Pob P
03
= 5
, 01325
, 1
= 2,0265 ,
= =
16 5
, Poa
Pob
0,03125 Dari figure 10-102 Perrys 1997 diperoleh :
50
1 2
= A
A ,
15 =
wa wb
wb = jumlah uap air yang dikeluarkan = 1.781,25 kgjam Neraca Panas Sehingga jumlah steam yang diperlukan adalah :
wa = 8
, 3
wb =
15 1.781,25
= 118,75 kgjam
LC-4. Vacuum Pan 03
Fungsi : untuk mengurangi kandungan air pada nira
Jumlah : 1 buah
Spesifikasi :
1. Tipe : Silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsoidal, alas datar.
2. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B
3. Volume :
Tabel LC-4. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Vacuum Pan 03
Komponen M kgjam
ρ kgliter V literjam
Nira Kental 199.941,25
0,85 235.225,00
Total 199.941,25
235.225,00
Sumber : Neraca Massa Analog dengan perhitungan LC-2 maka dihasilkan :
Volume bahan masuk, V = 235,23 m
3
Kapasitas volume tangki, Vt = 282,27 m
3
4. Diameter, D = 19,72 ft
5. Tinggi :
Tinggi tangki, Hs = 9,01 m Tinggi alas, Ha = 1,50 m
Tinggi total tangki = 13,51 m
Tinggi cairan dalam tangki, Hc = 32.66 ft
Universitas Sumatera Utara
6. Tekanan :
Tekanan Operasi, P
operasi
= 1 atm = 14,696 psi Tekanan desain, P
desain
= 26,37 psi
Tekanan desain alat = 31,64 psi
7. Tebal Dinding :
Tebal dinding tangki = 0,33 in dipilih tebal dinding standar 0,35 inchi
Jacket steam ,
Kebutuhan steam = 5.298,69 kgjam Panas steam = 12.165.801,75 kJjam
Neraca Panas Temperatur steam masuk = 98
C = 176,40 F
Temperatur steam keluar = 70 C = 126
T x
U dQ
D
∆
F Diameter luar vacuum pan = 240,64 in
Asumsi jarak jaket = 5 in Diameter dalam jaket = 250,64 in
Luas permukaan perpindahan panas, A = Dimana :
dQ = panas yang dibawa oleh air pendingin, BTUjam
= 12.165.801,75 kJjam = 11.557.511,66 BTUjam
∆
T = perbedaan temperatur fluida masuk dan keluar
= T
1
= 176,40 F, T
2
= 126 F, ΔT = 50,4
U
D
= koefisien perpindahan panas, BTUjam. F.ft
2
Besar U
D
berada antara 50 – 150 BTUjam. F.ft
2
Perry, 1997 U
D
yang diambil adalah 50 BTUjam. F.ft
2
Sehingga, luas A = 4.586,31 ft
2
Tinggi jaket steam, H = 72,67 ft Tekanan jaket steam, P
desain
= 45,65 psi
Tebal jaket pendingin, t = 1,15 in dipilih tebal dinding standar 1,18 inchi
Universitas Sumatera Utara
Ejektor, P
ob
= tekanan operasi dalam tangki = 0,5 bar P
oa
= tekanan steam yang masuk ke ejektor = 16 bar P
03
Pob P
03
= tekanan yang keluar dari ejektor = 1 atm = 1,01325 bar =
5 ,
01325 ,
1 = 2,0265 ,
= =
16 5
, Poa
Pob
0,03125 Dari figure 10-102 Perrys 1997 diperoleh :
50
1 2
= A
A ,
15 =
wa wb
wb = jumlah uap air yang dikeluarkan = 1.692,18 kgjam Neraca Panas Sehingga jumlah steam yang diperlukan adalah :
wa = 8
, 3
wb =
15 1.692,18
= 112,81 kgjam
LC-5. Centrifugal C-01
Fungsi : untuk mencampur nira dengan air sehingga memperkecil gumpalan nira.
Jumlah : 1 buah
Spesifikasi :
1. Tipe : Silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsidal, alas datar.
2. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B 3. Volume
: Tabel LC-5. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Centrifugal 01
Komponen M kgjam
ρ kgliter V literjam
Nira 212.500,00
0,850 250.000,00
Air 35.625,00
0,995 35.804,02
Total 248.125,00
285.804,02
Sumber : Neraca Massa
ρ = 00
, 125
. 248
02 ,
804 .
285 = 1,15 kgliter x 2,2046 lbkg x 28,317 literft
3
= 71,76 lbft
3
Waktu tinggal dalam centrifugal t = 1 jam
Universitas Sumatera Utara
Faktor keamanan, fk = 20 = 0,2 Volume bahan masuk, Vt
= ρ m
x t = 215.760,87 ltr x 1 = 215.760,87 ltr = 215,76 m
3
Kapasitas volume tangki, Vt = Vt 1 + fk
= 215,76 1 + 0,2 = 258,91 m
2 3
= D
Hs
3
4. Diameter :
Tangki didesain berbentuk silinder tegak dengan tutup datar, alas ellipsidal. Direncanakan perbandingan antara tinggi tangki dan tinggi head dengan
diameter tangki : ,
4 1
= D
Hh Volume silinder,
Vs = Hs
D .
. 4
1
2
π =
D D
2 3
. .
4 1
2
π =
3
. 8
3 D
π = 1,1775 D
3
24 D
π
3
Volume alas tangki : Va =
= 0,1309 D
3
Brownell, 1959 Volume tangki = Vs + Va
258,91 m
3
= 1,1775 D
3
+ 0,1309 D
3
258,91 m
3
= 1,3084 D
3
D
3
1,3084 258,91
= = 199,16 m
3 3
m 199,16
3
D =
=
2 3
5,84 m = 5,84 m x 3,2808 ftm = 19,15 ft
5. Tinggi :
Tinggi tangki, Hs = x D =
2 3
x 5,84 = 8,76 m Tinggi alas, Ha =
4 1
x D =
4 1
x 5,84 = 1,46 m Tinggi total tangki
= Hs + Ha = 8,76 m + 1,46 m =
10,22 m
Universitas Sumatera Utara
Tinggi cairan dalam tangki, Hc =
2
4 xD
xVc
π =
2
84 ,
5 14
, 3
91 ,
258 4
x x
= 9,67 m
= 9,67 m x 3,2808 ftm = 31,72 ft
6. Tekanan :
Tekanan Operasi, P
operasi
= 1 atm = 14,696 psi Tekanan desain, P
desain
144 1
− +
Hc P
operasi
ρ =
=14,696 + 144
1 72
, 31
79 ,
71 −
= 14,696 + 31,22 = 45,92 psi Faktor keamanan 20, maka
Tekanan desain alat = 45,92 x 1,2 = 55,10 psi
6 ,
Cxn P
fxE PxD
+ −
7. Tebal Dinding :
Bahan konstruksi tangki carbon steel grade B Maksimum allowed stress, f = 12.650 psi
Brownell,1959 Effisiensi sambungan, E = 85
Brownell,1959 Faktor korosi, C = 0,0125 intahun
Umur alat, n = 10 tahun Tebal dinding tangki : t =
Brownell,1959
t = 10
, 55
6 ,
85 ,
650 .
