Kedalaman air = 3 – 10 m Settling time
= 1 – 3 jam Dipilih : kedalaman air h = 5 m dan waktu pengendapan = 1 jam
Diameter dan Tinggi clarifier Densitas larutan,
2.533 0,5472
2.710 1,0133
996,24 2
40.530,217 7
40.531,777 ρ
+ +
=
= 996,2501 kgm
3
Volume cairan, V =
3 3
m 6843
, 40
kgm 996,2501
jam 1
kgjam 7
40.531,777 =
×
Faktor kelonggaran = 20 Volume clarifier
= 1,2 × 40,6843 m
3
= 48,8212 m
3
a. Diameter dan tinggi clarifier
∼
Volume silinder clarifier V
s
= Vs = Brownell Young, 1959
Perbandingan tinggi silinder dengan diameter tangki H
s
: D = 4 : 3 Vs =
∼
Volume alas clarifier kerucut V
c
½ D H
c
Vs = ................................................................................ Perry, 1999
Perbandingan tinggi kerucut dengan diameter kerucut H
c
: D = 1:2 V
c
= ..................................................................................... Perry, 1999
∼
Volume clarifier V V = V
s
+ V
e
=
H
s
½ D
Universitas Sumatera Utara
48,8212 m
3
= 1,178097 D
3
D = 3,4605 m = 11,3533 ft; H
s
= 43 × D = 4,614 m b.
Diameter dan tinggi kerucut Perbandingan tinggi kerucut dengan diameter clarifier H
h
: D = 1: 2 Diameter tutup = diameter tangki = 3,4605 m
Tinggi tutup =
2 m
3,4605
= 1,7303 m
Tinggi total clarifier = 4,614 m + 1,7303 m = 6,3443 m
c. Daya Pengaduk
Daya Clarifier P = 0,006 D
2
............................................................................... Ulrich, 1984 Di mana :
P = daya yang dibutuhkan, kW Sehingga :
P = 0,006 × 3,4605
2
= 0,0719 kW = 0,0964 hp Bila efisiensi motor = 60, maka :
hp 1606
, 0,6
hp 0,0964
P =
=
Maka, dipilih motor dengan daya 14 hp.
LD.12 Pompa Clarifier J-06 Fungsi
: Mengalirkan air dari Clarifier V-05 ke Tangki Filtrasi V- 06
Bahan konstruksi : Commercial steel
Kondisi operasi : Temperatur
= 28
o
C Densitas air
ρ = 996,24 kgm
3
= 62,1939 lb
m
ft
3
Geankoplis, 2003 Viskositas air
µ = 0,836 cP = 0,000562 lb
m
ft s Geankoplis, 2003 Laju alir massa F = 40.530,2172 kgjam
Debit airlaju alir volumetrik,
sjam 3600
996,24kgm kgjam
2 40.530,217
ρ F
Q
3
× =
=
= 0,3991 ft
3
s = 0,0113 m
3
s
Universitas Sumatera Utara
Desain pompa : Untuk aliran turbulen, N
Re
2100 Di
,opt
= 0,363 × Q
0,45
× ρ
0,13
Peters, 2004 = 0,363 0,0113 m
3
s
0,45
996,24 kgm
3 0,13
= 0,1185 m = 4,664 in
Dari Tabel A.5-1 Geankoplis, 2003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal
: 5 in Schedule number
: 40 Diameter Dalam ID
: 5,047 in = 0,4206 ft Diameter Luar OD
: 5,563 in = 0,4636 ft Luas penampang dalam A : 0,139 ft
2
Kecepatan linier, v = A
Q =
2 3
ft 139
, s
ft 3991
, = 2,871 fts
Bilangan Reynold : N
Re
= µ
D ρ
× × v
Peters, 2004
= lbmft.s
0.000562 ft
4206 ,
fts 871
, 2
lbmft 1939
, 62
3
× ×
= 133.680,8706 aliran turbulen Untuk pipa Commercial Steel, diperoleh harga
ε = 0,000046 ; εD = 0,0001, pada N
Re
= 133.680,8706 diperoleh harga faktor fanning f = 0,00475 Geankoplis, 1997.
Friction loss : 1 sharp edge entrance, h
c
= 0,55 ×
c
v g
. .
2 A
A 1
2 1
2
α
×
− =
174 ,
32 1
2 871
, 2
1 55
,
2
× −
× = 0,0705 ft.lbflbm
3 elbow 90° h
f
= n.Kf.
c
v g
2
2
= 3.0,75 174
, 32
. 1
. 2
871 ,
2
2
= 0,2882 ft.lbflbm
Universitas Sumatera Utara
1 check valve h
f
= n.K.f.
c
v g
. 2
2
= 1.2 174
, 32
. 1
. 2
871 ,
2
2
= 0,2562 ft.lbflbm Pipa lurus 50 ft
F
f
= 4f.
c 2
D.2g ΔL.v
= 4.0,00475. 174
, 32
2 .
4206 ,
2,871 .
50
2
= 0,2893 ft.lbflbm 1 sharp edge exit
h
ex
= n.
c 2
2 2
1
g 2.
α. .
A A
1 v
−
= 1. 174
, 32
1 2
871 ,
2 .
1
2 2
− = 0,1281 ft.lbflbm
Total friction loss ∑F = 1,0323 ft.lbflbm
Dari persamaan Bernoulli :
W F
ρ P
P z
z g
g g
2 1
s 1
2 1
2 c
2 1
2 2
c
= +
∑ +
− +
− +
− v v
Geankoplis, 2003
Di mana : v
1
= v
2
; ∆v
2
= 0 ; P
1
= P
2
; ∆P = 0
tinggi pemompaan ∆z = 50 ft
W 1,0323
50 .
32,174 32,174
s
= +
+ +
+
-W
s
= 51,0323 ft.lbflbm Efisiensi pompa,
η= 80 Wp = -Ws
η = 63,7904 ft.lbflbm Daya pompa: P
= m × Wp =
ft.lbflbm ,7904
63 lbms
3600 0,45359
2 40.530,217
×
×
ft.lbfs 550
hp 1
= 2,8788 hp Digunakan daya motor standard 3 hp
Universitas Sumatera Utara
LD.13 Tangki Filtrasi V-06 Fungsi
: Menyaring endapan flok-flok yang masih terikut dengan air yang keluar dari Clarifier V-05
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-212, Grade B Jenis sambungan
: Double welded butt joints Jumlah
: 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur
= 28
o
C Laju massa air F = 40.530,2172 kgjam
Densitas air ρ = 996,24 kgm
3
= 62,19389 lb
m
ft
3
Geankoplis, 2003
Tangki Filtrasi dirancang untuk penampungan 1 jam operasi. Direncanakan volume bahan penyaring =
1 3
volume tangki Faktor keamanan = 20
Tangki filtrasi dirancang untuk penampungan 14 jam operasi. Tangki filtrasi dirancang untuk volume bahan penyaring 13 volume tangki
Perhitungan : a. Volume tangki
Volume air, V
a
=
3
kgm 996,24
jam 0,25
kgjam 2
40.530,217 ×
= 10,1708 m
3
Volume tangki = 1,2 × 10,1708 m
3
= 13,5611 m
3
b. Diameter tangki
