DESAIN MEKANISDESAIN MEKANIS

1. Tebal Shell dan Head Kolom1. Tebal Shell dan Head Kolom

Tebal shellPop = 1,2 atmPdesain = 1,44 atm

= 21,1680 psigf = 15.450 psiC = 0,125 inE = 0,8ri = 41,1956 inri = 41,1956 in

cPf

rPt i

.6,0.

.

ts = 0,1956 inDigunkan plat standar dg ketebalan ¼ inBahan yang digunakan Stainless steel 304 AISI

Tebal head

Jenis head = torispherical(flange & dish head)

OD = ID + 2 x ts= 82,8911 in

Dari tabel 5.7 B&Y diperolehicr = 5,125 inrc = 84 in

crP

t c .885,0

Pers.13.12 B & Y

td = 0,255 in

cPfE

rPt c

d

1.0

.885,0Pers.13.12 B & Y

untuk tebal head 0,25 in, dari tabel 5.4 Brownell & Young makastandar sf = 1,5 - 2,5 in.Didunakan sf standar = 2 in

2. Tinggi Kolom2. Tinggi KolomOD

ID

ABicr

b = tinggidish

a

t

r

OA

sf

CTinggi dish headsf = 2 inAB = ID/2 –icr = 35,6956 inBC = rc – icr = 84-5,5 = 78,5 in

b = = 84 –(75,52-35,72)0,5

= 14, 0852 in

OA = td + b + sf = 0,25 + 14, 0852 + 2 = 16,3352 in

22 ABBCrc

Volume head tanpa sf:Vh = 0,000049 x ID3 Pers. 5.11, B & Y

= 27,4055 ft3

Volume pada sfVsf = ¼ x pi x ID2 x sf

= 6,1707 ft3

Volum total satu head:Vhsf = Vh + Vsf =33,5762 ft3 = 0,950 m3Vhsf = Vh + Vsf =33,5762 ft = 0,950 m

Dari data cairan di bawah plat terbawahL = 8955,8204 kg/jam

ρL = 934,0270 kg/m3

Q = L/ ρL = 9,6 m3/jam = 0,16 m3/menitWaktu tinggal : 5-10 menit, dipilih 10 menitVolume cairan :V = 0,16 x 10 = 1,6 m3

Tinggi cairan dalam cairanhL =(Vb-Vhsf)Ac =(1,6-0,95)/2,7032

= 0,24 m

Tinggi head atas + tebal= OA- sf = 14,3352 in = 0,364 mTinggi head bawah + cairan = 0,364 + 0,24 = 0,604 mTinggi ruang di atas plat 1 = 1 mTinggi tray + spasi = (26-1) x 0,5 =12,5 mTebal total tray = 0,003 x 26 = 0,078 m

Tinggi total menaraH = 0,364 + 0,604 + 1 + 12,5 + 0,078

= 14,22 m = 46,65 ft= 14,22 m = 46,65 ftH/D = 14,22/2,079

= 6,83 <<< 30

17284

.2 td

Berat head,

Wh =

b = blank diameter = OD + OD/24 + 2sf + 2/3.icr Per 5.12 B&Y

t = tebal headρm = densitas material head

3. Ukuran Pipa Masukan dan Keluaran3. Ukuran Pipa Masukan dan Keluaran

Ukuran pipa optimum dihitung dengan persamaan :

Dopt =352,8G0,52.μ0,03. ρ-0,37 (Pers. 5.13, Coulson. Vol.6)

Dopt = diameter pipa optimum,mm

G = laju alir massa, kg/s

μ = viskositas campuran, mN/m2

ρ = densitas campuran, kg/m3

Pipa yang didesain meliputi:

1. Pipa umpan cairan

2. Pipa keluaran uap dari menara

3. Pipa refluk cairan dari kondensor

4. Pipa keluaran menara bagian bawah

5. Pipa refluk dari reboiler

Contoh:

G = 18865,14 kg/jam

= 5,240 kg/s

μ = 0,30 mN/m2ρ = 856,87 kg/m3

Dopt = 352,8 x 5,2400,52.x0,300,03. 856,87-0,37

= 66,17 mm

= 2,6 in= 2,6 in

Dipilih pipa standar

NPS = 3 in

Schedule = 40

ID = 3,068 in

OD = 3,5 in

Flow area = 7,48 in2

Berat = 7,58 lb/lin ft

Cek jenis aliranRe = 4.G/ π μ D

= ……….= ……….

Laminar/turbulen

Spesifikasi NozelSpesifikasi Nozel

Source : Peters and Timmerhaus, 1990

4. Attachment Menara4. Attachment Menara

A. ManholeA. Manhole

Kontruksi manhole berdasarkan rekomendasiAPI Standard 12 C (B & Y, Ap. F item 4, ), dengan spesifikasi :Jumlah = 3Diameter Manhole = 20 inUntuk P = 21,168 psi, ketebalan = 1/4 inDiameter dalam manhole frame, ID = 20 inDiameter dalam manhole frame, ID = 20 inMaksimum diameter lubang, Dp = 24,5 inDiameter plat penutup (cover plate) = 28,75 inDiameter bolt circle, DB = 26,25 inLength of side, L = 45,5 inLebar reinforcing plate, W = 54,25 inSize of fillet weld A = 3/16 inSize of fillet weld B = 1/4 inKetebalan tutup = 1/3 in (B &Y, Ap.F item 3)

B. Plate SupportB. Plate Support

C. Liquid DistributorC. Liquid Distributor

5. Cek Pengaruh Angin dan Gempa5. Cek Pengaruh Angin dan Gempaterhadap Ketebalan Shellterhadap Ketebalan Shell

I. Pemeriksaan Tebal Shell

A. Stress pada kondisi operasi1. Perhitungan stress aksial dan circumferential dalam shell2. Perhitungan berat mati (dead weights), shell, nozel, attachment3. Perhitungan stress karena beban angin4 .Perhitungan stress gabungan pada kondisi operasi4 .Perhitungan stress gabungan pada kondisi operasi

a. Upwind sideb. Downwide side

B. Stress pada kondisi pemancangan1. Perhitungan stress karena beban mati (fdw)2. Perhitungan stress karena angin3. Perhitungan stress gabungan pada kondisi ereksi parsial

II. Pemeriksaan terhadap stress karena gempa

Temperatur operasi = 235 0FOD shell = 83 inTinggi menara = 46,56 ftTinggi skirt = 10 ftTebal isolator = 0,3 ft = 36 inJumlah tray = 26Tray spacing = 0,5 mTray spacing = 0,5 mMaterial = SS 304Tekanan operasi = 21 psiBerat trat + iquid = 25 lb/ft2Batasn korosi = 0,125 in

6. Desain Penyangga Menara6. Desain Penyangga Menara

Skirt adalah penyangga yang digunakan dan paling aman untukmenyangga vertikal vessel. Skirt disatukan dengan vesselmenggunakan pengelasan kontinyu (continous welding), ukuranpengelasan ditentukan berdasarkan ketebalan skirt. Ketebalan dariskirt harus mampu untuk menahan berat mati dan bending momentdari vessel. Ketebalan skirt harus lebih dari 6 mm.