12 12
84 ,
5 10
, 55
x x
x x
− + 0,0125x10
t = 036 in + 0,125 in =
1. Tipe : Silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsidal, alas datar.
0,48 in
dipilih tebal dinding standar 0,5 inchi
LC-6. Centrifugal C-02
Fungsi : untuk mencampur nira dengan air sehingga memperkecil gumpalan nira.
Jumlah : 1 buah
Spesifikasi :
2. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B 3. Volume
:
Universitas Sumatera Utara
Tabel LC-6. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Centrifugal 02
Komponen M kgjam
ρ kgliter V literjam
Nira 206.125,00
0,850 242.500,00
Air 33.843,75
0,995 34.013,19
Total 248.125,00
276.513,82
Sumber : Neraca Massa
Analog dengan perhitungan LC-5, maka dihasilkan : Volume bahan masuk, V = 208,67 m
3
Kapasitas volume tangki, Vt = 250,40 m
3
4. Diameter :
D = 5,77 m = 18,94 ft
5. Tinggi :
Tinggi tangki, Hs = 8,65 m Tinggi alas, Ha = 1,44 m
Tinggi total tangki = 10,09 m
Tinggi cairan dalam tangki, Hc = 9,58 m = 31,42 ft 6. Tekanan
: Tekanan Operasi, P
operasi
= 1 atm = 14,696 psi Tekanan desain, P
desain
= 29,86 psi
Tekanan desain alat = 35,83 psi
7. Tebal Dinding :
Bahan konstruksi tangki carbon steel grade B Maksimum allowed stress, f = 12.650 psi
Brownell,1959 Effisiensi sambungan, E = 85
Brownell,1959 Faktor korosi, C = 0,0125 intahun
Umur alat, n = 10 tahun
Tebal dinding tangki = 0,35 in
dipilih tebal dinding standar 0,5 inchi
Universitas Sumatera Utara
LC-7. Centrifugal C-03
Fungsi : untuk mencampur nira dengan air sehingga memperkecil gumpalan nira.
Jumlah : 1 buah
Spesifikasi :
1. Tipe : Silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsidal, alas datar.
2. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B 3. Volume
: Tabel LC-7. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Centrifugal 03
Komponen M kgjam
ρ kgliter V literjam
Nira 211.870,87
0,850 249.259,85
Air 32.779,51
0,995 32.944,23
Total 244.650,38
282.204,08
Sumber : Neraca Massa Analog dengan perhitungan LC-5, maka dihasilkan :
Volume bahan masuk, V = 212,74 m
3
Kapasitas volume tangki, Vt = 255,28 m
3
4. Diameter :
D = 5,81 m = 19,18 ft
5. Tinggi :
Tinggi tangki, Hs = 8,72 m Tinggi alas, Ha = 1,45 m
Tinggi total tangki = 10,17 m
Tinggi cairan dalam tangki, Hc = 9,63 m = 31,79 ft
6. Tekanan :
Tekanan Operasi, P
operasi
= 1 atm = 14,696 psi Tekanan desain, P
desain
144 1
− +
Hc P
operasi
ρ =
=14,696 +
144 1
79 ,
31 76
, 71
−
= 14,696 + 15,34 = 30,03 psi Faktor keamanan 20, maka
Tekanan desain alat = 30,03 x 1,2 = 36,04 psi
Universitas Sumatera Utara
7. Tebal Dinding :
Bahan konstruksi tangki carbon steel grade B Maksimum allowed stress, f = 12.650 psi
Brownell,1959 Effisiensi sambungan, E = 85
Brownell,1959 Faktor korosi, C = 0,0125 intahun
Umur alat, n = 10 tahun Tebal dinding tangki =
1. Tipe : Silinder tegak dengan tutup berbentuk datar, alas ellipsidal.
0,35 in
dipilih tebal dinding standar 0,5 inchi
LC-8. Mixer 01
Fungsi : untuk mencampur nira dengan air sehingga memperkecil
gumpalan nira yang tidak terproses di centrifugal Jumlah
: 1 buah Spesifikasi
:
2. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B 3. Volume
: Tabel LC-8. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Mixer 01
Komponen M kgjam
ρ kgliter V literjam
Nira 11.930,81
0,850 12.744,83
Air 1.255,87
0,995 1.193,02
Total 13.158,75
13.817,85
Sumber : Neraca Massa ρ =
85 ,
817 .
13 75
, 158
. 13
= 0,95 kgliter x 2,2046 lbkg x 28,317 literft
3
= 53,45 lbft
3
ρ m
Waktu tinggal dalam mixer t = 1 jam Faktor keamanan, fk = 20 = 0,2
Volume bahan masuk, Vt
= x t
= 13.817,85 liter x 1 = 13.817,85 liter = 13,41 m
3
Universitas Sumatera Utara
Kapasitas volume tangki, Vt
= Vt 1 + fk
= 13,81 1 + 0,2 = 16,09 m
2 3
= D
Hs
3
4. Diameter :
Tangki didesain berbentuk silinder tegak dengan tutup datar, alas ellipsoidal. Direncanakan perbandingan antara tinggi tangki dan tinggi head
dengan diameter tangki : ,
4 1
= D
Hh Volume silinder,
Vs = Hs
D .
. 4
1
2
π =
D D
2 3
. .
