tugas pap 3-pompa

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

Memasukkan data-data untuk menghitung Brake Horsepower

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

Memasukkan data-data untuk menghitung 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)


Flow (US Gal/Min)


Flow (US Gal/Min)

CV (gpm/psi

^1/2)



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


∆HEQ

Check Valve Head Loss ∆Hcheck

Total Static Head


v22/2g -

v12/2g


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)


Flow (US Gal/Min)


Flow (US Gal/Min)



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


∆HEQ

Check Valve Head Loss

∆Hcheck

Total Static Head


v22/2g -

v12/2g


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

Lampiran 1 Tabel Cameron

Lampiran 2 (Grafik nilai K fittings)

BUTTERFLY VALVE8" = 0.77 (merah)

REGULAR LANGED 90 ELBOW8" = 0.27 (biru)6" = 0.29 (merah)

FLANGED TEE6" = 0.60

tugas pap 3-pompa

Documents