Tugas Perancangan Alat Proses 2Perhitungan Pompa Sentrifugal
Disusun oleh
Amirah Amatullah Dalimunthe 1206262071Nindya Sulistyani 1206212501Sabrina Zahra Fitriani 1206249391
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI BIOPROSESDEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDONESIADEPOK 2015
Tahap Pengerjaan
nomor
1 (Brake Horsepower)
1. Friction Loss semua segmen pipa2. Friction Loss di fitting3. Friction Loss di peralatan4. Friction Loss di check valve
Sedangkan efisiensi pompa dapat dihitung dari persamaan Ns terlebih dahulu kemudian dilihat efisiensinya dari grafik
a. Friction Loss semua segmen pipa
∆HFP/L dilihat dari tabel Cameron (lampiran 1)
Lalu ∆HFP dalat diperoleh dengan mengalikan ∆HFP/L dengan panjang sebenarnya
menghitung Brake HP
Berdasarkan persamaan diatas maka terlihat bahwa nilai Brake HP sangat dipengaruhi oleh Total Head Loss (delta Hp) dan efisiensi pompa yang ada. Oleh karena itu, kita harus menghitung Total Head Loss yang berupa jumlah dari:
1. Menghitung Total Head
Section Dia (Inch)
L1 600 8 3.830L2 600 8 3.830L3 600 8 3.830L4 600 8 3.830L5 600 6 6.808L6 450 6 5.106
L7 450 6 5.106
Total
b. Friction Loss pada fittings
dengan
Section Type Qty
L1600 Entrance 1
600 Butterfly 1
L2 600 Butterfly 1
L3600 Butterfly 2
600 Elbows 2
L4600 Butterfly 1
600 Elbows 5
L5600 Elbows 4
600 Tee 1
L6 450 Elbows 4
L7 450 Pipe Exit 1
Total
c. Friction Loss pada peralatan
Tabel 1. Perhitungan Friction Loss semua segmen pipa
Flow (US Gal/Min)
Velocity (fps)
g = 32.17
Tabel. 2 Perhitungan friction loss pada fittings
Flow (US Gal/Min)
Section Type Qty
L1 600 Filter 1L3 600 Heat Exchanger 1
L7 450 Control Valve 1
Total
d. Friction Loss pada check valve
Type Qty Dia (In)
Tilting Disc 600 1 8
e. Total Static Head
difference between the elevations of the liquid surface of the discharge tank vs. the suction tank
Z1 Z2 Z2 - Z1 (ft)2803 2841 38
f. Velocity Head Difference
v1 v2 v1^2/2g v2^2/2g
0 0 0 0
Tabel 3. Perhitungan friction loss pada peralatan
Flow (US Gal/Min)
Tabel 4. Perhitungan friction loss pada check valve
Flow (US Gal/Min)
Tabel 5. Perhitungan total static head
Tabel 6. Perhitungan velocity head difference
f. Tank Pressure Head Difference
H1 H2 H2-H10 0 0
TOTAL HEAD LOSS
No Component Sign (Ft fluid)
1 +
2 +
3 +
4 +
5 Total Static Head + z2 - z1
6 +
7 + H1 - H2
TOTAL HEAD =
Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
Tabel 7. Perhitungan Pressure Head Difference
Pipe Friction Head Loss ∆HFP
Fitting Friction Head Loss ∆HFF
Equipment Friction Head Loss
∆HEQ
Check Valve Head Loss ∆Hcheck
Velocity Head Difference
v22/2g -
v12/2g
Tank Pressure Head Difference
∆HP
2. Menghitung Efisiensi Pompa dan Brake Horse Power
N (rpm) Q ∆HP Ns1780 600 74.83 1714
Apabila sudah didapatkan efisiensi pompa, maka dilanjutkan dengan mencghitung Brake Horse Power dengan menggunakan rumus berikut
Specifik Gravity Total Head Flow Pump Efficiency
0.98 74.83 600 0.81
Maka nilai Brake Horsepowernya adalah 13,72
Brake Horsepowernya dapat dihitung juga dengan Pipeline Toolbox dan menghasilkan nilai yang jauh berbeda dengan perhitungan manual
5. Total static head6. Velocity head7. Tank pressure head
