Perancangan Penyangga pada Spray Dryer

jarak antara center line kolom penyangga dengan center line shell a dari gambar 6 : a = ½ x lebar flange + 1,5 = ½ x 3,284 +1,5 = 3,142 in y = ½ x lebar flange = ½ x 3,284 = 1,.642 in Z = Iy = 151,642 = 9,135201 in 3 Beban kompresi total maksimum tiap leg P : P Gambar F.8. Sketsa beban tiap lug n W Σ D n L H P 4 P bc w    Pers. 10.76, Brownell and Young, 1959 dengan : P w = beban angin total pada permukaan yang terbuka, lb m H = tinggi reaktor di atas pondasi, ft L = jarak dari fondasi ke bagian bawah reaktor, ft D bc = diameter anchor-bolt circle, ft n = jumlah penyangga, n ÓW = berat reactor kosong + berat liquid dan beban mati lainnya, lb m = 8.035,662 lb m diasumsikan reaktor diletakkan dalam ruangan fee from wind dan lokasi pabrik diasumsikan bebas dari gempa, sehingga P w = 0, kemudian persamaan di atas menjadi: n W Σ P  = 4 lb 8.035,662 m = 2.008,9155 lb m Menghitung beban eksentrik : f ec = Z a P. Pers. 10.98, Brownell and Young, 1959 = 9,135201 3,142 x 2.008,9155 = 690,955 lb m in 2 f = f c – f ec = 14.038,54 lb m in 2 – 690,955 lb m in 2 = 13.347,59 lb m in 2 psi Luas penampang lintang: A = f P Pers. 10.98, Brownell and Young, 1959 = 13.347,59 2.008,9155 = 0,1505 in 2 A table 4,29 in 2 , sehingga memenuhi. Axis 2-2 lr = 81,24 in 0.63 in = 128,95 lr 120, tidak memenuhi Brownell and Young, 1959, p.201 2. Lug Planning Masing-masing penyangga memiliki 4 baut bolt Beban maksimum tiap baut: P bolt = b n P = 2.008,9155 lb m 4 = 502,23 lb m Luas lubang baut: A bolt = bolt bolt f P Pers.10.35, Brownell and Young, 1959 dengan : f bolt = stress maksimum yang dapat ditahan oleh setiap baut = 12,000 psi A bolt = 2 m m in lb 12.000 lb 502,23 = 0,042 in 2 Digunakan baut standar dengan diameter = ½ in Tabel 10.4,Brownell and Young, 1959  Ketebalan plat horizontal t hp = allow y f M 6 Pers.10.41, Brownell and Young, 1959 M y =              1 1 2 ln 1 4     e l P Pers.10.40, Brownell and Young, 1959 dengan : t hp = tebal horizontal plat, in M y = bending momen maksimum sepanjang sumbu radial, in-lb m P = beban baut maksimum, lb m = 502,23 lb m A = panjang kompresi plate digunakan, = ukuran baut + 9 in = 2 x ½ in + 9 in = 10 in h = tinggi gusset = 12 in Brownell and Young, 1959, p.192 b = lebar gusset, in = ukuran baut + 8 in = 2 x ½ in + 8 in = 9 in l = jarak radial dari luar horizontal plate luar ke shell, in = 6 in ì = poisson’ratio untuk steel, ì = 0,3 Brownell and Young, 1959 f allow = stress yang diizinkan untuk = 12,000 psi γ 1 = konstanta dari tabel 10.6 Brownell and Young, 1959 e = jarak konsentrasi beban = setengah dari dimensi nut, in = ½ x 1¼ in = 0,625 in Ketebalam plat kompresi: l b = 9,5 in6 in = 1,58; diambil 1,6 Dari tabel 10.6, B rownell and Young, 1λ5λ, diperoleh γ 1 = 0,125 M y =              125 , 1 625 , . 6 2 ln 3 , 1 . 4 2.120,944   = 545,2470 t bp = 12000 2470 , 545 6 x = 0,522 in. Digunakan plat standar dengan ketebalan 58 in  Ketebalan gusset t g = 38 x t hp Pers.10.47, Brownell and Young, 1959 = 38 x 58 in = 0,2344 in, dipilih 14 in 3. Base Plate Planning Digunakan I- beam dengan ukuran 5 in dan 14,75 lb m ft Panjang kaki H leg = 13,12 ft Sehingga berat satu leg = 13,12 ft x 14,75 lb m ft = 193,633 lb m Beban base plate P b = berat 1 leg + P = 193,633 lb m + 2.008,9155 lb m = 2.202,55 lb m Base plate area A bp = P b f Dengan: P b = base plate loading f = kapasitas bearing untuk cor, f = 545 psi A bp = psi 45 5 lb 2.202,55 m = 4,04 in 2 = A bp min Untuk posisi leg 1-1 A bp = lebar l e x panjang p a = 0,8 f w + 2n0,95 h b + 2m dengan : f w = lebar flange = 3,284 in h b = kedalaman beam = 5 in m = n diasumsikan awal m n 0,95 h b 0,8 f w l e p a Gambar F.9. Sketsa area base plate A bp = 0,8 x 3,284 + 2n0,95 x 5 + 2n = 4,4 in 2 4n 2 + 4,4 n – 7,96 = 0 n = 0,2097 maka, l e = 0,8 x 3,284 + 2 x 0,2097 = 3,0466 p a = 0,95 x 5 + 2 x 0,2097 = 5,1694 umumnya dibuat p a = l e , maka dibuat p a = l e = 5,1694 in A bp,baru = 26,7226 in 2 n baru = [26,7226 –0,8 x 3,284]2 = 12,0477 in m baru = [26,7226 –0,95 x 5]2 = 10,9863 in tebal base plate: t bp = 0,00015 x P a x n 2 12 dengan : P a = tekanan aktual = P A bp,baru = 2.202,55 26,7226 = 82,423 psi t bp = 0,00015 x 82,423 x 12,0477 2 12 = 1,34 in. Digunakan plat standar 1 ½ in

