Sheet1LAMPIRAN DPERHITUNGAN UTILITAS1.Kebutuhan air pendingina. Cooler WHB (E-201)=1,062.82kg/jamKebutuhan Air Pendingin (Kg/jam)b. Cooler (E-202)=1,986.45kg/jam10149Kode alatc. Cooler (E-209)=1,420.32kg/jamCooler (R-405)Total air pendingin=4,469.58kg/jam526.8Cooler (CO-705)Kehilangan selama sirkulasi 5 %Jumlah make-up water=5%x4,469.58=223.48kg/jamAir kembali ke tangki=Total air pendingin make up water=4,469.58-223.48=4,246.11kg/jam2.Kebutuhan Steam BoilerKode alatKebutuhan Steam Boiler(Kg/jam)a. Reaktor Gasifier(R-201)=736869.896kg/jamHeater (HE-701)9700b. Reaktor Fischer-Tropsch=2,286.630kg/jam. Heater (HE-702)528.8c. Reaktor ATR=11,792.73kg/jamHeater (HE-703)9700d. Heater (E-207)=17,871.51kg/jamHeater (HE-704)528.8Total steam=768,820.759kg/jamKehilangan selama sirkulasi 12%Jumlah make-up=12%x768,820.76kg/jam=92,258.49kg/jamSteam kembali ke tangki=Jumlah steam jumlah make-up=768,820.759-92,258.49=676,562.268kg/jam3. BoilerDirancang untuk memenuhi kebutuhan steam 120 oC dan tekanan 126.06 kpaHg=2693.4kj/kg=1157.9535683577Btu/lbHf=467.126kj/kg=200.8280309544Btu/lb=2226.274kj/kg=957.1255374033Btu/lbUntuk tekanan > 150 Psia digunakan boiler jenis fired tube boiler.Total kebutuhan steam=768,820.759kg/jam=768.8207594864m3/jam=18451.698227673m3/hariAsumsi selama steam mengalir dari boiler terjadi kehilangan panas,maka harus ditambahkan sebesar 10% kebutuhan steam.Kebutuhan steam=1.1x768,820.759m3/jam=845702.835435015kg/jam=1864453.385lb/jama.Menentukan kebutuhan bahan bakar boilerDaya yang diperlukan boiler untuk menghasilkan steam dihitung persamaan :mf = ms x (Hg-Hf) (Sauselein,1981)e x FDimana:mf=massa bahan bakar yang dibutuhkanms=massa steam yang dihasilkanHg=entalpi steam pada P dan T tertentuhf=entalpi liquide=efisiensi boiler (80%)F=nilai kalor bahan bakar (20224 Btu/lb = 160137,49 Btu/gal)Sg=0.99Sehingga,mf=1864453.38505674x(1157.954-200.828)80%x20224=110,296.92lb/jamb. Menentukan Horse Power Boilerkonversi panas menjadi daya adalah:BHP=110,296.92x(1157.954-200.828)970.3x34.5=3153.604Hp=4233.0255977827kWc. Menentukan Heating surface Boilerdipilih 1 Hp = 10 ft2sehingga untuk horse power boiler 3153 Hp, maka heating surface boiler :A=10x3153.604=31536.0407034809ft21d. Menentukan kapasitas BoilerQ=ms x ( Hg - Hf )1000=1864453.38505674x(1157.9535683577-200.8280309544)1000=1784515.94813578Btu/jam4. Cooling TowerSuhu air keluar=35oC=95oFSuhu air masuk=45oC=113oFJumlah air yang harus didinginkan:massa air=4,469.58kg/jamdensitas air=1000kg/m3Volume air=massadensitas=4,469.581000=4.470m3/jam=19.679gal/minMake up=0.9839418067Digunakan udara sebagai pendingin dengan relative humidity 70%.Dry bulb temperature (Tdb)=35oC, dari psychrometric chart Felderfig.8.4-1 hal 385 diperoleh :Twb=25.5oCHumidity=0.0189kg H2O / kg Dry airTemperatur udara keluar adalah38oC, dari psychrometric chart Felderfig.8.4-1 hal 385 diperoleh :Humidity=0.03kg H2O / kg Dry airMaka setiap udara kering membawa H2O sebanyak:Udara kering=0.03-0.0189=0.0111kg H2O / kg Dry aira.Kehilangan akibat penguapan (We)We = 0,00085 x Wc x (T2-T1)( Perry 7th .12-10 )Dengan, Wc : jumlah air yang didinginkan.Sehingga :We=0.00085x4,469.58x(45-35)=37.9914692375kg/jamUntuk