VII - 1 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Sodium Sulfate
BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
VII.1. Instrumentasi
Dalam rangka pengoperasian pabrik, pemasangan alat-alat instrumentasi sangat dibutuhkan dalam memperoleh hasil produksi yang optimal. Pemasangan
alat-alat instrumentasi disini bertujuan sebagai pengontrol jalannya proses produksi dari peralatan-peralatan pada awal sampai akhir produksi. dimana
dengan alat instrumentasi tersebut, kegiatan maupun aktifitas tiap-tiap unit dapat tercatat kondisi operasinya sehingga sesuai dengan kondisi operasi yang
dikehendaki, serta mampu memberikan tanda-tanda apabila terjadi penyimpangan selama proses produksi berlangsung.
Pada uraian diatas dapat disederhanakan bahwa dengan adanya alat instrumentasi maka :
1. Proses produksi dapat berjalan sesuai dengan kondisi-kondisi yang telah ditentukan sehingga diperoleh hasil yang optimum.
2. Proses produksi berjalan sesuai dengan efisiensi yang telah ditentukan dan kondisi proses tetap terjaga pada kondisi yang sama.
3. Membantu mempermudah pengoperasian alat. 4. Bila terjadi penyimpangan selama proses produksi, maka dapat
segera diketahui sehingga dapat ditangani dengan segera.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 2 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Sodium Sulfate Adapun variabel proses yang diukur dibagi menjadi 3 bagian, yaitu :
1. Variabel yang berhubungan dengan energi, seperti temperatur, tekanan, dan radiasi.
2. Variabel yang berhubungan dengan kuantitas dan laju, seperti pada kecepatan aliran fluida, ketinggian liquid dan ketebalan.
3. Variabel yang berhubungan dengan karakteristik fisika dan kimia, seperti densitas, kandungan air.
Yang harus diperhatikan didalam pemilihan alat instrumentasi adalah : - Level, Range dan Fungsi dari alat instrumentasi.
- Akurasi hasil pengukuran. - Bahan konstruksi material.
- Pengaruh yang ditimbulkan terhadap kondisi operasi proses yang berlangsung.
- Mudah diperoleh di pasaran. - Mudah dipergunakan dan mudah diperbaiki jika rusak.
Instrumentasi yang ada dipasaran dapat dibedakan dari jenis pengoperasian alat instrumentasi tersebut, yaitu alat instrumentasi manual atau
otomatis. Pada dasarnya alat-alat kontrol yang otomatis lebih disukai dikarenakan pengontrolannya tidak terlalu sulit, kontinyu, dan efektif, sehingga menghemat
tenaga kerja dan waktu. Akan tetapi mengingat faktor-faktor ekonomis dan investasi modal yang ditanamkan pada alat instrumentasi berjenis otomatis ini,
maka pada perencanaan pabrik ini sedianya akan menggunakan kedua jenis alat instrumentasi tersebut.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 3 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Sodium Sulfate Adapun fungsi utama dari alat instrumentasi otomatis adalah :
- Melakukan pengukuran. - Sebagai pembanding hasil pengukuran dengan kondisi yang ditentukan.
- Melakukan perhitungan. - Melakukan koreksi.
Alat instrumentasi otomatis ini dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :
1. Sensing Primary Element Sensor.
Alat kontrol ini langsung merasakan adanya perubahan pada variabel yang diukur, misalnya temperatur. Primary Element
merubah energi yang dirasakan dari media yang sedang dikontrol menjadi sinyal yang bisa dibaca misalnya dengan tekanan fluida.
2. Recieving Element Elemen Pengontrol.
Alat kontrol ini akan mengevaluasi sinyal yang didapat dari sensing element dan diubah menjadi data yang bisa dibaca perubahan data
analog menjadi digital, digambarkan dan dibaca oleh error detector. Dengan demikian sumber energi bisa diatur sesuai dengan
perubahan-perubahan yang terjadi.
3. Transmitting Element.
Alat kontrol ini berfungsi sebagai pembawa sinyal dari sensing element ke receiving element. Alat kontrol ini mempunyai fungsi
untuk merubah data bersifat analog tidak terlihat menjadi data digital dapat dibaca.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 4 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Sodium Sulfate Disamping ketiga jenis tersebut, masih terdapat peralatan pelengkap
yang lain, yaitu : Error Detector Element, alat ini akan membandingkan besarnya harga terukur pada variabel yang dikontrol dengan harga yang diinginkan dan
apabila terdapat perbedaan alat ini akan mengirimkan sinyal error. Amplifier akan digunakan sebagai penguat sinyal yang dihasilkan oleh error detector jika sinyal
yang dikeluarkan lemah. Motor Operator Sinyal Error yang dihasilkan harus diubah sesuai dengan kondisi yang diinginkan, yaitu dengan penambahan variabel
manipulasi. Kebanyakan sistem kontrol memerlukan operator atau motor untuk menjalankan Final Control Element. Final Control Element adalah untuk
mengoreksi harga variabel manipulasi. Macam instrumentasi pada suatu perencanaan pabrik misalnya :
1. Flow Control F C
Mengontrol aliran
setelah keluar suatu alat. 2. Flow Ratio Control
F R C Mengontrol
ratio aliran yang bercabang.
3. Level Control L C
Mengontrol ketinggian
liquid didalam tangki 4. Weight Control
W C Mengontrol berat solid yang dikeluarkan dari tangki
5. Pressure Control P C
Mengontrol tekanan
pada suatu aliran alat
6. Temperature Control T C
Mengontrol suhu pada suatu aliran alat
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 5 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Sodium Sulfate
Tabel VII.1. Instrumentasi pada pabrik
No. NAMA ALAT INSTRUMENTASI
1 TANGKI PENAMPUNG
LI ; PI ; WC 2
POMPA FC ; LC
3 REAKTOR
TC ; PC 4 HEAT
EXCHANGER TC
5 KOLOM DISTILASI
TC ; PC 6 BLOWER
FC
VII.2. Keselamatan Kerja
Keselamatan kerja atau safety factor adalah hal yang paling utama yang harus diperhatikan dalam merencanakan suatu pabrik, hal ini disebabkan karena :
- Dapat mencegah terjadinya kerusakan-kerusakan yang besar yang disebabkan oleh kebakaran atau hal lainnya baik terhadap karyawan
maupun oleh peralatan itu sendiri. - Terpeliharanya peralatan dengan baik sehingga dapat digunakan dalam
waktu yang cukup lama. Bahaya yang dapat timbul pada suatu pabrik banyak sekali jenisnya, hal ini tergantung pada bahan yang akan diolah
maupun tipe proses yang dikerjakan. Secara umum bahaya-bahaya tersebut dapat dibagi dalam tiga kategori , yaitu :
1. Bahaya kebakaran. 2. Bahaya kecelakaan secara kimia.
3. Bahaya terhadap zat-zat kimia. Untuk menghindari kecelakaan yang mungkin terjadi, berikut ini terdapat
beberapa hal yang perlu mendapat perhatian pada setiap pabrik pada umumnya dan pada pabrik ini pada khususnya.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 6 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Sodium Sulfate
VII.2.1. Bahaya Kebakaran A. Penyebab kebakaran.
- Adanya nyala terbuka open flame yang datang dari unit utilitas, workshop dan lain-lain.
- Adanya loncatan bunga api yang disebabkan karena korsleting aliran listrik seperti pada stop kontak, saklar serta instrument lainnya.
B. Pencegahan.
- Menempatkan unit utilitas dan unit pembangkitan cukup jauh dari lokasi proses yang dikerjakan.
- Menempatkan bahan yang mudah terbakar pada tempat yang terisolasi dan tertutup.
- Memasang kabel atau kawat listrik di tempat-tempat yang terlindung, jauh dari daerah yang panas yang memungkinkan terjadinya kebakaran.
- Sistem alarm hendaknya ditempatkan pada lokasi dimana tenaga kerja dengan cepat dapat mengetahui apabila terjadi kebakaran
C. Alat pencegah kebakaran.
- Instalasi permanen seperti fire hydrant system dan sprinkle otomatis. - Pemakaian portable fire-extinguisher bagi daerah yang mudah dijangkau bila
terjadi kebakaran. Jenis dan jumlahnya pada perencanaan pabrik ini dapat dilihat pada tabel VII.1.
- Untuk pabrik ini lebih disukai alat pemadam kebakaran tipe karbon dioksida. - Untuk bahan baku yang mengandung racun, maka perlu digunakan kantong-
kantong udara atau alat pernafasan yang ditempatkan pada daerah-daerah strategis pada pabrik ini.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 7 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Sodium Sulfate
Tabel VII.2. Jenis dan Jumlah Fire-Extinguisher. NO. TEMPAT JENIS
BERAT SERBUK
JARAK SEMPROT
JUMLAH
1. 2.
3. 4.
5. 6.
7. Pos Keamanan
Kantor Daerah Proses
Gudang Bengkel
Unit Pembangkitan Laboratorium
YA-10L YA-20L
YA-20L YA-10L
YA-10L YA-20L
YA-20L 3.5 Kg
6.0 Kg 8.0 Kg
4.0 Kg 8.0 Kg
8.0 Kg 8.0 Kg
8 m 8 m
7 m 8 m
7 m 7 m
7 m 3
2 4
2 2
2 2
VII.2.2. Bahaya Kecelakaan
Karena kesalahan mekanik sering terjadi dikarenakan kelalaian pengerjaan maupun kesalahan konstruksi dan tidak mengikuti aturan yang berlaku. Bentuk
kerusakan yang umum adalah karena korosi dan ledakan. Kejadian ini selain mengakibatkan kerugian yang besar karena dapat mengakibatkan cacat tubuh
maupun hilangnya nyawa pekerja. Berbagai kemungkinan kecelakaan karena mekanik pada pabrik ini dan cara pencegahan dapat digunakan sebagai berikut :
A. Vessel.
Kesalahan dalam perencanaan vessel dan tangki dapat mengakibatkan kerusakan fatal, cara pencegahannya :
- Menyeleksi dengan hati-hati bahan konstruksi yang sesuai, tahan korosi serta memakai corrosion allowance yang wajar. Untuk pabrik
ini, semua bahan konstruksi yang umum dapat dipergunakan dengan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 8 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Sodium Sulfate pengecualian adanya seng dan tembaga. Bahan konstruksi yang
biasanya dipakai untuk tangki penyimpan, perpipaan dan peralatan lainnya dalam pabrik ini adalah steel. Semua konstruksi harus sesuai
dengan standar ASME America Society Mechanical Engineering. - Memperhatikan teknik pengelasan.
- Memakai level gauge yang otomatis. - Penyediaan man-hole dan hand-hole bila memungkinkan yang
memadai untuk inspeksi dan pemeliharaan. Disamping itu peralatan tersebut harus dapat diatur sehingga mudah untuk digunakan.
B. Heat Exchanger.
Kerusakan yang terjadi pada umumnya disebabkan karena kebocoran- kebocoran. Hal ini dapat dicegah dengan cara :
- Pada inlet dan outlet dipasang block valve untuk mencegah terjadinya thermal expansion.