4 1
2
π =
3
. 8
3 D
π = 1,1775 D
3
24 D
π
3
Volume alas tangki : Va =
= 0,1309 D
3
Brownell, 1959 Volume tangki = Vs + Va
16,09 m
3
= 1,1775 D
3
+ 0,1309 D
3
16,09 m
3
= 1,3084 D
3
D
3
1,3084 16,09
= = 12,30 m
3 3
m 12,30
3
D =
=
2 3
2,30 m = 2,30 m x 3,2808 ftm = 7,57 ft
5. Tinggi :
Tinggi tangki, Hs = x D =
2 3
x 2,30 = 3,45 m Tinggi alas, Ha =
4 1
x D =
4 1
x 2,30 = 0,57 m Tinggi total tangki
= Hs + Ha = 3,45 m + 0,57 m =
2
4 xD
xVc
π
4,02 m
Tinggi cairan dalam tangki, Hc =
=
2
30 ,
2 14
, 3
09 ,
16 4
x x
= 3,87 m
= 3,87 m x 3,2808 ftm = 12,71 ft
Universitas Sumatera Utara
6. Tekanan :
Tekanan Operasi, P
operasi
= 1 atm = 14,696 psi Tekanan desain, P
desain
144 1
− +
Hc P
operasi
ρ =
=14,696 +
144 1
,71 2
1 45
, 53
−
= 14,696 + 4,35 = 19,01 psi Faktor keamanan 20, maka
Tekanan desain alat = 19,01 x 1,2 = 22,81 psi
6 ,
Cxn P
fxE PxD
+ −
7. Tebal Dinding :
Bahan konstruksi tangki carbon steel grade B Maksimum allowed stress, f = 12.650 psi
Brownell,1959 Effisiensi sambungan, E = 85
Brownell,1959 Faktor korosi, C = 0,0125 intahun
Umur alat, n = 10 tahun Tebal dinding tangki : t =
Brownell,1959
t = 81
, 22
6 ,
85 ,
650 .
12 12
09 ,
16 81
, 22
x x
x x
− + 0,0125x10
t = 0,41 in + 0,125 in =
• Diameter pengaduk, Da =x Dt =
0,53 in
dipilih tebal dinding standar 0,68 inchi
Pengaduk agitator, Fungsi
: untuk menghomogenkan campuran Tipe
: helical ribbon Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut :
3 1
x 7,57 ft = 2,52 ft • Lebar efektif, J =
12 1
x Dt =
12 1
x 7,57 ft = 0,63 ft • Tinggi pengaduk dari dasar, E = Da = 2,52 ft
• Kecepatan putaran: 500 rpm →
60 500
= 8,3333 rps Daya Pengaduk,
Sifat-sifat bahan campuran dalam mixer :
Universitas Sumatera Utara
Densitas , ρ = 53,45 lbft
3
Viscositas, μ = 4,6 cp x 6,7197 x 10
-4
lbft.s = 0,0031 lbft.s Kern, 1965
Bilangan Reynold, N
Re
µ ρ
xNx Da
2
=
= 0031
, 45
, 53
3333 ,
8 52
, 2
2
x x
= 912.078,25 Dari figure 8.3 N.Harnby, 1992 diperoleh nilai Np = 0,8
Maka daya pengadukan, P
= 550
17 ,
32
3 5
x x
xNpxN Da
ρ
= 550
17 ,
32 45
, 53
3333 ,
8 8
, 52
, 2
3 5
x x
x x
= 8,77 hp Daya motor, diasumsikan efisiensi motor 80
P
motor
η P
= =
0,8 8,77
= 10,97 hp Untuk desain dipilih motor dengan daya 11,00 hp
LC-9. Mixer 02
Fungsi : untuk mencampur nira dengan air sehingga memperkecil
gumpalan nira yang tidak terproses di centrifugal Jumlah
: 1 buah Spesifikasi
: 4. Tipe
: Silinder tegak dengan tutup berbentuk datar, alas ellipsidal. 5. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B
6. Volume :
Tabel LC-9. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Mixer 02
Komponen M kgjam
ρ kgliter V literjam
Nira 11.930,81
0,850 14.036,23
Air 627,94
0,995 634,28
Total 12.558,75
14.670,51
Sumber : Neraca Massa
Universitas Sumatera Utara
Analog dengan perhitungan LC-8, maka dihasilkan : Volume bahan masuk, Vt
= 14.670,51 liter = 14,67 m
3
Kapasitas volume tangki, Vt = 17,60 m
3
4. Diameter :
D = 2,38 m = 7,86 ft
5. Tinggi :
Tinggi tangki, Hs = 3,57 m Tinggi alas, Ha = 0,59 m
Tinggi total tangki = 4,16 m
Tinggi cairan dalam tangki, Hc = 3,96 m = 13,06 ft 6. Tekanan
: Tekanan Operasi, P
operasi
= 1 atm = 14,696 psi Tekanan desain, P
desain
= 19,17 psi
Tekanan desain alat = 23,00 psi
7. Tebal Dinding :
Bahan konstruksi tangki carbon steel grade B Maksimum allowed stress, f = 12.650 psi
Brownell,1959 Effisiensi sambungan, E = 85
Brownell,1959 Faktor korosi, C = 0,0125 intahun
Umur alat, n = 10 tahun Tebal dinding tangki : t =
• Diameter pengaduk, Da = 2,62 ft
0,33 in
dipilih tebal dinding standar 0,5 inchi
Pengaduk agitator, Fungsi
: untuk menghomogenkan campuran Tipe
: helical ribbon Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut :
• Lebar efektif, J = 0,65 ft • Tinggi pengaduk dari dasar, E = Da = 2,62 ft
• Kecepatan putaran: 500 rpm →
60 500
= 8,3333 rps
Universitas Sumatera Utara
Daya Pengaduk, Sifat-sifat bahan campuran dalam mixer :
Densitas, ρ = 53,45 lbft
3
Viscositas, μ = 4,6 cp x 6,7197 x 10
-4
lbft.s = 0,0031 lbft.s Kern, 1965
Bilangan Reynold, N
Re
= 1.018.765,05 Dari figure 8.3 N.Harnby, 1992 diperoleh nilai Np = 0,8
Maka daya pengadukan, P = 8,77 hp
Daya motor, diasumsikan efisiensi motor 80 P
motor
1. Tipe : Silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsoidal, alas datar.
= 11,06 hp Untuk desain dipilih motor dengan daya 12,5 hp
LC-10. Tangki Produk
Fungsi : untuk menampung produk selama 15 hari
Jumlah : 10 unit
Spesifikasi :
2. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B 3. Volume
: Tabel LC-10. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Tangki Produk
Komponen M kgjam
ρ kgliter V literjam
Nira 211.870,87
0,850 249.259,85
Air 32.779,51
0,995 32.944,23
Total 244.650,38
282.204,08
Sumber : Neraca Massa
ρ = 38
, 650
. 244
08 ,
204 .