kondisi :T air masuk=113oFT air keluar=95oFTwb=25.5oC=77.9oFDiperoleh kecepatan air=2gpm/ft2(fig.12-14, Perry 7th )Maka :Cooling tower area=Volume airKecepatan air=19.6792=9.8394180671ft2Jumlah cooling tower yang akan digunakan adalah 3 , maka tiap cooling towermemiliki luas area :Cooling tower per unit=9.83941806713=3.28ft2A=PxLDiambil, panjang tower = 2 x lebar tower, maka :3.28=2 LxL3.28=2L2L2=3.282L2=1.640L=1.281ftMaka panjang cooling tower adalahP=2 x Lebar cooling tower=2x1.281=2.561ftb. Menghitung kebutuhan air make-up Cooling towerWm=We + Wd + Wb(pers.12-9,Perry 7th )Wb=We(pers.12-12, Perry 7th )S-1Wd=0,002 We(pers.12-17, Perry 7th )Dimana:Wm:jumlah make-up waterWe:air yang hilang karena penguapanWd:air yang hilang di driftWb:air yang hilang untuk blowdownS:cycles of cooling tower (S =5)Sehingga diperoleh:Wb=37.99146923755-1=9.4978673094kg/jamWd=0.002x37.9914692375=0.076kg/jamWm=37.991+9.4978673094+0.076=47.565kg/jamc. Menentukan daya motor penggerak fan cooling towerDitentukan cooling tower dengan standar performance = 90%Maka daya untuk menggerakkan fan cooling tower :Fan horse power=0.044Hp/ ft2(fig.12-15,Perry 7th )Tenaga yang dibutuhkan=Luas area cooling towerx0.044Hp/ ft2=3.28x0.044=0.144HpEfisiensi fan diambil 75% , maka tenaga fan yaitu :Tenaga fan=0.1440.75=0.192Hp=19HpEfisiensi motor diambil 85%, maka tenaga motor yaitu :Tenaga motor=0.1920.85=0.226Hp=22Hp5. Total Kebutuhan Air keseluruhanb.Air prosesAir Pendingin=4,469.58kg/jamAir umpan boiler=768,820.76kg/jamTotal=773,290.34kg/jamc. Kebutuhan air sanitasi pada pabriki. Air untuk Karyawan kantorMenurut standar WHO kebutuhan air untuk tiap orang adalah120kg/hariJumlah karyawan=100orangJam kerja untuk tiap karyawan=8jamJumlah kebutuhan air=120x10024=500kg/jamii. Air untuk Laboratorium dan TamanDirencanakan kebutuhan air untuk laboratorium dan taman adalah sebesar 25 %dari kebutuhan karyawan, sehingga kebutuhan air untuklaboratorium dan tamanyaitu :Kebutuhan air=Jumlah kebutuhan air karyawanx25%=500x25%=125kg/jamiii.Airuntuk Pemadam Kebakaran dan Cadangan AirKebutuhan air untuk pemadam kebakaran dan air cadangan direncanakansebesar 120 % dari kebutuhan karyawan, maka :kebutuhan air untuk dll=Jumlah kebutuhan airx120%=500x120%=600kg/jamJadi total kebutuhan air untuk sanitasi yaitu :Total kebutuhan air sanitasi=500+125+600=1225kg/jamTotal kebutuhan air keseluruhanAir pendingin=4,469.58kg/jamAir umpan boiler=768,820.76kg/jamMake up air pendingin=47.565kg/jamSanitasi=1225kg/jamTotal=774,562.91kg/jam6. Unit Pengolahan Aira. Bak air penampungFungsi:Untuk menampung air dari PT air sebelum masuk pengolahan.Kebutuhan air=make up air pendingin + make up air boiler + sanitasi=47.6+768,820.8+1225=770,093.3kg/jamDensitas air=1000kg/m3Volume air=770,093.31000=770.0933248059m3/jamWaktu tinggal=10jamMaka volume air dalam bak penampung yaitu :Volume=770.09x10=7700.933m3Diambil faktor keamanan 20 % maka volume bak penampungVolume=1.2x7,700.93=9241.120m3Tangki Penyimpanan untuk Bak Air Penampung sebanyak 5 unit, maka bakper unit adalahVolume per unit=9241.1205=1848.224m3Menghitung dimensi bak penampungV=P x L x HDimana P = L dan nilai H adalah 5 m maka :LxLx5=1848.2245L2=1848.224L2=369.645L=19.226mmaka dimensi bak penampung adalahP=19.226mL=19.226mH=20mb. Tangki air sanitasiFungsi:Penampungan air untuk air sanitasi.Bentuk:Silinder vertikal + ellipsoidal headBahan:Carbon steelKecepatan Umpan Tangki (Fv)=1225kg/jamDensitas Umpan tangki ()=1000kg/m3Waktu Tinggal ( )=12jamKapasitas Tangki=Fv x =1225x12=14700kgVolume Cairan (VL)=14.7m3Di ambil over design 20 % , maka :Volume tangki=1,2 VL=1.2x14.700=17.640m3Dimensi tangki sanitasiVolume tangki=V tabung + V head= D2 H+ D3424Berdasarkan item 3 Brownell and young halaman 348 untuk tangki berbentuksilinder dengan perbandingan D : H= 10 : 16, makaVolume tangki= D2 (16/10 ) D+ D3424=16 D3+ D3402417.640=16x3.14xD3+3.14xD3402417.640=1.387D3D3=12.720D=2.334mmaka tinggi tangki :H=16D10=16x2.33410=3.735mDiperoleh diameter dan panjang tangki yaitu :D=2.334mH=3.735mc. Vessel penyaringFungsi:Menyaring kotoron - kotoran yang masih ada dalam airBentuk:Silinder vertikal + ellipsoidal headBahan:Carbon steelKecepatan Umpan Tangki (Fv)=770093kg/jamDensitas Umpan tangki ()=1000kg/m3Waktu Tinggal ( )=20menit=0.3333333333jamKapasitas Tangki=Fv x =770093.324805862x0=256697.774935287kgVolume Cairan (VL)=256.6977749353m3Di ambil over design 20 % , maka :Volume tangki=1,2 VL=1.2x256.698=308.037m3Dimensi tangki sanitasiVolume tangki=V tabung + V head= D2 H+ D3424Berdasarkan item 3 Brownell and young halaman 348 untuk tangki berbentuksilinder dengan perbandingan D : H= 10 : 16, makaVolume tangki= D2 (16/10 ) D+ D3424=16 D3+ D34024308.037=16x3.14xD3+3.14xD34024308.037=1.387D3D3=222.116D=6.056mmaka tinggi tangki :H=16D10=16x6.05610=9.690mDiperoleh diameter dan panjang tangki yaitu :D=6.056mH=9.690mPembagian zone bedKerikil besar=0.55mKerikil kecil=0.45mPasir=1mTinggi bed=2md. Tangki penampung air pendinginFungsi:Penampungan air untuk air pendingin.Bentuk:Silinder vertikal + ellipsoidal headBahan:Carbon steelKecepatan Umpan Tangki (Fv)=4470kg/jamDensitas Umpan tangki ()=1000kg/m3Waktu Tinggal ( )=24jamKapasitas Tangki=Fv x =4469.584616182x24=107270.030788367kgVolume Cairan (VL)=107.2700307884m3Di ambil over design 20 % , maka :Volume tangki=1,2 VL=1.2x107.270=128.724m3Tangki penyimpanan air pendingin digunakan 1tangki,adalah :Volume tiap tangki=128.7241=128.724m3Dimensi tangki sanitasiVolume tangki=V tabung + V head= D2 H+ D3424Berdasarkan item 3 Brownell and young halaman 348 untuk tangki berbentuksilinder dengan perbandingan D : H= 20 :16, makaVolume tangki= D2 (16/20) D+ D3424=16 D3+ D38024128.724=16x3.14xD3+3.14xD38024128.724=0.759D3D3=169.634D=5.536mmaka tinggi tangki :H=16D20=16x5.53620=4.429mDiperoleh diameter dan panjang tangki yaitu :D=5.536mH=4.429me. Tangki penampung air umpan boilerFungsi:Penampungan air untuk umpan boiler .Bentuk:Silinder vertikal + ellipsoidal headBahan:Carbon steelKecepatan Umpan Tangki (Fv)=768821kg/jamDensitas Umpan tangki ()=1000kg/m3Waktu Tinggal ( )=12jamKapasitas Tangki=Fv x =768820.759486377x12=9225849.11383652kgVolume Cairan (VL)=9225.8491138365m3Di ambil over design 20 % , maka :Volume tangki=1,2 VL=1.2x9225.849=11071.019m3Tangki penyimpanan air pendingin