Pra Rencana Pabrik Cement Retarder VI - 4
Volume solid
= 304,88
cuftjam = 304,88 cuftjam x 2,5 jam = 762,2125
cuft asumsi solid mengisi = 30 volume kiln maka volume kiln :
volume kiln = 2540,71 cuft
= 71,94 m
3
2. Udara panas
Dibutuhkan udara panas yang masuk ke kiln sebesar = 20206012,6 kkaljam
Atau sebesar = 11181,7005 kgjam
VI.5. Perencanaan Shell, Head VI.5.1. Dimensi Kiln
Volume Kiln = 2540,71 cuft Asumsi dimension ratio : HD = 10 – 40 Ulrich,1984 : T.4-10;132
Volume Kiln = ¼ л D
2
H Diambil HD = 10
H = 10 x D Maka :
2540,71 = ¼ л D
2
10 D 2540,71 = 7,85 D
3
D
3
= 2540,717,85 = 323,6573 cuft D = 6,8659 ft = 2,0927 meter memenuhi: diameter kiln maksimum 4 meter
Ulrich,1984 : T.4-10;132 HD = 10 H = 10 x 2,0927 meter = 20,927 meter
VI.5.2. Penentuan Tebal Minimum shell
Vertical shaft kiln memakai shell dari carbon steel SA 283 grade C dengan stress allowable = 12650 psi
Brownell Young,1959:T.13-1. Untuk las dipakai double welded but joint dengan effisiensi 80, faktor korosi :
C = 18 ρ = 145,64 lbcuft
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 - 5
Perhitungan tekanan design pada kiln :
dimana :
PB = Tekanan vertikal pada dasar,
psi ρB = Bulk density bahan, lbcuft
μ = Koefisien gesek = 0,35 – 0,55 Mc. Cabe, 1956 :299
diambil =
0,45 k = Ratio tekanan normal = 0,35 – 0,6 Mc. Cabe, 1956 :pers. 26-17
diambil = 0,4 k =
1 - sin α
1 + sin α
0,4 = 1 - sin
α → α = 25 1 + sin
α Z
T
= Tinggi total material dalm tangki, ft asumsi tinggi bahan = 30 dari tinggi kiln : 20,5976 ft Ulrich, T.4-10
r = Jari-jari tangki, ft = D 2 = 3,4329 ft
maka didapat nilai
= 1221,9876 lbft2
= 8,4860 psi
Tekanan lateral : P
L
= k x P
B
= 0,4
x 8,4860
= 3,3944
psi P
design
= P
B
+ P
L
= 8,4860
+ 3,3944
= 11,8804
psi Untuk faktor keamanan 10 , digunakan tekanan
= 110 x 11,8804 = 13,0685 psi
r Z
k B
B
T
e x
k gc
g r
P
. .
. 2
1 .
. 2
.
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 - 6
Perhitungan tebal shell:
Brownell, pers.13-1,hal.254
Dipakai double welded but joint, e = 80
= 0,1782 in ≈ 316 in
Tebal tutup :
Tebal tutup bawah disamakan dengan tebal tutup atas dan disesuaikan dengan tebal shell, tekanan operasi adalah 1 atm. Tebal tutup = 316 in.
VI.5.3. Area Kiln
ms = ρs . Vs . As
dimana : ms = Rate feed = 20141,0398 kgjam =
5,59 kgdt
= 44403,3896
lbjam =
12,3353 lbs
ρs =
Densitas solid,
lbcuft Vs
= Kecepatan solid = 0,05 mdt Ulrich, 1984 ;143
As = Drum area, ft
2
= 47,9653 m
2
= 37,0238 ft
2
= 3,4395 m
2
A
rata-rata
= = 25,7024 m
2
C P
e f
r P
ts
d d
6
. .
. .
Vs s
ms As
.
05 ,
3328 ,
2 5947
, 5
x As
13
, 6
, 0685
, 13
8 ,
12650 12
4329 ,
3 0685
, 13
x
x x
ts
4
2
D At
4 8659
, 6
2
x At
2 37,0238
9653 ,
47
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 - 7
Area perpindahan panas pada kiln :
Q = U x A x ∆T
keterangan ; Q
: Panas
;Jdt U
: Koefisien perpindahan panas : 70 Jm
2
.dt.K ulrich:T-4-10
A : Area rata-rata : 25,70 m
2
∆T :
LMTD; Kelvin
LMTD : suhu bahan masuk
: 100
o
C : 212
o
F suhu bahan keluar
: 160
o
C : 320
o
F suhu udara masuk
: 190
o
C : 374
o
F suhu udara keluar
: 175,2
o
C : 347,36
o
F ∆t1 : 54
o
F ∆t2 : 135,36
o
F LMTD :
= 88,5355
o
F = 31,4086
o
C = 304,6 Kelvin
maka didapat Q : 547952,0696 Jdt Kebutuhan
panas untuk
reaksi :
∆H
R
= 2473929,077 kkaljam
neraca panas
= 2877179,517 Jdt
Karena panas yang beroperasi pada kiln lebih besar dari panas yang dibutuhkan untuk reaksi maka dimensi kiln memenuhi syarat.
Isolasi :
Batu isolasi dipakai setebal 12
in 3
Diameter luar kiln =
6,8659 +
2 16
12 = 6,8971 ft
Maka diameter kiln terisolasi =
2 x
12 6,7510 +
12 =
8,8971 ft
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 - 8
VI.5.4. Burner
