3. Heater H
Fungsi :
Mengkondensasikan uap etanol dari kolom destilasi Jenis
: Double pipe exchanger
Jumlah : 1
unit Digunakan :
Double pipe hairpins 20 ft, diameter 4 x 3 inc
Fluida panas Steam Laju alir massa, W = 163,3128kgjam = 360,04497 lbmjam Lampiran B
Temperatur masuk, T1 = 2000C = 3920F Temperature kaluar, T
2
= 200 C = 392
F
Fluida dingin Peanut Oil Laju alir massa, W = 2517,1227 kgjam = 5549,33464 lbmjam Lampiran B
Temperatur masuk, T1 = 300C = 860F Temperatur keluar, T
2
= 90 C = 194
F
1. Dari Neraca panas; Q = 75661,2864 Kkaljam = 71712,78069 Btujam
Lampiran B 2.
t Fluida panas
Fluida dingin
392 Temp. tinggi
F 194 198
392 Temp. rendah
F 86 306
t = LMTD =
1 2
1
1 2
t t
n t
t
=
F n
0945 ,
248 6471
, 1
306 198
3. Tc dan tc
Tc = F
392 2
392 392
tc = F
140 2
86 194
Universitas Sumatera Utara
Fluida dingin : Minyak Kacang Tanah Anulus side
4. Flow area
D
2
= 4,026 inc 12 = 0,3355 ft tabel
10 Kern,
1965 D
1
= 3,50 inc 12 = 0,2917 ft tabel
10 Kern,
1965
2 0,0216ft
2 0,2917
2 0,3355
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
0934 ,
2917 ,
2 2917
, 2
3355 ,
x
5. Kecepatan massa
Kern,1965 7.2
Pers a
a W
Ga
2 ft
lbjam 3796
, 257148
0216 ,
33464 ,
5549
Ga
6. Bilangan Reynold
Pada Tc = 140 F
jam lbmft
6610 ,
2 1
, 1
cP
Gbr 14
Kern, 1965
3131 ,
9108 3796
, 257148
0943 ,
Re Re
6610 ,
2
x
a Ga
x De
a
7. JH fig.28 = 52
Gbr 28 Kern, 1965 8.
pada Tc = 140 F
C = 0,86 Btulbm F
Gbr 2 Kern, 1965 K = 0,95 Btujam.ft.
F tabel 5 Kern, 1965
3405 ,
1 3
1 6610
, 2
86 ,
3 1
95 ,
x k
c
9. Fluida panas : Steam
Pipe shell 4’. Flow area
D = 4,0260 inc 12 = 0,3355 ft
2 0884
, 2
3355 ,
4 14
, 3
2 4
ft
D a
p
5’. Kecepatan massa
2 7601
, 4074
0884 ,
392 ft
jam lb
Gp p
a w
Gp
6’. Bilangan Reynold Pada tc = 392
F
jam ft
lbm cP
0339 ,
01405 ,
Gbr 14
Kern, 1965
7211 ,
40365 0339
, 7601
, 4074
3355 ,
Re Re
x
p Gp
x D
p
7’. JH fig.24 = 128 Gbr 24 Kern, 1965 8’. Pada tc = 392
F C = 1,05 Btulbm
F Gbr 2 Kern, 1965
K = 0,0135 Btujam.ft.F Tabel 5 Kern, 165
3811 ,
1 3
1 0135
, 0339
, 05
, 1
3 1
x k
c
9’.
10’. Ho = hox
OD ID
= 7,1132 x
5 ,
3 0260
, 4
= 202,8275 Btujam ft
2 0
F Hio = 8,1822 x 1 Btujam ft
2
F = 8,1822 Btujam ft
2 0
F
1132 ,
7 3811
, 1
3355 ,
0135 ,
128 3
1
x x
k c
x De
k x
JH s
ho
1
S
F ft
jam Btu
x x
k c
x De
k x
JH s
ho
. 2
. 5869
, 702
3405 ,
1 52
9756 ,
1 3
1
0943 ,
95 ,
Universitas Sumatera Utara
11. Koefisien keseluruhan bersih
. .
0880 ,
8 5869
, 702
1822 ,
8 5869
, 702
1822 ,
8 .
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
. .
8964 ,
7 1266
, 003
, 0880
, 8
1 1
1 1
13. Luas permukaan yang dibutuhkan
2
6058 ,
36 0945
, 248
8964 ,
7 78069
, 71712
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 9151
, 40
6058 ,
36
2 2
Berarti dapat digunakan 5x 20 ft hairpin dengan panjang total = 1 x 2 x 20 = 40 ft
14. Luas permukaan baru
A = 40 ft x 0,9170 ft
2
ft = 36,68 ft
2
2
8804 ,
7 0945
, 248
68 ,
36 78069
, 71712
ft x
t x
A Q
Ud
0033 ,
8804 ,
7 0880
, 8
8804 ,
7 0880
, 8
. diterima
dapat Rancangan
x U
U U
U Rd
D C
D C
Universitas Sumatera Utara
psi D
g L
Gp f
Fp
0010 ,
3355 ,
5 ,
62 10
. 18
, 4
2 40
7601 ,
4074 0066
, 4
. .
. 2
. .
