TANGKI PENYIMPAN METIL ESTER fungsi : penyimpanan ester metil selama 7 hari jenis : tangki silinder tegak dengan tutup atas con Data Perhitungan : temperatur = 40 oC takanan, P = 1 atm = laju alir massa , F = 3743.94 kg/jam = lama penyimpanan = 7 hari densitas,ρ = 885 kg/m3 = 1 Perhitungan Kapasitas Tangki volume liquid, VL = (F/ρ) x lama penyimpanan 710.714033898305 m3 volume tangki = volume liquid 27608.4947286362 ft3 4917.07291117011 bbl digunakan ` Kapasitas 5100 bbl height 18 ft diameter 45 ft courses 2. Perhitungan Dimensi Tangki Berdasarkan volume tangki dari App. E Brownell & Young, 195 kapasitas tangki = 5100 bbl diameter, ID = 45 ft tinggi, Hs = 18 ft courses = 3 3. Perhitungan Tebal Shell,ts Spesifikasi bahan konstruksi yang digunakan adalah jenis plate carbon ste tegangan diizinkan, f = 12650 jenis sambungan = double wel efisiensi sambungan, E = 0.8 faktor korosi, C = 0.125 dengan H : tinggi shell,ft ρ : densitas,lb/ft3 ID : diameter dalam shell,ft f : tegangan yang diizinkan,psi E : efisiensi sambungan t s = ρ ( H−1 ) .12. ID 2. f . E .144 + C
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
TANGKI PENYIMPAN METIL ESTER fungsi : penyimpanan ester metil selama 7 hari jenis : tangki silinder tegak dengan tutup atas conical dan tutup bawah flatData Perhitungan :temperatur = 40 oC = 313 Ktakanan, P = 1 atm = 14.7 psialaju alir massa , F = 3743.94 kg/jam = 8253.965 lb/jamlama penyimpanan = 7 hari 168 jamdensitas,ρ = 885 kg/m3 = 55.248674 lb/ft3
1 Perhitungan Kapasitas Tangkivolume liquid, VL = (F/ρ) x lama penyimpanan
digunakan `Kapasitas 5100 bblheight 18 ftdiameter 45 ftcourses (tabel hal 351, brownell and young, item1 )
2. Perhitungan Dimensi TangkiBerdasarkan volume tangki dari App. E Brownell & Young, 1959 diperolehkapasitas tangki = 5100 bbldiameter, ID = 45 ft = 13.716 mtinggi, Hs = 18 ft = 5.4864 mcourses = 3
3. Perhitungan Tebal Shell,tsSpesifikasi bahan konstruksi yang digunakan adalahjenis plate carbon steel SA-283 grade Ctegangan diizinkan, f = 12650 psijenis sambungan = double welded butt jointefisiensi sambungan, E = 0.8faktor korosi, C = 0.125
dengan H : tinggi shell,ft
ρ : densitas,lb/ft3ID : diameter dalam shell,ftf : tegangan yang diizinkan,psiE : efisiensi sambungan
t s=ρ ( H−1 ) . 12. ID
2 . f . E .144+C
C : faktor korosi,in
Courses 1, H = 18 ftt1 = 0.2990169459044 in digunakan = 0.3190169 in
8.1030304 mm
Courses 2, H = 12 ftt2 = 0.2375992002911 in digunakan = 0.2575992 in
6.5430197 mm
Courses 3, H = 6 ftt3 = 0.1761814546778 in digunakan = 0.3636815 in
9.2375089 mm
4. Perhitungan Tebal Head, thjenis head yang digunakan adalah conical th = ID/(430 sin θ)Untuk menentukan θ dapat di trial dengan th minimal = t shell. Nilai θ berkisar antara 9°<θ<37° sin θ = 0.2877550159477 θ = 16.723599736763 °
th = 0.3636814546778 in
tan θ = 0.3004634003717
tinggi head, OA = tan θ x (D/2) = 6.76042650836317 ft2.06057799974909 m
