1217
0,0665
4,1217
lb/dt
/ 62,0240
cuft/dt
Asumsi aliran turbulen :
Di optimum untuk aliran turbulen, Nre > 2100, digunakan persamaan :
Dari (Peters & Timmerhaus 4 ed.1968) pers 15 , didapatkan :
Diameter Optimum
=
3,9 x
qf 0,45
x
ρ0,13
dengan
:
qf = fluid flow rate ;
cuft/dt (cfs )
ρ = fluid density ;
lb/cuft
Diameter Optimum
= 3,9 x
0,0665 0,45
x 62,024
=
1,9689 in
Dipilih pipa 6 in, sch 40 (Geankoplis.1976)
OD =
6,625in
ID =
6,065in
=
0,5054ft
A = 0,3474ft2
0,13
Kecepatan linier
μ =
NRe
0,00056
DVρ
=
=
μ
=
= qf / A
=
0,0665
=
0,1913
lb/ft dt
0,5054
x
10729,4636
Dipiih pipa Commercial steel =
e
= 0,00085
e / D = 0,0017
f
= 0,0240
Digunakan persamaan Bernoully :
ΔP
g
ΔV2
+ ΔZ
+
+
ρ
gc
2α x gc
/ 0,3474
ft/dt
0,1913
x
62,0240
0,00056
> 2100 ( asumsi benar )
Σ F = - Wf
Perhitungan friksi :
Taksiran panjang pipa lurus
3 elbow 90o =
globe valve
1 =
gate valve
1 =
Panjang total
pipa
=
=
-
=
50ft
3
x
32
x
0,5054
=
48,52ft
1
x
300
x
0,5054
=
151,6250ft
1
x
7
x
0,5054
=
3,5379ft
50 +
48,5200
253,683 ft
+
151,6250
+
3,538
Friksi yang
terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam
pipa
2f x V2 x
F1 =
Le
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
gc x D
0,024
= 2 x 0
x
0,1913 2 x 253,683
32,2
x
0,5054
ft .
= 0,0274 lbf
lbm
2. Friksi karena kontraksi dari tangki
ke pipa
K x V2
K=
0,5A tangki > A pipa
F2 = 2 x α x
gc
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
0,191
α=
1 untuk aliran turbulen
= 0,5 x 3 2
2 x 1 x
32,2
0,00028 ft . lbf
=
4
lbm
3. Friksi karena enlargement ( ekspansi ) dari pipa ke
tangki
V2
ΔV22 - ΔV12
α=
1 untuk aliran turbulen
F3 = 2 x a x =
gc
=
ΣF
2 x a x gc
0,1913 2 2
x 1 x
= F1 +
F
2+
0
2
ft . lbf
= 0,0006
32,2
lbm
F3
= 0,0274 + 0,0003
+
0,0006
ft .
= 0,0282 lbf
lbm
P1
P2
=
=
1 atm= 14,7
1 atm= 14,7
psi
psi
lbf / ΔP
=
ft2;
ρ
V2
0,1913
=
2 x α x gc
2 x 1
x
ΔP = P2 - P1 = 0
ΔZ = Z2 - Z1
=
20ft
=
14,7 x 144
=
2116,8
=
14,7 x 144
=
2116,8
0
lbf / ft2
lbf/ft2
lbf/ft2
=
0
lbm /cuft
2
32,2
=
0,0006
ft . lbf
lbm
ft . lbf
lbm
Persamaan Bernoully :
ΔP
ρ
0
-
g
+ ΔZ
ΔV2
+
20
+
Wf =
Bhp =
Σ F = - Wf
+
0,0282
2α x gc
gc
+
+
0,0006
20,0288
=
20,0288
=
29,8280
ft . Lbf/lbm
- Wf x flowrate ( cuft/dt) x ρ
550
=
20,029
x
0,0665
x
62,0240
550
=
0,1501
Kapasitas =
0,0665
Effisiensi pompa
Bhp
Hp
=
x
=
7,4810
58%
hp
=
eff.pompa
Effisiensi motor
Power motor =
=
x
60
gpm
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
0,1501
=
0,2588
Hp
0,5800
83%
Bhp
ef. motor
=
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
0,2588
0,8300
=
0,3118
Hp
=
1,0
Hp
Spesifikasi :
Fungsi
: Mengalirkan bahan dari bak penampung air
bersih ke kation exchanger.
