PENGARUH RASIO H D TERHADAP KEKRITISAN P
Urania
Vol. 15 No. 3, Juli 2009 : 116 - 170
ISSN 0852-4777
PENGARUH RASIO H/D TERHADAP KEKRITISAN PADA DESAIN
TANGKI PELARUTAN SERBUK U3O8 MENGGUNAKAN ASAM
NITRAT DENGAN KAPASITAS SETARA 10 Kg /J KERNEL UO2
Prayitno
Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir – BATAN, Tangerang
Kawasan Puspiptek, Serpong, Tangerang
ABSTRAK
PENGARUH RASIO H/D TERHADAP KEKRITISAN PADA DESAIN TANGKI PELARUTAN
SERBUK U3O8 MENGGUNAKAN LARUTAN ASAM NITRAT DENGAN KAPASITAS SETARA 10
Kg/J KERNEL UO2. Telah dilakukan desain tangki berpengaduk untuk melarutkan serbuk U3O8
dengan menggunakan pelarut asam nitrat. Tangki dilengkapi dengan pemanas uap air dalam coil
yang dicelupkan dalam tangki. Serbuk U3O8 yang dilarutkan dalam larutan asam nitrat membentuk
larutan uranil nitrat, air dan gas NO. Telah dipilih tangki tegak berpengaduk dengan bagian bawah
o
berbentuk kerucut, bagian atas berbentuk elliptical head 2:1, temperatur pelarutan 80 C, kecepatan
pengaduk 300 RPM dengan bahan konstruksi Inconel alloy 22. Hasil perhitungan menunjukkan
bahwa tangki menggunakan pipa standar dengan ukuran nominal diameter 10 in, schedule no. 10,
diameter luar tangki 10,75 in (27,31 cm), diameter dalam 10,42 in (26,47 cm), tinggi tangki 27,651
cm, dan tinggi kerucut 15,973 cm memenuhi persyaratan keselamatan nuklir, karena diameter
tangki hasil perhitungan masih lebih rendah dari nilai diameter aman, serta mempunyai proporsi H/D
optimum yang memiliki berat tangki terendah.
Kata kunci : Desain, tangki pelarutan, U3O8, HNO3, proporsi H/D.
ABSTRACT
THE INFLUENCE OF H/D RATIO AGAINST CRITICALITY ON THE DESIGN OF DISSOLUTION
TANK OF U3O8 POWDERS USING NITRIC ACID SOLUTION WITH CAPACITY OF 10 KG/HR
UO2 KERNEL. The design of dissolution tank for dissolving U3O8 powders using nitric acid solution
has been performed. Powders that have been dissolved in nitric acid solution form uranyl nitrate
solution, water and NO gas. The agitated vertical tank with cone bottom head, 2:1 semi elliptical top
o
head, dissolution temperature of 80 C, agitation speed of 300 RPM, with construction material
INCONEL alloy 22. Calculation results showed that the tank with standard pipe size of 10 inch ND,
schedule number of 10, outside diameter of 10.75 inch (27.31 cm), inside diameter of 10.42 inch
(26.47 cm), tank height of 27.651 cm, and cone height of 15.973 cm fulfill the nuclear safety
requirement, because the calculated tank diameter is still below the safe diameter value, and it has
optimum H/D proportion that has the lowest tank weight.
Keyword : Design, dissolution tank, U3O8, HNO3, H/D proportion
152
ISSN 0852-4777
PENDAHULUAN
Salah satu tahapan pengembangan
bahan bakar nuklir jenis kernel untuk reaktor
nuklir temperatur tinggi (High Temperature
Reactor, HTR) dan reaktor temperatur sangat
tinggi (Very High Temperature Reactor,
VHTR) dengan metode sol-gel adalah
menyiapkan larutan uranil nitrat
yang
diperoleh dengan cara melarutkan serbuk
U3O8 dalam asam nitrat. Proses pelarutan
tersebut membentuk larutan uranil nitrat, air
dan gas NO yang dilakukan dalam tangki
berpengaduk dengan pemanas uap air dalam
coil yang dicelupkan ke dalam tangki. Desain
tangki yang memenuhi persyaratan amat
diperlukan,
agar
proses
pelarutan
berlangsung dengan aman dan ekonomis.
