F
m
= 483
, x
0,75 kg.m
304,38 = 840,96 kg
L = Panjang axis = 3,51 m M = 840,96 kg x 3,51 m
= 2.955,19 kg.m Me
=
2 m
2
T M
M 2
1
= 2.963,01 kg.m
Tegangan yang disebabkan oleh bending moment equivalent
f =
32
d Me
3
= 47.157,808 kgcm
2
Diameter sumbu
Karena f batasan elastis dalam tegangan 47.157,808 2.460 maka diameter sumbu yang direncanakan memenuhi.
8. Desain Pendingin
Reaksi pembentukan urea formaldehid merupakan reaksi eksotermis dimana sejumlah panas reaksi akan dilepaskan sehingga menyebabkan kenaikan
temperatur. Dari perhitungan neraca panas diperoleh kenaikan temperatur sebesar 32,17
o
C sehingga temperatur akhir bila tanpa pendingin adalah sebesar 102,17
o
C. Karena reaktor dioperasikan secara isotermal 70
o
C maka dibutuhkan media pendingin berupa air sebanyak 11.221 kgjam.
Pemberian atau pengambilan sejumlah panas pada sebuah tangki proses dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu dengan memberikan jacket atau lilitan pipa
panjang coil di dalam tangki proses tersebut Kern, D., 1950, Hal: 716. Untuk menentukan pemakaian jacket atau coil pada tangki proses, dilakukan
perhitungan terhadap luas selubung tangki terhadap luas transfer panas Moss, D., Ed.3th, 2004, Hal: 35 antara lain:
Jika luas transfer panas ≤ luas selubung tangki proses μ menggunakan jacket Jika luas transfer panas luas selubung tangki proses : menggunakan coil
Luas selubung Reaktor = Luas selimut silinder = π x D
s
x H
s
= 274,84 ft
2
Luas transfer panas pada Reaktor = Luas selimut silinder + Luas penampang = π x Ds x Hs + π x 0,25 x D
s 2
= 345,26 ft
2
Karena luas transfer panas luas selubung tangki proses maka digunakan coil.
Perancangan Coil Pendingin
Fluida pendingin yang digunakan : Air Kecepatan fluida pendingin v
c
= 1,5 - 2,5 Coulson, 1983:534 v
c
= 2,5 ms Luas permukaan aliran A :
A = F
v
v F
v
= laju alir air F
v
= M
M = 11.221 kgjam = 8.547,53 lbjam
air
= 981,199 kgm
3
Maka F
v
= 5,6906 m
3
jam
A = 0,00063 m
2
D
coil
= 0,0284 m = 1,117 in Dari Tabel 11. Kern, 1983 diambil ukuran pipa standar :
NPS = 1,25 in Sch. 40 OD
coil
= 1,66 in = 0,13 ft ID
coil
= 1,38 in = 0,11 ft A
= 1,495 in
2
= 0,0096 ft
2
a = 0,362 ft
2
ft
Gambar. F.7. koil Pendingin
Perhitungan pada Air : Temperatur masuk, T
1
= 35
o
C = 86
o
F Temperatur keluar, T
2
= 60
o
C = 140
o
F T
av
= 113
o
F
2
4
coil
D A
ρ
air
= 981,199 kgm
3
= 61,25 lbft
3
μ = 0,599 cp = 0,979 lbft.jam Fluks massa pemanas total G
tot
G
tot
= MA = 891.347,66 lbft
2
.jam Fluks massa tiap set koil G
i
G
i
= ρ
steam
.v
c
Kecepatan medium pemanas di dalam pipatube pada umumnya berkisar antara 1,25
– 2,5 ms. Dipilih :
v
c
= 2,5 mdetik = 8,2021 fts Diperoleh :
G
i
= 42,527 x 8,2021 = 348,813 lbs.ft
2
Jumlah set koil N
c
N
c
= 0,709 Dipakai , N
c
= 1 set koil Koreksi fluks massa tiap set koil G
i,kor
G
i,kor
= 891.347,66 lbjam.ft
2
Cek Kecepatan Medium Pemanas v
c,cek
c i
cek ,
c
G v
v
c,cek
= 29.527,56 ftjam
i tot
, c
c
G G
N
c tot
kor ,
i
N G
G