5.Tutup bawah tangkiTebal tutup bawah flat karena D > 20 ft maka flat bottom ketebalannya disamakan dengan courseshell paling bawah (t1) dan dilebihkan 10 cm dari diameter luar tangki th flat = 0.3190169459044 in
Tinggi total tangki H + th flat + OA24.787011253855 ft 7.55508103 m
Digunakan pipa standar 12 in dengan spesifikasi pipa geankoplisSchedule No. 40OD = 5.563 in = 0.1413002 mID = 5.047 in = 0.1281938 mA = 19.995684065 in2 = 0.50789038 m
Perhitungan luas perpindahan panas, AFluida panas, oF fluida dingin, oF selisih
248 temp. tinggi 40 208248 Temp. rendah 25 223
0 selisih 15 -15
215.412964918727 oF
UD = 50 btu/hr.ft^2.F1 kj= 0.948 btu
Dq/ Dt = 917.269 kj/h 869.571012
A = 0.0807352530827 ft^20.0075005504465 m^2
untuk koil pemanas digunakan pipa 2 inSpesifikasi pipa 2 in : IPS = 2 in SN = 40 ID = 2.067 in OD = 2.38 inFlow area per pipe 3.35 in^2Surface per line ft 0.622 ft^2/ft
Diambil diameter coil dalam tangki 20 ft panjang pipa = 0.1297994422551 ft
AsumsiLebih ekonomisTekanan atmosferShell yg digunakan tegak, karena paling ekonomis dan shell yang digunakan lebih tipisTorisperical untuk bahan yang mudah menguapbahan yang tidak mudah menguap menggunakan tutup atas conical dan tutup bawah flatVolume tangki over design sebesar 10% dari volume cairanTangki penyimpanan metanol menggunakan torispherical head, karena larutan metanol mudah menguapVolume tangki over design sebesar 10% dari volume cairan
(tabel hal 351, brownell and young, item1 )
semakin kebawah semakin tebal
E-1
D
Hs
HL = 17.36792937 ftPh = 959.5550727 lb/ft2
6.663350155 psia
P = 21.36335016
OD = ID+2ts = 540.72736291 in45.060613576 ft13.734475018 m
btu/hr
Shell yg digunakan tegak, karena paling ekonomis dan shell yang digunakan lebih tipisTorisperical untuk bahan yang mudah menguapbahan yang tidak mudah menguap menggunakan tutup atas conical dan tutup bawah flatVolume tangki over design sebesar 10% dari volume cairanTangki penyimpanan metanol menggunakan torispherical head, karena larutan metanol mudah menguapVolume tangki over design sebesar 10% dari volume cairan
TANGKI PENYIMPAN H202fungsi : penyimpanan H202 selama 7 hari jenis : tangki silinder tegak dengan tutup atas conical dan tutup bawah flatData Perhitungan :temperatur = 30 oC = 303takanan, P = 1 atm = 14.7laju alir massa , F = 413.25 kg/jam = 911.05921lama penyimpanan = 7 hari 168densitas,ρ = 1245 kg/m3 = 77.722711
1 Perhitungan Kapasitas Tangkivolume liquid, VL = (F/ρ) x lama penyimpanan
digunakan `Kapasitas 420 bblheight 30 ftdiameter 10 ftcourses 5
2. Perhitungan Dimensi TangkiBerdasarkan volume tangki dari App. E Brownell & Young, 1959 diperolehkapasitas tangki = 420 bbldiameter, ID = 10 ft = 3.048tinggi, Hs = 30 ft = 9.144courses = 1
3.Perhitungan diameter dan tinggi bejanaDik: P perancangan= P operasi + 10% P operasi
1.1 atm 16.17 psi
Dari walas diperoleh, L/D=3
Kapasitas bejana (V)=D= diameter dalam (ID ) bejanaL= Tinggi /panjang bejana
V=D= 17.214609697 ft
206.57531636 inL= 619.72594909 in
