Download - Latihan Konversi Energi
Latihan soal-soal==MEKANIKA FLUIDA==
LATIHAN MENGHITUNG ALIRAN UAP DALAM PIPA
MENCARI KECEPATAN ALIRAN
Diketahui sistem pemanasan uap dengan tekanan inlet 100 psig dan debit 1.000 lb/jam. Tentukan ukuran pipa terkecil (schedule 40) yang harus dipilih yang menghasilkan aliran yang tenang
Referensi: Gambar 1. Steam Velocity Chart
Debit (flow rate, lb/hour) =
Tekanan (pressure, psig) =
Diameter pipa (pipe size, in) =
Kecepatan aliran (velocity, ft/minute) =
MENCARI KECEPATAN ALIRAN
Diketahui sistem pemanasan uap dengan tekanan inlet 100 psig dan debit 1.000 lb/jam. Tentukan ukuran pipa terkecil (schedule 80) yang harus dipilih yang menghasilkan aliran yang tenang
Referensi: Gambar 1. Steam Velocity Chart
Diameter pipa (sch 40, in) =
Faktor pengali =
Kecepatan aliran (velocity, ft/minute) =
MENCARI KECEPATAN ALIRAN
Diketahui sistem pemanasan uap dengan tekanan outlet 25 psig dan debit 1.000 lb/jam. Tentukan ukuran pipa terkecil (schedule 40) yang harus dipilih yang menghasilkan aliran yang tenang
Referensi: Gambar 1. Steam Velocity Chart
Debit (flow rate, lb/hour) =
Tekanan (pressure, psig) =
Diameter pipa (pipe size, in) =
Kecepatan aliran (velocity, ft/minute) =
MENCARI KECEPATAN ALIRAN
Diketahui sistem pemanasan uap dengan tekanan outlet 25 psig dan debit 1.000 lb/jam. Tentukan ukuran pipa terkecil (schedule 80) yang harus dipilih yang menghasilkan aliran yang tenang
Referensi: Gambar 1. Steam Velocity Chart
Diameter pipa (sch 40, in) =
Faktor pengali =
Kecepatan aliran (velocity, ft/minute) =
MENCARI PRESSURE DROP
Berapa diameter pipa minimum (schedule 40) yang dapat digunakan jika pressure drop tidak melebihi 3 psi/100 ft. Debit di dalam saluran pipa sebesar 10.000 lb/h dan tekanan uap 60 psig.
Referensi: Gambar 2 & 3. Pressure Drop
Faktor koreksi tekanan =
Tekanan yang diizinkan (psig) =
Diameter pipa (pipe size, in) =
Kecepatan aliran (velocity, ft/minute) =
MENCARI PRESSURE DROP
Berapa diameter pipa minimum (schedule 80) yang dapat digunakan jika pressure drop tidak melebihi 3 psi/100 ft. Debit di dalam saluran pipa sebesar 10.000 lb/h dan tekanan uap 60 psig.
Referensi: Gambar 2 & 3. Pressure Drop
Faktor koreksi tekanan =
Tekanan yang diizinkan (psig) =
Diameter pipa (pipe size, in) =
Kecepatan aliran (velocity, ft/minute) =
MENCARI DIAMETER PIPA (SUPERHEATED STEAM)
Berapa diameter pipa minimum (schedule 40) yang dapat digunakan jika debit di dalam saluran pipa sebesar 34.000 lb/h, tekanan uap 300 psig dan temperatur uap 5000F.
Gambar 2. Superheated Steam Correction Factor
Tekanan (psig) =
Temperatur (0F) =
Faktor koreksi =
Debit (flow rate, lb/h) =
Debit ekivalen (lb/h) =
Specific volume (ft3/lb)
Luas penampang aliran (in2)
Diameter pipa minimum (in)
LATIHAN MENGHITUNG ALIRAN AIR DALAM PIPAPipe Flow Wizard
Air (200C) mengalir dalam sebuah pipa baja berdiameter 1 in (sch 40) sepanjang 30 m. Air itu dialirkan oleh sebuah pompa dengan debit 30 liter/menit dan beda ketinggian total 15 m. Berapa pressure drop yang terjadi dan berapa daya pompa yang dibutuhkan (jika efisiensi pompa 60%)?