Dimensi tangki pelarutan serbuk U3O8
dalam asam nitrat berpengaruh terhadap
keselamatan nuklir. Tangki pelarutan tersebut
mengandung setara dengan 10 kg/j kernel
UO2 atau sekitar 533 gram U/liter dengan
235
235
pengkayaan U
5% berat. Kadar U
tersebut mempengaruhi kekritisan tangki
pelarutan. Oleh karena itu, agar proses
pelarutan U3O8 dalam asam nitrat tersebut
berlangsung aman serta menggunakan tangki
berpengaduk yang ekonomis maka perlu
dilakukan kajian pengaruh diameter terhadap
kekritisan pada desain tangki pelarutan.
Lingkup kajian ini adalah menentukan
Pengaruh Rasio H/D Terhadap Kekritisan Pada Desain
Tangki Pelarutan Serbuk U3O8 Menggunaan Asam Nitrat
Dengan Kapasitas Setara 10 Kg/J Kernel UO2
(Prayitno)
diameter tangki yang aman dari kekritisan
nuklir serta variasi perbandingan antara tinggi
tangki dengan diameter tangki (H/D),
sehingga diperoleh dimensi tangki yang aman
serta optimum. Dalam perancangan ini akan
ditentukan
perbandingan
H/D
untuk
memperoleh berat tangki terendah dengan
diameter tangki yang aman dari segi
keselamatan nuklir.
TEORI
Serbuk U3O8 dipilih sebagai bahan
dasar untuk pembuatan larutan uranil nitrat,
karena U3O8 merupakan senyawa uranium
yang stabil, dengan persamaan pelarutan
[1]
sebagai berikut :
3 U3O8 + 20 HNO3
9 UO2(NO3)2 + 10 H2O + 2 NO
(1)
Proses pelarutan serbuk U3O8 dalam
HNO3 menggunakan model “unreacted-coreshrinking untuk partikel bola, yaitu serbuk
U3O8 diasumsikan sebagai partikel bola dan
terlarut homogen dalam larutan asam nitrat
[1]
melalui permukaan luarnya .
Tangki pelarutan yang digunakan
berbentuk tangki tegak dengan bagian
bawahnya berbentuk kerucut dan bagian
atasnya berbentuk semi elliptical 2:1.
153
Urania
Vol. 15 No. 3, Juli 2009 : 116 - 170
ISSN 0852-4777
1
Keterangan Gambar :
2
H
L
1 = Motor pengaduk
2 = Penaduk
H = Tinggi tangki
D = Diameter tangki
h = Tinggi kerucut
L = Panjang sudu
α = Sudut ½ kerucut
h
2α
D
Gambar 1. Tangki pelarutan serbukU3O8
Adapun volume tangki pelarutan dapat
[2]
ditentukan dengan persamaan berikut :
V=
+
(2)
dengan h= D tan α, serta untuk H/D =R
(=slenderness ratio), maka diameter tangki
dapat dihitung
dengan persamaan berikut :
D=
(3)
maka massa uranium, volume cairan yang
terkandung dalam tangki pelarutan, dan
diameter tangki perlu dianalisis dari segi
kekritisan nuklir agar terjamin keselamatan
alat tersebut.
Untuk itu perlu menentukan nilai aman alat
yang didasarkan pada reflektor air dengan
tebal 20 cm dengan menggunakan persamaan
[3]
berikut :
Nilai aman = C x MCV
(4)
3
dengan V volume tangki(ft ), H tinggi tangki
tegak(ft), h tinggi tangki bagian kerucut(ft), D
yang
diameter tangki(ft),
merupakan ½ sudut kerucut.
