kul humidifikasi 6
TRANSCRIPT
PERANCANGAN COOLING TOWERSuatu pabrik membutuhkan air pendingin sebanyak 2.000 lb/menit untuk keperluan pendinginan pada condensor di unit distilasi. Panas yang harus diambil dari condensor adalah 55.000 Btu/menit. Air pendingin meninggalkan condensor pada temperatur 110 oF. Direncanakan untuk mendinginkan kembali air tersebut di dalam suatu induced draft cooling tower. Make up H2O ditambahkan dari suatu sumber air pada temperatur 50 oF. Kondisi rancangan menara ditentukan sebagai berikut :- Udara masuk temperatur dry bulb = 85 oF dan temp. wet bulb = 75 oF- Temperatur air keluar menara = 85 oF. - Udara yang dipakai adalah 1,5 kali harga minimumnya. Packing yang dipakai mempunyai harga Kya = 200 lb/jam cuft. Y. Laju cairan minimal = 2.000 lb/jam.ft2Laju udara minimal = 1.500 lb/jam.ft2.Tentukan :
1. Luas penampang dan tinggi menara yang dibutuhkan2. Kondisi udara keluar menara3. Perkirakan make up H2O yang diperlukan (lb/jam)4. Kapasitas fan (cuft/menit)5. Apabila hasil rancangan menara di atas setelah beroperasi diadakan
perubahan sbb: Udara masuk mempunyai tG = 85 oF dan tw = 80 oF, sedangkan perbandingan L/GS sama, hitunglah temperatur air keluar menara dengan kondisi yang baru ini.
Z
!1L
!2L2Lt
1Lt !SG
!2Y2Gt
!2H
2
1
Air panas
H2O
Udara masuk
Udara keluar
Make up
= 85 oF
M lb/jam
oFt 50
Q = 3.300.000 Btu/jam
= 120.000 lb/jam
= 110 oF
Air dingin
D
5.1! SG!
.minSG
1Gt = 85 oF
1Wt = 75 oF
!1Y = 0.0165!1H = 31.0
!SG
Condensor
LAJU ALIR CAIRAN : 2./000.2 ftjamlbL
jamlbL /000.120! 2
!
602000
000.120ft
L
LAL
LAJU ALIR UDARA :
2./500.1 ftjamlbGS jamlbGS /800.831
2!
56500.1
800.83ft
G
GA
S
SG
LUAS PENAMPANG YANG MEMENUHI SYARAT
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
80 90 100 110 120
Temp. cairan (oF)
En
tha
lpy
(Btu
/lb
ud
. ke
rin
g)
66.8
84.7
31
85
B
A
12!
!!1
!2 LL
S
L ttG
CLHH
(max)!(min) slopeGS
GRS OPERASI MENYINGGUNG KURVE
SETIMBANG
12
!1
!2
!
!
LLS
L
tt
HH
G
CL
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
80 90 100 110 120
Temp. cairan (oF)
En
tha
lpy
(Btu
/lb
ud
. ke
rin
g)
66.8
31
85
B
A
41.9
84.7!*H
!H
tL (oF)H’*
(kurve setimbang)H’
(garis operasi) 1/( H’*- H’)
859095100105110
41.948.255.764.074.284.7
31.038.345.352.559.566.8
0.09170.10110.09800.08850.06800.0558
Driving force (H’*- H’) dihitung pada interval tL (85 oF – 110 oF)
tOGtOG xNHZ
.)(
8.66
31!!*
!!2
!1
H
HHH
dHNtoG =
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1
0.11
0.12
20 30 40 50 60 70
H'
1/(
H*-
H')
LUASAN :
I = 0.700
II = 0.735
III = 0.630
IV = 0.405
V = 0.371 VI = 0.247
+3.08 (= NtoG)
.)(
8.66
31!!*
!!2
!1
H
HHH
dH=
III
III
IV
VVI
.!
aK
GH
Y
StOG = 1500 /200 = 7.5 ft
tOGtOG xNHZ = 7.5 x 3.08 = 23.1 ft
= 15.16 cuft/lb ud krg
INDUCED DRAFTUDARA KELUAR
MENARA
2Gt!2H
= 101 oF
= 66.8
VH
!SG
KAPASITAS FAN =
= 83.800 lb ud. krg/jam
= 1.270.400 cuft/jam
!SH xGV
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
80 90 100 110 120
Temp. cairan (oF)
En
tha
lpy
(Btu
/lb
ud
. ke
rin
g)
66.8
31
85
B
A
101
tG2
KONDISI UDARA KELUAR MENARA
tG2 = 101 oF (jenuh)
Y2 = Ys = 0.0453
H’2 = 66.8 Btu/lb ud. kering
tG1
METODE GRAFIS (Mickley)
!SG
!2Y
!2H
Air panas
H2O
Udara masuk
Udara keluar
Make up
M lb/jam
oFt 50
Q = 3.300.000 Btu/jam
Air dingin
1Gt = 85 oF
1Wt = 75 oF
!1Y = 0.0165!1H = 31.0
!SG
Condensor
= 0.0453
= 66.8
Q1 Q2
Q3
Q4
Neraca massa &
neraca panas
CT
NERACA MASSA H2O!2
!!1
! YGYGM SS
)0453.0()0165.0( !!SS GGM
(1) & (2)
NERACA PANAS
4321 QQQQ
!2
!!1
! 000.300.3)( HGHGtMC SSAL
)8.66(000.300.3)31()3250)(1( !!SS GGM
(2)M = 2694 lb/jam Gs = lb/jam
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
80 90 100 110 120
Temp. cairan (oF)
En
tha
lpy
(Btu
/lb
ud
. ke
rin
g)
66.8
31
85
B
A
KONDISI BARU
tG1 = 85 oFtW1 = 80 oF
tL2 = 110 oF
L/Gs sama
H1 = 36
tL2
Grs operasi sejajar
A’
B’36
87.4
tL1Grs operasi A’B’ di trial shg harga NtOG = 3.08
Garis operasi baru A’B’:
- Sejajar grs operasi AB - Titik A’ terletak pada 110 oF - Titik B’ terletak pada H = 36
tL1 = ?