Prarancangan Pabrik Asam Phospat dari Batuan Phospat dan Asam Sulfat Kapasitas 100.000 ton/tahun

Prarancangan Pabrik Asam Phospat dari Batuan Phospat dan Asam Sulfat Kapasitas 100.000 ton/tahun2014

POMPA-01Tugas: Memompa air proses dari unit utilitas menuju mixer (M-01) sebanyak 47.099,14 kg/jamJenis alat: Pompa SentrifugalKondisi Operasi :Suhu (T)= 300CTekanan (P1)= 1 atmDensitas bahan= 999,8 kg/m3

a. Waktu Pengisian= 0,36373 jam= 21,8238 menit

b. Kapasitas pompa(Q)= = 2.158,588 liter/menit= 21,17509 m3/jam= 0,0059 m3/s= 9.493,17 gpm= 2,581 ft3/detikViskositas= 0,1925 cp= 0,000135 lb/ft s= 0,000193 kg/m s

c. Penentuan Titik PemompaanTitik 1 (suction)= 1 mTinggi suction head (Z1)= 1 atm

Titik 2 (discharge)= 16 mTinggi discharge head (Z2)= 1 md. Pemilihan PipaDari persamaan 16 halaman 496 Peter Timmerhouse ed 3 didapat :Di opt= Dimana :Di opt= Diameter dalam pipa opt,inchQ= kecepatan volumetric (ft3/detik)= densitas bahan (lb/ft3)Di opt= = = 10,227 inDipilih pipa standar (Tabel 11. Kern)IPS= 12 inSch.no= 30OD= 12,75 in= 0,323851 mID= 12,09 in = 0,30709 mat= 115 in2 = 0,07419 m2e. Kecepatan Aliran (V)V= = = 0,07926 m/detikf. Bilangan Reynold (Re) Re = 126.089Dari figure 126, halaman 141 brown didapat /D= 0,00012Material yang dipilih Commersial steel = 0,00015

Dari figure 125, halaman 140 brown didapat f= 0.018

g. Menghitung Panjang Ekuivalen (Le) dan Panjang Pipa (L)

Le (ft)jumlahLe (ft)

Sudden Contraction15115

Sudden Englargement35135

Standar Elbow702140

Globe valve open3501350

Jumlah540

Total Le= 540 ft= 164,592 mPanjang pipa lurus (L) dirancang = 35 mMakas Le + L= 164,592 m + 35 m= 199,592 mh. Menghitung Head PompaPersamaan Bernoulli, Mc. Cabe 1990

1. Pressure head

Hp = 0 m

2. Velocity head

Hv= 0,00032 m3. Static headdZ= Z2 Z1Hs= 16 m- 1 m= 15 m4. Friction head

Hf = Hf = 0,00375Sehingga didapatkan Hman= Hp + Hv + Hs + Hf= 0 m + 0,0032 m + 15 m + 0,00375 m= 15.0069 m= 49,2354 ftDasar Pemilihan jenis pompaa. Viskositas cairan= 0,6948 kg/m.jam, sedangkan batas maksimum viskositas pompa sentrifugal 540 kg/m.jam (Kupiainen, Seppo)b. Kapasitas aliran cairan = 9.493,17 gpm , sedangkan kapasitas maksimum pompa sentrifugal = 100.000 gpmc. Pompa sentrifugal dapat digunakan untuk cairan yang lebih bersih atau kotord. Biaya perawatan murahe. Total head= 49,2354 ft, sedangkan head maksimum pompa sentrifuga = 600 ft (Brunet, E. P.)i. Spesific speedPutaran pompa (n)= 250 rpmHead total= 49,2354 ftDebit cairan= 9.493,17 gpm Persamaan 3-11, halaman 194 Ludwig vol.1)Ns = Ns= 1.310,5 rpmj. Brake Horse PowerDebit cairan= 2,581 ft3/s = 21,17509 m3/jamHman= 49,2354 ftDensitas ()= 62,4155 lb/ft3Effisiensi= 62 % (Diperoleh dari figure 14-37 Peter ,M.D, dan K.D,Timmerhaus hal.520)

= x g= 999,8 kg/m3 x 9,8 m/s2= 9798,04 kg.m/ m3s= 9.798,04 N/m3BHP= BHP= BHP= 1.399,235 N m /s= 1.399,235 J/s= 1.399,235 watt= 1,9024 Hp

BHP= 1,9024 HpEffisiensi motor= 83 %(Diperoleh dari figure 14.38 Peter Timmerhaus hal 521 )

BHP = BHP = 2,292 HpDigunakan daya standar, berdasarkan NEMA, sumber Ludwig = 2,5 Hpk. Mencari Harga NPSH1. NPSH yang tersedia (NPSHa)NPSHa dapat dihitung dengan persamaan 5-10 Ludwig hal 326 NPSHa = Dimana :NPSHa=NPSH yang tersediaPa= Tekanan operasi =1,0332 kg f/cm2Pvp= Tekanan uap murni =0,07 kgf /cm2 S= 200 cm (Suction head)Spgr= 0,001 (spesifik gravity)

hsl=

= = 0,00375 m= 0,375 cmNPSHa

= 2576,62 cm = 2,57662 m2. NPSH yang diperlukan (HsvN)HsvNdihitungdenganpersamaan 2.34 Sularso, hal.46

Keterangan :N = 250 rpm (kecepatanputaran)Q = 2,158m 3/ menit

= 0,17073 mDari hasil perhitungan diperoleh NPSH yang tersedia (2,58 m) > NPSH yang diperlukan (0,170 m), maka pompa dapat bekerja tanpa mengalami kavitasi.

Spesifikasi Pompa-01 (P-01)Tugas= Memompa air proses dari unit utilitas menuju ke mixer-01Jenis= Pompa CentrifugalTipepompa= Francis Screw Field (Fig 3-47;Ludwig 3rded, 1994, vol.1)Dimensi piap :IPS= 12 inSch.no= 30OD= 12,75 in= 0,323851 mID= 12,09 in = 0,30709 mat= 115 in2 = 0,07419 m2Pressure head= 0Velocity head= 0,0032 mStatic head= 15 mFriction head= 0,00375 mTotal Head= 1,568 mPutaranpompa= 250 rpmMotor standar= 2,5HpNs= 1310,5rpmNPSH yang tersedia= 2,58mNPSH yang diperlukan= 0,17 mBahankonstruksi= Carbon steelJumlah alat= 2 unitDari hasil perhitungan diperoleh NPSH yang tersedia (2,58 m) > NPSH yang diperlukan (0,17 m), maka pompa dapat bekerja tanpa mengalami kavitasi.SKRIPSI97