282 = 1,15 kgliter x 2,2046 lbkg x 28,317 literft
3
= 71,76 lbft
3
Direncanakan dibuat tangki sebanyak 10 unit untuk persediaan 15 hari maka : t = 30 hari = 15 hari x 24 jamhari = 360 jam
Faktor keamanan, fk = 20 = 0,2
Universitas Sumatera Utara
Volume bahan masuk, Vt
= ρ m
x t = 244.650,38 liter x 360 = 76.586.205,91 liter
= 76.586,21 m
3
Kapasitas volume tangki, Vt
= Vt 1 + fk
= 76.586,21 1 + 0,2 = 91.903,45 m
10 45
, 903
. 91
3
Masing-masing tangki memiliki volume sebesar = = 9.190,34 m
4. Diameter :
3
Tangki didesain berbentuk silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsoidal, alas datar. Direncanakan perbandingan antara tinggi tangki dan tinggi
head dengan diameter tangki :
2 3
= D
Hs
,
4 1
= D
Hh
Volume silinder, Vs =
Hs D
. .
4 1
2
π =
D D
2 3
. .
4 1
2
π =
3
. 8
3 D
π = 1,1775 D
3
24 D
π
3
Volume tutup tangki : Vh =
= 0,1309 D
3
Brownell, 1959 Volume tangki = Vs + Vh
9.190,34 m
3
= 1,1775 D
3
+ 0,1309 D
3
9.190,34 m
3
= 1,3084 D
3
D
3
1,3084 9.190,34
= = 6.992,57 m
3 3
m 6.992,57
3
D =
=
5. Tinggi :
19,12 m = 19,12 m x 3,2808 ftm = 63,10 ft
Tinggi tangki, Hs =
2 3
x D =
2 3
x 19,12 = 28,68 m
Universitas Sumatera Utara
Tinggi tutup, Hh =
4 1
x D = 4
1 x 19,12 = 4,78 m
Tinggi total tangki = Hs + Hh
= 28,68 m + 4,78 m =
2
4 xD
xVc
π
33,46 m
Tinggi cairan dalam tangki, Hc =
=
2
12 ,
19 14
, 3
6.992,57 4
x x
= 31,67 m
= 31,67 m x 3,2808 ftm = 104,53 ft
6. Tekanan : Tekanan Operasi, P
operasi
= 1 atm = 14,696 psi Tekanan desain, P
desain
144 1
− +
Hc P
operasi
ρ =
=14,696 +
144 1
104,53 12
, 54
−
= 14,696 + 38,91 = 53,60 psi Faktor keamanan 20, maka
Tekanan desain alat = 53,60 x 1,2 = 64,32 psi
6 ,
Cxn P
fxE PxD
+ −
7. Tebal Dinding :
Bahan konstruksi tangki carbon steel grade B Maksimum allowed stress, f = 12.650 psi
Brownell,1959 Effisiensi sambungan, E = 85
Brownell,1959 Faktor korosi, C = 0,0125 intahun
Umur alat, n = 10 tahun Tebal dinding tangki :
t = Brownell,1959
t = 32
, 64
6 ,
85 ,
650 .
12 12
12 ,
19 32
, 64
x x
x x
− + 0,0125x10
t = 1,38 in + 0,125 in = 1,50 in
dipilih tebal dinding standar 1,5 inchi
Universitas Sumatera Utara
LC-11. Tangki Penampung dengan air Pendingin
Fungsi : untuk menampung dan mendinginkan produk menjadi suhu kamar Jumlah
: 1 unit Spesifikasi
: 1. Tipe
: Silinder horizontal dengan tutup berbentuk ellipsoidal. 2. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B
3. Volume :
Tabel LC-11. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Tangki
Komponen M kgjam
ρ kgliter V literjam
Nira 211.870,87
0,850 249.259,85
Air 32.779,51
0,995 32.944,23
Total 244.650,38
282.204,08
Sumber : Neraca Massa
ρ = 38
, 650
. 244
08 ,
204 .
282 = 1,15 kgliter x 2,2046 lbkg x 28,317 literft
3
= 71,76 lbft
ρ m
3
Waktu tinggal dalam kondensert = 1 jam Faktor keamanan, fk = 20 = 0,2
Volume bahan masuk, Vt
= x t
= 244.650,38 liter x 1 = 244.650,38 liter = 244,65 m
3
Kapasitas volume tangki, Vt
= Vt 1 + fk
= 244,65 1 + 0,2 = 283,51 m
4. Diameter :
3
Tangki didesain berbentuk silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsoidal, alas datar. Direncanakan perbandingan antara tinggi tangki dan tinggi
head dengan diameter tangki :
2 3
= D
Hs
,
4 1
= D
Hh
Universitas Sumatera Utara
Volume silinder, Vs =
Hs D
. .
4 1
2
π =
D D
2 3
. .
4 1
2
π =
3
. 8
3 D
π = 1,1775 D
3
24 D
π
3
Volume tutup tangki : Vh =
= 0,1309 D
3
Brownell, 1959 Volume tangki = Vs + Vh
283,51 m
3
= 1,1775 D
3
+ 0,1309 D
3
283,51 m
3
= 1,3084 D
3
D
3
1,3084 283,51
= = 216,68 m
3 3
m 216,68
3
D = = 14,72 m
5. Tinggi :
= 48,29 ft
Tinggi tangki, Hs =
2 3
x D =
2 3
x 14,72 = 22,08 m Tinggi tutup,
Hh = 4
1 x D =
4 1
x 14,72 = 3,68 m Tinggi total tangki
= Hs + Hh = 22,08 m + 3,68 m =
2
4 xD
xVc
π
25,76 m
Tinggi cairan dalam tangki, Hc =
=
2
72 ,
14 14
, 3
51 ,
283 4
x x
= 24,53 m = 80,49 ft
6. Tekanan : Tekanan Operasi, P
operasi
= 1 atm = 14,696 psi Tekanan desain,
P
desain
144 1
− +
Hc P
operasi
ρ =
=14,696 +
144 1
80,49 12
, 54
−
= 14,696 + 29,88 = 44,57 psi Faktor keamanan 20, maka
Tekanan desain alat = 44,57 x 1,2 = 53,49 psi
Universitas Sumatera Utara
7. Tebal Dinding :
Bahan konstruksi tangki carbon steel grade B Maksimum allowed stress, f = 12.650 psi
Brownell,1959 Effisiensi sambungan, E = 85
Brownell,1959 Faktor korosi, C = 0,0125 intahun
Umur alat, n = 10 tahun Tebal dinding tangki :
t = 6
, Cxn
P fxE
PxD +
− Brownell,1959
t = 49
, 53
6 ,
85 ,
650 .