4.Penentuan Tebal shell (ts) Asumsi: Tangki yang akan dirancang memiliki jumlah course 1Persamaan yang digunakan untuk menghitung tebal shell yaitu persamaan brownell and young (pers 8) untuk internal pressure pada silinder horizontal sebagai berikut
1/4πD2L
(3π.D3 )/4
t=(P.r/f.E-0,6.P)+cP=tekanan perancangan 16.17 psiri= jari-jari dalam shell=R=D/2 103.28765818 inE=efisiensi pengelasan 0.85c=factor corosi 0.125 inf=stress yang diizinkan 12650 psi
ts= 0.28 in 5/16 in
P max=f.E.ts/ri+0,6 tsPmax= 29.1013565898147 psi
P max> P perancangan
5.Penentuan tebal headOutside diameter, OD=ID + 2 tsOD= 207.1353163648 indari tabel 5.7 dengan OD= 207,135 in dipilih 216
icr=13, r=170dari tabel 5.6 dengan ts=5/16 in diperoleh sf=1,25 in
Tebal head
th= 0.126331095315613 in 3/16 in
6.Penentuan tinggi headOA=th+b+sf
AB= 90.2876581823998 inBC= 157 inb= 41.558811980198 in
OA= 42.996311980198 in
7.Menentukan panjang totalT=L+2.OAT= 705.718573054794 in 1 in 0.0254
DataH2O2 : cair, berbahaya, beracun dan mudah menguappermukaan nya harus cukup luas
K Dari walas diperoleh, L/D=3psia volume tangki 10%+volume liquidlb/jam Asumsi: Tangki yang akan dirancang memiliki jumlah course 1jam P max> P perancanganlb/ft3 kirk othmer
ft3
volume tangki 10%+volume liquid
mm
Persamaan yang digunakan untuk menghitung tebal shell yaitu persamaan brownell and young (pers 8) untuk internal pressure pada silinder horizontal sebagai berikut
th=0.885×P . rc
fE−0.1 P+C
inftm
m
Asumsi: Tangki yang akan dirancang memiliki jumlah course 1
4970
Tangki H202
Densitasxi
H202H20
TANGKI PENYIMPAN Na2SO3 hasil absorber 2
fungsi : menyimpan metanol untuk persediaan selama 7 hari
jenis : tangki silinder tegak dengan tutup berbentuk torispherical
Data Perhitungan :
temperatur = 30 oC = 303
takanan, P = 1 atm = 14.7
laju alir massa, F = 23.7 kg/jam = 52.249494
lama penyimpanan = 7 hari = 168
densitas,ρ = 1770.799 kg/m3 = 110.54722842887
1 Perhitungan Kapasitas Tangki
volume liquid, VL = (F/ρ) x lama penyimpanan
2.2484765351686 m3 = 79.404206842222
faktor keamanan 10%, maka
volume tangki = volume liquid x 1.1
87.344627526444 ft3 26.62264247006
15.55607816246 bbl
Tangki penyimpan metanol dibuat 1 tangki,
Kapasitas 1 tangki metanol = 7.7780390812299 bbl
Digunakan tangki dengan kapasitas = 170 bbl
2. Perhitungan Dimensi Tangki
Berdasarkan volume tangki dari App. E Brownell & Young, 1959 diperoleh
kapasitas tangki = 170 bbl
diameter, ID = 10 ft = 3.048
tinggi, Hs = 12 ft = 3.6576
courses = asumsi 1
3. Perhitungan Tebal Shell,ts
Spesifikasi bahan konstruksi yang digunakan adalah
jenis plate carbon steels SA 283 grade C
tegangan diizinkan, f = 12650 psi
jenis sambungan = double welded butt joint
efisiensi sambungan, E = 0.8
faktor korosi, C = 0.125
dengan H : tinggi shell,ft
ρ : densitas,lb/ft3
ID : diameter dalam shell,ft
f : tegangan yang diizinkan,psi
E : efisiensi sambungan
t s=ρ ( H −1 ) . 12. ID
2 . f . E .144+C
C : faktor korosi,in
Courses 1, H = 12 ft
t1 = 0.17506667954206 in digunakan = 0.5625
