29. Pompa larutan NaOH J-106
Fungsi : memompa larutan NaOH dari Dillution Tank M-103 ke Mixer II M-102
Jenis : Positive displacement Rotary Pump Jumlah : 1 unit
Bahan kontruksi : Commercial Steel Kondisi operasi:
Kondisi Satuan
Suction Discharge
Suhu T
o
C 30
30 Tekanan P
atm 1
1 Tinggi Z
m 9,847
Laju alir massa Fv kgjam
158,3741 158,3741
Fv design, 10 kgjam
174,212 174,212
Densitas ρ kgm
3
1376,4668 1376,4668
Viskositas μ cP
0,81 0,81
Laju alir volume Q m
3
jam 0,127
0,127 Laju alir massa per detik G
kgs 0,048
0,048
Langkah-langkah perhitungan : 1.
Perhitungan diameter optimum pipa, Di
,opt
Untuk Pipa tipe Carbon Steel, perhitungan diameter optimum pipa: Di
,opt
= 293 G
0,52
ρ
–0,37
Coulson Richardson’s, 2005 = [293 0,048
0,52
1376,4668
–0,37
] × 0,03936996 = 0,146 in = 0,0037m
Dari Tabel A.5-1 Geankoplis, 2003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal
: 1 in Schedule number
: 80 Diameter Dalam ID
: 0,957 in Kecepatan linier,
v =
2 i
D 4
π Q
× Coulson Richardson’s, 2005
= 0,076 ms
Universitas Sumatera Utara
2. Perhitungan Bilangan Reynold, N
Re
Bilangan Reynold : N
Re
= µ
× ×
D v
ρ Peters, 2004
= = 30688,415 aliran turbulen
3. Perhitungan pressure head
, ΔP Pressure head:
ΔP = P
2
– P
1
ρ × g P
2
= P
1
, sehingga ΔP = 0
4. Perhitungan Static Head,
ΔH Static Head:
ΔH = z
2
– z
1
= 9,800 – 0 = 9,800 m
5. Perhitungan Velocity head
, Δv Velocity head:
Δv = g
v v
× −
2
2 1
2 2
v
2
= v
1
, sehingga Δv = 0
6. Perhitungan Friction head, F
s
Friction loss pada pipa untuk aliran turbulen: f
= 0,04 × Re
–0,16
Geankoplis, 2003 = 0,04 × 30688,415
–0,16
f = 0,008
Universitas Sumatera Utara
Suction Total Le
Discharge Total Le
Friction loss f, m 0,0076
0,0076 Panjang pipa L, m
10 20
elbow 2
Le = 1,3716 m
0,9144 3
Le = 0.4572 m
1,3716 Standard Tee
Le = 0.6096 m
2
Le = 0.6096 m
0,9144 Gate valve fully open
Le = 0.0853 m
1
Le = 0.0853 m
0,4572 Globe valve
Le = 3.9624 m
1
Le = 3.9624 m
0,4572 Le, m
10,9144 0,9144
23,2004 3,2004
L + Le, m 11,8288
26,4008
Friction head, Fs
1
pada bagian suction: Fs
1
= f × L + Le × v
2
2 × g × D = 0,0076× 10,9144 × 0,076
2
2 × 9,8 × 0,0037 = 0,001
m Friction head, Fs
2
pada bagian discharge: Fs
2
= f × L + Le × v
2
2 × g × D = 0,004× 23,2004 × 0,076
2
2 × 9,8 × 0,0037 = 0,002
m Total Friction head, F
s
: Fs
total
= Fs
1
+ Fs
2
= 0,001
m
+ 0,002 m
Fs
total
= 0,003 7.
Perhitungan Total Head Tot Head =
ΔP + ΔH + Δv + Fs = 0 + 9,847 + 0 + 0,003
Tot Head = 9,8505 m 8.
Perhitungan kerja pompa, -W
s
-Ws = Tot. Head + Q
= 9,8505 + 0 -Ws = - 9,8505 m
Universitas Sumatera Utara
9. Spesifikasi pompa dan motor
Jenis Pompa : sentrifugal, single stage
Penggerak : Motor induksi
Kutub : 2 buah
Frekuensi : 12 Hz
Slip s : 3
10. Perhitungan Actual Speed, n
n = Kecepatan sinkron × 1 – slip
= ω × 1 – s
ω = 60 × f
= 60 × 12 = 720 rpm n
= 720 × 1 – 0,03 = 720 × 0,97
= 698,4 rpm 11.
Putaran spesifik pompa, Ns Ns
=
34 12
H Q
n ×
=
34 12
318 ,
32 557
, 4
, 698
×
Ns = 38,463 rpm
12. Perhitungan effisiensi pompa
η
P
dan power pompa P
P
η
P
= 80 – 0,2855F + 3,78 × 10
-4
FG – 2,38 × 10
-7
FG
2
+ 5,39 × 10
-4
F
2
– 6,39 × 10
-7
F
2
G + 4 × 10
-10
F
2
G
2
Branan, Carl, 2002 Keterangan : Eff
= dalam F
= head ,dalam ft G
= flow, dalam GPM η
P
= 71,343
Universitas Sumatera Utara
P
P
= 550
Q -Ws
ρ ×
×
= P
P
= 0,008 HP = 0,006 kW
13. Perhitungan effisiensi motor
η
M
dan power motor P
M
η
M
= 2,5175 × lnP
P
+ 77,73100 Coulson Richardson, 2005 = 2,5175 × ln0,008 + 77,73100
η
M
= 64,784 P
M
=
P M
P
η η
P ×
Coulson Richardson, 2005 =
P
M
= 0,017 hp Dipilih power motor standar :
P
P
= 116 hp
14. Cek Kavitasi pompa
Perhitungan Net Positive Suction Head Available NPSH
A
: P
uap
= 0,039 atm NPSH
A
=
s s
uap 1
F H
g ρ
P P
− −
× −
= 001
, 81
, 9
467 ,
1376 101325
0,039 ,
1 −
− ×
× −
NPSH
A
= 7,21 m Perhitungan Net Positive Suction Head Required NPSH
R
: NPSH
R
=
H ×
3 4
s Ns
s = 1200; H = static head = 38,4631200
43
× 9,847 NPSH
R
= 0,1 m Syarat tidak terjadi kavitasi pada pompa : NPSH
A
NPSH
R
7,21 0,1 [Pompa aman dari kavitasi]
Universitas Sumatera Utara
30. Pompa ke reaktor H
Kategori