12 12
72 ,
14 49
, 53
x x
x x
− + 0,0125x10
t = 0,88 in + 0,125 in = 1,01 in
dipilih tebal dinding standar 1,25 inchi
LC-12. Pompa
Fungsi : Mengalirkan bahan
Type : Pompa sentrifugal
Laju alir massa, F
= 177.083,33 kgjam x 2,2046 lbkg x 2,7778 x 10
-4
jams = 10,84 lbs
Densitas, ρ
= 71,79 lbft
3
Perhitungan Sebelumnya Viskositas,
µ = 9,0 cp x 6,7197 x 10
-4
ρ F
lbft.s = 0,00605 lbft.s Kern, 1965
Kecepatan aliran, Q
= =
3
79 ,
71 84
, 10
ft lb
s lb
= 0,15 ft
3
s Perencanaan pompa :
Diameter pipa ekonomis De dihitung dengan persamaan : De
= 3,9 Q
0,45
ρ
0,13
Foust,1979
Universitas Sumatera Utara
= 3,9 0,15
0,45
71,79
• Diameter dalam ID = 3,50 in = 0,29 ft
0,13
= 2,90 in Dipilih material pipa comercial steel 3 in schedule 40, dengan :
• Diameter luar OD = 3,068 in = 0,25 ft
• Luas Penampang pipa A = 7,68 in
2
= 0,05 ft
2
Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa, V
=
A Q
=
2 3
05 ,
15 ,
ft s
ft = 3,00 fts
Sehingga, Bilangan Reynold,
N
Re
µ ρVD
= =
00605 ,
25 ,
00 ,
3 79
, 71
x x
= 8.899,59 Material pipa merupakan bahan comercial steel maka diperoleh harga-harga
sebagai berikut : ε = 4,6 x 10
-5
m = 1,5092 x 10
-4
ft εD = 1,5092 x 10
-4
• Pipa lurus L ft0,25 ft = 0,0006
dari grafik 5-9. Mc.Cabe, 1999 diperoleh f = 0,015 Panjang eqivalen total perpipaan ΣL
1
• 1 buah gate valve fully open LD = 13, = 35,00 ft
L
2
• 2 buah elbow 90 = 1 x 13 x 0,25 ft
= 3,25 ft LD = 30, L
3
L
3
• 1 buah sharp edge entrance K = 0,5 = 2 x 30 x 0,25 ft
= 15,00 ft
LD = 25, L
4
• 1 buah sharp edge exit K = 1; LD = 47 = 1 x 25 x 0,25 ft
= 6,25 ft
L
5
= 1 x 47 x 0,25 ft = 11,75 ft
Total panjang ekuivalen ΣL = L
1
+ L
2
+ L
3
+ L
4
+ L
5
= 71,25 ft
Universitas Sumatera Utara
Friksi Σf, Σf
= xgcxD
L x
fxV 2
2
Σ =
25 ,
17 ,
32 2
25 ,
71 00
, 3
015 ,
2
x x
x x
= 5,97 ft.lb
f
lb
m
Kerja Pompa W,
f W
xgc V
V Z
Z P
P Σ
= +
− +
− +
− 2
2 1
2 1
2 1
Persamaan Bernouli
P
1
= P
2
, V
1
= V
2
= 0, Z
1
= 0 dan Z
2
= 35,00 -35,00 + W = 5,97
W
f
= 5,97 + 35,00 = 40,97 lb.ftjam Daya,
W
s
550
ρ
WfxQx
= =
550 79
, 71
15 ,
97 ,
40 x
x
= 0,80 hp Jika efisi
ensi pompa, η = 80 dan efisiensi motor, η
m
m
x Ws
η η
= 75 P =
= 75
, 8
, 80
, x
= 1,33 hp Jadi digunakan pompa dengan daya 1,35 hp.
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS
LD-01. Bak Penampungan BP-01
Fungsi : tempat menampung air dari sumur pompa
Jumlah : 1 buah
Spesifikasi :
1. Tipe : Bak beton
2. Bahan Konstruksi : Beton Massa air yang dibutuhkan untuk 1 hari,
= 1.291.015,67 kghari Volume,
= ρ m
=
3
53 ,
996 kghari
67 1.291.015,
m kg
= 1.295,51 m
3
Faktor keamanan, 20
hari
= 1+0,2 x 1.295,51 m
3
= hari
1.554,61 m
3
Direncanakan : Panjang bak = 3 x lebar bak
hari
Tinggi bak = 2 x lebar bak
Sehingga, volume : = p x l x t = l
1.554,61 = l
3 3
⇒
l = 11,58 m Maka,
Panjang bak = 3 x 11,58 m = 34,75 m
Universitas Sumatera Utara
Lebar bak = 11,58 m
Tinggi bak = 2 x 11,58 m = 23,16 m
LD-02. Klarifier KL-01
Fungsi : sebagai tempat untuk memisahkan kontaminan-kontaminan
terlarut dan tersuspensi dari air dengan menambahkan alum yang menyebabkan flokulasi dan penambahan soda abu agar reaksi
alum dengan lumpur dapat terjadi dengan sempurna. Jumlah
: 1 buah Spesifikasi
: 1. Tipe
: continous thickener 2. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B
Jumlah air yang diklarifikasi = 1.291.015,67 kghari Reaksi : Al
2
SO
4 3
+ 6H
2
→ O
2AlOH
3
+ 3H
2
SO Jumlah Al
4 2
SO
4 3
BM Al yang tersedia = 2,9691 kghari
2
SO
4 3
Jumlah Al = 342 kgkmol
2
SO
4 3
adalah,
342 9691
, 2
= 0,0086 kmolhari Jumlah AlOH
3
2 x 0,0086 kmolhari = 0,0172 kmolhari yang terbentuk,
BM AlOH
3
Jumlah AlOH = 78 kgkmol
3
adalah,
78 0172
,
= 0,0002 kghari
Universitas Sumatera Utara
Sifat-sifat bahan Perry, 1997: • Densitas AlOH
3
= 2.420 kgm
3
pada suhu 30 • Denssitas Na
C, tekanan 1 atm
2
CO
3
= 2.710 kgm Jumlah Na
3 2
CO
3
diperkirakan sama dengan jumlah AlOH
3
• Massa Na yang terbentuk.
2
CO
3
• Massa AlOH = 0,0002 kghari
3
Total massa = 0,0004 kghari
= 0,0002 kghari
• Volume Na
2
CO
3
420 .