digunakan 5 tangki, sehingga volume 1 tangkiadalah :Volume tiap tangki=11071.0195=2214.204m3Dimensi tangki sanitasiVolume tangki=V tabung + V head= D2 H+ D3424Berdasarkan item 3 Brownell and young halaman 348 untuk tangki berbentuksilinder dengan perbandingan D : H= 20 :32, makaVolume tangki= D2 (32/20) D+ D3424=32 D3+ D380242214.204=32x3.14xD3+3.14xD380242214.204=1.387D3D3=1596.590D=11.688mmaka tinggi tangki :H=32D20=32x11.68820=18.700mDiperoleh diameter dan panjang tangki yaitu :D=11.688mH=18.700mf. Vessel penukar kationFungsi:Untuk mereduksi kation air umpan boilerBentuk:Silinder vertikal + ellipsoidal headBahan:Carbon steelKecepatan Umpan Tangki (Fv)=768868kg/jamDensitas Umpan tangki ()=1000kg/m3Laju alir massa air ( Q )=768.868m3/jam=3385.199gpmDari tabel perrys 19-7 diperoleh data :Type resin=Strong base cationKecepatan Minimum=1gal/min.ft2Kecepatan Maksimum=7gal/min.ft2Kecepatan dipilih=4gal/min.ft2Tinggi Bed Minimum=2ftKapasitas penggunaan=7.63 s/d 15.26 kg/ft3 CaCO3Luas tangki=QV=3385.1994=846.300ft2Maka, diameter tangki yaitu :A=1 D24D=32.834ft=10.008mTinggi tangki direncanakan=5xTinggi bed=5x5=25ft=7.620mVolume resin=1 D2 H4=1692.600ft3=47.931m3Volume vessel=AxH=846.300x25=21157.494ft3=599.135m3g. Vessel penukar anionFungsi:Untuk mereduksi anion air umpan boilerBentuk:Silinder vertikal + ellipsoidal headBahan:Carbon steelKecepatan Umpan Tangki (Fv)=768868kg/jamDensitas Umpan tangki ()=1000kg/m3Laju alir massa air ( Q )=768.868m3/jam=3385.199gpmDari tabel perrys 19-7 diperoleh data :Type resin=Strong base cationKecepatan Minimum=1gal/min.ft2Kecepatan Maksimum=7gal/min.ft2Kecepatan dipilih=4gal/min.ft2Tinggi Bed Minimum=2ftKapasitas penggunaan=7.63 s/d 15.26 kg/ft3 CaCO3Luas tangki=QV=3385.1994=846.300ft2Maka, diameter tangki yaitu :A=1 D24D=32.834ft=10.008mTinggi tangki direncanakan=5xTinggi bed=5x5=25ft=7.620mVolume resin=1 D2 H4=1692.600ft3=47.931m3Volume vessel=AxH=846.300x25=21157.494ft3=599.135m37. Unit Pengadaan ListrikSumber listrik adalah dari PLN dan sebagai cadangan digunakan generator yangyang dikelola sendiri. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas.a. Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitasi. Keperluan ProsesAlatHpJumlah HpP-01111P-02212P-03212P-04111P-0574174P-061461146P-07212P-08212P-09111C-0147147.102C-0219119.31Rotary Dry5531553Belt Con616Screw Con717Scrubber12111.57Crusser45145Screener20120Total939.982Kebutuhan listrik total untuk kebutuhan ini :Total=kebutuhan listrik pada utilitas + kebutuhan listrik pada proses=76+939.982=1015.982HpDiperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan sebesar 10%dari total kebutuhan .Kebutuhan listrik alat yang tidak terdiskripsikan=10%x1015.982=101.5982HpMaka kebutuhan listrik keseluruhan untuk alat yaitu :Total kebutuhan listrik alat=1015.982+101.5982=1117.5802Hp=832.597249kwgii. Listrik untuk peneranganUntuk menentukan besarnya tenaga Listrik yang dibutuhkan, dipakai standaryang terdapat dalam Fig. 13 Perry, edisi 3.Untuk menentukan besarnya tenagalistrik digunakan persamaan :L=axFU.DDimana :L:Lumen per outleta:Luas area, ft2F:Foot candle yang diperlukan (Tabel 13, Perry, ed 3)U:Koefisien