Compressor K-301C KESIMPULAN

5.94 Compressor K-301C

Fungsi : menaikkan tekanan gas sintesis sebelum masuk ke steam reforming Desain : centrifugal compressor Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 285 A Jumlah : 1 unit Gambar LC.29 Radially Split Multistage Compressor Data yang dibutuhkan: ρ gas campuran = 0,417286 kgm 3 estimasi Hysys. V.3.2 Volume gas, Q = 1650978,525 m 3 hari P 1 = 401,2951594 kPa P 2 = 790,561412 kPa Suhu masuk, T 1 = 333,15 K Z a = 0,999109568 estimasi Hysys. V.3.2 Effisiensi politropik = 78 Universitas Sumatera Utara Langkah-Langkah perhitungan: 1. Perhitungan spesifik gravity komponen gas Komponen kg kmol x i BM i x i BM i H 2 4122,177713 2044,731 0,65648 2,016 1,32347024 CO 2 14,73389229 0,334787 0,00011 44,0097 0,00473048 CO 16271,64043 580,9039 0,18651 28,0109 5,22418812 H 2 O 2767,161065 153,6023 0,04932 18,0151 0,88842732 CH 4 5210,876645 324,8089 0,10428 16,0429 1,67300894 C 2 H 4 200,55749 7,149031 0,0023 28,0538 0,06439118 C 2 H 6 40,04511521 1,331734 0,00043 30,0699 0,01285692 C 3 H 8 30,36579293 0,688614 0,00022 44,097 0,00974927 C 3 H 6 45,62988882 1,084345 0,00035 42,0806 0,01464997 C 4 H 10 1,10697653 0,019045 6,1E-06 58,124 0,00035541 C 4 H 8 1,114998223 0,019872 6,4E-06 56,1077 0,00035798 Total 28705,41001 3114,674 9,21618583 udara x i BM i x i BM i N 2 0,79 28,013 22,1303 O 2 0,21 31,999 6,71979 Total 28,8501 ∑ ∑ = Udara i Gas Komponen i BM x BM x γ 8501 , 28 9,21618583 = γ = 0,31945 2. Perhitungan Compressor head ∆h 55 , 31 , 3 , 1 − − = γ k k = 1,3 – 0,31 0,31945 – 0,55 = 1,37147 k – 1k = 0,27085           −           − = ∆ − 1 1 1 1 2 1 k k a P P BM k k R Z T h =         −       × × 1 295 , 401 561 , 790 21618 , 9 0,27085 848 9991 , 15 , 333 0,27085 ∆h = 22700,9912 m Universitas Sumatera Utara 3. Perhitungan efisiensi isentropik E isen Poly E k k n n × − = − 1 1 = 78 , 0,27085 = 0,34725           −               −     = − − 1 1 1 1 2 1 1 2 n n k k isen P P P P E =         −               −       1 295 , 401 561 , 790 1 295 , 401 561 , 790 34725 , 27085 , = 0,75937 4. Perhitungan laju aktual gas Laju aktual gas = 1,03 × 1739536,1569 = 1,7005×10 6 m 3 hari 5. Perhitungan daya kompressor Compressor power a k k s s isen Z P P T T P q k k E A kW           −               −     = − 1 1 1 1 2 1 A = 11,57 faktor konversi P s = 100 kPa Tekanan standar T s = 288 K Suhu standar 9991 , 1 295 , 401 5614 , 790 15 , 333 288 100 1,7005 0,26829 1 0,75957 57 , 1 0,26829         −                         = kW = 2228,7817 kW 6. Perkiraan shaft speed, N π d u N 60 = = π 6635 , 250 60 × = 7195,8862 rpm 7. Kerugian seal dan bearing 2 1000       = N F w L L ; N = Kecepatan kompressor rpm Universitas Sumatera Utara q × 10 6 m 3 s F L 1,5 0,2 2,1 0,37 3,1 0,69 4,25 1,28 6 2,38 8,7 4,45 12,5 8,3 17 15,4 Dari hasil regresi linear, diperoleh F L = 0,25681 2 1000 7195,8862 0,25681       = L w = 13,29785 Total power = 2228,7817 + 13,2978 = 2242,0795 kW 8. Perhitungan suhu keluaran kompressor compresor discharged, T 2                         −     + = − isen k k E P P T T 1 1 1 1 2 1 2 =                         −       + 0,75937 1 295 , 401 5614 , 790 1 15 , 333 26829 , = 421,595 K = 148,445 o C 9. Perhitungan jumlah impeller Asumsi: 1 impeller = 3200 m Jumlah impeller = 22700,9912 3200 = 7 buah 10. Perhitungan diameter impeller 1 tahap impeller a s s Z T T P P Q q 1 1 86400 = = 9991 , 288 15 , 333 295 , 401 100 86400 22700,9912 = 5,55033 m 3 s u q d 05 , = q = laju alir inlet m 3 s u = kecepatan impeller = 250 ms 250 05 , 5,55033 × = d = 0,66352 m Universitas Sumatera Utara 11. Perhitungan diameter spesifik, d s 5 , 25 , q H d A d s = ; A = 0,74 = 5 , 25 , 55033 , 5 3200 0,66352 74 , = 1,5742 m 12. Perhitungan kecepatan spesifik, N s 75 , 5 , H q N B N s = ; B = 2,44 = 75 , 5 , 3200 55033 , 5 7195,8862 44 , 2 = 96,8107 13. Hubungan antara diameter spesifik d s dengan kecepatan spesifik N s dihasilkan tipe karakteristik pemilihan kompressor yang sesuai berdasarkan gambar berikut: Dihasilkan: Tipe aliran = Radial flow Efisiensi = 80 Tipe kompressor = Radial pump atau kompressor Universitas Sumatera Utara

5.95 Air-cooler H-302C