- Drainhole yang cukup harus disediakan untuk pemeliharaan. - Pengecekan dan pengujian terhadap setiap ruangan fluida secara
sendiri-sendiri. - Memakai heat exchanger yang cocok untuk ukuran tersebut.
Disamping itu juga rate aliran harus benar-benar dijaga agar tidak terjadi perpindahan panas yang berlebihan sehingga terjadi
perubahan fase didalam pipa.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 9 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Sodium Sulfate
C. Peralatan yang bergerak.
Peralatan yang bergerak apabila ditempatkan tidak hati-hati, maka akan menimbulkan bahaya bagi pekerja. Pencegahan bahaya ini dapat
dilakukan dengan : - Pemasangan penghalang untuk semua sambungan pipa.
- Adanya jarak yang cukup bagi peralatan untuk memperoleh kebebasan ruang gerak.
D. Perpipaan.
Selain ditinjau dari segi ekonomisnya , perpipaan juga harus ditinjau dari segi keamanannya hal ini dikarenakan perpipaan yang kurang
teratur dapat membahayakan pekerja terutama pada malam hari, seperti terbentur, tersandung dan sebagainya. Sambungan yang kurang
baik dapat menimbulkan juga hal-hal yang tidak diinginkan seperti kebocoran-kebocoran bahan kimia yang berbahaya. Untuk
menghindari hal-hal tersebut, maka dapat dilakukan cara : - Pemasangan pipa untuk ukuran yang tidak besarhendaknya pada
elevasi yang tinggi tidak didalam tanah, karena dapat menimbulkan kesulitan apabila terjadi kebocoran.
- Bahan konstruksi yang dipakai untuk perpipaan harus memakai bahan konstruksi dari steel.
- Sebelum dipakai, hendaknya diadakan pengecekan dan pengetesan terhadap kekuatan tekan dan kerusakan yang diakibatkan karena
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 10 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Sodium Sulfate perubahan suhu, begitu juga harus dicegah terjadinya over stressing
atau pondasi yang bergerak. - Pemberian warna pada masing-masing pipa yang bersangkutan akan
dapat memudahkan apabila terjadi kebocoran.
E. Listrik.
Kebakaran sering terjadi akibat kurang baiknya perencanaan instalasi listrik dan kecerobohan operator yang menanganinya. Sebagai usaha
pencegahannya dapat dilakukan : - Alat-alat listrik dibawah tanah sebaiknya diberi tanda seperti dengan
cat warna pada penutupnya atau diberi isolasi berwarna. - Pemasangan alat remote shut down dari alat-alat disamping starter.
- Penerangan yang cukup pada semua bagian pabrik supaya operator tidak mengalami kesulitan dalam bekerja.
- Sebaiknya untuk penerangan juga disediakan oleh PLN meskipun kapasitas generator set mencukupi untuk penerangan dan proses.
- Penyediaan emergency power supplies tegangan tinggi. - Meletakkan jalur-jalur kabel listrik pada posisi aman.
- Merawat peralatan listrik, kabel, starter, trafo dan lain sebagainya.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 11 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Sodium Sulfate
F. Isolasi.
Isolasi penting sekali terutama berpengaruh terhadap pada karyawan dari kepanasan yang dapat mengganggu kinerja para karyawan, oleh
karena itu dilakukan : - Pemakaian isolasi pada alat-alat yang menimbulkan panas seperti
reaktor, exchanger, kolom distilasi dan lain-lain. Sehingga tidak mengganggu konsentrasi pekerjaan.
- Pemasangan isolasi pada kabel instrumen, kawat listrik dan perpipaan yang berada pada daerah yang panas , hal ini dimaksudkan
untuk mencegah terjadinya kebakaran. G. Bangunan Pabrik.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan bangunan pabrik adalah :
- Bangunan-bangunan yang tinggi harus diberi penangkal petir dan jika tingginya melebihi 20 meter, maka harus diberi lampu suar
mercu suar. - Sedikitnya harus ada dua jalan keluar dari dalam bangunan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 12 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Sodium Sulfate
VII.2.3. Bahaya Karena Bahan Kimia
Banyak bahan kimia yang berbahaya bagi kesehatan. Biasanya para pekerja tidak mengetahui seberapa jauh bahaya yang dapat ditimbulkan oleh
bahan kimia seperti bahan-bahan berupa gas yang tidak berbau atau tidak berwarna yang sangat sulit diketahui jika terjadi kebocoran. Untuk itu sering
diberikan penjelasan pendahuluan bagi para pekerja agar mereka dapat mengetahui bahwa bahan kimia tersebut berbahaya.
Cara lainnya adalah memberikan tanda-tanda atau gambar-gambar pada daerah yang berbahaya atau pada alat-alat yang berbahaya, sehingga semua orang
yang berada didekatnya dapat lebih waspada. Selain hal-hal tersebut diatas, usaha- usaha lain dalam menjaga keselamatan kerja dalam pabrik ini adalah
memperhatikan hal-hal seperti: 1. Di dalam ruang produksi para pekerja dan para operator dilarang
merokok. 2. Harus memakai sepatu karet dan tidak diperkenankan memakai
sepatu yang alasnya mengandung logam. 3. Untuk pekerja lapangan maupun pekerja proses dan semua orang
yang memasuki daerah proses diharuskan mengenakan topi pengaman agar terlindung dari kemungkinan kejatuhan barang-
barang dari atas. 4. Karena sifat alami dari steam yang sangat berbahaya, maka harus
disediakan kacamata tahan uap, masker penutup wajah dan sarung tangan yang harus dikenakan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 1 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
BAB VIII
UTILITAS
Dalam sebuah pabrik, utilitas merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan mengingat saling berhubungan antara proses industri dengan
kebutuhan utilitas untuk proses tersebut. Dalam hal ini, utilitas dari suatu pabrik terdiri atas :
1. Unit Pengolahan Air Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan air proses, air sanitasi dan
air pengisi boiler. 2. Unit Pembangkitan Steam
Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan steam pada proses evaporasi, pemanasan dan supply pembangkitan tenaga listrik.
3. Unit Pembangkitan Tenaga Listrik Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan listrik bagi alat-alat ,
bangunan, jalan raya, dan lain sebagainya. 4. Unit Bahan Bakar
Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan bahan bakar bagi alat-alat, generator ,boiler, dan sebagainya.
5. Unit Pengolahan Limbah Unit ini berfungsi sebagai pengolahan limbah pabrik baik limbah cair,
padat, maupun gas dari proses pabrik.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 2 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate 6. Unit Penyediaan Brine NaCl
Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan brine yang digunakan sebagai media pendingin pada Reaktor, Condenser dan Cooling Conveyor.
Sistem Pengolahan Air
Air adalah suatu zat yang banyak terdapat dialam bebas. Sesuai dengan tempat sumber air tersebut berasal, air mempunyai fungsi yang berlainan, dengan
karakteristik yang ada. Air banyak sekali diperlukan didalam kehidupan, baik secara langsung maupun tidak langsung.
Didalam pabrik ini , dibedakan menjadi 2 bagian utama dalam sistem pengolahan air. Bagian pertama adalah unit pengolahan air sebagai unit penyedia
kebutuhan air dan unit pengolahan air buangan sebagai pengolah air buangan pabrik sebelum dibuang ke badan penerima air.
Dalam pabrik ini sebagian besar air dimanfaatkan sebagai air proses dan sebagai media perpindahan energi. Untuk melaksanakan fungsi tersebut, air harus
mengalami proses pengolahan terlebih dahulu sehingga pabrik dapat befungsi dengan optimum , aman dan efisien.
Secara umum fungsi air di pabrik ini terbagi dalam beberapa sistem pemakaian, masing-masing mempunyai persyaratan kualitas yang berbeda sesuai
dengan fungsi dan kegunaannya. Sistem pemakaian tersebut antara lain adalah : 1. Sebagai air pengisi boiler air umpan boiler
2. Sebagai air sanitasi
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 3 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate 3. Sebagai air proses
VIII.1. Unit Penyediaan Steam
Unit penyediaan
steam berfungsi untuk menyediakan kebutuhan steam, yang digunakan sebagai media pemanas pada proses pabrik ini.
Direncanakan boiler menghasilkan steam jenuh saturated steam pada
tekanan 4,5 atm pada suhu = 148 C dengan h
v
= 1179,3 Btulb Jumlah
steam yang dibutuhkan untuk memproduksi produk adalah :
No. Nama Alat
Kode Alat Steam kgjam Steam lbjam
1 EVAPORATOR H - 220
805,0658 1775
2 HEATER E - 313
17236,9461 38002
JUMLAH 39777
Total Kebutuhan steam = 39777 lbjam
Untuk faktor keamanan dari kebocoran-kebocoran yang terjadi, maka direncanakan steam yang dihasilkan 20 dari kebutuhan steamtotal :
= 1,2 x kebutuhan normal 39777 lbjam = 47732 lbjam Menghitung Kebutuhan Bahan Bakar :
m
s
h
v
- h
f
m
f
= x 100
Severn W.H : 142 e
b
. F dimana :
m
f
= massa bahan bakar yang dipakai, lbjam. m
s
= massa steam yang dihasilkan, lbjam. h
v
= entalpi uap yang dihasilkan, Btulb.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 4 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate h
f
= entalpi liquid masuk, Btulb. e
b
= efisiensi boiler = 92 Severn W.H : 143 F = nilai kalor bahan bakar, Btulb.
h
v
=1179,3 Btulb suhu steam
[Steam Table] h
f
=970,3 Btulb suhu air=100
C [Steam Table] F = nilai kalor bahan bakar
digunakanPetroleum Oil 33 API 0,22 sulfur Perry 7
ed
, T.27-6 dariPerry 7
ed
, Fig.27-3 , didapat : relative density, = 0,86 grcc
Heating Value = 137273 Btugal
= 0,86 grcc = 54 lbcuft = 7,2 lbgal makaHeating Value bahan bakar =
2 ,
7 137273
= 19066 Btulb m
s
h
v
- h
f
m
f
= x 100
Severn, W.H : 142 e
b
. F 39777 1179,3 – 970,3
m
f
= x 100 = 474 lbjam
92.19066
Kapasitas boiler :
m
s
h
v
- h
f
Q =
Severn, W.H : 171 1000
39777 1179,3 – 970,3
= = 8313,39 kBtujam.
1000
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 5 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
Penentuan boiler horse power :
Untuk penentuan Boiler Horse Power , digunakan persamaan : m
s
h
v
- h
f
hp =
Severn, W.H : 140 970,3.34,5
dimana : Angka – angka 970,3 dan 34,5 adalah suatu penyesuaian pada penguapan 34,5 lb
airjam dari air pada 212 F menjadi uap kering pada 212
F pada tekanan 1 atm, untuk kondisi demikian diperlukan enthalpy penguapan 970,3 Btulb.
