Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi 98.000 TonTahun, 2010.
Perhitungan: Laju alir bahan masuk, m = 48590 kgjam = 29,7559 lbdetik
Densitas ; ρ
= 1154,817 kgm
3
= 72,095 lbft
3
Viskositas, µ
= 3,559 cp = 2,392 × 10
-3
lbmft detik Perry,1999 Laju alir volumetrik; Q = ρ
m =
3
lbft 72,095
lbdetik 29,7559
= 0,4127 ft
3
detik
a. Perencanaan pompa
Diameter optimum,ID
op
= 3,9 Q
0,45
ρ
0,13
PetersTimmerhaus,2004 ID
op
= 3,9 0,4127
0,45
72,095
0,13
= 4,5671 in = 0,3805 ft Dipilih pipa 4 in schedule 40 dengan data – data sebagai berikut: Kern,1950
Diameter Luar; OD = 4,500 in
Diameter dalam; ID = 4,026 in = 0,3355 ft Luas penampang; A = 12,7296 in
2
= 0,0884 ft
2
b. Bilangan Reynold
Kecepatan laju alir; v =
A Q
=
2 3
ft 0,0884
detik ft
0,4127 = 4,6690 ftdetik
Bilangan Reynold, N
Re
= µ
ρ v
ID ×
×
= ik
lbmft.det 10
2,392 det
,6890 4
3355 ,
lbft 72,095
3 -
3
× ×
× ik
ft ft
= 47422,1846 2100 aliran turbulen Untuk pipa commercial steel,
ε = 0,00015 ft Kekasaran relatif =
0004 ,
3355 ,
00015 ,
= =
ID ε
Geankoplis, 2003 Untuk aliran turbulen, f =
0053 ,
1846 ,
47422 079
, 079
,
25 ,
25 ,
= =
e
NR
c. Menentukan panjang ekivalen total pipa,
L Σ
Direncanakan sistem perpipaan sebagai berikut :
Sistem perpipaan LD
L ft
Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi 98.000 TonTahun, 2010.
1. Panjang pipa lurus
2. Sambungan pipa
- 3 buah elbow standar 90
- 1 buah gate valve fully open
- Penyempitan mendadak, K = 0,5
- Pembesaran mendadak, K = 1,0 30
13 27
51 163
33,75 4,875
5,063 19,125
Total panjang pipa ekivalen,
L Σ
224,9339
Kerugian karena gesekan; F
∑ F
∑ = gcID
L fv
2 4
2
∑ Geankoplis, 2003
= ft
ik lbf
ft lbm
ft 3355
, det
. .
174 ,
32 2
9339 ,
224 ftdetik
4,6890 0053
, 4
2 2
× ×
× = 4,8565 ft lbflbm
Beda ketinggian yang dipompakan,
∆
Z = 163 ft W
s
= F
gc g
Z ∑
+ ∆
Alan Foust, 1980
Kerja pompa; W
s
= F
gc g
Z ∑
+ ∆
= 163 ft ×
2 2
det 174
, 32
det 174
, 32
ik lbf
ft lbm
ik ft
+ 4,8565 ft lbflbm = 166,9779 ft lbflbm
1 Hp = 550 ft.lbfdet Daya pompa; P = Q ×
ρ × Wf = 0,4127
ft
3
detik × 72,095 lbft
3
×166,9779 ft lbflbm = 4968,1948 lb ftdetik550 = 9,0331 HP
Efesiensi pompa = 80 Maka daya aktual motor; P
m
= 0,8
HP 9,0331
= 11,2913 HP = 12 HP
3. Screening SC-101
Fungsi : Untuk menyaring abu dari molase
Kondisi operasi :
Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi 98.000 TonTahun, 2010.
Temperatur : 30
o
C. Tekanan
: 1atm Perhitungan:
Laju alir bahan masuk = 48590 kgjam
Densitas ; ρ
= 1154,817679 kgm
3
= 72,095 lbft
3
Viskositas, µ
= 3,559 cp = 2,392 × 10
-3
lbmft detik Perry,1999 Waktu tinggal
= ¼ jam Faktor keamanann = 20
Perhitungan: Volume tangki; Vt
=
3
817 ,
1154 4
1 48590
2 ,
1 m
kg jam
jam kg
× ×
= 12,6227 m
3
Mesh: Suatu bukaan dalam suatu jaringan yang biasanya digunakan untuk
merancang bukaan ayakan dalam bentuk jumlah bukaaninci Dalam hal ini bukaan sebesar 0,0029 in, yang merupakan bukaan ayakan sebesar 200 mesh
dengan kawat 0,0021 in. M.Cabe, 1989
1 in = 0,025 m
Luas ayakan; A =
m
5 3
10 25
, 7
m 12,6227
−
× = 174106,206 m
2
A = ¼
π D
2
174106,206 m
2
= 0,785D
2
D = 60,5315 m
Jari – jari tangki, R =
2 m
60,5315
= 30,2657 m = 1191,5628 in - tinggi : diameter = H : D = 3 : 2 = 1,5
Tinggi tangki; H
s
= 1,5 × 60,5315 m = 90,7972 m = 297,8876 ft Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po +
144 1
− Hs
ρ
Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi 98.000 TonTahun, 2010.
Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi P
D
= 14,7 Psi + 144
1 297,8876
72,095
3
− ft
ft lb
= 163,3406 Psi Faktor keamanan ; Fk = 20
Tekanan disain; Pd = 1,2 × 163,3406 Psi = 196,0087 Psi Tebal silinder, ts
= nc
P SE
R P
+ −
× 6
, Dimana;
P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan 18.750 psi
E = Efesiensi sambungan; 80 n = Umur alat 10 tahun
c = laju kecepatan korosi 0,01 intahun ts =
tahun in
tahun 01
, 10
Psi 0087
, 196
6 ,
0,8 psi
18.750 in
5628 ,
1191 Psi
196,0087 ×
+ ×
− ×
×
= 15,7934 in = 16 in
4. Pompa Sreening P-102
Fungsi : Untuk mengalirkan molase dari SC-01 ke R-01
Kondisi operasi :
Temperatur : 30
o
C. Tekanan
:1atm Perhitungan:
Laju alir bahan masuk = 38741,293 kgjam = 23,7247 lbdetik
Densitas ; ρ
= Tabel LC-2 Komposisi P-102
Komponen Massa kg
X
i
ρ kgm
3
Glukosa 10544,03
0,2721 1544,00
Sukrosa 16612,921
0,4288 1588,00
Air 11584,342
0,2991 998,23
Total 38741,293
1
Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi 98.000 TonTahun, 2010. 2
3
7107 ,
83 867
, 1340
23 ,
998 2990
, 00
, 1588
4288 ,
1544,00 0,2721
1 ft
lb m
kg
camp
= =
+ +
+ =
ρ
Viskositas, µ
= 6,6189 cp = 4,45 × 10
-3
lbmft detik Perry,1999
Laju alir volumetrik; Q = ρ m
=
3
lbft 83,7107
lbdetik 27,7247
= 0,3312 ft
3
detik
a. Perencanaan pompa