235
Kadar
maksimum
U
yang
terkandung dalam serbuk U3O8 adalah 5%,
154
dengan C = faktor keamanan, dan MCV = nilai
kekritisan minimum, serta besarnya nilai C dan
235
MCV pada berbagai pengkayaan U
dalam
larutan uranil nitrat seperti terlihat pada Tabel
[3]
1 :
Pengaruh Rasio H/D Terhadap Kekritisan Pada Desain
Tangki Pelarutan Serbuk U3O8 Menggunaan Asam Nitrat
Dengan Kapasitas Setara 10 Kg/J Kernel UO2
(Prayitno)
ISSN 0852-4777
Tabel 1. MCV larutan uranil nitrat
C
Pengkayaan U
Ketebalan
235
3
% Berat
4
5
10
20
100
Reflektor
(cm)
0,75
Volume(liter)
365,50
134,92
80,48
29,20
16,03
6,54
0,70
Massa U (kg)
464,90
144,20
75,38
17,38
5,92
0,81
0,85
Diameter silinder (cm)
64,62
45,18
37,82
26,18
20,92
14,88
0,75
Tebal slab(cm)
37,40
24,98
20,04
12,53
9,18
5,40
0,75
Volume(liter)
312,15
113,23
67,38
24,78
13,82
5,77
0,70
Massa U (kg)
399,88
122,69
64,09
14,96
5,17
0,71
Beton
0,85
Diameter silinder (cm)
59,56
41,20
34,04
23,32
18,58
13,10
60 cm
0,75
Tebal slab(cm)
31,42
19,58
15,08
8,52
5,74
2,70
0,75
Volume(liter)
244,10
88,61
53,25
20,23
11,56
5,09
0,70
Massa U (kg)
313,20
95,37
49,97
11,91
4,17
0,58
Timbal/air
0,85
Diameter silinder (cm)
52,28
35,88
29,64
20,52
16,54
11,98
25/20 cm
0,75
Tebal slab (cm)
23,32
13,80
10,46
5,94
4,14
2,30
624,00
415,00
314,00
137,00
65,00
12,00
Konsentrasi
kritis(g/l)
batas
Guna menentukan berat tangki, maka
perlu menentukan tebal dinding shell, dinding
bagian bawah (bottom head) berbentuk
kerucut dan dinding bagian atas (top head)
berbentuk elliptical head 2:1 dari tangki
pelarutan jenis silinder tegak dengan
[4]
persamaan berikut :
tS=
+C
tc =
te =
(5)
+C
+C
Air
20 cm
(100101 psi), dan E efisiensi sambungan
(0,85).
Proporsi tangki optimum adalah rasio
H/D untuk volume tangki tertentu sehingga
diperoleh berat tangki terendah, adapun
persamaan untuk mengestimasi berat tangki
[2]
sebagai berikut :
Berat shell :
W s = Dmt H ρs
(8)
(6)
(7)
dengan ts tebal dinding tangki tegak (in), tc
tebal dinding tangki bagian bawah(in), te tebal
dinding tangki bagian atas (in), P tekanan
(Psi), Di diameter dalam tangki (ft), Ri jari-jari
dalam tangki(ft), S allowable stress (Psi)
bahan konstruksi, dipilih inconel alloy 22
Berat Head :
Bottom Head bentuk kerucut :
2
Wc = Dm tc Tan α ρs/(2 Cos α)
(9)
Top head bentuk 2:1 SE :
2
We = 1,084Dm teρs
(10)
Berat tangki keseluruhan:
W = Ws + Wc + We
(11)
155
Urania
Vol. 15 No. 3, Juli 2009 : 116 - 170
ISSN 0852-4777
dengan Dm diameter rerata shell, bottom head
atau top head (in),
ρs densitas bahan
3
konstruksi (lb/in ) untuk inconel alloy 22 ρs=
3
0,311 lb/in .
Proses pelarutan U3O8 berlangsung
o
pada temperatur 80 C, maka sebagai
pemanas dipilih uap air (steam) pada coil
dalam tangki berpengaduk. Adapun koefisien
perpindahan panas pada coil dalam tangki
berpengaduk dinyatakan dengan persamaan
[4]
berikut :
= 0,87
(12)
dengan : hc koefisien perpindahan panas
2 o
Btu/(hr)(ft )( F), N kecepatan pengaduk (rph),
ρ densitas rerata(lb/cuft), µ
viskositas
cairan(lb/(ft)(hr)), dan L panjang sudu(ft).