. 4
8 2
2 2
Pressure Drop
1’. De’ = D
2
– D
1
= 0,3355 -0,2917 = 0,0438 ft
3131 ,
9108 3796
, 257148
0943 ,
Re
6610 ,
2
x
Ga x
De a
2 2
42 ,
42 ,
0092 ,
3131 ,
9108 264
, 0035
, Re
264 ,
0035 ,
in ft
a f
Tc = 140 F
s.g = 0,9670 Tabel 6 Kern, 1965
3 4375
, 60
5 ,
62 9670
, ft
lb x
2’.
De g
L Ga
f Fa
. 2
. .
2 2
. .
4
psi 7301
, 0438
, 2
4375 ,
60 8
10 .
18 ,
4 2
40 2
3796 ,
257148 0092
, 4
3’.
ft x
g V
F 0651
, 2
, 32
2 2
1819 ,
1 3
2 2
3 1
Psi x
x F
Fa Pa
3337 ,
144 4375
, 60
0651 ,
7301 ,
144 1
P yang diizinkan = 10 psi
P hitung lebih besar sedikit dari 10 psi Rancangan annulus dapat diterima
1. Untuk Re
p
= 40365,7211
2 2
42 ,
42 ,
0066 ,
7211 ,
40365 264
, 0035
, laminar
aliran Re
264 ,
0035 ,
in ft
p f
s.g = 1,0 tabel 6 Kern, 1965
3
5 ,
62 5
, 62
, 1
ft lb
x
2.
3.
P yang diizinkan = 10 psi
P hitung 10 psi Rancangan pipa dapat diterima
fps Ga
V
1819 ,
1 4375
, 60
. 3600
. 3600
3796 ,
257148
Psi x
x Fp
PP 0004
, 144
5 ,
62 0010
, 144
Universitas Sumatera Utara
4.
Pompa Heater P-02
Fungsi :Untuk
mengalirkan minyak dari Heater ke T.Pemucat
Tipe :
Pompa sentrifugal
Jumlah :
1 buah
Bahan konnstruksi
: Carbonsteel
Kondisi operasi : 90
o
C.1atm Perhitungan:
Laju alir bahan masuk; F = 2517,1227 kgjam = 1,5415 lbdetik
Densitas bahan;
= 896,063 kgm
3
= 55,8137 lbft
3
Viskositas;
= 69,75 cp = 0,0469 lbmft.detik
Laju alir volumetrik; Q =
F =
3
lbft 55,8137
lbdetik 1,5415
= 0,0276 ft
3
detik Diameter optimum,ID
op
= 3,9 Q
0,45
0,13
PetersTimmerhaus,2004 ID
op
= 3,9 0,0276
0,45
55,8137
0,13
= 1,3078
in Dipilih pipa 1 ½ in schedule 40 dengan data – data sebagai berikut:
Kern,1950 Diameter Luar; OD
= 1,9 in Diameter dalam; ID
= 1,610 in = 0,1342 ft Luas penampang; A
= 2,04 in
2
= 0,0142 ft
2
Kecepatan laju alir; v =
A Q
=
2 3
ft 0,0142
detik ft
0,0276
= 1,9437 ftdetik Bilangan Reynold, N
Re
=
v
x ID
x
=
ik lbmft.det
0,0469 det
9437 ,
1 1342
, lbft
55,8137
3
ik ft
ftx x
= 310,4200 2100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f
2062 ,
4200 ,
310 64
64
Re
N
Universitas Sumatera Utara
Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus
L
1
= 10 ft 1
buah gate valve fully open LD = 13
L
2
= 1 x 13 x 0,1342 ft = 1,7446 ft 2
buah elbow standar 90
o
LD = 30 L
3
= 2 x 30 x 0,1342 ft = 8,052 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; LD = 27
L
4
= 1 x 27 x 0,1342 = 3,6234 ft Pembesaran mendadak,K = 1,0; LD = 51
L
5
= 1 x 51 x 0,1342 ft = 6,8442 ft + L
= 30,2642 ft Faktor kerugian karena kehilangan energi;
F
F =
gcD L
fv 2
4
2
= ft
x ik
lbf ft
lbm x
ft x
1342 ,
det .
. 174
, 32
2 2642
, 30
ftdetik 9437
, 1
2062 ,
4
2 2
= 10,9431 lbflbm Tinggi pemompaan
Z = 10 ft
Dari persamaan Bernauli;
2 1
2
2
P P
Wf F
dP V
gc g
Z gc
v
Sandler,1987
Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka:
gc v
2
2
= 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka
2 1
P P
dP V
= 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi;
Wf = F
gc g
Z
Kerja pompa; Wf = F
gc g
Z
= 10 ft x
2 2
det 174
, 32
det 174
, 32
ik lbf
ft lbm
ik ft
+10,9431 ft lbflbm
Universitas Sumatera Utara
= 20,9431 ft lbflbm Daya pompa; P = Q x
x Wf = 0,0276 ft
3
detik x 55,8137 lbft
3
x 20,9431 ft lbflbm = 32,262 lb ftdetik550
= 0,0587 hp Efesiensi pompa = 80
Daya pompa; P = 0,8
hp 0,0587
= 0,0734 hp = 110 hp
5. Tangki Penyimpan Bleaching Earth T-02
Kategori