Layout:Single panelPerhitungan:Find Pressure
Satuan (unit):MetricSatuan debit:Liter/menit
Material pipa (pipe material) -->
Diameter dalam (internal diameter) -->
Panjang pipa (length) -->
Perubahan ketinggian (elevation change) -->
Debit (flow) -->=
Kecepatan aliran dalam pipa:Daya hidrolik:
Jenis aliran:Daya pompa:
Pressure drop:
Rumus yang digunakan:
Pipe Flow Wizard
Air laut (200C) dipompa sejauh 100 m dengan beda ketinggian 5 m melalui sebuah pipa stainless steel berdiameter 3 in (sch 10S). Apabila pressure drop yang diizinkan sebesar 1 bar, berapa besar debit yang mengalir di dalam pipa ?
Layout:Single panelPerhitungan:Find Flow
Satuan (unit):MetricSatuan debit:Liter/menit
Material pipa (pipe material) -->
Diameter dalam (internal diameter) -->
Panjang pipa (length) -->
Perubahan ketinggian (elevation change) -->
Pressure drop -->
Kecepatan aliran dalam pipa:Debit:
Jenis aliran:Daya hidrolik:
Daya pompa:
Rumus yang digunakan:
LATIHAN MENGHITUNG ALIRAN AIR DALAM PIPAPipe Flow Wizard
Bensin (gasoline, 200C) dialirkan dalam sebuah pipa sepanjang 50 m untuk mendapatkan debit 30 liter/menit pada beda ketinggian 3 m. Pressure drop dalam pemipaan sebesar 10 mbar/m dan pipa dipilih dari material stainless steel. Berapa diameter pipa yang seharusnya digunakan?
Layout:Single panelPerhitungan:Find Diameter
Satuan (unit):MetricSatuan debit:Liter/menit
Material pipa (pipe material) -->
Panjang pipa (length) -->
Perubahan ketinggian (elevation change) -->
Pressure drop -->
Debit (flow) -->
Kecepatan aliran dalam pipa:Diameter pipa min:
Jenis aliran:
Pipe Flow Wizard
Oli SAE 30 (200C) mengalir dari stasiun penampung ke stasiun pengisian melalui pipa stainless steel berdiameter 2 in dengan beda ketinggian 5 m (fall). Estimasi pressure drop sebesar 1,5 bar dan debit yang diharapkan sebesar 30 liter/menit. Berapa panjang pipa yang dibutuhkan?
Layout:Single panelPerhitungan:Find Length
Satuan (unit):MetricSatuan debit:Liter/menit
Material pipa (pipe material) -->
Diameter pipa -->
Perubahan ketinggian (elevation change) -->
Pressure drop -->
Debit (flow) -->
Kecepatan aliran dalam pipa:Panjang pipa max:
Jenis aliran:
Latihan soal-soal==TERMODINAMIKA==
LATIHAN MEMBACA TABEL UAP JENUHBuka tabel uap jenuh (tabel temperatur)Carilah sifat-sifat air dalam kondisi jenuh pada temperatur 300C = _______ K
Tekanan jenuh =barMPa
Volume jenis cairan jenuh (vf) =Tuliskan satuannya
Volume jenis uap jenuh (vg) =Tuliskan satuannya
Entalpi cairan jenuh (hf) =Tuliskan satuannya
Entalpi uap jenuh (hg) =Tuliskan satuannya
Entropi cairan jenuh (sf) =Tuliskan satuannya
Entropi uap jenuh (sg) =Tuliskan satuannya
Buka tabel uap jenuh (tabel temperatur)Carilah sifat-sifat air dalam kondisi jenuh pada temperatur 1000C = _______ K
Tekanan jenuh =barMPa
Volume jenis cairan jenuh (vf) =Tuliskan satuannya
Volume jenis uap jenuh (vg) =Tuliskan satuannya
Entalpi cairan jenuh (hf) =Tuliskan satuannya
Entalpi uap jenuh (hg) =Tuliskan satuannya
Entropi cairan jenuh (sf) =Tuliskan satuannya
Entropi uap jenuh (sg) =Tuliskan satuannya
Buka tabel uap jenuh (tabel temperatur)Carilah sifat-sifat air dalam kondisi jenuh pada temperatur 2000C = _______ K
Tekanan jenuh =barMPa
Volume jenis cairan jenuh (vf) =Tuliskan satuannya
Volume jenis uap jenuh (vg) =Tuliskan satuannya
Entalpi cairan jenuh (hf) =Tuliskan satuannya
Entalpi uap jenuh (hg) =Tuliskan satuannya
Entropi cairan jenuh (sf) =Tuliskan satuannya
Entropi uap jenuh (sg) =Tuliskan satuannya
Kesimpulan:1. Jika tekanan meningkat, maka volume jenis cairan ...2. Jika tekanan meningkat, maka volume jenis uap ...3. Jika tekanan meningkat, maka entalpi cairan ...4. Jika tekanan meningkat, maka entalpi uap ...5. Jika tekanan meningkat, maka entropi cairan ...6. Jika tekanan meningkat, maka entropi uap ...