39777 1179,3 – 970,3 hp =
= 248 hp 970,3 34,5
Penentuan heating surface boiler :
1 hp boiler horse power dibutuhkan 10 ft
2
heating surface. Severn, W.H : 140 Total heating surface = 10 x 248 = 2480 ft
2
Kebutuhan air untuk pembuatan steam :
Air yang dibutuhkan diambil 20 berlebih dari jumlah steam yang dibutuhkan untuk faktor keamanan.
Produksi steam = 39777 lbjam
Kebutuhan air = 1,2 x 39777 lbjam = 47732 lbjam = 1145568 lbhari
air : 62,43 lbcuft maka volume air = 18350 cufthari = 519 m
3
hari Air kondensat dari hasil pemanasan direcycle kembali ke boiler. Dianggap
kehilangan air kondensat = 20, maka air yang ditambahkan sebagai make- upwater adalah
= 0,2 x 519 104 m
3
hari
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 6 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
Spesifikasi :
Kapasitas boiler : 8313,39 KiloBtujam
Tipe :
Fire tube boiler tekanan steam 10 atm Heating surface
: 2480 ft
2
Rate steam : 39777 lbjam
Efisiensi boiler : 92
Bahan bakar : Petroleum Oil 33
API Diesel Oil Rate bahan bakar
: 474 lbjam Jumlah
: 1 buah
VIII.2. Unit Penyediaan Air
Air di dalam pabrik memegang peranan penting dan harus memenuhi persyaratan tertentu yang disesuaikan dengan masing-masing keperluan di dalam
pabrik. Penyediaan air untuk pabrik ini direncanakan dari air sungai. Air sungai sebelum masuk ke dalam bak penampung, dilakukan
penyaringan lebih dahulu dengan maksud untuk menghilangkan kotoran yang bersifat makro dengan jalan memasang sekat-sekat kayu agar kotoran tersebut
terhalang dan tidak ikut masuk ke dalam tangki penampung reservoir.Dari tangki penampung kemudian dilakukan pengolahan dalam unit water
treatment.Untuk menghemat pemakaian air, maka diadakan sirkulasi.Air dalam pabrik ini dipakai untuk air Sanitasi, air umpan boiler dan air proses
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 7 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
VIII.2.1. Air Sanitasi
Air sanitasi untuk keperluan minum, masak, cuci, mandi dan sebagainya. Berdasarkan Standart Baku Mutu Air Bersih KepMenKes no. 492 th 2010, baku
mutu air baku harian : I.PARAMETER WAJIB
NO JENIS PARAMETER
SATUAN KADAR MAKSIMUM
YANG DIPERBOLEHKAN
1 Parameter yang berhubungan langsung dengan kesehatan
a.Parameter Mikrobiologi 1
E.Coli Jumlah per
100 ml sampel 2
Total Bakteri Kolifrom Jumlah per
100 ml sampel b. Kimia Anorganik
1 Arsen
Jumlah per 100 ml sampel
0,01 2
Fluorida mgl 1,5
3 Total Kromium
mgl 0,05
4 Kadmium mgl
0,003 5
Nitrit sbg No
2 -
mgl 3 6
Nitrat sbg No
3 -
mgl 50 7
Sianida mgl 0,07
8 Selenium mgl
0,01 2
Parameter yang tidak langsung berhubungan dengan kesehatan a.Parameter Fisik
1 Bau
Tidak berbau
2 Warna TCU
15
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 8 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate 3
Total zat padat terlarut TDS
mgl 500 4
Kekeruhan NTU 5
5 Rasa
Tidak berasa
6 Suhu
C Suhu udara
+
3 b.Parameter
Kimiawi 1
Aluminium mgl 0,2
2 Besi mgl
0,3 3
Kesadahan mgl 500
4 Khlorida mgl
250 5
Mangan mgl 0,4
6 pH
mgl 6,5 - 8,5
7 Seng mgl
3 8
Sulfat mgl 250
9 Tembaga mgl
2 10
Amonia mgl 1,5
II. PARAMETER TAMBAHAN 1
a. KIMIAWI
Bahan Anorganik Air
Raksa mgl
0,001 Antimon
mgl 0,02
Barium mgl
0,7 Boron
mgl 0,5
Molybdenum mgl
0,07 Nikel
mgl 0,07
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 9 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Sodium
mgl 200
Timbal mgl
0,01 Uranium
mgl 0,015
b. Bahan Organik
Zat organic
KMnO
4
mgl 10 Deterjen
mgl 0,05
Chlorinated alkanes
Carbon tetrachloride
mgl 0,004
Dichloroethane mgl
0,02 1,2
Dichloroethane mgl
0,05 Chlorinated
ethenes 1,2
Dichloroethane mgl
0,05 Trichloroethane
mgl 0,02
Tetrachloroethane mgl
0,04 Aromatic
hydrocarbons Benzene
mgl 0,01
Toluene mgl
0,7 Xylenes
mgl 0,5
Ethylbenzene mgl
0,3 Styrene
mgl 0,02
Chlorinated benzenes
1,2Dichlorobenzene 1,2 DCB mgl
1 1,4Dichlorobenzene 1,4 DCB
mgl 0,3
Lain-Lain Di
2-enthylhexyphthalate mgl
0,008 Acrylamide
mgl 0,0005
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 10 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Epichlorohydrin
mgl 0,0004
Hexachlorobutadiene mgl
0,0006 Ethylenediaminetetraacetic acid
EDTA mgl 0,6
Nitrilotriacetic acid NTA mgl
0,2 c. Pestisida
Alachlor mgl
0,02 Aldicard
mgl 0,01
Aldrin dan dieldrin mgl
0,00003 Atrazine
mgl 0,002
Carbofuran mgl
0,007 Chlordane
mgl 0,0002
Chlorotolurum mgl
0,03 DDT
mgl 0,001
1,2 Dibromo-3-chloropropane DBPC
mgl 0,001 2,4 Dichlorophenoxyacetic acid
2,4 D mgl 0,03
1,2 Dichloropropane
mgl 0,04
Isoproturon mgl
0,009 Lindane
mgl 0,002
MCPA mgl
0,002 Methoxychlor
mgl 0,02
Metolachlor mgl
0,01 Molinate
mgl 0,006
Pendimethalin mgl
0,02 Pentachlorophenol
PCP mgl
0,009
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 11 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Permenthrin
mgl 0,3
Simazine mgl
0,002 Trifluralin
mgl 0,02
Chlorophenoxy herbicides
selain 2,4 D dan MCPA 2,4
DB mgl
0,090 Dichlorprop
mgl 0,10
Fenoprop mgl
0,009 Mecoprop
mgl 0,001
2,4,5Trichlorophenoxyaceticacid mgl
0,009 d
Desinfektan dan hasil sampingannya Desinfektan
Chlorine mgl
5 Hasil
sampingan Bromate
mgl 0,01
Chlorate mgl
0,7 Chlorite
mgl 0,7
Chlorophenols mgl
2,4,6,Trichlorophenol2,4,6TCP Bromofrom
mgl 0,2
Dibromochloromethane DBCM
mgl 0,1 Bromodichloromethane
BDCM mgl 0,1
Chloroform mgl
0,06 Chlorinated Acetic acids
0,3 Dichloroacetic Acid
mgl 0,05
Trichloroacetic acid mgl
0,02
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 12 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Chloral hydrate
Halogenated acetonitrilies Dichloroacetonitrile
mgl 0,02
Dibromoacetonitrile mgl
0,07 Cyanogen chloride sebagai CN
mgl 0,07
2 RADIOAKTIFITAS
Gross alpha
acitivity Bql
0,1 Gross beta acitivity
Bql 1
Sumber :Menteri Kesehatan Republik Indonesia ,2010
Kebutuhan air sanitasi untuk pabrik ini adalah untuk :
- Karyawan, asumsi kebutuhan air untuk karyawan = 15 literhari per orang = 15 literhari per orang x 200 orang = 3 m
3
hari - Keperluan Laboratorium
= 20 m
3
hari - Untuk menyiram kebun dan kebersihan pabrik
= 10 m
3
hari - Cadangan lain-lainnya
= 7 m
3
hari +
Total kebutuhan air sanitasi = 40 m
3
hari
VIII.2.2. Air Umpan Boiler
Air ini dipergunakan untuk menghasilkan steam di dalam boiler.Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat, karena
kelangsungan operasi boiler sangat bergantung pada kondisi air umpannya. Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi antara lain :
1. Bebas dari zat penyebab korosi, seperti asam, gas-gas terlarut.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 13 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate 2.
Bebas dari zat penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan yang tinggi,yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silika.
3. Bebas dari zat penyebab timbulnya buih busa seperti zat-zat organik,
anorganik dan minyak. 4.
Kandungan logam dan impuritis seminimal mungkin. Kebutuhan air umpan boiler dapat diketahui pada perhitungan boiler.
VIII.2.3. Air Pendingin
Air pendingin yang digunakan pada pabrik sodium sulfat ini adalah larutan NaCl Brine dengan kadar 25. Suhu yang dihasilkan pada proses
pelarutan NaCl 25 ini dapat menghasilkan suhu 20
o
C. Untuk menghemat larutan NaCl brine, maka larutan NaCl yang telah digunakan di tampung lagi
kedalam bak penampung untuk menurunkan suhu menjadi suhu semula, sehingga dapat dipergunakan lagi sebagai media pendingin Recycle. Untuk proses
sirkulasi ini maka disediakan pengganti Make-up water sebanyak 10 kebutuhan.
Kebutuhan larutan Brine NaCl 25 :
No. Nama Alat
Kode Alat Brine kgjam Brine lbjam
1 REAKTOR R - 210
1333,5099 2940
2 CONDENSER E - 231
2940,7686 6484
3 COOLING CONVEYOR J - 314
3653,2975 8054
JUMLAH 7927,576
17478
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 14 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Kebutuhan larutan brine NaCl 25 = 17478 lbjam
Densitas brine = 74,6638 lbcuft Obin : table 2.2
Volume brine yang dibutuhkan = 234 cuftjam = 159 m
3
hari Make-up water diambil 10 kebutuhan total
= 10 x 17478 = 1747,8 lbjam
VIII.2.3. Air Proses
Kebutuhan air proses untuk pabrik :
No. Nama Alat
Kode Alat CW Kgjam
CW lbjam 1. ROTARYDRUM
VACUUM FILTER
H – 220
2253,1720 4968
Kebutuhan air proses = 4968 lbjam= 75,58 cuftjam = 2,141 m
3
jam = 52 m
3
hari
VIII.3. Unit Pengolahan Air Water Treatment
Air untuk keperluan industri harus terbebas dari kontaminan yang merupakan faktor penyebab terbentuknya endapan, korosi pada logam, dan
lainnya.Untuk mengatasi masalah ini maka dari sumber air tetap memerlukan pengolahan sebelum dipergunakan.