Sedangkan efisiensi pompa dapat dihitung dari persamaan Ns terlebih dahulu kemudian dilihat efisiensinya dari grafik
Velocity dapat dihitung dengan persamaan
Lalu ∆HFP dalat diperoleh dengan mengalikan ∆HFP/L dengan panjang sebenarnya
Berdasarkan persamaan diatas maka terlihat bahwa nilai Brake HP sangat dipengaruhi oleh Total Head Loss (delta Hp) dan . Oleh karena itu, kita harus menghitung Total Head Loss yang berupa jumlah dari:
(Asumsi : pipa std wt steel sched 40 (page 50))
∆HFP/L (L/100 ft) L (ft) ∆HFP
0.586 5 0.0290.586 3 0.0180.586 30 0.1760.586 25 0.1472.33 45 1.0491.34 125 1.675
1.34 7 0.094
Total 3.186
K 1. butterfly valve 8" = 0.77
2. regular flanged 90 elbow 8" = 0.27, 6" = 0.29
3. flanged tee 6" = 0.60
Dia (Inch) v (fps) v2/2g (ft) K ∆HFF
8 3.830 0.228 1 0.228
8 3.830 0.228 0.77 0.176
8 3.830 0.228 0.77 0.176
8 3.830 0.228 0.77 0.351
8 3.830 0.228 0.27 0.123
8 3.830 0.228 0.77 0.176
8 3.830 0.228 0.27 0.308
6 6.808 0.720 0.29 0.836
6 6.808 0.720 0.6 0.432
6 5.106 0.405 0.29 0.470
6 5.106 0.405 1 0.405
Total 3.680
Perhitungan Friction Loss semua segmen pipa
(Asumsi : Semua valve jenis butterfly valve)
Grafik dapat dilihat pada lampiran 2 (Sumber: Hydraulic Engineering's Standards Book)
Perhitungan friction loss pada fittings
(Asumsi: Air 150 F)
SG = 0.98
∆P (psi) SG ∆P (ft) ∆HEQ
3 0.98 7.071 7.0715 0.98 11.786 11.786
4.24 0.98 9.994 9.994
Total 28.851
delta p dapat dihitung dengan
SG ∆P (psi) ∆Hcheck
0.98 855 0.483 1.115
difference between the elevations of the liquid surface of the discharge tank vs. the suction tank
0
Perhitungan friction loss pada peralatan
*CV dilihat dari tabel Trueline Valve Corp
Perhitungan friction loss pada check valve
CV (gpm/psi^1/2)
Perhitungan velocity head difference
v22/2g - v1
2/2g
Results
3.186
3.680
28.85
1.11
38
0
0
74.83
Diketahui :1 SG 0.98
2 ∆HP 74.86 ft fluid3 Q 600 gpm4 efisiensi dari grafik di bawah ini
Efisiensi Pompa dan Brake Horse Power
Apabila sudah didapatkan efisiensi pompa, maka dilanjutkan dengan mencghitung Brake Horse Power dengan menggunakan rumus berikut
Brake Horsepower
13.72
Brake Horsepowernya dapat dihitung juga dengan Pipeline Toolbox dan menghasilkan nilai yang jauh berbeda dengan perhitungan manual
Hasil Brake Horsepower
Section Dia (Inch) L (ft) ∆HFP
L1 600 8 3.830 0.586 5 0.029
L2 600 8 3.830 0.586 3 0.018
L3 600 8 3.830 0.586 30 0.176L4 600 8 3.830 0.586 25 0.147L5 600 6 6.808 2.33 45 1.049
L6 450 6 5.106 1.34 125 1.675
Total 3.093
Section Type Qty Dia (Inch) v (fps)
L1600 Entrance 1 8 3.830 0.228
600 Butterfly 1 8 3.830 0.228
L2 600 Butterfly 1 8 3.830 0.228
L3600 Butterfly 2 8 3.830 0.228
600 Elbows 2 8 3.830 0.228
L4600 Butterfly 1 8 3.830 0.228
600 Elbows 5 8 3.830 0.228
L5600 Elbows 4 6 6.808 0.720
600 Tee 1 6 6.808 0.720
L6 450 Elbows 4 6 5.106 0.405
Total
Section Type Qty ∆P (psi) SG ∆P (ft)
L1 600 Filter 1 3 0.98 7.071
L3 600 Heat Exchanger 1 5 0.98 11.786
Total
Type Qty Dia (In) SG ∆P (psi)
Tilting Disc 600 1 8 0.98 855 0.483
Z1 Z7 Z7 - Z1 (ft)2803 2850 47
v1 v7 v1^2/2g v7^2/2g
Tabel 1. Perhitungan friction loss pipa segmen L1-L6
Flow (US Gal/Min)
Velocity (fps)
∆HFP/L (L/100 ft)
