a. Diameter tangki
Volume larutan, V
1
=
76 ,
1039 04
, 30
24 0,7009
3
m kg
hari hari
jam jam
kg
= 12,1335 m
3
Volume tangki = 1,2 × 12,1335 m
3
= 14,5602 m
3
Ditetapkan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki D : H = 2 : 3
3 3
2 3
2
πD 8
3 m
12,1335 D
2 3
πD 4
1 m
12,1335 H
πD 4
1 V
Maka: D = 2,31 m
H = 3,47 m b. Tebal dinding tangki
Tinggi larutan NaOH dalam tangki =
m 47
, 3
m 14,5602
2,1335m 1
3 3
= 2,89 m
Tekanan hidrostatik: P
hid
= × g × h = 1518 kgm
3
× 9,8 mdet
2
× 2,89 m =29,4536 kPa
Tekanan udara luar, P
o
= 1 atm = 101,325 kPa P
operasi
= 29,4536 kPa + 101,325 kPa = 130,7786 kPa Faktor kelonggaran = 5 . Maka,
P
design
= 1,05 130,7786 = 137,3175 kPa Joint efficiency E
= 0,8 Peters, et.al., 2004
Allowable stress S = 13700 psia = 94458,21 kPa Peters, et.al., 2004
Umur alat n = 10 tahun
Faktor korosi c = 18 in = 0,0032 m
PerryGreen,1999
Tebal shell tangki:
Universitas Sumatera Utara
in 1,8246
m 0,0464
0032 ,
10 kPa
75 1,2137,31
kPa0,8 4
287218,71 m
2,08 kPa
137,3175 1,2P
2SE PD
t nC
Tebal shell standar yang digunakan = 2 in Brownell, 1959
c. Daya pengaduk
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller
Jumlah baffle : 4 buah
Untuk turbin standar McCabe, 1999, diperoleh: DaDt =
1 3
; Da =
1 3
× 2,31 m = 0,7708 m = 2,5289 ft EDa = 1
; E = 0,7708 m LDa = ¼
; L = ¼ × 0,7708 m = 0,1927 m WDa =
1 5
; W =
1 5
× 0,7708 m = 0,1542 m JDt =
1 12
; J =
1 12
× 2,08 m = 0,1927 m Kecepatan pengadukan, N = 1 putarandet
Bilangan Reynold:
μ D
N ρ
N
2 a
Re
Geankoplis, 1997
0,0004 5289
, 2
1 94,7662
N
2 Re
= 1037812,074 Untuk N
Re
10000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:
c 5
a 3
T
g ρ
.D .n
K P
McCabe,1999 K
T
= 6,3 McCabe,1999
hp 10
. 2,3
ft.lbfdet 550
1hp .det
lbm.ftlbf 32,174
lbmft 94,7662
ft .2,5289
putdet 6,3.2
P
6 2
3 5
3
Efisiensi motor penggerak = 80 Daya motor penggerak =
8 ,
06 -
2,3E
= 2,87 .10
-6
hp Maka daya motor yang dipilih 120 hp.
Universitas Sumatera Utara
D.11 Penukar AnionAnion Exchanger AE Fungsi
: Mengikat anion yang terdapat dalam air umpan ketel
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi:
Temperatur = 30
C
Tekanan = 1 atm
Laju massa air = 42.267,5701 kgjam
Densitas air = 995,68 kgm
3
Geankoplis, 1997
Kebutuhan perancangan = 1 jam
Faktor keamanan = 20
Desain Anion Exchanger
Dari Tabel 12.4, The Nalco Water Handbook, diperoleh: - Diameter penukar anion
= 2 ft = 0,6096 m - Luas penampang penukar anion
= 3,14 ft
2
- Tinggi resin dalam anion exchanger = 2,5 ft = 0,7620
Tinggi silinder = 1 + 0,2 2,5 ft = 3 ft = 0,9144 m
Diameter tutup = diameter tangki = 2 ft = 0,6096 m Direncanakan rasio Tinggi tutup : Diameter tangki = 1 : 4
Tinggi tutup = ¼ 0,6096 m= 0,1524 m
Sehingga, tinggi anion exchanger = 0,9144 +2 0,1524 = 1,2192 m Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik: P
hid
= × g × h = 995,68 kgm
3
× 9,8 mdet
2
× 0,7620 m = 7,4321 kPa
Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa
Universitas Sumatera Utara
P
T
= 7,4321 kPa + 101,325 kPa = 108,7571 kPa Faktor kelonggaran = 5
Maka, P
desain
= 1,05 108,7571 kPa = 114,1949 kPa Joint efficiency E
= 0,8 Peters, et.al., 2004
Allowable stress S = 13700 psia = 94458,21 kPa Peters, et.al., 2004
Umur alat n = 10 tahun
Faktor korosi c = 18 in = 0,0032 m
PerryGreen,1999 Tebal shell tangki:
in 1,8692
m 0,0475
0032 ,
10 kPa
49 1,2114,19
kPa0,8 294458,21
m 0,6096
kPa 114,1949
1,2P 2SE
PD t
nC
Tebal shell standar yang digunakan = 2 in Brownell, 1959
Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan tebal tutup 2 in.
D.12 Tangki Pelarutan Kaporit [CaClO
2
] TP-05 Fungsi
: Membuat larutan kaporit untuk klorinasi air domestik
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah : 1 unit
Data:
Kaporit yang digunakan = 2 ppm
Kaporit yang digunakan berupa larutan 70 berat
Laju massa kaporit = 0,0025 kgjam
Perhitungan BAB VII
Densitas larutan kaporit 70 = 1272 kgm
3
= 79,4088 lbmft
3
Perry, 1997
Viskositas CaClO
2
70 = 0,00067 lb
m
ft s = 1 cP Othmer, 1968
Kebutuhan perancangan = 90 hari
Faktor keamanan = 20
Universitas Sumatera Utara
Desain Tangki a. Diameter tangki
Volume larutan, V
1
=
1272 7
, 90
24 0025
,
3
m kg
hari hari
jam jam
kg
= 0,0139 m
3
Volume tangki = 1,2 × 0,0139 m
3
= 0,0167 m
3
Ditetapkan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki D : H = 2 : 3
3 3
2 3
2
πD 8
3 m
0,0167 D
2 3
πD 4
1 m
0,0167 H
πD 4
1 V
Maka: D = 0,24 m
H = 0,36 m
b. Tebal dinding tangki
Kategori