Tipe
: Centrifugal Pump
Bahan
: Commercial Steel
Rate volumetrik
: 0,0665
cuft/dt
Total Dynamic Head
: 20,0288
ft . Lbf / lbm
Effisiensi motor
: 83%
Power
: 1,0 hp
Jumlah
: 1
buah
6. Pompa Tangki Air Pendingin
Fungsi
:
Tipe
:
Mengalirkan bahan dari bak penampung air jernih ke
bak air pendingin.
Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan :
Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah.
Perhitungan :
ρ air
= 62,0240 lb/cuft
Bahan masuk =
69735,7808 kg/ jam =
42,7132
Rate volumetrik Qf
= m/ρ
=
42,7132
/
62,0240
=
0,6887 cuft/dt
lb/dt
Asumsi aliran turbulen :
Di optimum untuk aliran turbulen, Nre > 2100, digunakan persamaan :
Dari (Peters & Timmerhaus 4 ed.1968) pers 15 , didapatkan :
Diameter Optimum =
dengan : qf =
ρ =
3,9 x
qf
0,45
x
ρ0,13
fluid flow rate cuft/dt (cfs )
fluid density
lb/cuft
0,45
Diameter Optimum = 3,9 x
0,6887
x
62,024
= 5,6390 in
Dipilih pipa 8 in, sch 40 ( Geankoplis, App.A-5, hal.892 )
OD =
8,625in
ID =
7,981in
=
0,6651 ft
2
A
=
0,3474ft
0,13
Kecepatan linier
μ
=
NRe =
=
Qf / A
=
0,6887
=
1,9823 ft/dt
/
0,3474
0,0006 lb/ft dt
DVρ
=
0,6651
x
μ
1,9823
x
0,00056
=
146316,5431
>
2100 ( asumsi benar )
Dipiih pipa Commercial steel =
e
e/D =
f
62,0240
=0,00085
0,0013
( Foust app C-1,page 717 )
= 0,0220
( Foust app C-3,page 721 )
Digunakan persamaan Bernoully :
ΔP
ρ
+ ΔZ
g
ΔV2
+
+
Σ F = - Wf
2α x gc
gc
Perhitungan friksi :
Taksiran panjang pipa lurus
=
75,0000ft
-
3 elbow 90o
=
3
x
32
x
0,6651 =
63,8480ft
-
1 globe valve
=
1
x
300
x
0,6651 =
199,5250ft
-
1 gate valve
=
1
x
7
x
0,6651 =
4,6556ft
=
75
+
63,8480
+
199,525 +
=
343,029 ft
Panjang total pipa
4,6556
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
2f x V2 x Le
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
F1 =
gc x D
2 x 0,0220 x
1,9823 2 x 343,029
=
32,2 x 0,6651
= 2,7695 ft.lbf / lbm
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
K x V2
K=
0,5A tangki > A pipa
F2 =
2 x α x gc
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
α= 1
untuk aliran turbulen
0,5 x 1,9823 2
=
2 x 1
x 32,2
=
0,0305 ft . Lbf/lbm
3. Friksi karena enlargement ( ekspansi ) dari pipa ke tangki
2
2
V2
α=
1 untuk aliran turbulen
F3 =
= ΔV2 - ΔV1
2 x a x gc
2 x a x gc
2
1,9823
0 2
ft . lbf
=
= 0,0610
2 x 1
x 32,2
lbm
ΣF = F1 + F2 +
F3
= 2,7695 + 0,0305
+ 0,0610
= 2,861 ft . Lbf lbm
P1 = 1 atm =
14,7 psi
=
14,7 x 144
lbf/ft2
=
2116,8
P2 = 1 atm =
14,7 psi
=
14,7 x 144
lbf/ft2
=
2116,8
ΔP
lbf / ft2
ft . lbf
ΔP = P2 - P1 = 0 lbf / ft2;
=
0
=
0
ρ
lbm /cuft
lbm
V2
1,9823 2
ft . lbf
=
= 0,0610
2 x α x gc
2
x
1
x
32,2
lbm
ΔZ = Z - Z =
55ft
Persamaan Bernoully :
ΔP
+
g
ΔZ
ρ
+
-
Wf
55 +
=
+
Σ F = - Wf
2α x gc
gc
0
ΔV2
+
0,0610
57,9220
+
2,8610
=
57,9220
ft . lbf
lbm
- Wf x flowrate (cuft/dt) x ρ
Bhp =
550
=
57,922
x
0,6887
x
62,0240
550
=
4,4982 Hp
Kapasitas =
Effisiensi pompa
Hp
=
0,6887
=
hp
ef.pompa
x
7,4810
x
60
=
309,110
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
60%
=
4,4982
0,6000
=
7,4971
Hp
gpm
Effisiensi motor
Power motor
=
=
87%
Bhp
(Peters & Timmerhaus 4 ed.1968)
7,4971
=
ef. motor
=
8,6173
hp
0,8700
Spesifikasi :
Fungsi
:
Mengalirkan air dari bak penampung air bersih kebak penampung air proses.
Tipe
:
Centrifugal Pump
Bahan
:
Commercial Steel
Rate volumetrik
:
0,6887
Total Dynamic Head
:
57,9220
Effisiensi motor
:
87%
Power
:
10
Hp
Jumlah
:
1
buah
cuft/dt
ft.lbf / lbm
=
10
Hp
Unit Pembangkit Tenaga Listrik
Tenaga listrik yang dibutuhkan Pabrik ini dipenuhi dari Perusahaan Listrik Negara ( PLN ) dan Generator set ( Genset ) dan distribusi pemakaian listtrik untuk memenuhi
kebutuhan pabrik adalah sebagai berikut :
- Untuk keperluan proses.
- Untuk keperluan penerangan.
Untuk keperluan proses disediakan dari generator set, sedangkan untuk penerangan dari PLN. Bila terjadi kerusakan pada generator set, kebututuhan listrik bisa dipero
leh dari PLN. Demikian juga bila terjadi gangguan dari PLN, kebutuhan listrik untuk pene
rangan bisa diperoleh dari generator set.
Perincian kebutuhan listrik dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.1. Kebutuhan Listrik untuk Peralatan Proses dan Utilitas.
No
Nama Alat
Jumlah
Peralatan Proses
1 Kompressor butana
2
2 Kompressor udara
2
3 Pompa dari HE flash drum
1
4 Pompa dari HE ke destilasi
1
Power (Hp)
0,00
0,00
0,00
0,00
5 Pompa dari akumulator ke storage tank
1
0,00
6 Pompa dari akumulator ke storage tank
1
0,00
0,00
No
Nama Alat
Jumlah
Power
( hp )
Peralatan Proses
1
2
3
5
6
Boiler
Pompa Air Sungai
Pompa Bak Koagulasi-Flokulasi
Pompa Sand Filter
Pompa Bak Penampung Air Sanitasi
7 Pompa Tangki Kation Exchanger
10 Pompa Tangki Air Pendingin
Total
1
1
1
1
1
316,8
5,63
9,78
5,83
0,60
1
1
1,00
10,00
349,66
1 hp =
745,6 watt =
0,7456
kW
Jadi kebutuhan listrik untuk proses dan utilitas
=
=
349,66 x 0,7456
260,707kWh
Kebutuhan listrik untuk penerangan pabrik dihitung berdasarkan kuat penerangan
untuk tiap-tiap lokasi.Dengan menggunakan perbandingn beban listrik lumen / m2, dima-
na 1 foot candle =
10076 lumen / m2 dan 1 lumen =
0,0015
watt
Tabel 4.2 Kebutuhan Listrik Untuk Penerangan.
