Cooler C Internal Rate of Return IRR

18. Cooler C

Fungsi : Mengkondensasikan uap etanol dari kolom destilasi Jenis : Double pipe exchanger Jumlah : 1 unit Digunakan : Double pipe hairpins 12 ft, diameter 3 x 2 inc  Fluida panas Steam Laju alir massa, W = 16464,6518 kgjam = 36298,53348lbmjam Lampiran B Temperatur masuk, T 1 = 30 C = 86 F Temperature kaluar, T 2 = 40 C = 104 F  Fluida dingin Peanut Oil Laju alir massa, W = 2528,0938 kgjam = 5573,52190 lbmjam Lampiran B Temperatur masuk, T 1 = 180 C = 356 F Temperatur keluar, T 2 = 50 C = 122 F 1. Dari Neraca panas; Q = 164646,5184 Kkaljam = 156054,17550 Btujam Lampiran B 2.  t Fluida panas Fluida dingin  356 Temp. tinggi F 104 252 122 Temp. rendah F 86 36 t = LMTD =       1 2 1 1 2 t t n t t      =     F n 0020 , 111 00 , 7 1 36 2528   3. Tc dan tc Tc = F 239 2 122 356   tc = F 95 2 86 104   Universitas Sumatera Utara Fluida dingin : Air Pendingin Anulus side 4. Flow area D 2 = 3,0680 inc 12 = 0,2557 ft tabel 10 Kern, 1965 D 1 = 2,38 inc 12 = 0,1983 ft tabel 10 Kern, 1965     2 ft 0204 , 2 0,1983 2 2557 , 4 3,14 2 1 D 2 2 D 4 π aa      De = 1965 Kern, 7.2 Pers 1 2 1 2 2 D xD D = ft 1312 , 1983 , 2 1983 , 2 2557 ,  x 5. Kecepatan massa Kern,1965 7.2 Pers a a W Ga  2 ft lbjam 8626 , 1776463 0204 , 53348 , 36298   Ga 6. Bilangan Reynold Pada Tc = 95 F jam lbmft 8627 , 1 77 ,   cP  Gbr 14 Kern, 1965 9224 , 125163 8626 , 1776463 1312 , Re Re 8627 , 1    x a Ga x De a  7. JH fig.28 = 190 Gbr 28 Kern, 1965 8. pada Tc = 95 F C 1 Btulbm F Gbr 2 Kern, 1965 K = 0,0135 Btujam.ft. F tabel 5 Kern, 1965 1674 , 5 3 1 8627 , 1 1 3 1 0135 ,           x k c  9. Fluida panas : Minyak Kacang Tanah Pipe shell 4’. Flow area D = 3,0680 inc 12 = 0,2557 ft   2 0513 , 2 2557 , 4 14 , 3 2 4 ft D a p     5’. Kecepatan massa 2 5098 , 108620 0513 , 52190 , 5573 ft jam lb Gp p a w Gp    6’. Bilangan Reynold Pada tc = 239 F jam ft lbm cP 3387 , 14 ,    Gbr 14 Kern, 1965 1566 , 81998 3387 , 5098 , 108620 2557 , Re Re    x p Gp x D p  7’. JH fig.24 = 180 Gbr 24 Kern, 1965 8’. Pada tc = 239 F C = 0,15 Btulbm F Gbr 2 Kern, 1965 K = 0,95 Btujam.ft.F Tabel 5 Kern, 165 3767 , 3 1 95 , 3387 , 15 , 3 1           x k c  9’. 10’. Ho = hox OD ID = 251,9833 x 38 , 2 0680 , 3 = 324,8256 Btujam ft 2 0 F Hio = 324,8256 x 1 Btujam ft 2 F = 324,8256 Btujam ft 2 0 F 1  S  9833 , 251 3767 , 2557 , 95 , 180 3 1        x x k c x De k x JH s ho   9928 , 100 1674 , 5 1312 , 0135 , 190 3 1        x x k c x De k x JH s ho   Universitas Sumatera Utara 11. Koefisien keseluruhan bersih . . 0400 , 77 9928 , 100 8256 , 324 9928 , 100 8256 , 324 . 2 F ft jam Btu x ho hio ho hio Uc      12. Faktor pengotor Faktor pengotor, Rd = 0,003 F ft jam Btu Ud Ud Rd Uc Ud 2 . . 5772 , 62 0160 , 003 , 0400 , 77 1 1 1 1       13. Luas permukaan yang dibutuhkan 2 4661 , 22 0020 , 111 5772 , 62 17550 , 156054 ft x t U Q A D     Luas permukaan luar a’’ = 0,917 ft 2 ft Tabel 11 Kern, 1965 Panjang yang dibutuhkan = ft ft ft ft 9361 , 24 4661 , 22 2 2  Berarti dapat digunakan 5x 20 ft hairpin dengan panjang total = 1 x 2 x 12 = 24 ft 14. Luas permukaan baru A = 24 ft x 0,9170 ft 2 ft = 22,0080 ft 2 2 8798 , 63 0020 , 111 0080 , 22 17550 , 156054 ft x t x A Q Ud     0027 , 8798 , 63 0400 , 77 8798 , 63 0400 , 77 . diterima dapat Rancangan x U U U U Rd D C D C      Universitas Sumatera Utara          psi D g L Gp f Fp 2119 , 0513 , 4375 , 60 10 . 18 , 4 2 40 5098 , 108620 00145 , 4 . . . 2 . . . 4 8 2 2 2      Pressure Drop 1’. De’ = D 2 – D 1 = 0,2557 -0,1983 = 0,0573 ft 9224 , 125163 8626 , 1776463 1312 , Re 8627 , 1    x Ga x De a  2 2 42 , 42 , 0092 , 3131 , 9108 264 , 0035 , Re 264 , 0035 , in ft a f      Tc = 95 F s.g = 1 Tabel 6 Kern, 1965 3 5 , 62 5 , 62 1 ft lb x    2’. De g L Ga f Fa . 2 . . 2 2 . . 4    psi 3236 , 0573 , 2 5 , 62 8 10 . 18 , 4 2 40 2 8626 , 1776463 00012 , 4   3’.     Psi x x F Fa Pa 4008 , 1 144 5 , 62 9039 , 2 3236 , 144 1          P yang diizinkan = 10 psi  P hitung lebih besar sedikit dari 10 psi Rancangan annulus dapat diterima 1. Untuk Re p = 62486,4243   2 2 42 , 42 , 0066 , 7211 , 40365 264 , 0035 , laminar aliran Re 264 , 0035 , in ft p f      s.g = 0,9670 tabel 6 Kern, 1965 3 4375 , 60 5 , 62 9670 , ft lb x    2. 3.  P yang diizinkan = 10 psi  P hitung 10 psi Rancangan pipa dapat diterima fps Ga V 8954 , 7 5 , 62 . 3600 . 3600 8626 , 1776463         Psi x x Fp PP 0889 , 144 4375 , 60 2119 , 144       ft x g V F 9039 , 2 2 , 32 2 2 8954 , 7 3 2 2 3 1    Universitas Sumatera Utara

19. Pompa Cooler P-07