Buka tabel uap jenuh (tabel tekanan)Carilah sifat-sifat air dalam kondisi jenuh pada tekanan 0,1 bar = ______ MPa
Temperatur jenuh =0CK
Volume jenis cairan jenuh (vf) =Tuliskan satuannya
Volume jenis uap jenuh (vg) =Tuliskan satuannya
Entalpi cairan jenuh (hf) =Tuliskan satuannya
Entalpi uap jenuh (hg) =Tuliskan satuannya
Entropi cairan jenuh (sf) =Tuliskan satuannya
Entropi uap jenuh (sg) =Tuliskan satuannya
Buka tabel uap jenuh (tabel tekanan)Carilah sifat-sifat air dalam kondisi jenuh pada tekanan 5 bar = ______ MPa
Temperatur jenuh =0CK
Volume jenis cairan jenuh (vf) =Tuliskan satuannya
Volume jenis uap jenuh (vg) =Tuliskan satuannya
Entalpi cairan jenuh (hf) =Tuliskan satuannya
Entalpi uap jenuh (hg) =Tuliskan satuannya
Entropi cairan jenuh (sf) =Tuliskan satuannya
Entropi uap jenuh (sg) =Tuliskan satuannya
Buka tabel uap jenuh (tabel tekanan)Carilah sifat-sifat air dalam kondisi jenuh pada tekanan 100 bar = ______ MPa
Temperatur jenuh =0CK
Volume jenis cairan jenuh (vf) =Tuliskan satuannya
Volume jenis uap jenuh (vg) =Tuliskan satuannya
Entalpi cairan jenuh (hf) =Tuliskan satuannya
Entalpi uap jenuh (hg) =Tuliskan satuannya
Entropi cairan jenuh (sf) =Tuliskan satuannya
Entropi uap jenuh (sg) =Tuliskan satuannya
Kesimpulan:1. Jika temperatur meningkat, maka volume jenis cairan ...2. Jika temperatur meningkat, maka volume jenis uap ...3. Jika temperatur meningkat, maka entalpi cairan ...4. Jika temperatur meningkat, maka entalpi uap ...5. Jika temperatur meningkat, maka entropi cairan ...6. Jika temperatur meningkat, maka entropi uap ...
LATIHAN MEMBACA TABEL UAP SUPERPANASBuka tabel uap SUPERPANASCarilah sifat-sifat UAP dalam kondisi SUPERPANAS pada tekanan 0,06 bar (_____MPa) dan temperatur 1000C (______K)
Temperatur jenuh =0CK
Volume jenis =Tuliskan satuannya
Entalpi =Tuliskan satuannya
Entropi =Tuliskan satuannya
Buka tabel uap SUPERPANASCarilah sifat-sifat UAP dalam kondisi SUPERPANAS pada tekanan 10 bar (_____MPa) dan temperatur 4000C (______K)
Temperatur jenuh =0CK
Volume jenis =Tuliskan satuannya
Entalpi =Tuliskan satuannya
Entropi =Tuliskan satuannya
Buka tabel uap SUPERPANASCarilah sifat-sifat UAP dalam kondisi SUPERPANAS pada tekanan 100 bar (_____MPa) dan temperatur 4000C (______K)
Temperatur jenuh =0CK
Volume jenis =Tuliskan satuannya
Entalpi =Tuliskan satuannya
Entropi =Tuliskan satuannya
Buka tabel uap SUPERPANASCarilah sifat-sifat UAP dalam kondisi SUPERPANAS pada tekanan 168 bar (_____MPa) dan temperatur 5400C (______K)
Temperatur jenuh =0CK
Volume jenis =Tuliskan satuannya
Entalpi =Tuliskan satuannya
Entropi =Tuliskan satuannya
Gunakan SPIDOL MERAH untuk menggambar garis, dan SPIDOL BIRU untuk menggambar titik
Gunakan SPIDOL MERAH untuk menggambar garis, danSPIDOL BIRU untuk menggambar titik
MENGHITUNG SIFAT CAMPURANHitunglah Entalpi dan Entropi campuran pada tekanan 1 bar, dan kualitas uap = 0,8
Temperatur Jenuh =Tuliskan satuannya
Entalpi campuran (hc) =Tuliskan satuannya
Entropi campuran (sc) =Tuliskan satuannya
Rumus yang digunakan:
Hitunglah Entalpi dan Entropi campuran pada temperatur 1000C = _______ K, dan kualitas uap = 0,85
Entalpi campuran (hc) =Tuliskan satuannya
Entropi campuran (sc) =Tuliskan satuannya
Rumus yang digunakan:
Hitunglah Entalpi dan Entropi campuran pada temperatur 2000C = _______ K, dan kualitas uap = 0,9
Entalpi campuran (hc) =Tuliskan satuannya
Entropi campuran (sc) =Tuliskan satuannya
Rumus yang digunakan:
Gunakan perangkat lunak Kalkulasi Turbin
Tentukan temperatur dan tekanan uap masuk dan keluar turbin, jika daya turbin yang diinginkan 100 MW (misalkan steam flow 350 ton/jam, efisien isentropik turbin 90% dan kualitas uap minimum 85%)
INLET TURBINOUTLET TURBIN
Temperatur? Temperatur?400C
Tekanan?Tekanan?