Proses Pengolahan Air Sungai :
Air sungai dipompakan ke bak penampung yg terlebih dahulu dilakukan penyaringan dengan cara memasang serat kayu agar kotoran bersifat makro akan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 15 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate terhalang dan tidak ikut masuk dalam bak koagulasi.Selanjutnya air sungai
dipompakan ke bak pengendapan.Pada bak pengendapan ini kotoran - kotoran akan mengendap membentuk flok-flok yang sebelumnya pada koagu lasi
diberikan koagulan Al
2
SO
4 3
. Air bersih kemudian pada bak air jernih yang selanjutnya dilewatkansand
filter untuk menyaring kotoran yang masih terikat oleh air.Air yg keluarditampung ke bak penampung air bersih. Air yang sudah ditampung
dipompa kan ke bak penampung air sanitasi dengan penambahan kaporit untuk membe baskan dari kuman. Maka air selanjutnya dapat dimanfaatkan sesuai
kebutuhan. Dari perincian diatas, dapat disimpulkan kebutuhan air dalam pabrik :
- Air Boiler = 519 m
3
hari 22 m
3
jam - Air Proses
= 52 m
3
hari 2m
3
jam - Air Sanitasi
= 40 m
3
hari 2 m
3
jam - Air Pendingin
= 159 m
3
hari 7 m
3
jam +
Kebutuhan total = 770 m
3
hari 33 m
3
jam
VIII.3.1. Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air 1. Bak Penampung Air SungaiA-210
Fungsi : Menampung air sungai sebelum diproses menjadi airbersih. Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton.
Rate volumetric : 770 m
3
hari Ditentukan
: Waktu tinggal : 1 hari
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 16 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Tinggi
: 5 x m Panjang
: 2 x m Lebar
: 3
x m
Volume bak penampung direncanakan 85 terisi air : = 77085 = 905,8823 m
3
Volume penampung = 30x
3
= 905,8823 Sehingga, x
= 3,1140 m Panjang
= 6,2280 m Lebar
= 9,3420
m Tinggi
= 15,5699
m Check volume :
Volume bak = p x l x t = 6,2280 x 9,3420 x 15,699 =905,8823m
3
=905,8823m
3
memenuhi
Spesifikasi :
Fungsi : Menampung air sungai sebelum diproses menjadi airbersih
Kapasitas : 905,8823 m
3
Bentuk : empat persegi panjang terbuka
Ukuran : Panjang
= 6,2280
m Lebar = 9,3420 m
Tinggi = 15,5699 m Bahan konstruksi
: Beton Jumlah
: 1
buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 17 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
2. Tangki Koagulasi A-220
Fungsi : Tempat terjadi proses koagulasi dengan penambahan Al
2
SO
4 3
Perhitungan : Rate volumetric= 33 m
3
jam= 33000 literjam Dosis alum= 20 mgliter
Kebutuhan alum = 20 x 33000 = 660000 mgjam = 0,6600 kgjam
= 5227,2000
kgtahun 330
hari ρ alum = 1,1293 kgL
Volume alum = = 0,5844 literjam = 0,00058 m
3
jam Waktu tinggal = 1 jam
Volume air dan alum = 33 + 0,00058 m
3
jam x 1 jam = 33,00058m
3
Dirancang tangki berbentuk silinder dan 85 dari tangki terisi air, maka :
Volume tangki = = 38,8242 m
3
Jumlah tangki yang digunakan= 1 buah Volume tangki = x D
2
x H Asumsi : H = 2 D
Volume tangki = x D
2
x D 38,8242
= 1,57 D
3
D = 2,9134 m
H = 5,8268 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 18 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Tinggi cairan di dalam tangki = x D
2
x H
33,00058 = x 3,0
2
x H H
= 4,9528 m Dalam bak koagulator ini dilengkapi dengan pengaduk berkecepatan 50 rpm
0,833 rps. Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade dengan perbandingan diameter impeller dengan diameter tangki TD = 0,3
Diameter impeller Da = 13 diameter tangki = 0,333 x 2,9134 = 0,9711 m ρ air = 1000 kgm
3
µ air = 0,8 cp = 0,00084 kgm.s
N
Re
= =
= 935244,6689 Dari Geankoplis figure 3.4-4,
Diketahui nilai Np pada N
Re
= 935244,6689 adalah : Np = 5 Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk :
P = Np x r x N
3
x T
5
= 5 x 1000 x 0,833
3
x 0,9771
5
= 2496,3405 watt =3,35 hp
Jika efisiensi motor 80, maka : P
= 3,350,8 = 4,18 hp Dipilih motor = 4 hp
Spesifikasi Bak Koagulator
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 19 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Fungsi
: Sebagai tempat terjadinya koagulasi Kapasitas
: 38,824 m
3
Bentuk :
Silinder Ukuran bak
: diameter = 2,9134 m
tinggi =
5,8268 m
Motor penggerak : 4 hp
Bahan :
Beton bertulang
Jumlah :
1 buah
3. Penampung Koagulan A–310
Fungsi : Menampung koagulan Al
2
SO
4 3
Perhitungan : Rate volumetric = 0,5844 ltjam = 0,0006 m
3
jam Dirancang tangki berbentuk silinder dan 85 tangki terisi air maka :
Volume tangki = = 0,0007 m
3
Jumlah tangki yang digunakan = 1 buah Volume tangki =
x D
2
x H Asumsi : H = 2 D
Volume tangki = x D
2
x 2D
D = 0,0759 m H = 0,1519 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 20 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Tinggi cairan didalam tangki =
0,0006 = H = 1291 m
Spesifikasi penampung koagulan :
Fungsi : Sebagai penampung koagulan
Kapasitas : 0,0006m
3
Jumlah : 1 buah
Bentuk : Silinder
Ukuran bak : Diameter
: 0,0759m Tinggi
: 0,1519 m
4. Tangki Flokulasi A-230
Fungsi : Tempat terjadinya flokulasi dengan penambahan PAC PolyAlumunium Chlorida
Perhitungan :
Rate volumetric = 38,8242 m
3
jam = 38824,2170 literjam
Dosis PAC = 5 mgliter Kebutuhan PAC
= 5 x 38824,2170 = 194121,0849 mgjam
= 0,1941 kgjam = 1537,4390 kgtahun
ρ PAC = 1,1000 kgliter Volume PAC = 0,19411,1 = 0,1765 literjam = 0,0002m
3
jam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 21 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Waktu tinggal = 1 jam
Volume air dan PAC =38,8242 + 0,0002 = 38,8244 m
3
jam Dirancang tangki berbentuk silinder dan 85 dari tangki terisi air, maka :
Volume tangki = 37,824485 = 45,6758 m
3
Jumlah tangki yang digunakan = 1 buah Volume tangki =
Asumsi : H = 2 D Volume tangki =
45,6758 m
3
= D
= 3,0756 m H
= 6,1512 m Tinggi cairan didalam tangki =
38,8244 = H= 5,2285 m
Dalam bak flokulator ini dilengkapi dengan pengaduk berkecepatan 50 rpm 0,833 rps. Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade dengan
perbandingan diameter impeller dengan diameter tangki TD = 0,3 Diameter impeler Da = 13 diameter tangki = 0,333 x 3,0756 = 1,0252 m
ρ air = 1000 kgm
3
μ air = 0,8 cp = 0,00084 kgm.s
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 22 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate N
Re
= =
= 1042270,8864 Dari Geankoplis figure 3.4-4,
diketahui nilai N
p
pada N
Re
= 1042270,8864 N
p
= 5 Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk :
P = N
p
x r x N
3
x T
5
= 5 x 1000 x 0,833
3
x 1,0252
5
= 3279,9716 watt = 4,39 hp Jika efisiensi motor 80, maka :
P = 4,3980 = 5,49 hp Dipilih motor = 5 hp
Spesifikasi Bak Flokulator :
Fungsi : Sebagai tempat terjadinya flokulasi
Kapasitas : 45,676 m
3
Bentuk :
Silinder Ukuran bak
: diameter = 3,0756 m
tinggi =
6,1512 m
Motor penggerak : 5 hp
Bahan :
Beton bertulang
Jumlah :
1 buah
5. Penampung Flokulan A-320
Fungsi : Menampung flokulan Al
2
SO
4 3
Perhitungan :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 23 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Rate volumetric = 0,1765 ltjam = 0,0002m
3
jam Dirancang tangki berbentuk silinder dan 85 tangki terisi air maka :
Volume tangki = = 0,00021 m
3
Jumlah tangki yang digunakan = 1 buah Volume tangki =
Asumsi : H = 2 D
Volume tangki =
D = 0,0509 m H = 0,1019 m
Tinggi cairan didalam tangki =
0,00018 = H = 0,0866 m
Spesifikasi penampung flokulan :
Fungsi : Sebagai penampung flokulan
Kapasitas : 0,0002 m
3
Jumlah : 1 buah
Bentuk : Silinder
Ukuran bak : Diameter
: 0,0509 m Tinggi
: 0,1019
m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 24 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
6. Clarifier A-240
Fungsi : Tempat pemisahan antara flokpadatan dengan air bersih Waktu tinggal : 1 jam
Rate volumetric = 33 m
3
jam Volume air
= 33 x 1 = 33 m
3
Volume tangki 100 terisi air. Kecepatan overflow = 1,2 m
3
m
2
jam Perry 6
ed
,hal 19-8
Luas penampang = = 27,5000 m
2
Diameter = = 5,9188 m
Tinggi =
= 1,2 m
Spesifikasi :
Fungsi : Sebagai tempat pemisah antara flok dengan padatan
Bentuk : Silinder
Diameter : 5,9188 m
Tinggi : 1,2 m
Bahan : Carbon Steel
Jumlah : 1 buah
7. Bak Penampung Flok A-300
Fungsi : Menampung flok dari bak clarifier
Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Dianggap penambahan koagulan dan flokulan membentuk flok 90, maka
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 25 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Rate volumetrik
: 33 m
3
jam Ditentukan
: Waktu tinggal : 2 jam Volume air :33 x 2
= 66 m
3
jam Digunakan 1 buah bak
Panjang : 4 x m
Lebar : 3 x m
Tinggi : 3 x m
Volume bak penampung direncanakan 85 terisi air = 66 85 = 77,6471 m
3
Volume penampang = 36x
3
= 77,6471 Sehingga, x = 1,2920 m
Panjang = 5,168 m
Lebar = 3,876 m
Tinggi = 3,876 m
Check volume : Volume bak = p x l x t
= 5,168 x 3,876 x 3,876 = 77,6471 m
3
= 77,6471 m
3
memenuhi
Spesifikasi :
Fungsi : menampung flok dari clarifier
Kapasitas : 77,6471 m
3
Bentuk : empat persegi panjang terbuka
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 26 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Ukuran
: Panjang = 5,168 m
Lebar = 3,876 m
Tinggi = 3,876 m
Bahan konstruksi : Beton
Jumlah :
1 buah
8. Bak Penampung Air Jernih A-241
Fungsi : Menampung air jernih dari bak clarifier Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton.
