Pemompaan Minyak Goreng dari Tangki Penampung ke Hopper Pengisian botol secara kontinyu

Ardha Eri Yuliana 21030112130069

M. Kurnia Tri Wardhana S 21030112140161 Ghillang Prasetya 21030112130108

Ignatius Ivan Hartono 21030112140047

Siti Munfarida 21030112130127

Yoyoh Rokayah 21030112140160

•Sistem Transportasi Fluida Cair

- Aliran Fluida- Spesifikasi Bahan•

Perencanaan Alat Operasi

Fluida

• Fluida dapat didefenisikan sebagai suatu zat yang terus menerus berubah bentuk apabila mengalami tegangan gesar fluida tidak mampu menahan tegangan geser tanpa berubah bentuk. (White, M.Frank, 1988). Umumnya makin besar laju deformasi fluida, maka tegangan geser fluida tersebut akan semakin besar pula.

• Viskositas atau kekentalan adalah ukuran untuk menyatakan hambatan atau kekentalan fluida terhadap deformasi. Semakin besar viskositas dari suatu fluida maka tegangan geser dari fluida tersebut akan semakin besar.

• Aliran Laminer

Bila partikel-partikel fluida bergerak pada lapisan-lapisan yang pararel di sepanjang aliran atau lintasanya sejajar.

Setiap molekulnya memiliki arah dan laju yang hampir sama dan lajunya kecil• Aliran Turbulen

Aliran dimana pergerakan dari partikel-partikel fluida sangat tidak menentu karena mengalami percampuran serta putaran partikel antar lapisan.

Setiap molekulnya memiliki arah dan laju yang berbeda dan lajunya relatif besar• Aliran transisi

Aliran transisi merupakan aliran peralihan dari aliran laminar ke aliran turbulen.

Pempipaan

• Pengangkutan fluida biasanya menggunakan pipa. Pipa ini berfungsi untuk memindahkan fluida dari tempat satu/tangki penampung ke tempat lain/ tangki lain. Pipa yang paling besar biasanya digunakan untuk transportasi minyak mentah, minyak hasil pengolahan/refinery, gas alam ataupun untuk angkutan air kebutuhan industri ataupun ke perumahan

• Perhitungan transportansi fluida didasarkan pada prinsip kesetimbangan massa dan kesetimbangan energi. Hal ini menunjukkan bahwa selama proses transportasi fluida tidak ada massa dan energi yang hilang.

Hambatan dalam proses transportasi fluida

• Hambatan karena gesekan pada pipa lurus• Hambatan karena kontraksi/penyemptan• Hambatan karena ekspansi/pengembangan• Hambatan karena sambungan/fittings

Minyak Goreng

• Minyak goreng adalah minyak yang berasal dari lemak tumbuhan atau hewan yang dimurnikan dan berbentuk cair dalam suhu kamar dan biasanya digunakan untuk menggoreng bahan makanan (Wikipedia, 2009).

Sifat Minyak Goreng

a. Sifat Fisik• Warna• Kelarutan, minyak tidak larut dalam air• Titik didih (boiling point), titik didih akan semakin

meningkat dengan bertambah panjangnya rantai karbon asam lemak tersebut.

• Titik lunak (softening point), dimaksudkan untuk identifikasi minyak tersebut

b. Sifat Kimia

Reaksi-reaksi yang terjadi diantaranya :• Hidrolisa• Oksidasi• Hidrogenasi• Esterifikasi

Penentuan Dimensi Tangki Penampung

Laju aliran minyak goreng (Q) = 250 lt/s

= 0,25 m3/s = 900 m3/jam

Densitas minyak goreng () = 0,92 gr/cm3 = 57,43 lbm/ft3

Laju alir massa () =

= 900 m3/jam . 920 kg/m3

= 828000 kg/jam

Volume minyak =

=

= 21600 m3

Volume tangki = Volume Minyak x factor koreksi keselamatan

= 21600 m3 x 1,2

= 25950 m3

Diameter dan tinggi tangki

Vt = 1,7017 Dt3

25950 = 1,7017 Dt3

Dt = 24,79 m

Ht = Hs + Hh

= (2 x Dt) + (1/4Dt)

= (2 x 24,79) + ( ¼ . 24,79)

= 55,78 m

Penentuan Daya pompaFitting :• Sharp Entrance• 2 Elbow 90• 2 Gate valve (fully open)• Pipa Lurus• 1 Sharp edge exit

Densitas minyak goreng () = 0,92 gr/cm3 = 57,43 lbm/ft3

Viskositas = 0,212 lbm/ft.s

Laju alir minyak goreng (Q) = 250 lt/s = 8,8286 ft3/s

Diopt = 3,9 . qf0,45.0,13

= 3,9 . (8,8286)0,45 . (57,43)0,13

= 17,595 in

Berdasarkan referensi dimensi pipa, di daoatkan nilai diameter nominal dengan sch 40 sebesar 20 in = 1,667 ft

A = 1,93 ft2

Laju alir volume (V) = Q/A

= 8,8286 (ft3/s)/1,93 (ft2)

= 4,574 ft/s

Bilangan Reynold (Re) =

=

= 2065,54

aliran yang terjadi adalah laminar.

Jenis pipa yang di gunakan adalah Commersial steel dengan

Didapatkan hasil

Dengan data bilangan reynold dan , di dapatkan nilai friction factor sebesar 0,032.

Panjang ekivalen pipa 20 in sch 40:

Sharp edge Entrance L = 62 ft

2 Elbow 90o (L/D = 30) L = 2 x 30 x 1,667 = 100,02

2 Gate valve (fully open) L = 2 x 13 x 1,667 = 43,342

Pipa Lurus L = 20

1 Sharp edge exit L = 62 ft

Venturi meter L = 2 . 102 k/D = 333,4 ft

= 620,762 ft

Total friction loss:

• Tinggi pemompaan. = 15 ft• Statistic head • Velocity head • Pressure head • •

Mengitung daya pompa

P = Ws . Q .

= 18,8743 . 8,8286 . 57,43

= 9556,03 hp

Dengan efisiensi pompa sebesar 80%, maka daya pompa yang dibutuhkan adalah

Pp = P/

= 9556,03/0,8

= 11945,038 hp

Pompa digerakkan oleh motor yang memiliki efisiensi sebesar 80%, sehingga daya motor yang diperlukan adalah

Pm = Pp/

= 11945,038/0,8

= 14931,297 hp

Pemilihan Pompa

• Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal dipilih dalam perancangan ini karena dapat memompa berbagai jenis cairan, baik newtonian maupun non-newtonian daan berbagai viskositas.

Bagian-Bagian Pompa Sentrifugal

Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal

• Gaya sentrifugal adalah gaya yang mengakibatkan sebuah objek terlempar keluar dalam gerak melingkar.

• Bagian pompa yang memutar flluida cair disebut impeller. Fluida cair mengalir melalui inlet pompa dan masuk kedalam titik pusat impeller.

• Selanjutnya impeller akan menggerakkan fluida tersebut dalam gerak melingkar, fluida cair akan didorong dari titik pusat menuju bagian terluar dari bibir impeller. Semakin cepat impeller berputar, akan semakin cepat fluida cair  bergerak.

• Pompa sentrifugal bekerja berdasarkan prinsip gaya sentrifugal yaitu bahwa benda yang bergerak secara melengkung akan mengalami gaya yang arahnya keluar dari titik pusat lintasan. Besarnya gaya sentrifugal yang timbul tergantung dari masa benda, kecepatan gerak benda, dan jari-jari lengkung lintasannya.