2 0002
,
= = 8,2 x 10
-8
m
• Volume AlOH
3
3
710 .
2 0002
, =
= 7,3 x 10
-8
m Volume total
= 1,56 x 10
3 -7
m • Denssitas partikel
=
3
7
10 56
, 1
0004 ,
−
x = 2.564,1025 kgm
3
3. Terminal Setting Velocity dari Hk. Stokes = 2,5641 grliter
Ut =
µ ρ
ρ 18
2
g x
D
s
− Ulrich, 1984
Dimana, D
= diameter partikel = 20 mikron = 0,002 cm Perry, 1997 ρ
= densitas air = 0,999 grliter ρ
s
μ = viscositas air = 0,007 grcm.s Kern, 1950
= densitas partikel = 2,5641 grliter
g = percepatan gravitasi = 980 grcm
Sehingga setting velocity,
2
Ut =
007 ,
18 980
999 ,
5641 ,
2 002
,
2
x x
− = 0,04869 msek
Universitas Sumatera Utara
4. Diameter Klarifier
D =
12 2
25 ,
CxKxm
Brown, 1978 Dimana,
C = kapasitas klarifier = 1.291.015,67 kghari 2.843.646,85
lbhari K
= konstanta pengendapan = 995 m
= putaran motor direncanakan 1,5 rpm D
= diameter klarifier, ft Maka diameter klarifier,
D =
12 2
5 ,
1 995
85 2.843.646,
25 ,
x x
= 17,88 ft Tinggi klarifier = 1,5 x D
H = 1,5 x 17,88 ft = 26,83 ft
Tinggi konis, h
= 0,33 x 26,83 ft = 8,85 ft 5. Waktu Pengendapan
t =
3600 0487
, 48
, 30
83 ,
26 3600
48 ,
30 x
x x
U Hx
t
=
= 4,66 jam 6. Daya Klarifier
Wk =
xt xm
D xHx
D 415
27
2 2
4
+ =
66 ,
4 415
5 ,
1 88
, 17
27 83
, 26
72 ,
17
2 2
4
x x
x x
+
= 36,73 hp
Universitas Sumatera Utara
7. Tebal dinding klarifier Tekanan cairan dalam klarifier,
P = P operasi +
ρgh = 14,696 psi + 0,995 grcm
3
x 980 cms
2
= 14,696 psi + 3.554,948 dynecm x 364,5727 cm
= 14,7473 psi
2
Maka, t =
6 ,
Cxn P
fxE PxD
+ −
Brownell,1959
t = 7473
, 14
6 ,
85 ,
650 .
12 12
9739 ,
7 7473
, 14
x x
x x
− + 0,0125x10
t = 0,1313 in + 0,125 in =
dipilih tebal dinding standar 0,3 inchi
0,2563 in
LD-03. Sand Filter SF-01
Fungsi : menyaring kotoran-kotoran air dari klarifier
Jumlah : 1 buah
Spesifikasi :
1. Tipe : silinder tegak dengan tutup segmen bola
2. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B Direncanakan volume bahan penyaring 0,3 dari volume tangki.
Media penyaring adalah : o
Lapisan I pasir halus o
Lapisan II antrasit
Universitas Sumatera Utara
o Lapisan batu grafel
Laju alir massa = 1.291.015,67 kghari = 2.843.646,85 lbhari Sand filter
yang dirancang untuk penampungan 1 hari operasi 3. Volume tangki
Volume air, =
2 ,
62 85
2.843.646, = 45.717,79 ft
Faktor keamanan 10,
3
Volume tangki, = 1,1 x 45.717,79 ft
3
= 50.289,57 ft Sand filter
dirancang sebanyak 2 unit dengan kapasitas 25.144,79 ft
3
Direncanakan tinggi tangki, H = 2 x D
3
Volume = ¼
π x D
2
x H = ½ π x D 25.144,79
= ½ π x D
3
D =
3
3
14 ,
3 25.144,79
2x
= 25,21 ft = 7,68 m H
= 2 x 7,68 m = 15,37 m = 50,41 ft Tinggi total tangki,
= 37,87 ft + 50,41 ft = 88,28 ft 4. Tekanan
P = P operasi + ρgh
= 14,696 psi + 0,995 grcm
3
x 980 cms
2
= 14,696 psi + 7,3686 psi x 523,99 cm
= 22,0646 psi
Universitas Sumatera Utara
5. Tebal Dinding t =
6 ,
Cxn P
fxE PxD
+ −
Brownell,1959
t = 0646
, 22
6 ,
85 ,
650 .
12 12
87 ,
37 0646
, 22
x x
x x
− + 0,0125x10
t = 0,2119 in + 0,125 in =
dipilih tebal dinding standar 0,35 inchi
0,3369 in
LD-04. Menara Air MA-01
Fungsi : menampung air untuk didistribusikan sebagai air domestik dan air
umpan ketel Jumlah
: 1 buah Spesifikasi
: 1. Tipe
: silinder tegak dengan tutup segmen bola 2. Bahan Konstruksi : fiber glass
Laju alir massa = 1.291.015,67 kghari = 2.843.646,85 lbhari Direncanakan untuk menampung air selama 1 hari.
Banyak air yang ditampung, =
9 ,
995 67
1.291.015, = 1.296,33 m
Faktor keamanan 10
3
Maka volume menara, = 1,1 x 1.296,33 m
3
= 1.425,96 m Didesain 4 tangki menara air dengan volume 356,49 m
3 3
Universitas Sumatera Utara
Diambil tinggi tangki, H =
2 3
x D Volume
= ¼ π x D
2
x H = 1,1775 x D 356,49
= 1,1775 x D
3
D =
3
3
1775 ,
1 356,49
= 6,71 m = 22,03 ft
H =
2 3
x 6,71 m = 10,06 m = 33,02 ft
LD-05. Kation Exchanger KE-01
Fungsi : mengurangi kation dalam air
Bentuk : silinder tegak dengan tutup ellipsoidal
Bahan : carbon steel grade B
Jumlah air yang masuk KE = 126.387,34 kghari Volume air,
Vair = hari
ft hari
m 54
, 481
. 4
91 ,
126 9
, 995
126.387,34
3 3
= =
Dari tabel 12-4. Nalco, 1958 diperoleh ukuran tangki sebagai berikut : a. Diameter tangki
: 5 ft b. Luas penampang
: 19,6 ft c. Jumlah penukar kation
: 1 unit
2
Resin
Total kesadahan : 3,3125 kg grainhari
Kapasitas resin : 20 kg grainft
Kapasitas regeneran : 2,3838 lbft
3
Tinggi resin, h : 2,1 ft
3
Universitas Sumatera Utara
Regenerasi
Volume resin, V : h x A = 2,1 ft x 19,6 ft
2
= 41,16 ft Siklus regenerasi, t
: 30,1887 hari
3
Kebutuhan regeneran : 0,3948 kgregenerasi
Volume tangki, = Vair + Vresin = 4.481,54 + 41,16 ft
= 4.522,69 ft
3
Faktor keamanan 20 maka :
3
Volume tangki, Vt
= 1,2 x 4.522,69 = 5.427,24 ft
3
Vt = ¼ π D
2
Hs = Hs
ft x
x 55
, 276
5 14
, 3
4 24
, 427
. 5
2
=
Tinggi tutup ellipsoidal : Diameter = 1 : 4 Hh = ¼ D
Hh = ¼ 5 = 1,25 ft H
T
Tekanan operasi, P = 14,696 psi = Hs + Hh = 276,55+ 1,25 ft = 277,79 ft 84,67 m
P hidrostatik = ρ g h =
psi x
x 15
, 39
745 ,
894 .