Rate volumetrik : 33 m
3
jam Ditentukan
: Waktu tinggal : 6 jam Volume air total
: 33 x 6 = 198 m
3
jam Tinggi
: 2 x m Panjang
: 5 x m Lebar
: 2 x m Volume bak penampung direncanakan 85 terisi air = 19885 = 232,9412 m
3
Volume penampang = 20x
3
= 232,9412 m
3
Sehingga, x =2,2668 m Panjang
= 11,3338 m Lebar
= 4,5335 m Tinggi
= 4,5335 m Check volume :
Volume bak = p x l x t
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 27 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate = 11,3338 x 4,5335 x 4,5335
= 232,9412 m
3
= 232,9412 m
3
memenuhi
Spesifikasi :
Fungsi :
menampung air
jernih dari clarifier Kapasitas
: 232,9412 m
3
Bentuk : empat persegi panjang terbuka
Ukuran : Panjang
= 11,3338 m Lebar
= 4,5335 m Tinggi
= 4,5335 m Bahan konstruksi
: Beton Jumlah
: 1
buah
9. Sand Filter H-250 H-251
Fungsi : Menyaring kotoran yang tersuspensi dalam air dengan
menggunakan penyaring pasir Rate volumetric
: 33 m
3
jam Jumlah Sand Filter
: 2 buah Waktu filtrasi
: 15 menit Jumlah flok
: 10 dari debit air yang masuk : 10 x 33 = 3,3 m
3
jam Volume air
: 33 – 3,3 = 29,7 m
3
jam Volume air yang ditampung : 29,7 x 1560 = 7,4250 m
3
jam = 32,6948 gpm Volume tiap tangki
: 32,6948 2 = 16,3474 gpm
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 28 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Rate filtrasi
: 12 gpmft
2
Perry 6
ed
hal. 19-85 Luas penampang bed : 16,3474 12 = 1,3623 ft
2
Diameter bed :
= = 1,3173 m
Tinggi lapisan dalam kolom, diasumsikan : Lapisan Gravel
= 0,3 m Sugiharto :121
Lapisan pasir = 0,7 m
Sugiharto :121 Tinggi air
= 3,0 m Sugiharto :121 +
Tinggi lapisan = 4,0 m
Kenaikan akibat back wash = 25 dari tinggi lapisan
= 25 x 4 = 1 m Tinggi total lapisan = tinggi bed + tinggi fluidisasi + tinggi bagian atas
untuk pipa + tinggi bagian bawah untuk pipa = 4 + 1 + 0,03 + 0,03 = 5,0600 m
Spesifikasi :
Fungsi :
Menyaring air
jernih dari tangki koagulasiflokulasi. Kapasitas
: 29,7000m
3
jam Bentuk
: bejana
tegak Diameter
: 1,3173 m Tinggi
: 5,0600
m Bahan konstruksi
: Carbon Steel SA-283 Grade P Jumlah
: 2
buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 29 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
10. Bak Penampung Air Bersih A-252
Fungsi :
Menampung air
jernih dari sand filter Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton.
Rate volumetrik : 33 m
3
jam Ditentukan
: Waktu tinggal : 6 jam
Volume air total : 33 x 6 = 198 m
3
jam Tinggi
: 2 x m Panjang
: 5 x m Lebar
: 2 x m Volume bak penampung direncanakan 85 terisi air = 198 85 = 232,9412 m
3
Volume penampang = 20x
3
= 232,9412 m
3
Sehingga, x = 2,2668 m Panjang
= 11,3338 m Lebar
= 4,5335 m Tinggi
= 4,5335 m Check volume :
Volume bak = p x l x t = 11,3338 x 4,5335 x 4,5335
= 232,9412 m
3
= 232,9412 m
3
memenuhi
Spesifikasi :
Fungsi :
menampung air
jernih dari Sand Filter Kapasitas
: 232,9412 m
3
Bentuk : empat persegi panjang terbuka
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 30 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Ukuran
: Panjang = 11,3338 m
Lebar = 4,5335 m
Tinggi = 4,5335 m
Bahan konstruksi : Beton
Jumlah :
1 buah
11. Bak Penampung Air Sanitasi A-290
Fungsi : Menampung air dari bak air bersih untuk keperluan sanitasi dan tempat menambahkan desinfektan chlorine.
Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton. Kapasitas
: 40 m
3
hari = 1,666 m
3
jam Ditentukan
: Waktu tinggal : 12 jam
Volume air total : 1,666 x 12 = 20 m
3
Digunakan : 1 buah bak
Volume air dalam bak : 20 m
3
Diasumsi : Panjang
: 5 x m Tinggi = lebar : 2 x m
Asumsi : 85 bak terisi air
Volume bak penampung 85 terisi air = = 23,5 m
3
Volume bak penampung = 20x
3
= 23,5 Sehingga, x = 1,1 m
Tinggi = lebar = 2 x 1,1 = 2,2 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 31 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Panjang
= 5,5 m Check volume :
Volume bak = p x l x t =
26,63 m
3
23,5294 m
3
memenuhi Untuk membunuh kuman, digunakan disinfektan jenis chlorine dengan
kebutuhan chlorine = 200 mgL Wesley : fig. 10-7
Jumlah Chlorine yang harus ditambahkan setiap hari = 200 x 40000= 8000000 mg = 8 kghari
Kebutuhan chlorine per tahun = 8 kghari x 330 hari = 2640 kg
Spesifikasi :
Fungsi : Menampung air untuk keperluan sanitasi dan tempat
penambahan disinfektant
chlorine. Kapasitas :
26,63m
3
Bentuk : Empat Persegi panjang terbuka
Ukuran : Panjang
= 5,5 m Lebar
= 2,2
m Tinggi
= 2,2 m Bahan konstruksi
: Beton Jumlah
: 1
buah
12. Tangki Kation Exchanger A-272 A
Fungsi : mengurangi kesadahan air disebabkan oleh garam-garam calcium.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 32 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Kandungan CaCO
3
dari pengolahan = 5 graingallon Kirk Othmer, Vol.11 : 887. Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin zeolith bentuk granular, agar
sesuai dengan syarat air boiler. Kandungan CaCO
3
= 5 graingal = 0,325 grgal 1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses
= 519 m
3
= 137106 gallon Jumlah CaCO
3
dalam air = 0,325 x 137106 = 44559,45 gr = 44,5594 kg
Dipilih bahan pelunak : Zeolit dengan exchanger capacity = 1,4 ekkg CaCO
3
Perry 6
ed
; T.16-4 Na-Zeolith diharapkan mampu menukar semua ion Ca
2+
. ek ekuivalen
=
Ekuivalen Berat
gram
Underwood : 55
Berat Ekuivalen =
elektron jumlah
BM
Underwood : 51 Untuk CaCO
3
, 1 mol Ca melepas 2 elektron : Ca
2+
, sehingga elektron = 2 BM CaCO
3
= 100
Berat Ekuivalen =
2 100
= 50 grek Berat zeolith
= ek x Berat Ekuivalen = 1,4 ek x 50 grek = 70 gr Kapasitas Zeolith
= 70 grkg
CARA KERJA :
Air dilewatkan pada kation exchanger yang berisi resin positif sehingga ion positif tertukar dengan resin positif.
Jumlah CaCO
3
dalam air = 0,325 x 137106 = 44559,45 gr = 44,5594 kg
Kebutuhan Zeolith = 70 grkg x44,5594 kg = 3119,2 gr
3,1 kg
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 33 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Zeolith
= 0,95 kglt Perry 6
ed
; T.16-4 Volume Zeolith
= 3,1 kg 0,95 kglt = 3,26 lt 0,01 m
3
Volume total = 519 + 0,01 = 519,01 m
3
Rate Volumetrik = 519,01m
3
hari = 21,62 m
3
jam Tangki berbentuk silinder dengan Dimention Ratio ; HD = 2.
Volume =
4
. D
2
.H =
4
. D
2
. 2 D =21,62 m
3
Diameter = 2,39 m
Tinggi 2D = 4,78 m
Bahan konstruksi : Stainless steel plate tipe 316
Jumlah : 1 buah
Regenerasi Zeolith Regenerasi zeolith dilakukan dengan larutan HCl 33 Condensate Polishing
Plant : PJB II - Paiton , Standard Procedure Operation
R - H + MX R - M + HX
R = Resin Zeolith
R - H = Resin zeolith mengikat kation. MX = Mineral yang terkandung dalam air.
Contoh mineral MX = CaSO
4
, CaO
3
, MgCO
3
, dll. R - M = Resin dalam kondisi mengikat kation.
HX = Asam mineral yang terbentuk setelah air melewati resin kation. Contoh asam mineral HX = HCl, H
2
SO
4
,H
2
CO
3
, dll.
Reaksi kation exchange : R-H
+
+ CaSO
4
R-Ca
++
+ H
2
SO
4
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 34 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
Reaksi regenerasi kation : R-Ca
++
+ 2HCl R-H
+
+ CaCl
2
Regenerasi dilakukan 4 kali dalam setahun, kebutuhan HCl 33 tiap regenerasi = 1,92 ton regenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II - Paiton
Maka Kebutuhan HCl 33 = 4 x 1,92 ton = 7,68 tontahun = 7680 kgtahun dengan
HCl = 1,1509 kglt Perry 7
ed
; T.2-57, maka volume HCl yang dibutuhkan selama 1 tahun adalah = 7680 1,1509
lt Kg
Kg = 6673 lt
Volume tangki HCl 80 terisi = 6673 80 = 8341,3 lt = 8,4 m
3
. Volume tangki :
V = ¼
D
2
1,5 x D asumsi HD = 1,5 =
¼ x 1,5 . D
3
D = 1,9 m
dan H = 2,9 m
13. Tangki Anion Exchanger A – 272 B
Fungsi : mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam karbonat. Kandungan CaCO
3
dari pengolahan air masih sekitar 5 graingallon Kirk Othmer, Vol.11 : 887. Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin
AminoPolyStyrene APS bentuk butiran, agar sesuai dengan syarat air boiler. Kandungan CaCO
3
= 5 graingal = 0,325 grgal 1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses
= 519 m
3
= 137106 gallon Jumlah CaCO
3
dalam air = 0,325 x 137106 = 44559,45 gr = 44,5594 kg
Dipilih bahan pelunak :AminoPolyStyrene APS jenis Homogeneous APS dengan exchanger capacity = 5,5 ekkg CaCO
3
Perry 6
ed
; T.16-4 AminoPolyStyrene APS diharapkan mampu menukar semua ion CO
3 -2
.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 35 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate ek ekuivalen
=
Ekuivalen Berat
gram
Underwood : 55
Berat Ekuivalen =
elektron jumlah
BM
Underwood : 51 Untuk CaCO
3
, 1 mol Ca melepas 2 elektron : Ca
2+
, sehingga elektron = 2 BM CaCO
3
= 100
Berat Ekuivalen =
2 100
= 50 grek Berat APS
= ek x Berat Ekuivalen = 5,5 ek x 50 grek = 275 gr Kapasitas APS
= 246 grkg
CARA KERJA :
Air dilewatkan pada anion exchanger yang berisi resin negatif, sehingga ion negatif tertukar dengan resin negatif.