Clean overall coefficient (UC) dan design
overall coefficient (UD) dapat ditentukan
[4]
dengan persamaan berikut :
U c=
(13)
=
+ Rd
(14)
dengan : hoi koefisien perpindahan panas uap
2 o
air (steam) dalam coil( 1500 Btu/(jam)(ft )( F)),
Rd dirt factor (diambil Rd=0,005)
Perbedaan temperatur antara coil dan tangki
berpengaduk
dapat
ditentukan
dengan
[4]
persamaan berikut :
t=
(15)
Kebutuhan tenaga pengadukan dapat
[4]
ditentukan dengan persamaan berikut :
-4
1,1 2,72
Hp=1,29 x 10 D L
N`
2,86 0,3 0,6
0,14 0,86
y z µ’
ρ
(16)
156
Persamaan (16) berlaku jika panjang sudu
lebih besar dari 0,3 diameter tangki (L> 0,3D) ,
dan tinggi sudu dari bagian bawah tangki lebih
kecil dari 1/6 panjang sudu (B
Vol. 15 No. 3, Juli 2009 : 116 - 170
ISSN 0852-4777
PENGARUH RASIO H/D TERHADAP KEKRITISAN PADA DESAIN
TANGKI PELARUTAN SERBUK U3O8 MENGGUNAKAN ASAM
NITRAT DENGAN KAPASITAS SETARA 10 Kg /J KERNEL UO2
Prayitno
Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir – BATAN, Tangerang
Kawasan Puspiptek, Serpong, Tangerang
ABSTRAK
PENGARUH RASIO H/D TERHADAP KEKRITISAN PADA DESAIN TANGKI PELARUTAN
SERBUK U3O8 MENGGUNAKAN LARUTAN ASAM NITRAT DENGAN KAPASITAS SETARA 10
Kg/J KERNEL UO2. Telah dilakukan desain tangki berpengaduk untuk melarutkan serbuk U3O8
dengan menggunakan pelarut asam nitrat. Tangki dilengkapi dengan pemanas uap air dalam coil
yang dicelupkan dalam tangki. Serbuk U3O8 yang dilarutkan dalam larutan asam nitrat membentuk
larutan uranil nitrat, air dan gas NO. Telah dipilih tangki tegak berpengaduk dengan bagian bawah
o
berbentuk kerucut, bagian atas berbentuk elliptical head 2:1, temperatur pelarutan 80 C, kecepatan
pengaduk 300 RPM dengan bahan konstruksi Inconel alloy 22. Hasil perhitungan menunjukkan
bahwa tangki menggunakan pipa standar dengan ukuran nominal diameter 10 in, schedule no. 10,
diameter luar tangki 10,75 in (27,31 cm), diameter dalam 10,42 in (26,47 cm), tinggi tangki 27,651
cm, dan tinggi kerucut 15,973 cm memenuhi persyaratan keselamatan nuklir, karena diameter
tangki hasil perhitungan masih lebih rendah dari nilai diameter aman, serta mempunyai proporsi H/D
optimum yang memiliki berat tangki terendah.
Kata kunci : Desain, tangki pelarutan, U3O8, HNO3, proporsi H/D.
ABSTRACT
THE INFLUENCE OF H/D RATIO AGAINST CRITICALITY ON THE DESIGN OF DISSOLUTION
TANK OF U3O8 POWDERS USING NITRIC ACID SOLUTION WITH CAPACITY OF 10 KG/HR
UO2 KERNEL. The design of dissolution tank for dissolving U3O8 powders using nitric acid solution
has been performed. Powders that have been dissolved in nitric acid solution form uranyl nitrate
solution, water and NO gas. The agitated vertical tank with cone bottom head, 2:1 semi elliptical top
o
head, dissolution temperature of 80 C, agitation speed of 300 RPM, with construction material
INCONEL alloy 22. Calculation results showed that the tank with standard pipe size of 10 inch ND,
schedule number of 10, outside diameter of 10.75 inch (27.31 cm), inside diameter of 10.42 inch
(26.47 cm), tank height of 27.651 cm, and cone height of 15.973 cm fulfill the nuclear safety
requirement, because the calculated tank diameter is still below the safe diameter value, and it has
optimum H/D proportion that has the lowest tank weight.
Keyword : Design, dissolution tank, U3O8, HNO3, H/D proportion
152
ISSN 0852-4777
PENDAHULUAN
Salah satu tahapan pengembangan
bahan bakar nuklir jenis kernel untuk reaktor
nuklir temperatur tinggi (High Temperature
Reactor, HTR) dan reaktor temperatur sangat
tinggi (Very High Temperature Reactor,
VHTR) dengan metode sol-gel adalah
menyiapkan larutan uranil nitrat
yang
diperoleh dengan cara melarutkan serbuk
U3O8 dalam asam nitrat. Proses pelarutan
tersebut membentuk larutan uranil nitrat, air
dan gas NO yang dilakukan dalam tangki
berpengaduk dengan pemanas uap air dalam
coil yang dicelupkan ke dalam tangki. Desain
tangki yang memenuhi persyaratan amat
diperlukan,
agar
proses
pelarutan
berlangsung dengan aman dan ekonomis.
Dimensi tangki pelarutan serbuk U3O8
dalam asam nitrat berpengaruh terhadap
keselamatan nuklir. Tangki pelarutan tersebut
mengandung setara dengan 10 kg/j kernel
UO2 atau sekitar 533 gram U/liter dengan
235
235
pengkayaan U
5% berat. Kadar U
tersebut mempengaruhi kekritisan tangki
pelarutan. Oleh karena itu, agar proses
pelarutan U3O8 dalam asam nitrat tersebut
berlangsung aman serta menggunakan tangki
berpengaduk yang ekonomis maka perlu
dilakukan kajian pengaruh diameter terhadap
kekritisan pada desain tangki pelarutan.
Lingkup kajian ini adalah menentukan
Pengaruh Rasio H/D Terhadap Kekritisan Pada Desain
Tangki Pelarutan Serbuk U3O8 Menggunaan Asam Nitrat
Dengan Kapasitas Setara 10 Kg/J Kernel UO2
(Prayitno)
diameter tangki yang aman dari kekritisan
nuklir serta variasi perbandingan antara tinggi
tangki dengan diameter tangki (H/D),
sehingga diperoleh dimensi tangki yang aman
serta optimum. Dalam perancangan ini akan
ditentukan
perbandingan
H/D
untuk
memperoleh berat tangki terendah dengan
diameter tangki yang aman dari segi
keselamatan nuklir.
TEORI
Serbuk U3O8 dipilih sebagai bahan
dasar untuk pembuatan larutan uranil nitrat,
karena U3O8 merupakan senyawa uranium
yang stabil, dengan persamaan pelarutan
[1]
sebagai berikut :
3 U3O8 + 20 HNO3
9 UO2(NO3)2 + 10 H2O + 2 NO
(1)
Proses pelarutan serbuk U3O8 dalam
HNO3 menggunakan model “unreacted-coreshrinking untuk partikel bola, yaitu serbuk
U3O8 diasumsikan sebagai partikel bola dan
terlarut homogen dalam larutan asam nitrat
[1]
melalui permukaan luarnya .
Tangki pelarutan yang digunakan
berbentuk tangki tegak dengan bagian
bawahnya berbentuk kerucut dan bagian
atasnya berbentuk semi elliptical 2:1.
153
Urania
Vol. 15 No. 3, Juli 2009 : 116 - 170
ISSN 0852-4777
1
Keterangan Gambar :
2
H
L
1 = Motor pengaduk
2 = Penaduk
H = Tinggi tangki
D = Diameter tangki
h = Tinggi kerucut
L = Panjang sudu
α = Sudut ½ kerucut
h
2α
D
Gambar 1. Tangki pelarutan serbukU3O8
Adapun volume tangki pelarutan dapat
[2]
ditentukan dengan persamaan berikut :
V=
+
(2)
dengan h= D tan α, serta untuk H/D =R
(=slenderness ratio), maka diameter tangki
dapat dihitung
dengan persamaan berikut :
D=
(3)
maka massa uranium, volume cairan yang
terkandung dalam tangki pelarutan, dan
diameter tangki perlu dianalisis dari segi
kekritisan nuklir agar terjamin keselamatan
alat tersebut.
Untuk itu perlu menentukan nilai aman alat
yang didasarkan pada reflektor air dengan
tebal 20 cm dengan menggunakan persamaan
[3]
berikut :
Nilai aman = C x MCV
(4)
3
dengan V volume tangki(ft ), H tinggi tangki
tegak(ft), h tinggi tangki bagian kerucut(ft), D
yang
diameter tangki(ft),
merupakan ½ sudut kerucut.