Tabel 2. Perhitungan friction loss pada fittings pipa segmen L1-L6
Flow (US Gal/Min)
v2/2g (ft)
Tabel 3. Perhitungan friction loss pada peralatan
Flow (US Gal/Min)
Tabel 4. Perhitungan friction loss pada check valve
Flow (US Gal/Min)
CV (gpm/psi
^1/2)
Tabel 5. Perhitungan total static head
Tabel 6. Perhitungan velocity head difference
v72/2g - v1
2/2g
0 5.106 0 0.40521 0.405
H1 H2 H2-H10 0 0
No Component Sign Results
1 + 74.832
2 - 3.093
3 - 3.274
4 - 18.86
5 - 1.11
6 - z2 - z1 47
7 - 0.405
8 - H1 - H2 0.000Pressure head at control valve (ft fluid) H7 1.088
Pressure Control valve (psig) P7 0.462
Tabel 7. Perhitungan pressure head difference
Tabel 8. Perhitungan pressure head at control valve metode 1(Ft
fluid)Total Head Loss ∆HP
Pipe Friction Head Loss
∆HFP
Fitting Friction Head Loss
∆HFF
Equipment Friction Head Loss
∆HEQ
Check Valve Head Loss ∆Hcheck
Total Static Head
Velocity Head Difference
v22/2g -
v12/2g
Tank Pressure Head Difference
Baik metode pertama maupun metode kedua menunjukkan hasil pressure head pada control valve yang sama yaitu 1.088 ft atau 0.462 psig
Section Dia (Inch)
L7 450 6 5.106
Total
K ∆HFF Section Type Qty
1 0.228 L7 450 Pipe Exit 1
0.77 0.176 Total
0.77 0.176
0.77 0.351
0.27 0.123
0.77 0.176
0.27 0.308
0.29 0.836
0.6 0.432
0.29 0.470
Total 3.274
∆HEQ Section Type Qty
7.071 L7 450 Control Valve 1
11.786 Total18.857
∆Hcheck Type Qty Dia (In)
1.115 - - - -
Z7 Z2 Z2- Z7 (ft)2850 2841 -9
v7 v2 v7^2/2g v2^2/2g
Tabel 9. Perhitungan friction loss pipa segmen L7
Flow (US Gal/Min)
Velocity (fps)
Perhitungan friction loss pada fittings pipa segmen L1-L6 Tabel 10. Perhitungan friction loss pada fittings pipa segmen L7
Flow (US Gal/Min)
Tabel 11. Perhitungan friction loss pada peralatan
Flow (US Gal/Min)
Tabel 12. Perhitungan friction loss pada check valve
Flow (US Gal/Min)
Tabel 13. Perhitungan total static head
Tabel 14. Perhitungan velocity head difference
5.106 0 0.4052103823 0
H20
No Component Sign
1 +
2 +
3 +
4 +
5 + z2 - z1
6 +
7 + H1 - H2
Pressure head at control valve (ft fluid) H7
Pressure Control valve (psig) P7
Tabel 15. Perhitungan pressure head difference
Tabel 16. Perhitungan pressure head at control valve metode 2(Ft
fluid)Pipe Friction Head Loss ∆HFP
Fitting Friction Head Loss
∆HFF
Equipment Friction Head Loss
∆HEQ
Check Valve Head Loss
∆Hcheck
Total Static Head
Velocity Head Difference
v22/2g -
v12/2g
Tank Pressure Head Difference
Baik metode pertama maupun metode kedua menunjukkan hasil pressure head pada control valve yang sama yaitu 1.088 ft atau 0.462 psig
L (ft) ∆HFP
1.34 7 0.094
Total 0.094
Dia (Inch) v (fps) K ∆HFF
6 5.106 0.405 1 0.405
Total 0.405
∆P (psi) SG ∆P (ft) ∆HEQ
4.24 0.98 9.994 9.994
Total 9.994
SG ∆P (psi) ∆Hcheck
- - - 0.000
Perhitungan friction loss pipa segmen L7
∆HFP/L (L/100 ft)
Perhitungan friction loss pada fittings pipa segmen L7
v2/2g (ft)
Perhitungan friction loss pada peralatan
Perhitungan friction loss pada check valve
CV (gpm/psi
^1/2)
Perhitungan velocity head difference
v22/2g - v7
2/2g
-0.405
Results
0.094
0.405
9.99
0.00
-9
-0.405
0
1.0880.462
Perhitungan pressure head at control valve metode 2
Top Related