axis length L = tinggi total tangki + jarak dari motor ke bagian atas bearing .
– jarak pengaduk dari dasar tangki Tinggi total tangki = 7,880 ft
Jarak dari motor ke bagian atas bearing = 1 ft Jarak pengaduk dari dasar tangki Z
I
=2,167 ft axis length
L = 7,880 ft + 1 ft – 2,167 ft
= 6,713 ft 2,046 m
6. Diameter Sumbu
d
3
= 16
x Z
p
Menghitung T
m
Dari M.V Joshi, Pers. 14.10, hal 400, T
m
= 1,5 or 2,5 x T
c
Digunakan T
m
= 1,5 T
c
T
c
=
N x
π x
2 60
x 75
x P
M.V. Joshi, Pers. 14.8, hal 400 Keterangan :
T
c
= Momen putaran, kg.m P = Daya, Hp
N = Kecepatan putaran, rpm T
c
= 155
x π
x 2
60 x
75 ,372x
5 = 24,822 kg-m
T
m
= 1,5 x 24,822 kg-m = 37,232 kg – m
Menghitung Z
p
Z
p
=
s m
f T
Pers.14.9, M.V. Joshi Keterangan :
T
m
= Torsi maksimum P = Shear stress
f
s
= Section of shaft cross section Material sumbu yang digunakan adalah commercial cold rolled steel.
Axis shear stress yang diizinkan, f
s
= 550 kgcm
2
Batasan elastis pada tegangan = 2.460 kgcm
2
Z
p
=
550 37,232
= 6,770 cm
Menghitung diameter sumbu d
Z
p
=
16 d
.
3
d
3
= 16
x Z
p
= 14
, 3
16 x
6,770 d
= 3,255 cm Digunakan diameter sumbu d = 4 cm
Cek tegangan yang disebabkan oleh bending moment
Tegangan yang disebabkan oleh bending moment equivalent adalah f =
Zp Me
=
32 d
Me
3
2. Menghitung Bending Moment
Me = Bending moment equivalent Me
=
2 m
2
T M
M 2
1
M = F
m
x L F
m
= b
R x
0.75 T
m
Pers.14.11, M.V. Joshi Keterangan :
F
m
= bending moment kg R
b
= Jari-jari impeller = ½ D
i
= ½ x 0,843 m = 0,292 m
F
m
= 254
, x
0,75 m
- kg
37,232 = 195,446 kg
L = Panjang axis = 2,046 m
M = 195,446 kg x 2,046 m
= 399,925 kg-m
Me =
2 m
2
T M
M 2
1
=
2 2
925 ,
399 925
, 399
925 ,
99 3
2 1
= 400,790 kg-m
2. Tegangan yang disebabkan oleh bending moment equivalent
f =
32 d
Me
3
= = 6.378,765 kgcm
2
Diameter sumbu
Karena f batasan elastis dalam tegangan 6.378,765 2.460 maka diameter sumbu yang direncanakan memenuhi, yaitu d = 4 cm.
III. Jaket Pendingin
Jaket pendingin dirancang dengan alasan: Reaksi yang berlangsung dalam reaktor bersifat eksotermis, sehingga panas yang
dilepaskan harus diserap dari reaktor agar tidak menyebabkan kenaikan suhu, karena suhu di dalam reaktor dijaga tetap 140ºC. Untuk menjaga agar suhu di
dalam reaktor tetap pada 140ºC dengan menggunakan air pendingin
t
1
t
2
T T
Gambar.F.7. Jaket Pendingin
a. Kebutuhan pendingin
Massa Pendingin = 624 kgJam = 1.375,6829 lbJam
Sifat air pada suhu rata-rata: ρ
= 1.015,958 kgm
3
= 63,424 lbft
3
μ =
0,001 kgm.s = 1,69 x 10
-4
lbft.Jam Cp
= 4,180 kJkg.K
= 0,736 Btulb
o
F k
= 0,580 Wm.K
= 0,335 Btuft.
o
F.Jam
b. Luas Perpindahan Panas yang Dibutuhkan
Dari Tabel.8. Kern didapatkan Overall heat transfer U
D
dengan hot fluid adalah aqueous solutions less than 2 cp dan cold fluid adalah amonia
dengan U
D
: 250-500 Btuj.ft
2
.F. Dipilih :
U
D
= 300 Btujam.ft
2
.
o
F Diketahui :
Q = 39.140,7637 kJjam
= 37.098,2859Btujam ΔT
lmtd
= 184,170
o
F A
=
lmtd D
T x
U Q
A =
170 ,
184 300
9 37.098,285
= 0,8057 ft
2
f. Luas Perpindahan Panas yang Tersedia
A = luas selimut reaktor + luas penampang bawah reaktor
A =
2
4 .
.
o L
o
D H
D
Diketahui: D
o
= 1,543 m = 5,062 ft
H
L
= 1,524 m
Sehingga: A
=
2
543 ,
1 4
π 524
, 1
543 ,
1 π
= 9,2578 m
2
= 99,650 ft
2
A
kebutuhan
A
tersedia
0,8057 ft
2
99,650 ft
2
Sehingga jaket pendingin bisa digunakan.
g. hi Koefisien Transfer Panas dalam Reaktor
Koefisien transfer panas pada dinding bagian dalam untuk jacketed vessel ditentukan dengan pers.4.13-1 Geankoplis, untuk pengaduk tipe three
blade propeller agitator :
14 ,
3 1
3 2
74 ,
w
Npr Nre
k Dt
hi
pers.4.13-1 Geankoplis
Keterangan : Dt
= inside diameter tangki, ft Da
= diameter pengaduk, ft N
= kecepatan putaran pengaduk, revhr Npr
= Bilangan Prandtl Nre
= Bilangan Reynold
