Burner Perencanaan Shell, Head 1. Dimensi Kiln

Pra Rencana Pabrik Cement Retarder VI - 8

VI.5.4. Burner

Fungsi : Menghasilkan gas panas yang akan dipakai dalam kiln Type : General purpose burner Kondisi operasi : suhu udara masuk burner = 30 o C = 86 o F suhu gas masuk kiln = 190 o C = 374 o F Perhitungan : Rate udara masuk burner = 11181,7005 kgjam Humidity = 0,0014 humidity chart Volume spesifik : V = 0,0405 460 - t x 0,622 + H = 0,0405 460 + 86 x 0,622 + 0,0014 = 13,7852 cuftmenit ρ = 1 V = 1 13,7852 = 0,0725 lbcuft Rate volumetrik = 11181,7005 x 2,2046 x 1 60 0,0725 = 5663,7082 cuftmenit Dipakai 1 buah burner dengan ukuran sebagai berikut : A = 10 in = 0,83 ft Perry 5, 1973:9-33 B = 6 in = 0,5 ft C = 48 in = 4 ft D = 12 in = 1 ft Bahan : Stainless steel Perhitungan tebal refractory brick dan isolasi. Direncanakan : - Refractory brick terbuat dari fire clay missouri - Jenis isolasi adalah asbestos board t 1 = 374 o F t 5 = 86 o F Dicoba kondisi sebagai berikut : Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Pra Rencana Pabrik Cement Retarder VI - 9 t 2 = 1500 o F t 3 = 1200 o F t 4 = 200 o F Tebal refractory brick X RB = 20 in Tebal isolasi X L = 5 in Perhitungan koefisien konduktifitas : t RB AVG = 1500 + 1200 2 = 1350 o F t L AVG = 425 + 200 2 = 312,5 o F Dari Marco Brown, halaman 16 dan 17, diperoleh : km RB = 0.8781 Btujam.ft2°Fft km L = 0.0656 Btujam.ft2°Fft QA = U x ∆t overall Brown, hal 191 = U x t1 - t2 U = Brown, hal 192 dimana : QA = Panas yang hilang per satuan luas dinding refractory, Btujam.ft 2 U = Koefisien heat transfer overall, Btujam.ft 2 °F ΔT = Perbedaan suhu, °F km RB = Koefisien konduktivitas rata-rata bagian reractory brick, Btujam.ft 2 °Fft km I = Koefisien konduktivitas rata-rata bagian isolasi, Btujam.ft 2 °Fft h i = koefisien heat transfer dari konveksi paksa, Btujam ft 2 °F h o = Koefisien heat transfer dari konveksi secara alamiah dan radiasi, Btujam ft 2 °Fft ho km X km X hi I I RB RB 1 1 1    Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Pra Rencana Pabrik Cement Retarder VI - 10 Perhitungan Koefisien Heat Transfer : 1. Koefisien heat transfer dari konveksi secara paksa hi Pada suhu = T 1 + T 2 2 = 374 + 1500 2 = 937 o F Dari tabel A-2 Marco Brown halaman 306 diperoleh : Cp = 0,2540 Btulb°F μ = 0,0773 lbft.jam k = 0,0297 Btujam ft 2 °Fft ρ = 0,033498 lbcuft = 0,2540 x 0,0773 = 0,6623 0,0297 V diasumsi = 20 ftdetik L = 7 ft Nre = 0.0335 x 7 x 20 x 3600 0.0773 = 218408,6934 Turbulen Dipakai rumus 4.6 - 3 Gean Koplis hal 239 : h i = 0.0366 x 218408.6934 0.8 x 0.6623 13 x 0.0297 7 = 2,5245 Btujam ft 2 °F 2. Koefisien heat transfer dari konveksi secara alamiah h c h c = C x kL x a x L 3 x ΔT d Brown, hal 165 k Cp Npr .   k Cp Npr .     V x L x Nre  3 1 8 . 0366 . Npr x Nre x k L x hi  Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Pra Rencana Pabrik Cement Retarder VI - 11 t avg = t 4 + t 5 2 = 200 + 86 2 = 143 o F α94°F=1300000 Brown, hal 302 L tinggi Burner = 0,83 ft Δt = t 4 - t 5 = 200 - 86 = 114 o F α.L 3 . Δt = 1,3 x 10 6 x 0,83 3 x 12 = 84738833,4 10 8 Maka : C1 = 0,55 Brown, hal 166 d = 13 Brown, hal 165 k udara94°F = 0.0156 Btujam ft 2 °Fft h c = 0,55 x 0,01560,83 x 0,84738 x 10713 = 4,5377 Btujam ft 2 °F 3. Koefisien heat transfer secara radiasi hr Brown, hal 74 σ = Ketetapan Stefan-Boltzman = 1,73 x 10 -09 T s = 100 o F + 460 = 560 R T r = 86 o F + 460 = 546 R F a = 1 Brown, hal 62 F θ = ε1 = 0.96 Brown, hal 56 t s = 100 o F t r = 86 o F r s r S a t t T T F F hr    . .   Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Pra Rencana Pabrik Cement Retarder VI - 12 = 1,1236 Btujam ft 2 °F h o = h c + h r = 4,5377 + 1,1236 = 5,6614 Btujam ft2°F = 0.1133 Btujam ft 2 °F QA = U x Δt overall = 0,1133 x 374 - 86 = 32,6441 Btujam ft 2 Check terhadap suhu antara dinding refractory dan isolasi : QA = t 2 - t 3 x RB km RB 32,6441 = 700 - t3 3012 x 0,75644 t 3 = 1438,0402 o F Suhu tersebut sudah mendekati suhu trial = 1500 °F Check terhadap permukaan isolasi : QA = t 3 - t 4 x L km L 32,6441 = 752 - t4 512 x 0,1000 t 4 = 992,6567 o F Suhu tersebut sudah mendekati suhu trial = 1200 °F Spesifikasi burner : Fungsi : Menghasilkan gas panas yang akan dipakai dalam kiln Type : General purpose burner Ukuran : Tinggi burner = 0,83 ft Panjang burner = 4 ft Exposed burner = 7 ft Volume burner = 105 cuft 86 100 546 560 96 . 1 10 . 73 . 1 4 4 9     x x x hr 6614 . 5 1 0556 . 12 5 8781 . 12 20 5245 . 2 1 1     U Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Pra Rencana Pabrik Cement Retarder VI - 13 Tebal refractory brick = 20 in Tebal isolasi = 5 in Kapasitas : 11181,7005 kgjam Jumlah : 2 buah 1 buah standby running Spesifikasi Kiln : Nama : Vertical shaft kiln Fungsi : Kalsinasi gypsum menjadi calcium sulfate hemihydrate Tipe : Standard Shaft Kiln Central burner Diameter : 6,86 ft Tinggi : 68,66 ft Tebal shell : 316 in Tebal tutup atas : 316 in Tebal tutup bawah : 316 in Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Brownell:253 Isolasi : 12 in Jumlah : 2 buah 1 buah standby running Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Pra Rencana Pabrik Cement Retarder VII - 1

BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA