POMPA 01

2. POMPA

Kode

:P-01

Fungsi: Mengalirkan bahan baku metanol dari tangki penyimpanan (T-01) ke vaporizer (V-01)

Tujuan:1. Menentukan tipe pompa

2.Menentukan bahan konstruksi pompa

3.Menghitung power pompa

4.Menghitung power motor

1.Menentukan tipe pompa

Dalam perancangan ini dipilih pompa sentrifugal dengan pertimbangan :

-Viskositas cairan rendah

-Konstruksinya sederhana

-Fluida dialirkan pada tekanan yang uniform

-Dapat langsung digabung dengan motor

-Tidak memerlukan area yang luas

-Biaya perawatan murah

-Banyak tersedia di pasaran

(Peters, 4th ed, 1991 : 521)2.Menentukan bahan konstruksi pompa

Dalam perancangan digunakan pipa baja komersial (carbon steel) dengan pertimbangan :

-Bahan tahan korosi

-Harga murah dan umum digunakan3.Menghitung power pompa

Persamaan umum dalam menghitung power pompa adalah :

Power pompa (HP)=

dimana :

Qf

= kapasitas pompa, ft3/det

= densitas campuran umpan, lb/ft3

- wf= tenaga pompa per satuan massa, ft.lbf/lbm

= efisiensi pompa

Dalam menghitung power pompa, diperlukan perhitungan awal sebagai berikut :

a.Menghitung viskositas campuran ((camp)

Viskositas metanol (30 oC) = 0,52 cp = 4,1.10-4 lb/ft.det

Viskositas air (30 oC) = 0,85 cp = 5,71.10-4 lb/ft.det

Viskositas campuran (30 oC) =

= 0,9995.(4,1.10-4lb/ft.det)+0,0005.(5,71.10-4lb/ft.det)

= 4,101.10-4 lb/ft.det

(Kern, fig.14, 1965 : 823)

b.Menentukan kapasitas pompa

Kapasitas= 1615,53 kg/jam

(campuran

= 49,11 lb/ft3

Kecepatan volumetrik (Qf)=

= = 0,029 ft3/det

Kapasitas pompa= 110 % dari laju alir (untuk faktor keamanan)

= 110 % . 0,029 ft3/det = 0,035 ft3/det

c.Menentukan inside diameter optimum

Asumsi : aliran dalam pompa adalah turbulen, sehingga NRe > 2100

(Peters, 4th ed, 1991 : 496)

Di optimum dapat dihitung dengan persamaan :

Diopt= 3,9 (Qf)0,45 (()0,13

(Peters, 4th ed, pers.14.15, 1991 : 496)

Diopt= 3,9 (0,035 ft3/det )0,45 (49,11 lb/ft3)0,13 = 1,43 in

Digunakan pipa standar :

D nominal

= 1,5 in

Schedule no.

= 40

OD

= 1,9 in = 0,16 ft

ID

= 1,61 in = 0,13 ft

Flow area per pipe (Am)= 2,04 in2 = 0,01 ft2(Kern, tabel 11, 1965 : 844)d.Menghitung kecepatan linier fluida

Dihitung dengan persamaan :

v= = = 3,5 ft/det

e.Menghitung bilangan Reynold

NRe=

=

= 54489,15 (asumsi aliran turbulen benar)

f.Menghitung faktor friksi

Untuk baja komersial dengan inside diameter 1,61 in dan NRe = 54489,15memiliki :

(/D

= 0,0011

(Brown, fig.126, 1950 : 141)

Faktor friksi (f)= 0,025

(Brown, fig.125, 1950 : 140)

g.Menghitung panjang ekivalen

Dalam sistem pemipaan direncanakan menggunakan :KomponenLe/DJumlahLe(ft)

Pipa lurus

Elbow 90oGate valve

Check valveKeluaran, K= 1,0 (tangki)

Masukan, K= 0,5 (vaporizer)-

30

13

135

-

--

5

2

1

1

1196

20,1

3,485

18,09

8

4,7

(Le250,374

(Foust, Appendix C-2a - C-2d, 1960 : 718 - 720)

h.Menghitung tenaga pompa per satuan massa

-Menghitung energi yang hilang akibat gesekan

Menggunakan persamaan Darcy :

Dalam hubungan ini :

f

= faktor friksi

v

= kecepatan linier cairan

gc

= faktor konversi

Din= diameter pipa

Maka :

= = 2,616 ft lbf/lbm.

-Menghitung static head

Z1= 1 ft

Z2= 16 ft

(z= 15 ft

static head = (z . = = 15 ft lbf/lbm

-Menghitung velocity head

Karena kecepatan linier fluida di titik 1 dan 2 relatif sama, maka v1 = v2, sehingga (v = 0

velocity head = ( ) = 0

-Menghitung pressure head

P cairan dalam tangki

= 1 atm= 2116,22 lbf/ft2

P cairan masuk vaporizer= 2 atm= 4232,44 lbf/ft2

= = 17,236 ft.lbf/lbm

-Menghitung tenaga pompa per satuan massa (-wf)

-wf=

= = 37,174 ft.lbf/lbm

i.Menghitung efisiensi dan power pompa

Volumetrik Flowrate = (0,035 cuft/sec) ( 7,481 gal/ cuft) (60 s/ menit)

= 15,71 gal/menit

dan laju alir = 0,037 ft3/det = 16,61 gal/menit, maka efisiensi pompa :

(pompa = 11 %

(Peters, 4th ed, fig.14-36, 1991 : 520)

sehingga,

Power pompa=

=

= 1,07 HP

Digunakan pompa standar = 2 HP4.Menghitung power motor

Untuk power pompa (BHP) = 1,07 HP didapat efisiensi motor ( = 80,5 %(Peters, 4th ed, fig.14-38, 1991 : 521)

P motor = = = 1,33 HP

Digunakan motor standar = 2 HPRingkasan Pompa (P-01):

FungsiMemompa bahan baku metanol dari tangki penyimpanan ke vaporizer

TipeCentrifuge pump, single stage

BahanPipa baja komersial

Kapasitas0,035 ft3/det

Tenaga 37,174 ft.lbf/lb

Power pompa2 HP

Power motor2 HP

Ukuran pipa1. Diameter nominal

2. Sch

3. ID

4. OD

5. Tebal dinding

6. A (inside sectional area)= 1,5 in

= 40

= 1,61 in

= 1,9 in

= 0,145 in

= 2,04 in2

EMBED Visio.Drawing.11

EMBED Visio.Drawing.11

PAGE C-19

_1247508174.unknown

_1273192742.unknown

_1302087648.unknown

_1302088786.unknown

_1302088983.unknown

_1302088388.unknown

_1302087618.unknown

_1273195989.unknown

_1257236990.unknown

_1257237663.unknown

_1246529820.unknown

_1246533294.unknown

_1246554544.unknown

_1246561576.unknown

_1246563799.unknown

_1246556898.unknown

_1246554532.unknown

_1246533024.unknown

_1151794194.unknown

_1151795059.unknown

_1244923008.vsdT-01

Z1

V-01

Z2

V-01

Z1

Z2

T-01

_1245974046.vsdseparator

_1151794346.unknown

_1151737673.unknown