14.2875
tinggi cairan (HL) = 0.25287963962491 ft
tekanan hidrostatik,
Ph = ρ x (g/gc) x HL
27.9551432866242 lb/ft2 = 0.1941329394904 psi
tekanan desain, P = 14.8941329394904 psi
4. Perhitungan Tebal Head, th
OD = ID + 2 ts = 30.28125 in digunakan OD standar
OD = 32 in
rc = 30 in
icr = 2 in
th = 0.16408077440399 in 0.013673397867 ft
digunakan tebal head, th = 0.19 in
tinggi tutup, OA = th + b + sf
a = ID/2 = 5 ft = 60
AB = a - icr = 30 in
BC = rc - icr = 28 in
AC = (BC^2 - AB^2)^0.5 = 10.770329614269
b = rc - AC = 19.229670385731 in
sf = 1.25 Table 5.6
OA = 20.67 in
1.72226419881092 ft 0.5249461277976 m
Tutup bawah tangki
Tebal tutup bawah flat karena D > 20 ft maka flat bottom ketebalannya disamakan dengan course
shell paling bawah (t1) dan dilebihkan 10 cm dari diameter luar tangki
th flat = 0.5625 in
Tinggi total tangki = Hs + th flat + OA13.7691391988109 ft = 4.1968336277976 m
TANGKI PENYIMPAN NaOHfungsi : penyimpanan NaOHselama 7 hari jenis : tangki silinder tegak dengan tutup atas conical dan tutup bawah flatData Perhitungan :temperatur = 30 oC = 303 Ktakanan, P = 1 atm = 14.7 psialaju alir massa , F = 2500.00 kg/jam = 5511.55 lb/jamlama penyimpanan = 7 hari 168 jamdensitas,ρ = 2100 kg/m3 =131.0985 lb/ft3
nozzle pengeluaran =
2 in (kern 1950)digunakan piapa 2 in dengan spesifikasi = sch numb 40OD = 2.38 inID = 2.067 in 0.17225
A= 3.353904
1 Perhitungan Kapasitas Tangkivolume NaOH padat, VS = (F/ρ) x lama penyimpanan
200 m3 7062.934 ft3
volume tangki = volume NaOH padat asumsi, fraksi ruang kosong adalah =7769.227 ft3 220 m31383.699 bbl
3. Perhitungan Tebal Shell,tsSpesifikasi bahan konstruksi yang digunakan adalahjenis plate carbon steel SA-285 grade Ctegangan diizinkan, f = 13700 psijenis sambungan = double welded butt jointefisiensi sambungan, E = 0.8faktor korosi, C = 0.125
tinggi solid =Vs = volume shell + vol buttom conical
7062.934 = 340.4515 Hs + 679.1977Hs = 18.75079485 ft
tekanan hidrostatik = Ph
2458.202 ft^217.07085 psi
tekanan operasi = PoPo = 1 atm
15.876 psi
ts = (P*r/(fE-0,6P))+C 0.295491 in7.505467 mm
tebal head = jenis tutup yang digunakan adalah flange saja (atas) dan conical head (bawah)tutup atas = OD = ID +2 ts
2.657981675 in67.51273454 mm
tutup bawah =sudut kemiringan = 30
0.15425145
Ph = ρ*g*/gc s Hs
cos α =
th = 0.137491106 indigunakan tebal plat 3/16 in (4,8 mm)
600.320040389
Hh = 3.332480315 ft
tinggi total hopper = Hs + Hh22.08328 ft
6.73 m
sudut kemiringan tutup bawah, ө =tan ө =
asumsi, fraksi ruang kosong adalah = 0.1
jenis tutup yang digunakan adalah flange saja (atas) dan conical head (bawah)
TANGKI PENYIMPAN MESfungsi : penyimpanan NaOHselama 4 hari jenis : tangki silinder tegak dengan tutup atas conical dan tutup bawah flatData Perhitungan :temperatur = 30 oC = 303 Ktakanan, P = 1 atm = 14.7 psialaju alir massa , F = 3988.22 kg/jam = 8792.5095764 lb/jamlama penyimpanan = 7 hari 168 jamdensitas,ρ = 100 kg/m3 = 6.2427880538 lb/ft3laju alir volumetric, mv= 39.8822 m3/jam 0.0110783889 m3/s