6 55
, 276
8 ,
9 9
, 995
=
Tekanan desain, P
desain
Penentuan tebal dinding tangki = 14,696 + 39,15 psi = 53,84 psi
• Bahan : carbon steel grade B
Universitas Sumatera Utara
• Diameter tangki : 5 ft = 1,5 m
Maksimum allowed stress, f = 12.750 psi Brownell,1959
Effisiensi sambungan, E = 85 Brownell,1959
Faktor korosi, C = 0,0125 intahun Umur alat, n = 10 tahun
t = 6
, Cxn
P fxE
PxD +
− Brownell,1959
t = 84
, 53
6 ,
85 ,
650 .
12 12
5 84
, 53
x x
x x
− + 0,0125x10
t = 0,30 in + 0,125 in =
dipilih tebal dinding standar 0,45 inchi
0,42 in
LD-06. Anion Exchanger AE-01
Fungsi : mengurangi anion dalam air
Bentuk : silinder tegak dengan tutup ellipsoidal
Bahan : carbon steel grade B
Jumlah air yang masuk AE = 126.387,34 kghari Volume air,
Vair = hari
ft hari
m 54
, 481
. 4
91 ,
126 9
, 995
126.387,34
3 3
= =
Dari tabel 12-4 Nalco, 1958 diperoleh ukuran tangki sebagai berikut : a. Diameter tangki
: 5 ft b. Luas penampang
: 19,6 ft c. Jumlah penukar kation
: 1 unit
2
Universitas Sumatera Utara
Resin
Total kesadahan : 0,0636 kg grainhari
Kapasitas resin : 20 kg grainft
Kapasitas regeneran : 4,5 lbft
3
Tinggi resin, h : 0,6 ft
3
Regenerasi
Volume resin, V : h x A = 0,6 ft x 19,6 ft
2
= 11,76 ft Siklus regenerasi, t
: 1.572,3270 hari
3
Kebutuhan regeneran : 6,4967 kgregenerasi
Volume tangki, = Vair + Vresin = 4.481,54 + 11,76 ft
= 4.493,30 ft
3
Faktor keamanan 20 maka :
3
Volume tangki, Vt
= 1,2 x 4.493,30 = 5.391,96 ft
3
Vt = ¼ π D
2
Hs = Hs
ft x
x 75
, 274
5 14
, 3
4 5.391,96
2
=
Tinggi tutup ellipsoidal : Diameter = 1 : 4 Hh = ¼ D
Hh = ¼ 5 = 1,25 ft H
T
Tekanan operasi, P = 14,696 psi = Hs + Hh = 274,75 + 1,25 ft = 276 ft 84,12 m
P hidrostatik = ρ g h
Universitas Sumatera Utara
= psi
x x
87 ,
39 745
, 6894
276 8
, 9
9 ,
995 =
Tekanan desain, P
desain
Penentuan tebal dinding tangki = 14,696 + 39,87 psi = 54,56 psi
• Bahan : carbon steel grade B
• Diameter tangki : 5 ft = 1,5 m
Maksimum allowed stress, f = 12.650 psi Brownell,1959
Effisiensi sambungan, E = 85 Brownell,1959
Faktor korosi, C = 0,0125 intahun Umur alat, n = 10 tahun
t =
6 ,
Cxn P
fxE PxD
+ −
Brownell,1959
t = 54,56
6 ,
85 ,
650 .
12 12
5 54,56
x x
x x
− + 0,0125x10
t = 0,30 in + 0,125 in =
dipilih tebal dinding standar 0,45 inchi
0,42 in
LD-07. Cooling Tower CT-01
Fungsi : mendinginkan air pendingin bekas
Jumlah : 1 unit
Jenis : mechanical induced draft
Laju alir massa air pendingin bekas = 1.864.857,29 kghari = 4.107.615,17 lbhari
Suhu air pendingin masuk = 30 C = 111,6
F
Universitas Sumatera Utara
Suhu air pendingin keluar = 25 C = 102,6
Wet bulb temperatur udara = 80
F
Dari fig. 12-14. Perry, 1997 diperoleh konsentrasi air 0,75 gpmft F
Laju alir air pendingin,
2
= 9
, 995
29 1.864.857,
= 1.872,53 m
3
hari = 0,52 m
3
= 0,52 m menit
3
menit x 264,17 gallonm = 137,41 gpm
3
Factor keamanan 20 Laju air pendingin,
= 1,2 x 137,41 gpm = 164,89 gpm Luas menara yang dibutuhkan,
= 75
, 164,89
= 219,85 ft Diambil performance menara pendingin 90, dari fig. 12-15. Perry, 1997
diperoleh tenaga kipas 0,03 hpft
2
Daya yang diperlukan untuk menggerakkan kipas,
2
= 0,03 hpft
2
x 219,85 ft
2
Dimensi menara, = 6,59 hp
Panjang = 2 x lebar,
Lebar = tinggi
Maka, V
= p x l x t = 2 x l
1.872,53 = 2 x l
3 3
Universitas Sumatera Utara
l =
3
2 1.872,53
= 9,78 m Sehingga,
Panjang = 19,56 m
Tinggi = 9,78 m
LD-08. Dearator DE-01
Fungsi : memanaskan air yang dipergunakan untuk air umpan boiler dan
menghilangkan gas CO
2
dan O Jumlah
: 1 unit
2
Bentuk tangki : silinder horizontal dengan tutup berbentuk ellipsoidal Temperatur air masuk : 25
Temperatur air keluar : 90 C
Banyak air yang dipanaskan : 126.387,42 kghari C
Densitas air : 995,9 kgm
3
Laju volumetrik, Perry, 1997
Q =
9 ,
995 126.387,42
= 126,91 m
3
Panas yang dibutuhkan hari
= m.c. ∆T
= 126,91 x 1 x 90-25 = 8.249,00 kkal Silinder berisi 75 air