Jumlah CaCO
3
dalam air = 0,325 x 137106 = 44559,45 gr = 44,5594 kg
Kebutuhan APS = 246 grkg x 44,5594 kg = 10961,61 gr = 10,96 kg
APS = 0,67 kglt Perry 6
ed
; T.16-4 Volume APS
= 10,96 kg 0,67 kglt = 16,36 lt = 0,02 m
3
Volume total = 519 + 0,02 = 519,02 m
3
Rate Volumetrik = 519,02 m
3
hari = 21,63 m
3
jam Tangki berbentuk silinder dengan Dimention Ratio HD = 2.
Volume =
4
. D
2
.H =
4
. D
2
. 2 D =21,63 m
3
Diameter = 2,39 m
Tinggi 2D = 4,78 m
Bahan konstruksi : Stainless steel plate tipe 316
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 36 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Jumlah
: 1 buah
Regenerasi AminoPolyStyrene APS
Regenerasi APS dilakukan dengan larutan NaOH 40 SPO, Paiton R - OH + HX
R - X + H
2
O R
= Resin APS R -OH = Resin APS mengikat anion.
R - X = Resin dalam kondisi mengikat anion.
Reaksi anion exchange : R-OH
-
+ H
2
SO
4
R- SO
4 - -
+ H
2
O Reaksi regenerasi anion
: R-SO
4 - -
+ 2 NaOH R-OH
-
+ Na
2
SO
4
Regenerasi dilakukan 4 kali dalam setahun, kebutuhan NaOH 40 tiap regenerasi = 1,3 ton regenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II - Paiton
Maka Kebutuhan NaOH 40 = 4 x 1,3 ton = 5,2 tontahun = 5200 kgtahun dengan
NaOH 40 = 1,4232 kglt Perry 7
ed
; T.2-90, maka volume NaOH yang dibutuhkan selama 1 tahun adalah = 5200 1,4232
lt Kg
Kg = 3653,7 lt
Volume tangki NaOH 80 terisi = 3653,7 80 = 4567,1 lt = 4,6 m
3
. Volume tangki :
V = ¼
D
2
1,5 x D asumsi HD = 1,5 =
¼ x 1,5 . D
3
D = 1,6 m
dan H = 2,4 m
14. Bak Penampung Air lunak A – 270
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 37 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Fungsi : Menampung air lunak dari kation-anion exchanger.
Bak berbentuk empat persegi panjang yang terbuat dari beton Rate volumetrik : 519 m
3
hari = 22 m
3
jam Ditentukan : Waktu tinggal
: 1 jam Tinggi
: x m Panjang = lebar
: 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 22 80 =27,5 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 27,5 maka , x = 1,9 m
Panjang = lebar =1,9 x 2 = 3,8m
Spesifikasi :
Kapasitas : 27,5 m
3
. Bentuk
: empat persegi panjang Ukuran : Panjang = 1,9 m
Lebar = 3,8 m Tinggi
= 3,8 m Bahan konstuksi : Beton
Jumlah : 1 buah
15. Bak Pelarut NaCl A-280
Fungsi : Sebagai tempat pelarutan Brine NaCl 25 Perhitungan :
Kebutuhan larutan brine NaCl 25 = 17478 lbjam Densitas brine
= 74,6638lbcuft Obin : table 2.2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 38 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Volume brine yang dibutuhkan
= 234 cuftjam = 159 m
3
hari
Maka Kebutuhan NaCL = 234 cuftjam = 58,5 cuftjam = 17471 kgjam
Maka Kebutuhan air = 234 cuftjam = 175,5 cuftjam = 4,9696 m
3
jam Rate volumetric= 4,9696 m
3
jam Waktu tinggal = 1 jam
Dirancang tangki berbentuk silinder dan 85 dari tangki terisi air, maka : Volume tangki = 4,969685 = 5,8466 m
3
Jumlah tangki yang digunakan = 1 buah Volume tangki =
Asumsi : H = 2 D Volume tangki =
5,8466 m
3
= D
= 1,5500 m H
= 3,1000 m Tinggi cairan didalam tangki =
4,9696 = H
= 2,6350 m Dalam bak pelarut NaCl ini dilengkapi dengan pengaduk berkecepatan 50
rpm0,833rps. Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade denganperbandingan diameter impeller dengan diameter tangki TD =0,3.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 39 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Diameter impeler Da = 13 diameter tangki= 0,333 x 1,5500 = 0,5167 m
ρ air = 1000 kgm
3
μ air = 0,8 cp = 0,00084 kgm.s
N
Re
= =
= 264723,0614
Dari Geankoplis figure 3.4-4, diketahui nilai N
p
pada N
Re
= 264723,0614 ; N
p
= 5 Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk :
P = N
p
x r x N
3
x T
5
= 5 x 1000 x 0,833
3
x 0,5167
5
= 106,4070 watt = 0,1427 hp Jika efisiensi motor 80, maka :P = 0,142780 = 0,178 hp
Dipilih motor = 0,5 hp
Spesifikasi Bak Pelarut NaCl :
Fungsi :
Sebagai tempat
pelarutan Brine NaCl 25 Kapasitas
: 5,8466 m
3
Bentuk :
Silinder Ukuran bak
: diameter = 1,5500 m
tinggi = 3,1000 m
Motor penggerak : 0,5 hp
Bahan :
Beton bertulang
Jumlah :
1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 40 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
16. Bak Penampung Brine NaCl 25 A-283
Fungsi : Menampung brine dari bak kelarutan NaCl dan menampung brine yang telah digunakan sebagai media pendingin
Bak berbentuk persegi panjang yang terbuat dari beton Rate volumetrik
= 234 cuftjam = 6,6261 m
3
jam Digunakan
: 1 buah bak Ditentukan
: Waktu tinggal : 1 jam
Asumsi : Panjang
: 5 x m Tinggi = lebar
: 2 x m
Volume bak penampung 85 terisi air = = 7,7955 m
3
Volume penampung = 20 x
3
= 7,7955 Sehingga, x
= 0,7305 m Panjang
= 3,6524 m Tinggi = lebar
= 1,4609 m Check volume :
Volume bak = p x l x t = 3,6524 x 1,4609 x 1,4609
= 7,7955
m
3
= 7,7955 m
3
memenuhi
Spesifikasi :
Fungsi :
Menampung brine
Kapasitas : 7,7955 m
3
Bentuk :
Persegi panjang
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 41 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Ukuran
: Panjang = 3,6524 m
Lebar =
1,4609 m
Tinggi = 1,4609 m
Bahan konstruksi : Beton
Jumlah :
1 buah
VIII.3.2. Perhitungan Pompa-pompa 1. Pompa Air Sungai L – 211
Fungsi : Untuk mengalirkan air sungai menuju ke A-210
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan pompa sebelumnya Appendix C : Rate bahan
= 33 m
3
jam = 1165,4 cuftjam = 147gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 4,5 in
Dipilih pipa 5 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 5,563 in ID = 5,047 in
= 0,421 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 42 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate A = ¼.
.ID
2
= 0,139 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
= 2,3 ftdt
= 0,00057 lbft dt air pada 30C
N
Re
=
V
D = 107390 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
εD = 0,00038
Foust, App.C-1 f
= 0,032 Foust, App.C-3
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 4 elbow 90
= 4 x 32 x ID Pipa = 53,9 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 126,2 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 2,9 ft
+ Panjang
total pipa
= 233,0
ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 5,98
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484]
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 43 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate F
2
=
gc 2
V K
2 2
K = 0,4 , A tangki A pipa,
= 0,03
m f
lb lb
. ft
= 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
=
gc 2
V
2
= 0,08
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 6,10
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
=1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
; P
= 0
m f
lb lb
. ft
Asumsi Z =30 ft ; Z
gc g
= 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
- Wf =36,19
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
1,34 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 50 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
= 2,7 hp
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 44 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Effisiensi motor
= 80 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
3,5 hp
Spesifikasi :
Type :
Centrifugal pump
Kapasitas : 147 gpm
Dynamic Head , -Wf : 36,19 ft lbflbm Efisiensi motor
: 80 Power
: 3,5 hp Bahan konstruksi
: Commercial Steel Jumlah
: 2 buah satu untuk cadangan
2. Pompa Bak Koagulasi – Flokulasi L – 221
Fungsi : Mengalirkan Air dari A-210 ke A-220
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan pompa sebelumnya Appendix C : Rate bahan
= 33 m
3
jam = 1165,4 cuftjam = 147 gpm
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 45 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 4,5 in
Dipilih pipa 5 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD =5,563 in ID = 5,047 in
= 0,421 ft A = ¼.
.ID
2
= 0,139 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
= 2,3 ftdt
= 0,00057 lbft dt air pada 30C
N
Re
=
V
D = 107390 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
εD = 0,00038
Foust, App.C-1 f
= 0,032 Foust, App.C-3
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 40,4 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 126,2 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 2,9 ft
+ Panjang
total pipa
= 219,5
ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 46 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 5,64
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
=
gc 2
V K
2 2
K = 0,4 , A tangki A pipa,
= 0,03
m f
lb lb
. ft
= 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
=
gc 2
V
2
= 0,08
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 5,76
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
=1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
; P
= 0
m f
lb lb
. ft
Asumsi Z =30 ft ; Z
gc g
= 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 35,84
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 47 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
1,3 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 50 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
= 2,6 hp Effisiensi motor
= 80 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
3,5 hp
Spesifikasi :
Type :
Centrifugal pump
Kapasitas : 147 gpm
Dynamic Head , -Wf : 35,84 ft lbflbm Efisiensi motor
: 80 Power
: 3,5 hp Bahan konstruksi
: Commercial Steel Jumlah
: 2 buah satu untuk cadangan
3. Pompa Koagulan L – 222
Fungsi : Untuk mengalirkan koagulan menuju ke bak koagulasi Tipe
: Centrifugal pump
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 48 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Perhitungan analog dengan sebelumnya Appendix C :
Rate volumetrik = 0,0006 m
3
jam = 0,02 cuftjam = 0,03 gpm
Asumsi aliran laminair :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 0,2604 in
Dipilih pipa 38 in, sch. 40 Foust, App.C-6a
OD = 0,675 in
ID = 0,493 in
= 0,0411 ft A =
= 0,0013 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
= 0,00453ftdt
= 0,0007 lbft dt air pada 30C
N
Re
=
V
D = 20 2100 aliran laminair
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
εD = 0,0018
Foust, App.C-1 f
= 0,1 Foust, App.C-3
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 49 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 3,9 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 12,3 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 0,3 ft
+ Panjang
total pipa
= 66,6ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 0,0002
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
=
gc 2
V K
2 2
= 0,0000001
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa,
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
= 0,0000003
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 0,0002067
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
=1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 50 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
; P
= 0
m f
lb lb
. ft
Z =30 ft ;
Z
gc g
= 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
- Wf =30,00
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,00002hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 50 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
= 0,00004 hp Effisiensi motor
= 80 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
0,5hp
Spesifikasi :
Type :
Centrifugal pump
Kapasitas : 0,003gpm
Dynamic Head , -Wf : 30,00 ft lbflbm Efisiensi motor
: 80 Power
: 0,5 hp Bahan konstruksi
: Commercial Steel Jumlah
: 2 buah satu untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 51 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
4. Pompa Flokulan L – 223
Fungsi : Untuk mengalirkan flokulan menuju ke bak flokulasi Tipe
: Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Appendix C : Rate volumetrik = 0,00018m
3
jam = 0,01 cuftjam = 0,001 gpm
Asumsi aliran laminair :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 0,2604in
Dipilih pipa 38 in, sch. 40 Foust, App.C-6a
OD = 0,675 in
ID = 0,493 in
= 0,0411 ft A =
= 0,0013 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
= 0,00128ftdt
= 0,0008 lbft dt air pada 30C
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 52 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate N
Re
=
V
D = 4 2100 aliran laminair
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
εD = 0,0018
Foust, App.C-1 f
= 0,1 Foust, App.C-3
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 3,9 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 12,3 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 0,3 ft
+ Panjang
total pipa
= 66,6ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
=0,00002
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
=
gc 2
V K
2 2
= 0,00000001
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa,
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 53 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate F
3
=
gc 2
V
2
= 0,00000003
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 0,0000166
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
=1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
; P
= 0
m f
lb lb
. ft
Z =30 ft ;
Z
gc g
= 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
- Wf =30,00
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,00002hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 50 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
= 0,00001hp
Effisiensi motor = 80
PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
0,5hp
Spesifikasi :
Type :
Centrifugal pump
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 54 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Kapasitas
: 0,003gpm Dynamic Head , -Wf : 30,00 ft lbflbm
Efisiensi motor : 80
Power : 0,5 hp
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 2 buah satu untuk cadangan
5. Pompa Sand FilterL – 251
Fungsi : Memompa air dari A-240 ke H-250
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan pompa sebelumnya Appendix C : Rate bahan
= 33 m
3
jam = 1165,39 cuftjam = 147 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 4,5 in
Dipilih pipa 5 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD =5,563 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 55 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate ID = 5,047 in
= 0,421 ft A = ¼.
