Volume tangki, V
t
= 1,2 × 19,875 m
3
= 23,85 m
3
b. Diameter tangki
Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 2 : 3
3 3
2 3
2
πD 8
3 m
23,85 D
2 3
πD 4
1 m
23,85 H
πD 4
1 V
=
=
=
Maka, D = 2,726 m H = 4,089 m
Tinggi air dalam tangki =
m 089
, 4
m 23,85
m 19,875
3 3
×
= 3,408 m
c. Tebal tangki
Tekanan hidrostatik: P
h
= ρ × g × h
= 996,24 kgm
3
× 9,8 mdet
2
× 3,408 m
= 33,273 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa
P = 33,273 kPa + 101,325 kPa = 134,598 kPa Faktor kelonggaran = 5
Maka, P
design
= 1,05 × 134,598 kPa = 141,328 kPa Joint efficiency = 0,8
Brownell,1959 Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kP
Brownell,1959 Tebal shell tangki:
in 0,1083
m 0,0028
kPa 141,328
1,2 0,8
kPa 87218,714
2 m
2,726 kPa
141,328 1,2P
2SE PD
t
= =
× −
× ×
× =
− =
Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,1083 in + 0,125 in = 0,233 in
Tebal shell standar yang digunakan = ¼ in Brownell,1959
Universitas Sumatera Utara
D.11 Menara Pendingin Air Water Cooling Tower CT Fungsi
: Mendinginkan air pendingin bekas dari temperatur 45°C menjadi 30°C
Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–53 Grade B
Kondisi operasi:
- Laju alir = 27.491,438
kgjam
- Densitas = 983,2 kgm
3
Perry,1999
- Tekanan P = 1 atm
- Suhu air masuk menara T
1
= 45°C
- Suhu air keluar menara T
2
= 30°C
- Konsentrasi air = 2,75 galft
2
.menit
2 2
3 3
ft 767
, 4
4 .menit
galft 2,75
galmenit 123,108
air i
konsentras air
kapasitas menara,
Luas galmenit
123,108 jam
m 961
, 27
kgm 983,2
kgjam 27.491,438
air Volumetrik
Laju
= =
= =
= =
A
Diambil performance menara 90, maka dari Gambar 12-15, Perry 1999, diperoleh tenaga kipas 0,031 hp ft
2
.
Daya yang diperlukan = 0,031 hp ft
2
x 44,767 ft
2
= 1,39 hp Digunakan daya pompa standar 1½ hp.
Karena sel menara pendingin merupakan kelipatan 6 ft Ludwig, 1977 maka kombinasi
yang digunakan adalah:
Panjang = 6 ft
Lebar = 6 ft
Tinggi = 6 ft
Universitas Sumatera Utara
D.12 Deaerator DE
Fungsi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan ketel
Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup elipsoidal
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–283 Grade C
Kondisi operasi :
Temperatur = 90°C
Tekanan = 1 atm
Laju massa air = 57.905,352 kgjam
Densitas air = 965,321 kgm
3
Perry, 1999 Kebutuhan perancangan
= 1 jam
Faktor keamanan = 20
Perhitungan: a. Ukuran tangki
Volume air,
3 a
kgm 965,321
jam 1
kgjam 57.905,352
V ×
= = 59,986 m
3
Volume tangki, V
t
= 1,2 × 59,986 m
3
= 71,9832 m
3
Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tangki, D : H = 2 : 3
3 3
2 3
2
πD 8
3 m
71,9832 D
2 3
πD 4
1 m
71,9832 H
πD 4
1 V
=
=
=
Maka: D = 3,939 m H = 5,9085 m
Tinggi cairan dalam tangki =
× 9832
, 71
59,986
3,939 = 3,2825 m
Universitas Sumatera Utara
b. Diameter dan tinggi tutup
Diameter tutup = diameter tangki = 3,939 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tutup, D : H = 4 : 1
Tinggi tutup = m
9848 ,
m 3,939
4 1
= ×
Brownell,1959
Panjang tangki total = 5,9085 + 20,9848 = 7,8781 m
c. Tebal tangki Tekanan hidrostatik
P = ρ × g × h
= 965,321 kgm
3
× 9,8 mdet
2
× 3,939 m
= 37,2635 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa
P = 37,2635 kPa + 101,325 kPa = 138,5885 kPa Faktor kelonggaran = 5
Maka, P
design
= 1,05 × 138,5885 kPa = 145,518 kPa Joint efficiency = 0,8
Brownell,1959 Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa Brownell,1959
Tebal shell tangki:
in 161
, m
0041 ,
kPa 8
1,2145,51 kPa0,8
4 287218,71
m 3,939
kPa 145,518
1,2P 2SE
PD t
= =
− =
− =
Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,161 in + 0,125 in = 0,286 in
Tebal shell standar yang digunakan = 516 in Brownell,1959 Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan tebal
tutup 516 in.
Universitas Sumatera Utara
D.13 Ketel Uap KU
Fungsi : Menyediakan uap steam untuk keperluan proses
Jenis : Water tube boiler
Bahan konstruksi : Carbon steel
Kondisi operasi : Uap jenuh yang digunakan bersuhu 200°C dan tekanan 15,55 bar.
Dari steam table, Reklaitis 1983 diperoleh panas laten steam 2.667,48 kJkg = 1.146,81 btulb
m
Kebutuhan uap = 57.905,352 kgjam = 127.658,139 lb
m
jam
Menghitung Daya Ketel Uap
H ,
P ,
W 3
970 5
34 ×
× =
dimana: P = Daya boiler, hp
W = Kebutuhan uap, lb
m
jam
H = Panas laten steam, Btulb
m
Maka,
3 ,
970 5
, 34
81 ,
146 .
1 139
, 658
. 127
× ×
= P
= 4.373,356 hp Menghitung Jumlah Tube
Luas permukaan perpindahan panas, A = P × 10 ft
2
hp = 4.373,356 hp
× 10 ft
2
hp
= 43.733,56 ft
2
Direncanakan menggunakan tube dengan spesifikasi: -
Panjang tube =30 ft
- Diameter tube
= 6 in -
Luas permukaan pipa, a
’
= 1,734 ft
2
ft Kern, 1965
Sehingga jumlah tube:
Universitas Sumatera Utara
N
t
= a
L A
× =
ft ft
ft ft
734 ,
1 30
56 ,
733 .
43
2 2
× N
t
= 840,707 N
t
= 841 buah
D.14 Tangki Limbah TL
Fungsi : Tempat pengolahan limbah cair pabrik
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283, Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
Temperatur = 28°C
Tekanan = 1 atm
Laju massa air = 93.040,863 kgjam
Densitas air = 996,24 kgm
3
= 62,1396 lb
m
ft
3
Geankoplis, 2003
Kebutuhan perancangan = 4 jam
Faktor keamanan = 20
Desain Tangki a. Volume tangki
Volume air,
3 a
kgm 996,24
jam 4
kgjam 93.040,863
V ×
= = 373,568 m
3
Volume tangki, V
t
= 1,2 × 373,568 m
3
= 448,282 m
3
b. Diameter tangki Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 2 : 3
Kategori