Nozzle pengeluaran peter and timmerhause, 2003
Di opt= 0.0870805369 m 3.4283607363 in
digunakan pipa standar geankoplissch no 40OD 2.375 in 0.19 ftID(d) 2.067 in 0.16536 ftA 3.353903865 in2 0.1298076 ft2
Perhitungan dimensi tangkiVolume padatan,Vp= mv x lama penyimpanan
6700.2096 m3
digunakan over disain 10% makaVolum tangki,Vs= 7370.23056 m3 40984.08 ft3Volum tangki,Vs= volum shell+volum head konikal(bottom)
Hs= DVolum head konikal (α=300 )= 0,0756 (ID3-d3)
Vs=(π/4)ID2Hs+0,0756( ID3-d3)
d
D
H
Di , opt=0.363mv0. 45 ρ0 .13
ID= 34 ft 408 inHs= 408 in 32.64 ft
Tebal shell,ts brownel and youngJenis plate= CS SA-285 grade CTegangan di izinkan,S 13750 psiJenis sambungan double welded but jointefisiensi sambungan,E 85 %Faktor korosi,C 0.125 in
brownel and young
ts= 0.3817755945 in digunakan tebal 7/16, 0,4375
tebal head = jenis tutup yang digunakan adalah flange saja (atas) dan conical head (bawah)tutup atas = OD = ID +2 ts
408.76355119 in 34.050003814 ft10382.5942 mm
tutup bawah =sudut kemiringan = 30
0.1542514499
th = 0.4215076149 in ((P.ID)/2cosα(f.E-0,6.P))+Cdigunakan tebal plat 7/16 in (11,1125 mm)
600.3200403894
Hh = 5.4486882395 ft
tinggi total hopper = Hs + Hh38.08868823951 ft
11.6094321754 m
cos α =
sudut kemiringan tutup bawah, ө =tan ө =
t=Pr i
fE−0,6 P+c
peter and timmerhause, 2003
1 in 0.08 ft
digunakan tebal 7/16, 0,4375
jenis tutup yang digunakan adalah flange saja (atas) dan conical head (bawah)
((P.ID)/2cosα(f.E-0,6.P))+C brownel and young
TANGKI PENYIMPAN MESfungsi : penyimpanan NaOHselama 7 hari jenis : tangki silinder tegak dengan tutup atas conical dan tutup bawah flatData Perhitungan :temperatur = 30 oC = 303 Ktakanan, P = 1 atm = 14.7 psialaju alir massa , F = 3768.00 kg/jam = 8307.00816 lb/jamlama penyimpanan = 7 hari 168 jamdensitas,ρ = 600 kg/m3 = 37.456728323 lb/ft3laju alir volumetric, mv= 6.28 m3/jam 0.0017444444 m3/s
Nozzle pengeluaran peter and timmerhause, 2003
Di opt= 0.047842 m 1.8835511424 in
digunakan pipa standar geankoplissch no 40 1 inOD 2.375 in 0.19 ftID(d) 2.067 in 0.16536 ftA 3.353904 in2 0.1298076 ft2
Perhitungan dimensi tangkiVolume padatan,Vp= mv x lama penyimpanan
1055.04 m3
digunakan over disain 10% makaVolum tangki,Vs= 1160.544 m3 40984.08 ft3Volum tangki,Vs= volum shell+volum head konikal(bottom)
Hs= DVolum head konikal (α=300 )= 0,0756 (ID3-d3)
Vs=(π/4)ID2Hs+0,0756( ID3-d3)
d
D
H
Di , opt=0. 363mv0. 45 ρ0 .13
ID= 34 ft 408 inHs= 408 in 32.64 ft
Tebal shell,ts brownel and youngJenis plate= CS SA-285 grade CTegangan di izinkan,S 13750 psiJenis sambungan single welded but jointefisiensi sambungan,E 85 %Faktor korosi,C 0.125 in
brownel and young
ts= 0.381776 in digunakan tebal 7/16, 0,4375
Tebal head,thtutup atas (head)OD=ID+2tsOD= 408.7636 in 1 in 0.08 ft
32.70108 ft
Tutup bawah, conical head
th= ((P.ID)/2cosα(f.E-0,6.P))+C brownel and young
0.421508 in 7/16 in
Tinggi head= 0.012802 ft1 ft 0.3048
Tinggi total hopper= 32.6528 ft9.952574 m