.ID
2
= 0,139 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
= 2,3 ftdt
= 0,00057 lbft dt air pada 30C
N
Re
=
V
D = 107390 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
εD = 0,00038
Foust, App.C-1 f
= 0,032 Foust, App.C-3
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 40,4 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 126,2 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 2,9 ft
+ Panjang
total pipa
= 219,5
ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 5,64
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484]
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 56 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate F
2
=
gc 2
V K
2 2
K = 0,4 , A tangki A pipa,
= 0,03
m f
lb lb
. ft
= 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
=
gc 2
V
2
= 0,08
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 5,76
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
=1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
; P
= 0
m f
lb lb
. ft
Asumsi Z =30 ft ; Z
gc g
= 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
- Wf =35,84
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
1,3hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 50 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
= 2,6 hp
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 57 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Effisiensi motor
= 80 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
3,5 hp
Spesifikasi :
Type :
Centrifugal pump
Kapasitas : 147 gpm
Dynamic Head , -Wf : 35,84ft lbflbm Efisiensi motor
: 80 Power
: 3,5 hp Bahan konstruksi
: Commercial Steel Jumlah
: 2 buah satu untuk cadangan
6. Pompa Bak Penampung Air Sanitasi L – 261
Fungsi : Mengalirkan Air A-252 ke A-290
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow : Rate bahan
= 2 m
3
jam = 70,7 cuftjam = 8,9 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 58 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 1,1 in
Dipilih pipa 1 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD =1,315 in ID = 1,049 in
= 0,087 ft A = ¼.
.ID
2
= 0,006 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
= 3,3 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
=
V
D = 31314 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
εD = 0,00018
Foust, App.C-1 f
= 0,024 Foust, App.C-3
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 8,4 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 26,2 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 0,6 ft
+ Panjang
total pipa
= 85,2
ft Friksi yang terjadi :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 59 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 15,55
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
=
gc 2
V K
2 2
K = 0,4 , A tangki A pipa,
= 0,07
m f
lb lb
. ft
= 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
=
gc 2
V
2
=
gc 2
V V
2 1
2 2
= 0,17
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 15,78
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
=1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
; P
= 0
m f
lb lb
. ft
Z =30 ft ;
Z
gc g
= 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
- Wf =45,94
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,10 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 60 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Effisiensi pompa
= 45 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
= 0,20 hp Effisiensi motor
= 80 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
0,5 hp
Spesifikasi :
Type :
Centrifugal pump
Kapasitas : 8,90 gpm
Dynamic Head , -Wf : 45,94 ft lbflbm Efisiensi motor
: 80 Power
: 0,5 hp Bahan konstruksi
: Commercial Steel Jumlah
: 2 buah satu untuk cadangan
7. Pompa Tangki Kation Exchanger L – 271
Fungsi : Mengalirkan air dari A-252 ke A-272A
Tipe : Centrifugal pump
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 61 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow :
Rate bahan = 22 m
3
jam = 776,9 cuftjam = 97,8 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 3,7 in
Dipilih pipa 4 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD =4,500 in ID = 4,026 in
= 0,336 ft A = ¼.
.ID
2
= 0,089 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
= 2,4 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
=
V
D = 89749 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
εD = 0,00045
Foust, App.C-1 f
= 0,021 Foust, App.C-3
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 62 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
P +
Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50,0 ft
Panjang ekuivalen, Le [Peters Timmerhaus 4
ed
; Tabel-1] - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 32,2 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 100,7ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 2,4 ft
+ Panjang
total pipa
= 185,2
ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
=4,30
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
=
gc 2
V K
2 2
= 0,04
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa,
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
= 0,09
m f
lb lb
. ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 63 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 4,43
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
=1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
; P
= 0
m f
lb lb
. ft
Z =30 ft ;
Z
gc g
= 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 34,52
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,85 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 50 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
= 1,7 hp Effisiensi motor
= 80 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
2,5 hp
Spesifikasi :
Type :
Centrifugal pump
Kapasitas : 98 gpm
Dynamic Head , -Wf : 34,52 ft lbflbm
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 64 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Efisiensi motor
: 82 Power
: 2,5 hp Bahan konstruksi
: Commercial Steel Jumlah
: 2 buah satu untuk cadangan
8. Pompa Air Proses L - 274
Fungsi : Mengalirkan air proses ke proses pabrik
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow : Rate bahan
= 2 m
3
jam = 70,7 cuftjam = 8,9 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 1,1 in
Dipilih pipa 1 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 1,315 in ID = 1,049 in
= 0,087 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 65 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate A = ¼.
.ID
2
= 0,006 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
= 3,3 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
=
V
D = 31314 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
εD = 0,00018
Foust, App.C-1 f
= 0,024 Foust, App.C-3
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 8,4 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 26,2 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 0,6 ft
+ Panjang
total pipa
= 85,2
ft Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
=15,55
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
=
gc 2
V K
2 2
K = 0,4 , A tangki A pipa,
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 66 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate = 0,07
m f
lb lb
. ft
= 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
=
gc 2
V
2
=
gc 2
V V
2 1
2 2
= 0,17
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 15,78
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
=1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
; P
= 0
m f
lb lb
. ft
Z =30 ft ;
Z
gc g
= 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 45,94
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,10 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 45 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
= 0,20 hp Effisiensi motor
= 80 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 67 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Power motor
=
motor Bhp
0,5 hp
Spesifikasi :
Type :
Centrifugal pump
Kapasitas : 8,90 gpm
Dynamic Head , -Wf : 45,94 ft lbflbm Efisiensi motor
: 80 Power
: 0,5 hp Bahan konstruksi
: Commercial Steel Jumlah
: 2 buah satu untuk cadangan
9. Pompa Air Umpan Boiler L – 273
Fungsi : Mengalirkan air dari A-270 ke boiler
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow : Rate bahan
= 22 m
3
jam = 776,9cuftjam = 97,8gpm
Asumsi aliran turbulen :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 68 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 3,7 in
Dipilih pipa 4 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD =4,500 in ID = 4,026 in
= 0,336 ft A = ¼.