Kualitas Uap?
Temperatur Jenuh?
Entalpi?Entalpi?
Entropi?Entropi?
Daya Turbin =Tuliskan satuannya
Laju Uap Spesifik =Tuliskan satuannya
Gunakan perangkat lunak Kalkulasi Turbin
Tentukan daya yang dihasilkan oleh turbin uap apabila diketahui data-data temperatur, tekanan, steam flow, dan efisiensi yang ada di lapangan (UBP....)
INLET TURBINOUTLET TURBIN
Temperatur? Temperatur?
Tekanan?Tekanan?
Temperatur Jenuh?
Entalpi?Entalpi?
Entropi?Entropi?
Daya Turbin =Tuliskan satuannya
Laju Uap Spesifik =Tuliskan satuannya
Latihan soal-soal==PERPINDAHAN PANAS==
LATIHAN MENGHITUNG HEAT LOSSReferensi: tabel 3, 4 dan 5
Uap air bertemperatur 1000C mengalir dalam sebuah pipa berdiameter 3 in.
PERTANYAANBESARNYASATUAN
Berapa heat loss jika pipa tidak di-isolasi?
Berapa tebal isolasi yang disarankan?
Berapa heat loss jika pipa diisolasi dengan tebal isolasi yang didapat dari soal nomor 2?
Berapa penghematan panas?
Referensi: tabel 3, 4 dan 5
Uap air bertemperatur 2600C mengalir dalam sebuah pipa berdiameter 5 in.
PERTANYAANBESARNYASATUAN
Berapa heat loss jika pipa tidak di-isolasi?
Berapa tebal isolasi yang disarankan?
Berapa heat loss jika pipa diisolasi dengan tebal isolasi yang didapat dari soal nomor 2?
Berapa penghematan panas?
Berapa penghematan panas dalam setahun (1 tahun = 8.760 jam)
Berapa penghematan biaya (jika ongkos listrik Rp 610/kWh)
Referensi: tabel 3, 4 dan 5
Uap air bertemperatur 3710C mengalir dalam sebuah pipa berdiameter 5 in.
PERTANYAANBESARNYASATUAN
Berapa heat loss jika pipa tidak di-isolasi?
Berapa tebal isolasi yang disarankan?
Berapa heat loss jika pipa diisolasi dengan tebal isolasi yang didapat dari soal nomor 2?
Berapa penghematan panas?
Berapa penghematan panas dalam setahun (1 tahun = 8.760 jam)
Berapa penghematan biaya (jika ongkos listrik Rp 610/kWh)
LATIHAN MENGHITUNG HEAT LOSS3Eplus
Uap air bertemperatur 1000C mengalir dalam sebuah pipa berdiameter 3 in.
System Application:Pipe HorizontalCalculation Type:Heat Loss per Hour
Process Temperature:1000CNPS Size:?
Ambient Temperature:210CWind Speed:0 m/s
Base Metal -->Steel (pipa baja)
Insulation -->Calcium Silicate
Jacket Material -->0.04 Aluminum, new, bright
No.Tebal Isolasi (mm)Temperatur Permukaan (0C)Heat Loss (W/m)
1
2
3
4
5
3Eplus
Uap air bertemperatur 2600C mengalir dalam sebuah pipa berdiameter 5 in.
System Application:Pipe HorizontalCalculation Type:Heat Loss per Hour
Process Temperature:2600CNPS Size:?
Ambient Temperature:210CWind Speed:0 m/s
Base Metal -->Steel (pipa baja)
Insulation -->Calcium Silicate
Jacket Material -->0.04 Aluminum, new, bright
No.Tebal Isolasi (mm)Temperatur Permukaan (0C)Heat Loss (W/m)
1
2
3
4
5
3Eplus
Uap air bertemperatur 1000C mengalir dalam sebuah pipa berdiameter 3 in.
