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