Volume silinder, = 1,75 x 126,91 = 222,09 m
3
Silinder dirancang dengan ketentuan H = 2,5 x D
Universitas Sumatera Utara
V
s
= ¼ π x D
2
x H = ¼ π x D
2
x 2,5 x D = 1,9625 D V
3
h
3 3
2616 ,
12 D
D = π
= V
D
= V
s
+ V 222,09 = 1,9625 + 0,2616 D
h
D =
3
3
2241 ,
2 222,09
= 4,64 m H = 4,64 1,6398 m = 7,61 m
LD-09. Boiler B-01
Fungsi : memanaskan air hingga menjadi steam sebagai media pemanas
Tipe : ketel pipa api
Diagram alir proses
Diagram alir proses secara keseluruhan dapat dilihat pada gambar :
Gambar C.1. Diagram alir proses pada ketel uap
Luas Perpindahan Panas
A=
T x
U Q
D
∆
A = Ni x a” x L Ketel Uap
Uap Asap
Blow Down Air
Bahan Bakar
Universitas Sumatera Utara
Dimana : A = Luas perpindahan panas ft
2
Q = Jumlah panas yang ditransfer = 7.686,23 Btujam U
D
= Koefisien perpindahan panas overall = 350 Btujam.ft
2
. Kern, 1965
F
∆T = Perbedaan temperatur ∆T = T
2
– T
1
Uap air keluar boiler steam, T
2
= 98 C 208,4
Air masuk boiler, T F
1
= 90 C 194
Ni = jumlah tube F
A” = luas permukaan tube per in ft ft
2
L = Panjang tube ft ft
A =
2 2
52 ,
1 194
4 ,
208 .
. 350
7.686,23 ft
F x
F ft
jam Btu
jam Btu
= −
Digunakan OD tube = 1 in L = 20 ft
A” = 0,2618 ft
2
Jumlah tube, ft
Ni = ft
x ft
ft ft
20 2618
, 52
, 1
2 2
= 1 Dari ASTM Boiler Code, permukaan bidang pemanas = 10 ft
2
Daya boiler, 1hp
= 1,52 ft
2
x 1 hp10 ft = 0,15 hp
2
Dipilih boiler dengan daya 0,15 hp
Universitas Sumatera Utara
LD-09. Pompa
Fungsi : Mengalirkan air ke bak penampungan
Type : Pompa sentrifugal
Laju alir massa, F
= 1.291.015,67 kgjam x 2,2046 lbkg x 2,7778 x 10
-4
= 31,2336 lbs jams
Densitas, ρ
= 62,2 lbft
3
Viskositas, Perry, 1997
µ = 8,9 cp x 6,7197 x 10
-4
Kecepatan aliran, lbft.s = 0,0059 lbft.s
Kern, 1965
Q = ρ
F =
3
2 ,
62 2336
, 31
ft lb
s lb
= 0,502 ft
3
Perencanaan pompa : s
Diameter pipa ekonomis De dihitung dengan persamaan : De
= 3,9 Q
0,45
ρ
0,13
= 3,9 0,502 Foust,1979
0,45
62,2 = 4,8936 in
0,13
Dipilih material pipa commercial steel 6 in schedule 40, dengan : • Diameter dalam ID
= 6,065 in = 0,5054 ft • Diameter luar OD
= 6,625 in = 0,5521 ft • Luas Penampang pipa A = 28,9 in
2
= 0,2007 ft
2
Universitas Sumatera Utara
Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa, V
=
A Q
= 2007
, 502
,
= 2,5012 fts Sehingga,
Bilangan Reynold, N
Re
µ ρVD
= =
0059 ,
5054 ,
5012 ,
2 2
, 62
x x
= 14.040,6113 Material pipa merupakan bahan commercial steel maka diperoleh harga-harga
sebagai berikut : ε = 4,6 x 10
-5
m = 1,5092 x 10
-4
εD = 1,5092 x 10 ft
-4
dari grafik 5-9. Mc.Cabe, 1999 diperoleh f = 0,017 ft0,5054 ft = 0,0002
Panjang eqivalen total perpipaan ΣL • Pipa lurus L
1
• 1 buah gate valve fully open LD = 13, = 25,888 ft
L
2
• 3 buah elbow 90 = 1 x 13 x 0,5054 ft
= 6,5702 ft LD = 30, L
3
L
3
• 1 buah sharp edge entrance K = 0,5 = 3 x 30 x 0,5054 ft
= 30,324 ft
LD = 25, L
4
• 1 buah sharp edge exit K = 1; LD = 47 = 1 x 25 x 0,5054 ft
= 12,635 ft
L
5
Total panjang ekuivalen ΣL = L = 1 x 47 x 0,5054 ft
= 23,754 ft
1
+ L
2
+ L
3
+ L
4
+ L
5
Universitas Sumatera Utara
= 25,888 + 6,5702 + 30,324 + 12,635 + 23,754 ft = 99,1712 ft
Friksi Σf, Σf
= xgcxD
L x
fxV 2
2
Σ =
5054 ,
17 ,
32 2
1712 ,
99 5012
, 2
017 ,
2
x x
x x
= 0,3243 ft.lb
f
lb Kerja Pompa W,
m
f W
xgc V
V Z
Z P
P Σ
= +
− +
− +
− 2
2 1
2 1
2 1
Persamaan Bernouli
P
1
= P
2
, V
1
= V
2
= 0, Z
1
= 0 dan Z
2
-25,888 + W = 0,3243 = 25,888
W
f
Daya, = 0,3243 + 25,888 = 26,2123 lb.ftjam
W
s
550
ρ
WfxQx
= =
550 2
, 62
502 ,
26,2123 x
x
= 1,4881 hp Jika efisiensi pompa, η = 80 dan efisiensi motor, η
m
P = = 75
m
x Ws
η η
= 75
, 8
, 1,4881
x = 2,4802 hp
Jadi digunakan pompa dengan daya 2,5 hp.
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI
LE-1. Modal Investasi Tetap 1. Modal Investasi Tetap Langsung MITL
1.1. Biaya Tanah Lokasi Pabrik