α=300
sudut kemiringan tutup bawah, θ=600
t=Pr i
fE−0,6 P+c
peter and timmerhause, 2003
0.08 ft
m
TANGKI PENYIMPAN MESfungsi : penyimpanan sulfur selama 7 hari jenis : tangki silinder tegak dengan tutup atas conical dan tutup bawah flatData Perhitungan :temperatur = 30 oC = 303 Ktakanan, P = 1 atm = 14.7 psialaju alir massa , F = 1086.13 kg/jam = 2394.5039206 lb/jamlama penyimpanan = 7 hari 168 jamdensitas,ρ = 999.91 kg/m3 = 62.422262029 lb/ft3laju alir volumetric, mv= 1.086228 m3/jam 0.0003017299 m3/s
Nozzle pengeluaran peter and timmerhause, 2003
Di opt= 0.023213 m 0.9138927604 in
digunakan pipa standar geankoplissch no 40 1 inOD 2.375 in 0.19 ftID(d) 2.067 in 0.16536 ftA 3.353904 in2 0.1298076 ft2
Perhitungan dimensi tangkiVolume padatan,Vp= mv x lama penyimpanan
182.4863 m3
digunakan over disain 10% makaVolum tangki,Vs= 200.7349 m3 7088.89 ft3Volum tangki,Vs= volum shell+volum head konikal(bottom)
Hs= DVolum head konikal (α=300 )= 0,0756 (ID3-d3)
Vs=(π/4)ID2Hs+0,0756( ID3-d3)
d
D
H
Di , opt=0. 363mv0. 45 ρ0 .13
ID= 20.1957 ft 242.34843426 inHs= 242.3484 in 19.387874741 ft
Tebal shell,ts brownel and youngJenis plate= CS SA-285 grade CTegangan di izinkan,S 13750 psiJenis sambungan single welded but jointefisiensi sambungan,E 85 %Faktor korosi,C 0.125 in
brownel and young
ts= 0.277522 in digunakan tebal 5/16, 0,3125
Tebal head,thtutup atas (head)OD=ID+2tsOD= 242.9035 in 1 in 0.08 ft
19.43228 ft
Tutup bawah, conical head
th= ((P.ID)/2cosα(f.E-0,6.P))+C brownel and young
0.301123 in 5/16 in
Tinggi head= 0.012802 ft1 ft 0.3048
Tinggi total hopper= 19.40068 ft5.913326 m
α=300
sudut kemiringan tutup bawah, θ=600
t=Pr i
fE−0,6 P+c
peter and timmerhause, 2003
0.08 ft
m
DRYERfungsi : penyimpanan sulfur selama 7 hari jenis : tangki silinder tegak dengan tutup atas conical dan tutup bawah flatData Perhitungan :temperatur = 30 oC = 303 Ktakanan, P = 1 atm = 14.7 psialaju alir massa , F = 1086.13 kg/jam = 2394.5039206 lb/jamlama penyimpanan = 7 hari 168 jamdensitas,ρ = 999.91 kg/m3 = 62.422262029 lb/ft3laju alir volumetric, mv= 1.086228 m3/jam 0.0003017299 m3/s
Nozzle pengeluaran peter and timmerhause, 2003
Di opt= 0.023213 m 0.9138927604 in
digunakan pipa standar geankoplissch no 40 1 inOD 2.375 in 0.19 ftID(d) 2.067 in 0.16536 ftA 3.353904 in2 0.1298076 ft2
Perhitungan dimensi tangkiVolume padatan,Vp= mv x lama penyimpanan
182.4863 m3
digunakan over disain 10% makaVolum tangki,Vs= 200.7349 m3 7088.89 ft3Volum tangki,Vs= volum shell+volum head konikal(bottom)
Hs= DVolum head konikal (α=300 )= 0,0756 (ID3-d3)
d
D
H
Di , opt=0. 363 mv0. 45 ρ0 .13
ID= 20.1957 ft 242.34843426 inHs= 242.3484 in 19.387874741 ft
Tebal shell,ts brownel and youngJenis plate= CS SA-285 grade CTegangan di izinkan,S 13750 psiJenis sambungan single welded but jointefisiensi sambungan,E 85 %Faktor korosi,C 0.125 in
brownel and young
ts= 0.277522 in digunakan tebal 5/16, 0,3125
Tebal head,thtutup atas (head)OD=ID+2tsOD= 242.9035 in 1 in 0.08 ft