b. Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik: P =
ρ
× g × h = 1363 kgm
3
× 9,8 mdet
2
× 2,472 m
= 33,019 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa
P
T
= 33,019 kPa + 101,325 kPa = 134,344 kPa Faktor kelonggaran = 5
Maka, P
design
= 1,05 × 134,344 kPa = 141,0612 kPa Joint efficiency = 0,8
Brownell,1959 Allowable stress = 12650 psia = 87.218,714 kPa Brownell,1959
Tebal shell tangki:
in 079
, m
002 ,
kPa 141,0612
1,2 0,8
kPa 4
87.218,71 2
m 1,977
kPa 141,0612
1,2P 2SE
PD t
= =
× −
× ×
× =
− =
Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,079 in + 0,125 in = 0,204 in
Tebal shell standar yang digunakan = ¼ in Brownell,1959
c. Daya pengaduk
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller
Jumlah baffle : 4 buah
Untuk turbin standar McCabe, 1999, diperoleh: DaDt =
1 3
; Da =
1 3
× 1,977 m = 0,659 m = 2,162 ft EDa = 1
; E = 0,659 m
LDa =
1 4
; L =
1 4
× 0,659 m = 0,165 m
WDa =
1 5
; W =
1 5
× 0,659 m = 0,132 m
JDt =
1 12
; J =
1 12
× 1,977 m = 0,165 m
dengan:
Universitas Sumatera Utara
Dt = diameter tangki Da = diameter impeller
E = tinggi turbin dari dasar tangki L = panjang blade pada turbin
W = lebar blade pada turbin J = lebar baffle
Kecepatan pengadukan, N = 1 putarandet Viskositas Al
2
SO
4 3
30 = 6,72⋅10
-4
lb
m
ft ⋅detik Othmer, 1968
Bilangan Reynold,
μ D
N ρ
N
2 a
Re
=
Geankoplis, 2003
844 ,
860 .
591 10
6,72 2,162
1 85,0898
N
4 2
Re
= ⋅
=
−
N
Re
10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:
c 5
a 3
T
g ρ
.D .n
K P
=
McCabe,1999 K
T
= 6,3 McCabe,1999
hp 431
, 1
lbfdet ft
550 hp
1 .det
lbm.ftlbf 32,174
lbmft 85,0898
ft ,162
2 putdet
1 6,3
P
2 3
5 3
= ×
× ×
=
Efisiensi motor penggerak = 80 Daya motor penggerak =
8 ,
431 ,
1
= 1,789 hp Dipilih daya motor standar 2 hp.
Tangki Volume tangki m
3
Diameter tangki m Tinggi tangki m Daya pengaduk hp TP – 02
5,054 1,624
2,437 ½
TP – 03 22,536
2,673 4,009
9 TP – 04
16,881 2,478
3,642 3 ½
TP – 05 0,009
0,200 0,302
120
Universitas Sumatera Utara
D.5 Clarifier CL
Fungsi : Memisahkan endapan flok-flok yang terbentuk karena
penambahan alum dan soda abu
Tipe : External Solid Recirculation Clarifier
Bentuk : Circular desain
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283, Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur
= 28°C Tekanan
= 1 atm Laju massa air F
1
= 86.221,79 kgjam = 52,801 lb
m
detik
Laju massa Al
2
SO4
3
F
2
= 4,311 kgjam
Laju massa Na
2
CO
3
F
3
= 2,328 kgjam
Laju massa total, m = 86.228,429 kgjam = 23,952 kgs
Densitas Al
2
SO
4 3
= 2,71 grml Perry, 2003
Densitas Na
2
CO
3
= 2,533 grml Perry, 2003
Densitas air = 0,99624 grml
Perry, 2003 Reaksi koagulasi:
Al
2
SO
4 3
+ 3 Na
2
CO
3
+ 3 H
2
O → 2 AlOH
3
+ 3 Na
2
SO
4
+ 3CO
2
Dari Metcalf Eddy 1984 diperoleh bahwa untuk clarifier tipe upflow radial: - Kedalaman air = 3-5 m
- Settling time = 1-3 jam Dipilih : Kedalaman air H = 3 m
Settling time = 1 jam
Universitas Sumatera Utara
Diameter dan Tinggi Clarifier Densitas larutan,
2533 328
, 2
2710 311
, 4
24 ,
996 86.221,79
86.228,429 +
+ =
ρ = 996,288 kgm
3
Volume cairan, V =
3
550 ,
86 288
, 996
1 86.228,429
m jam
jam kg
= ×
V = ¼ π D
2
H D =
m H
V 062
, 6
3 14
, 3
550 ,
86 4
4
2 1
2 1
=
×
× =
π
Maka, diameter clarifier = 6,062 m Tinggi clarifier = 1,5 × D = 9,093 m
Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik: P
hid
=
ρ
× g × h = 996,288 kgm
3
× 9,8 mdet
2
× 3 m = 29,291 kPa
Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P = 29,291 kPa + 101,325 kPa = 130,616 kPa
Faktor kelonggaran = 5 Maka, P
design
= 1,05 × 130,616 kPa = 137,147 kPa Joint efficiency = 0,8
Brownell,1959 Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa Brownell,1959
Tebal shell tangki :
in 0,236
m 0,006
kPa 137,147
1,2 0,8
kPa 87218,714
2 m
6,062 kPa
137,147 1,2P
2SE PD
t
= =
× −
× ×
× =
− =
Faktor korosi = 0,125 in
Universitas Sumatera Utara
Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,236 in + 0,125 in = 0,361 in Tebal shell standar yang digunakan = 38 in
Brownell,1959
Daya Clarifier
P = 0,006 D
2
Ulrich, 1984 dimana: P = daya yang dibutuhkan, kW
Sehingga, P = 0,006 × 6,062
2
= 0,221 kW = 0,296 hp Dipilih daya motor standar ½ hp.
D.6 Sand Filter SF
Fungsi : Menyaring partikel-partikel yang masih terbawa dalam air
yang keluar dari Clarifier CL
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi:
Temperatur = 28°C
Tekanan = 1 atm
Laju massa air = 86.228,429 kgjam
Densitas air = 996,24 kgm
3
= 62,1935 lbmft
3
Geankoplis, 2003
Faktor keamanan = 20
Sand filter dirancang untuk penampungan ¼ jam operasi. Sand filter dirancang untuk volume bahan penyaring 13 volume tangki.
Desain Sand Filter a. Volume tangki
Volume air:
3 a
kgm 996,24
jam 0,25
kgjam 86.228,429
V ×
= = 21,638 m
3
Volume air dan bahan penyaring: Vt = 1 + 13 × 21,638 = 28,851 m
3
Universitas Sumatera Utara
Volume tangki = 1,2 × 28,851 m
3
= 34,621 m
3
b. Diameter tangki Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi, D : H = 3 : 4
Kategori