235
Kadar
maksimum
U
yang
terkandung dalam serbuk U3O8 adalah 5%,
154
dengan C = faktor keamanan, dan MCV = nilai
kekritisan minimum, serta besarnya nilai C dan
235
MCV pada berbagai pengkayaan U
dalam
larutan uranil nitrat seperti terlihat pada Tabel
[3]
1 :
Pengaruh Rasio H/D Terhadap Kekritisan Pada Desain
Tangki Pelarutan Serbuk U3O8 Menggunaan Asam Nitrat
Dengan Kapasitas Setara 10 Kg/J Kernel UO2
(Prayitno)
ISSN 0852-4777
Tabel 1. MCV larutan uranil nitrat
C
Pengkayaan U
Ketebalan
235
3
% Berat
4
5
10
20
100
Reflektor
(cm)
0,75
Volume(liter)
365,50
134,92
80,48
29,20
16,03
6,54
0,70
Massa U (kg)
464,90
144,20
75,38
17,38
5,92
0,81
0,85
Diameter silinder (cm)
64,62
45,18
37,82
26,18
20,92
14,88
0,75
Tebal slab(cm)
37,40
24,98
20,04
12,53
9,18
5,40
0,75
Volume(liter)
312,15
113,23
67,38
24,78
13,82
5,77
0,70
Massa U (kg)
399,88
122,69
64,09
14,96
5,17
0,71
Beton
0,85
Diameter silinder (cm)
59,56
41,20
34,04
23,32
18,58
13,10
60 cm
0,75
Tebal slab(cm)
31,42
19,58
15,08
8,52
5,74
2,70
0,75
Volume(liter)
244,10
88,61
53,25
20,23
11,56
5,09
0,70
Massa U (kg)
313,20
95,37
49,97
11,91
4,17
0,58
Timbal/air
0,85
Diameter silinder (cm)
52,28
35,88
29,64
20,52
16,54
11,98
25/20 cm
0,75
Tebal slab (cm)
23,32
13,80
10,46
5,94
4,14
2,30
624,00
415,00
314,00
137,00
65,00
12,00
Konsentrasi
kritis(g/l)
batas
Guna menentukan berat tangki, maka
perlu menentukan tebal dinding shell, dinding
bagian bawah (bottom head) berbentuk
kerucut dan dinding bagian atas (top head)
berbentuk elliptical head 2:1 dari tangki
pelarutan jenis silinder tegak dengan
[4]
persamaan berikut :
tS=
+C
tc =
te =
(5)
+C
+C
Air
20 cm
(100101 psi), dan E efisiensi sambungan
(0,85).
Proporsi tangki optimum adalah rasio
H/D untuk volume tangki tertentu sehingga
diperoleh berat tangki terendah, adapun
persamaan untuk mengestimasi berat tangki
[2]
sebagai berikut :
Berat shell :
W s = Dmt H ρs
(8)
(6)
(7)
dengan ts tebal dinding tangki tegak (in), tc
tebal dinding tangki bagian bawah(in), te tebal
dinding tangki bagian atas (in), P tekanan
(Psi), Di diameter dalam tangki (ft), Ri jari-jari
dalam tangki(ft), S allowable stress (Psi)
bahan konstruksi, dipilih inconel alloy 22
Berat Head :
Bottom Head bentuk kerucut :
2
Wc = Dm tc Tan α ρs/(2 Cos α)
(9)
Top head bentuk 2:1 SE :
2
We = 1,084Dm teρs
(10)
Berat tangki keseluruhan:
W = Ws + Wc + We
(11)
155
Urania
Vol. 15 No. 3, Juli 2009 : 116 - 170
ISSN 0852-4777
dengan Dm diameter rerata shell, bottom head
atau top head (in),
ρs densitas bahan
3
konstruksi (lb/in ) untuk inconel alloy 22 ρs=
3
0,311 lb/in .
Proses pelarutan U3O8 berlangsung
o
pada temperatur 80 C, maka sebagai
pemanas dipilih uap air (steam) pada coil
dalam tangki berpengaduk. Adapun koefisien
perpindahan panas pada coil dalam tangki
berpengaduk dinyatakan dengan persamaan
[4]
berikut :
= 0,87
(12)
dengan : hc koefisien perpindahan panas
2 o
Btu/(hr)(ft )( F), N kecepatan pengaduk (rph),
ρ densitas rerata(lb/cuft), µ
viskositas
cairan(lb/(ft)(hr)), dan L panjang sudu(ft).
Clean overall coefficient (UC) dan design
overall coefficient (UD) dapat ditentukan
[4]
dengan persamaan berikut :
U c=
(13)
=
+ Rd
(14)
dengan : hoi koefisien perpindahan panas uap
2 o
air (steam) dalam coil( 1500 Btu/(jam)(ft )( F)),
Rd dirt factor (diambil Rd=0,005)
Perbedaan temperatur antara coil dan tangki
berpengaduk
dapat
ditentukan
dengan
[4]
persamaan berikut :
t=
(15)
Kebutuhan tenaga pengadukan dapat
[4]
ditentukan dengan persamaan berikut :
-4
1,1 2,72
Hp=1,29 x 10 D L
N`
2,86 0,3 0,6
0,14 0,86
y z µ’
ρ
(16)
156
Persamaan (16) berlaku jika panjang sudu
lebih besar dari 0,3 diameter tangki (L> 0,3D) ,
dan tinggi sudu dari bagian bawah tangki lebih
kecil dari 1/6 panjang sudu (B