System Application:Pipe HorizontalCalculation Type:Heat Loss per Year
Process Temperature:1000CNPS Size:?
Ambient Temperature:210CWind Speed:0 m/s
Annual Operation -->8760 (jam/tahun)
Base Metal -->Steel (pipa baja)
Insulation -->Calcium Silicate
Jacket Material -->0.04 Aluminum, new, bright
No.Tebal Isolasi (mm)Temperatur Permukaan (0C)Heat Loss (WH/m)
1
2
3
4
5
3Eplus
Uap air bertemperatur 3000C mengalir dalam sebuah pipa berdiameter 4 in.
System Application:Pipe HorizontalCalculation Type:Personnel Protection
Process Temperature:3000CNPS Size:?
Ambient Temperature:210CWind Speed:0 m/s
Max. Surface Temperature -->?
Base Metal -->Steel (pipa baja)
Insulation -->850F Mineral Fiber PIPE
Jacket Material -->0.04 Aluminum, new, bright
PERTANYAANBESARNYASATUAN
Berapa heat loss jika pipa tidak di-isolasi?
Berapa tebal isolasi yang disarankan?
Berapa temperatur di permukaan isolasi?
Berapa heat loss jika pipa diisolasi dengan tebal isolasi yang didapat dari soal nomor 2?
Berapa penghematan panas?
Berapa penghematan panas dalam setahun (1 tahun = 8.760 jam)
Berapa penghematan biaya untuk panjang pipa 20 meter (jika ongkos listrik Rp 610/kWh)
3Eplus
Carilah tebal isolasi yang dibutuhkan jika temperatur permukaan yang diinginkan kurang dari 400C
System Application:Pipe HorizontalCalculation Type:Insulation Thickness Tabel
Ambient Temperature:210C
Max Surface Temp.:400CWind Speed:0 m/s
Base Metal -->Steel (pipa baja)
Insulation -->850F Mineral Fiber PIPE
Jacket Material -->0.04 Aluminum, new, bright
Diameter Pipa (mm)Temperatur Operasi (0C)Tebal Isolasi yang Dibutuhkan (mm)
40100
200
400
80100
200
400
125100
200
400
250100
200
400
300100
200
400
400100
200
400
500100
200
400
Gunakan perangkat lunak Losses Permukaan Isolasi
Catat temperatur dinding isolasi, temperatur ambien, diameter isolasi dan panjang isolasi dari hasil kunjungan lapangan
Temperatur Dinding Isolasi:?Diameter Isolasi:?
Temperatur Ambien:?Panjang Isolasi:?
Koefisien Perpindahan Panas Konveksi (h)=Tuliskan satuannya
Luas perpindahan panas (A) =Tuliskan satuannya
Kehilangan Panas (Q) = Tuliskan satuannya
Kehilangan Panas dalam 1 tahun (misal: 1 tahun = 8760 jam) =Tuliskan satuannya
Kehilangan Uang dalam 1 tahun (misal: harga listrik Rp 1.200/kWh)=Tuliskan satuannya
Gunakan perangkat lunak Losses Permukaan Isolasi
Catat temperatur dinding isolasi, temperatur ambien, diameter isolasi dan panjang isolasi dari hasil kunjungan lapangan
Temperatur Dinding Isolasi:?Diameter Isolasi:?
Temperatur Ambien:?Panjang Isolasi:?
Koefisien Perpindahan Panas Konveksi (h)=Tuliskan satuannya
Luas perpindahan panas (A) =Tuliskan satuannya
Kehilangan Panas (Q) = Tuliskan satuannya
Kehilangan Panas dalam 1 tahun (misal: 1 tahun = 8760 jam) =Tuliskan satuannya
Kehilangan Uang dalam 1 tahun (misal: harga listrik Rp 1.200/kWh)=Tuliskan satuannya
Sebuah pipa uap berdiameter luar 12 cm (tebal 4 mm) diisolasi setebal 20 mm dengan lapisan glass wool. Jika permukaan dalam dan luar isolasi bertemperatur 800K dan 490K, maka berapa heat loss per satuan panjang pipa.
PERTANYAANBESARNYASATUAN
Berapa beda temperatur ?
Berapa tahanan termal 1?
Berapa tahanan termal 2?
Berapa tahanan termal 3?
Berapa tahanan termal total?
Berapa heat loss jika pipa tidak diisolasi?
Berapa heat loss jika pipa diisolasi?
54