No
Lokasi
Luas (m2)
Foot candle Lumen / m2
1 Jalan
2500
250
2 Pos Keamanan
50
5
3 Parkir
120
12
4 Taman
800
80
5 Pemadam Kebakaran
200
20
6 Bengkel
60
6
7 Kantor
1000
100
8 Perpustakaan
500
50
9 Kantin
200
20
10 Poliklinik
100
10
11 Mushola
150
15
12 Ruang Proses
2500
250
13 Ruang Kontrol
100
10
14 Laboratorium
400
40
15 Unit Pengolahan Air
225
22,5
Unit Pembangkit
16 Listrik
500
50
17 Unit Boiler
500
50
18 Storage Produk
550
55
19 Storage Bahan Baku
150
15
20 Gudang
250
25
21 Utilitas
225
22,5
22Daerah Perluasan
1800
180
Total
12880
12979176
2519000
50380
120912
806080
201520
60456
1007600
503800
201520
100760
151140
2519000
100760
403040
226710
503800
503800
554180
151140
251900
226710
1813680
12977888
Untuk penerangan daerah proses, daerah perluasan, daerah utilitas,
daerah bahan baku, daerah produk, tempat parkir, bengkel, gudang, jalan dan
taman digunakan merkury 250 watt. Untuk lampu merkury
watt mempunyai Lumen Output
=
166666,6667
Jumlah lampu merkury yang dibutuhkan :
No
Lokasi
1 Ruang Proses
2 Daerah Perluasan
3 Utilitas
4 Storage Bahan Baku
5 Storage Produk
6 Parkir
7 Bengkel
8 Gudang
9 Jalan Aspal
10 Taman
Total
250
Lumen / m2
2519000
1813680
226710
151140
554180
120912
60456
251900
2519000
806080
8216978
Jumlah lampu mercury yang dibutuhkan
8216978
=
166666,667
=
49,301868
Untuk penerangan lain digunakan lampu
40 watt
Untuk lampu TL 40 watt, lumen out put
=
Jumlah lampu TL yang dibutuhkan
50
buah
26666,6667
12977888
=
=
-
8216978
26666,66667
=
178,5341
x
40 ] =
=
179
Kebutuhan listrik untuk penerangan :
=
[ 50
x
250 ]+[
179
19641,4 watt
19,6414 kWh
Kebutuhan listrik untuk AC kantor
=
20 kWh
Jadi total kebutuhan listrik, yaitu untuk kebutuhan proses dan penerangan adalah :
=
260,707248
+
=
300,3486
kWh
19,6414
+
20
Untuk menjamin kelancaran dalam penyediaan, ditambah 10 % dari total kebutuhan. Sehingga kebutuhan listrik
=
=
1,1 x 300,3486
330,3835 kWh
buah
4.1. Generator Set
Direncanakan digunakan
: Generator Portable Set ( penempatannya
mudah )
Effisiensi generator set
:
80%
Kapasitas generator set total =
330,3835
/
80%
=
412,9793 kVA
1 kW = 56,87 Btu/menit
Tenaga generator = 412,979
x
56,9
= 23486,1 Btu/menit
Heating Value minyak
bakar
=
19065,694 Btu/lb hal 1629(Perry ed.6.1984)
Kebutuhan bahan bakar untuk generator per jam =
1,23 lb/menit
= 33,5557 kg/jam
Jadi dalam perencanaan ini, harus disediakan generator pembangkit
tenaga listrik yang dapat menghasilkan daya listrik yang sesuai. Dengan kebutuhan bahan bakar solar sebesar =
33,5557 kg/jam
Berat jenis bahan bakar
=
0,86kg/liter
33,5557
Maka kebutuhan bahan bakar =
= 39,018 liter/jam
0,86
Spesifikasi :
Fungsi
Kapasitas
Power factor
Frekuensi
Bahan bakar
Jumlah bahan bakar
Jumlah
: Pembangkit tenaga listrik
:
412,979 kVA
: 0,8
: 50 Hz
: Minyak diesel
: 39 liter/jam
: 2 buah ( 1 cadangan )
4.2. Tangki Penyimpan Bahan Bakar
Fungsi
: Menyimpan bahan bakar minyak diesel.
Kebutuhan bahan bakar untuk generator per jam =
73,9903 lb / jam
Kebutuhan bahan bakar untuk boiler per jam
=
1,5400 lb / jam
Total minyak diesel
Densitas minyak
diesel
=
75,5302 lb / jam
=
54 lb / cuft
Kapasitas per jam
=
1,3987
1 cuft
=
+
cuft/jam = 39,6114 liter
28,32 lt
Direncanakan penyimpanan bahan bakar selama 1 bulan :
Volume bahan =
1,3987 cuft/jam x
7,48
x
720
jam
7532,88 gallon
Volume bahan =
7532,88
x 0,024
179,283 barrel
1 gallon =
0,024 barrel
Dari Brownell tabel 3-3 halaman 43, diambil kapasitas tangki =
barrel dengan jenis Vessel berdasarkan API Standard 12-D ( 100,101 )
4000
barrel
Spesifikasi :
Nama alat
:
Tangki Penyimpan Bahan Bakar.
Tipe
:
Standard Vessel API Standard 12-D ( 100,101 )
Kapasitas nominal
:
4000
Diameter
:
30 in
Tinggi
:
24 ft
Bahan konstruksi
:
Jumlah
:
barrel
Carbon Steel SA-283 grade C
2 buah
TERIMAKASIH 