.ID
2
= 0,089 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
= 2,4 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
=
V
D = 89749 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
εD = 0,00045
Foust, App.C-1 f
= 0,032 Foust, App.C-3
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 32,2 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 100,7 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 2,3 ft
+ Panjang
total pipa
= 185,2
ft
Friksi yang terjadi :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 69 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
=6,55
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
=
gc 2
V K
2 2
= 0,04
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa,
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
= 0,09
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 6,67
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
=4,5 atm = 9525,6 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 7408,8 lb
f
ft
2
; P
= 118,67
m f
lb lb
. ft
Z =30 ft ;
Z
gc g
= 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
- Wf =155,44
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
3,8 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 70 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Effisiensi pompa
= 50 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
= 7,7 hp Effisiensi motor
= 80 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
10 hp
Spesifikasi :
Type :
Centrifugal pump
Kapasitas : 97,84gpm
Dynamic Head , -Wf : 155,44 ft lbflbm Efisiensi motor
: 80 Power
: 10 hp Bahan konstruksi
: Commercial Steel Jumlah
: 2 buah satu untuk cadangan
10. Pompa Bak Pelarutan NaCl L – 281
Fungsi : Mengalirkan airdari A-252 ke P-283
Tipe : Centrifugal pump
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 71 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow :
Rate bahan = 7 m
3
jam = 247,2 cuftjam = 31,13 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 2,4 in
Dipilih pipa 2 ½ in , sch. 40 [Foust , App.C6a] OD = 2,875 in
ID = 2,469 in = 0,206 ft
A = ¼. .ID
2
= 0,034 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
= 2,1 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
=
V
D = 46565 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
εD = 0,00037
Foust, App.C-1 f
= 0,025 Foust, App.C-3
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 72 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
P +
Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 19,8 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 61,7 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 1,4 ft
+ Panjang
total pipa
= 132,9
ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 4,28
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
=
gc 2
V K
2 2
= 0,03
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa,
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
= 0,07
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 4,38
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
=1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 73 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
; P
= 0
m f
lb lb
. ft
Z =30 ft ;
Z
gc g
= 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 34,44
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,27 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 50 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
= 0,54 hp Effisiensi motor
= 80 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
1 hp
Spesifikasi :
Type :
Centrifugal pump
Kapasitas : 31,13 gpm
Dynamic Head , -Wf : 34,44 ft lbflbm Efisiensi motor
: 80 Power
: 1 hp Bahan konstruksi
: Commercial Steel Jumlah
: 2 buah satu untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 74 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate
11. Pompa Tangki Brine L – 282
Fungsi : Mengalirkan air garam dari A-280 ke A-283
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow : Rate bahan
= 7 m
3
jam = 247,2 cuftjam = 31,13 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 2,4 in
Dipilih pipa 2 ½ in , sch. 40 [Foust , App.C6a] OD =2,875 in
ID = 2,469 in = 0,206 ft
A = ¼. .ID
2
= 0,034 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
= 2,1 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 75 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate N
Re
=
V
D = 46565 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
εD = 0,00037
Foust, App.C-1 f
= 0,025 Foust, App.C-3
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 19,8 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 61,7 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 1,4 ft
+ Panjang
total pipa
= 132,9
ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
=4,28
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
=
gc 2
V K
2 2
= 0,03
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa,
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 76 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate F
3
=
gc 2
V
2
= 0,07
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 4,38
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
=1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
; P
= 0
m f
lb lb
. ft
Z =30 ft ;
Z
gc g
= 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 34,44
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,27 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 50 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
= 0,54 hp Effisiensi motor
= 80 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
1 hp
Spesifikasi :
Type :
Centrifugal pump
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 77 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Kapasitas
: 31,13 gpm Dynamic Head , -Wf : 34,44 ft lbflbm
Efisiensi motor : 80
Power : 1 hp
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 2 buah satu untuk cadangan
12. Pompa Brine L – 284
Fungsi : Mengalirkan brine ke proses pabrik
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow : Rate bahan
= 7 m
3
jam = 247,2 cuftjam = 31,13 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 2,4 in
Dipilih pipa 2 ½ in , sch. 40 [Foust , App.C6a] OD = 2,875 in
ID = 2,469 in = 0,206 ft
A = ¼. .ID
2
= 0,034 ft
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 78 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
= 2,1 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
=
V
D = 46565 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
εD = 0,00037
Foust, App.C-1 f
= 0,025 Foust, App.C-3
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 19,8 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 61,7 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 1,4 ft
+ Panjang
total pipa
= 132,9
ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
=4,28
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484]
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 79 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate F
2
=
gc 2
V K
2 2
= 0,03
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa,
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
= 0,07
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 4,38
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
=1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
; P
= 0
m f
lb lb
. ft
Z =30 ft ;
Z
gc g
= 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = P
+ Z
gc g
+
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 34,44
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,27 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 50 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
= 0,54 hp Effisiensi motor
= 80 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 80 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Power motor
=
motor Bhp
1 hp
Spesifikasi :
Type :
Centrifugal pump
Kapasitas : 31,13 gpm
Dynamic Head , -Wf : 34,44 ft lbflbm Efisiensi motor
: 80 Power
: 1 hp Bahan konstruksi
: Commercial Steel Jumlah
: 2 buah satu untuk cadangan
VIII.4.Unit Pembangkit Tenaga Listrik
Tenaga listrik yang dibutuhkan Pabrik ini dipenuhi dari Perusahaan Listrik Negara PLN dan Generator Set Genset dan distribusi pemakaian listrik untuk
memenuhi kebutuhan pabrik seperti : keperluan alat dan penerangan pabrik. Untuk keperluan alat proses disediakan dari generator set, sedangkan
untuk penerangan pabrik dari PLN. Bila terjadi kerusakan pada generator set, kebutuhan listrik bisa diperoleh dari PLN, demikian juga bila terjadi gangguan
dari PLN, kebutuhan listrik untuk penerangan bisa diperoleh dari generator set. Perincian kebutuhan listrik dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel VIII. 4.1 Kebutuhan listrik untuk peralatan proses dan utilitas No
Nama Alat Kode alat Power hp
Peralatan Proses :
1 BELT CONVEYOR J – 111
3 2 BUCKET ELEVATOR – 1
J – 112 3
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 81 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate 3 SCREW CONVEYOR – 1
J – 114 1
4 POMPA – 1 L – 121
1,5 5 REAKTOR
R – 210 20
6 POMPA – 2 L – 211
1,5 7 POMPA – 3
L – 221 1,5
8 SCREW CONVEYOR J – 222
2 9 POMPA – 4
L – 233 1,5
10 ROTARY DRYER B – 310
66 11 BLOWER
G – 312 96
12 COOLING CONVEYOR J – 314
2 13 BUCKET ELEVATOR – 2
J – 315 3
14 BALL MILL C – 320
135 15 SCREEN
H – 321 3
Peralatan Utilitas :
1 Tangki Koagulasi A – 220
4,0 2 Tangki Flokulasi
A – 230 5,0
3 Bak Pelarut NaCl A – 280
0,5 4 Pompa Air Sungai
L – 211 3,5
5 Pompa Bak Koagulasi – Flokulasi L – 221
3,5 6 Pompa Koagulan
L – 222 0,5
7 Pompa Flokulan L – 223
0,5 8 Pompa Sand Filter
L – 251 3,5
9 Pompa Bak Penampung Air Sanitasi L – 261
0,5 10 Pompa Tangki Kation Exchanger
L – 271 2,5
11 Pompa Air Proses L – 274
0,5 12 Pompa Air Umpan Boiler
L – 273 10,0
13 Pompa Bak Pelarut NaCl L – 281
1,0 14 Pompa Tangki Brine
L – 282 1,0
15 Pompa Brine L – 284
1,0 Total 377,5
1 hp = 745,6 Watt = 0,7456 kW Jadi kebutuhan listrik untuk alatproses dan utilitas : 0,7456 x 377,5 = 281,5 kWh
Kebutuhan listrik untuk penerangan pabrik dihitung berdasarkan kuat penerangan untuk tiap-tiap lokasi. Dengan menggunakan perbandingan beban
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 82 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate listrik lumenm
2
, dimana 1 foot candle = 10076 lumenm
2
dan 1 lumen = 0,0015 watt Perry 7
ed
,Conversion Table Kebutuhan ini dapat dilihat pada tabel VIII.4.2.
Tabel VIII.4.2. Kebutuhan listrik Ruang Pabrik dan Daerah Pabrik. No.
BANGUNAN Luas total
foot candle Lumenm
2
1 JALAN ASPAL 2.350
235 2367860
2 POS KEAMANAN 100
10 100760
3 PARKIR 1.200
120 1209120
4 TAMAN 800
80 806080
5 TIMBANGAN TRUK 100
10 100760
6 PEMADAM KEBAKARAN 200
20 201520
7 BENGKEL 225
23 231748
8 KANTOR 1.200
120 1209120
9 PERPUSTAKAAN 500
50 503800
10 KANTIN 225
23 231748
11 POLIKLINIK 100
10 100760
12 MUSHOLA 900
90 906840
13 RUANG PROSES 3.600
360 3627360
14 RUANG CONTROL 100
10 100760
15 LABORATORIUM 625
63 634788
16 UNIT PENGOLAHAN AIR 900
90 906840
17 UNIT PEMBANGKIT LISTRIK 500
50 503800
18 UNIT BOILER 500
50 503800
19 STORAGE PRODUK 625
63 634788
20 STORAGE BAHAN BAKU 625
63 634788
21 GUDANG 625
63 634788
22 UTILITAS 400
40 403040
23 DAERAH PERLUASAN 3.600
360 3627360
Total 20.000 2.003
20182228
Untuk penerangan daerah proses, daerah perluasan, daerah utilitas, daerah bahan baku, daerah produk, tempat parkir, bengkel, gudang, jalan dan taman
digunakan merkuri 250 watt. Untuk lampu merkuri 250 watt mempunyai Lumen Output = 166675 lumen Perry 7
ed
,Conversion factor.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 83 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Jumlah lampu merkuri yang dibutuhkan :
No LOKASI Lumenm
2
1 RUANG PROSES
3627360 2 DAERAH
PERLUASAN 3627360
3 UTILITAS 403040
4 STORAGE BAHAN
BAKU 634788
5 STORAGE PRODUK
634788 6 PARKIR
1209120 7 BENGKEL
231748 8 GUDANG
634788 9 JALAN
ASPAL 2367860
10 TAMAN 806080
Mercury 250 Watt = 166675 Lumen 14176932
Jumlah Lampu 86
Untuk penerangan daerah lain digunakan lampu TL 40 watt. Untuk lampu TL 40 watt, lumen output = 26666,7 lumen Conversion factor
Lumen daerah lain = 20182228 – 14176932 = 6005296 lumen Jumlah lampu TL yang dibutuhkan :6005296 26666,7 = 226 buah lampu
Kebutuhan listrik untuk penerangan : = 86 x 250 + 226 x 40
= 30540 watt 31 kWh
Kebutuhan listrik untuk AC kantor = 15 kWh Total kebutuhan listrik per jam
= 281,5 + 31 + 15 = 328 kWh Untuk menjamin kelancaran supply listrik,maka supply listrik= 2 x 328 =656 kWh
VIII.4.1. Generator Set
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 84 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Direncanakan digunakan : Generator Portable Set penempatannya mudah
Efisiensi generator set : 80
Kapasitas generator set total = 656 80 = 820 kVA Tenaga generator
= 820 x 56,87 1 kW = 56,87 Btumenit = 46633 Btumenit.
Heating value minyak bakar = 19066 Btulb. Kebutuhan bahan bakar untuk generator per jam = 146 lbjam = 67 kgjam
Jadi dalam perencanaan ini,harus disediakan generator pembangkit tenaga listrik yang dapat menghasilkan daya listrik yang sesuai. Berat jenis bahan bakar = 0,89
kglt Maka kebutuhan bahan bakar solar = 67 0,89
lt kg
jam kg
= 75 ltjam
Spesifikasi :
Fungsi : Pembangkit tenaga listrik. Kapasitas : 820 kVA
Power faktor : 0,8
Frekuensi : 50 Hz. Bahan bakar : minyak diesel
Kebutuhan bahan bakar : 75 lt jam Jumlah
: 2 buah 1 cadangan
VIII.4.2. Tangki Penyimpan Bahan Bakar.
Fungsi : Menyimpan bahan bakar Petroleum Oil 33 API diesel oil.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 85 Utilitas
Pabrik Sodium Sulfate Kebutuhan bahan bakar untuk Generator Set = 146 lbjam
Kebutuhan bahan bakar untuk Boiler = 519 lbjam
+ Total kebutuhan bahan bakar
= 665 lbjam
Densitas diesel oil = 54 lbft
3
Kapasitas per jam = 12 cuftjam
340 literjam 1 cuft = 28,32 lt Direncanakan penyimpanan bahan bakar selama 1 bulan 720 jam
Volume bahan bakar = 12 cuftjam x 7,48 x 720 jam = 64627,2 gal Volume bahan bakar = 64627,2 x 0,0238
1538 bbl 1 galon = 0,0238 bbl Dari Brownell Young, tabel 3-3, halaman 43, dengan jenis tangki berdasarkan
API Standard
12-D
100,101 diambil kapasitas tangki = 2000 bbl
Spesifikasi :
Nama alat : Tangki Penyimpan Bahan Bakar
Tipe : Standard Vessel API
12-D
100,101 Kapasitas Nominal
: 2000 bbl Diameter
: 29,75 ft Tinggi
: 16 ft Bahan konstruksi
: Carbon Steel SA-283 grade C Jumlah
: 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
IX - 1 Lokasi Tata Letak Pabrik
Pabrik Sodium Sulfate
BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
Kategori