5.32 Compressor Hydrogen C-502
Fungsi : menaikkan tekanan gas sintesis sebelum masuk ke Tangki
penyimpanan Hidrogen Desain
: Reciprocating compressor Bahan konstruksi
: Carbon Steel SA 285 C Jumlah
: 1 unit
Gambar LC.14 Compressor Hydrogen
Data yang dibutuhkan untuk Compressor Reciprocating: Diameter silinder, D
= 6 in Stroke, S
t
= 12 in Speed, N
= 300 rpm Diameter tangkai piston, d
= 2,5 in Clearance, c
= 12 Gas
= H
2
H
2
O Tekanan suction, P
1
= 2500 kPa = 362,594 psia
Tekanan discharge, P
2
= 6000 kPa = 870,226 psia
Temperatur suction, T
1
= 30
o
C = 86
o
F = 546
o
R = 303,15
o
K
Langkah-langkah perhitungan: 1.
Perhitungan piston displacement, Pd
4 d
2D π
N S
Pd
2 2
t
− ×
× =
= 4
5 ,
2 6
2 300
12
2 2
− ×
×
π
= 113,719 cfm 2.
Perhitungan faktor compressibility pada suhu suction, Z
1
Universitas Sumatera Utara
Setelah estimasi menggunakan software Chemcad v-6.0.1 pada suhu suction diperoleh nilai faktor compressibility:
Z
1
= 1,013 3.
Perhitungan temperature discharge, T
2
Persamaan untuk menghitung temperatur discharge:
=
− k
1 k
p 1
2
r T
T ;
1,99 Mc
Mc k
p p
− =
Mc
p
= Panas spesifik molal pada tekanan konstan Temperatur suction input = 30
o
C = 303,15
o
K = 86,004
o
F = 545,674
o
R
Komponen Keluar
kmoljam Kgjam
x
i
CpdT, kJkmol
CpdT, btulbm
x
i
Cp
i
H
2
75,32674605 151,8587
0,9999 142,6888 30,42862 30,42558
H
2
O 1,79025E-05
0,000323 0,0001
147,2918 3,514822 0,000351
Total 75,32676395
1,000 30,42593
1,99 4255
, 3
30,4255 k
− =
= 1,06998 P
1
= 20 bar P
2
= 60 bar
1 2
p
P P
r = = 3
T
2
= 586,326
o
R = 52,586
o
C = 325,736 K
4. Perhitungan discharge compressibility pada suhu discharge
Setelah estimasi menggunakan software Chemcad v-6.0.1 pada suhu discharge diperoleh nilai faktor compressibility:
Z
2
= 1,021
5. Perhitungan rasio discharge compressibility, f
1 2
Z Z
f =
=
1,013 1,021
= 1,008
Universitas Sumatera Utara
6. Perhitungan theoritical volumetric efficiency, E
vt
[ ]
L c
1 r
f 1
0,97 E
k 1
p vt
− ×
− −
=
Pilih nilai L: lubricated compressor
= 0,03 nonlubricated machines
= 0,07 Dipilih nilai L untuk lubricated compressor
= 0,03 L =
03 ,
2 1
1 4
, 2
1,008 1
0,97 E
1,19 1
vt
− ×
−
−
=
= 81,167
7. Perhitungan kapasitas pada suction dalam silinder
Q
1
= E
vt
× Pd = 81,167 × 113,719 = 92,302 cfm
8. Perhitungan speed dari piston, PS
PS = 2 × S
t
× N = 2 × 12 × 30012 = 600 fpm feet per minute
9. Perhitungan power yang dibutuhkan
Dari fig. 3-6 diperoleh effisiensi, η = 75
− −
=
−
1 r
1 k
k η
Q P
33000 144
W
k 1
k p
1 1
=
−
− ×
−
1 4
, 2
1 19
, 1
19 ,
1 75
, 302
, 92
594 ,
362 33000
144
19 ,
1 1
19 ,
1
W = 183,006 hp = 136,468 kW
Universitas Sumatera Utara
Referensi perhitungan: Royce N. Brown, 2005, Compressors: Selection and Sizing, 3rd edition, Elsevier
Universitas Sumatera Utara
5.33 Tangki Produk T-501
Kategori