i. Perancangan Pondasi pada Spray Dryer

Perancangan pondasi dengan sistem konstruksi beton terdiri dari campuran :semen : kerikil : pasir, dengan perbandingan 1 : 2 : 3. Direncanakan pondasi berbentuk limas terpancung. Dianggap hanya gaya vertikal dari berat kolom yang bekerja pada pondasi. Berat vesel, termasuk perlengkapannya yang diterima oleh : I-Beam pada kondisi operasi = 8.035,662 lb m Berat I-BeamI yang diterima oleh base plate = 2.202,55 lb m + Jadi berat total yang diterima oleh pondasi = 10.238,212 lb m Digunakan tanah dengan : Luas bagian atas a = 10000 in 2 100in x 100in Luas bagian bawah b = 12100 in 2 110in x 110in Tinggi pondasi = 30 in Volume pondasi = 13 x tinggi pondasi x a+b + axb 12 = 1270 in 2 = 0,7349 ft 3 Berat pondasi W = V x densitas beton = 0,7349 ft 3 x 140 lbft = 102,886 lb m Jadi berat total yang diterima tanah adalah = Berat total yang diterima pondasi + berat pondasi = 10.238,212 lb m + 102,886 lb m = 10.341,098 lb m Tegangan tanah karena beban T = PF 10 tonft 2 Keterangan : P = Beban yang diterima tanah lb F = Luas alas ft 2 Jadi tegangan karena beban г Г = 3 0023 , 7 098 , 341 . 10 ft lb = 1.476,81 lbft 3 = 0,73 tonft 3 10 tonft 3 Pondasi dapat dipasang pada tanah clay, sebab tegangan tanah karena beban kurang dari safe bearing maksimal pada tanah clay.

j. Perancangan ducting antara Spray Dryer dengan cyclone separator

Diketahui: diameter ducting = diameter nozzle keluaran udara pada spray dryer D ducting = D iopt nozzle = 568,07 mm = 568 mm Laju alir massa keluaran = 22.745,212 kgjam = 22,75 ton h padatan yang terbawa dust = 12,626 kgjam Gambar F.10. grafik hubungan kecepatan udara dengan laju alir Dari grafik diatas maka didapat kecepatan udara V c = 40 ms Perkiraan panjang ducting 15 m Bahan yang digunakan carbon steel. 6 m 3 m 6 m Gambar F.11. perkiraan skema panjang ducting

k. Perancangan cyclone separator

Fungsi : memisahkan padatan KH 2 PO 4 yang masih terkandung aliran udara pengering keluar dari spray dryer. Tipe : High eficiency cyclone Gambar F.10. Cyclone Separator Spray dryer Blower Cyclone