utilitas (Tabel 16, Perry, ed 3 untuk White Bowl Lamp)D:Efisiensi lampu yang diharapkan (Tabel 16, Perry, ed 3)BangunanA (m2)FUDF/U.DA (ft2)LumenPos keamanan80200.420.7563.4920634921861.112854673.8285714286Parkir350100.490.7527.21088435373767.3685102513.428571429Masjid100200.550.7548.48484848481076.39152188.6545454545Kantin95200.510.7552.28758169931022.5714553467.7882352941Kantor840350.60.7577.77777777789041.6844703242.12Poliklinik90200.560.7547.619047619968.751946131.0428571428Ruang kontrol700400.560.7595.23809523817534.737717594Laboratorium300400.560.7595.23809523813229.173307540.285714286Koperasi80200.510.7552.2875816993861.112845025.5058823529Aula Serbaguna280100.560.7523.80952380953013.894871759.4Proses9000300.590.7567.796610169596875.196567809.49152542Utilitas2500100.590.7522.598870056526909.775608130.508474576Pengolahan limbah600100.590.7522.59887005656458.346145951.322033898Power plant250100.510.7526.14379084972690.977570352.3529411765Bengkel250400.510.75104.57516339872690.9775281409.411764706Gudang30050.510.7513.07189542483229.17342211.4117647059Pemadam200200.510.7552.28758169932152.782112563.764705882Tangki bahan baku450100.510.7526.14379084974843.7595126634.235294118Tangki produk400100.511.7511.20448179274305.56448241.6134453781Jalan dan taman80050.550.7512.12121212128611.128104377.309090909Area perluasan450050.570.7511.695906432748437.595566521.578947368Total Lumen10828339.0543655Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu flourescent40 Watt, dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 Watt mempunyailumen output = 1920 lumen/buah (Tabel. 18, Perry, ed 3).Jumlah lumen untuk penerangan dalam ruangan=2487807.21404125LumenJumlah lampu dalam ruangan=LumenLumen/buah=1295.7329239798buahPenerangan di bagian luar ruangan (jalan, taman, area perluasan) digunakan lampumerkuri 125 watt, dimana lumen output tiap lampunya 5800 lumen/buah .Jumlah lumen untuk jalan, taman, area perluasan=1772722.34879885lumenJumlah lampu untuk jalan, taman, area perluasan=305.642buahPenerangan di kawasan area proses digunakan lampu merkuri 80 watt, dimanalumen output tiap lampunya adalah 3300 lumen/buah.Jumlah lumen untuk area proses=6567809.49152542lumenJumlah lampu untuk area proses=1990.245buahTotal daya penerangan=51829.3169591928+38205.223034458+159219.62403698=249254.2Watt=249.254KWiii. Listrik untuk ACDiperkirakan menggunakan tenaga listrik=300000W=300kwiv. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasiDiperkirakan meggunakan tenaga listrik=200000W=200kWKebutuhan listrik total:Kebutuhan ListrikPower (kw)1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas832.5972492. Listrik untuk keperluan penerangan249.2543. Listrik untuk AC300g4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi200Total1581.851Asumsi : kapasitas generator yang digunakan adalah 80 % dari kapasitas totalsehingga generator yang disiapkan yaitu :Generator=1581.85180%=1977.314kWDipilih generator dengan daya 15000 kW, sehingga daya yang tersisa sebagaicadangan yaitu :Daya cadangan=2000-1977.314=22.686kWSpesifikasi generatorTipe=AC generator8. Unit Pembangkit Tenaga ListrikKapasitas=2000kWEfisiensi=80%Jumlah=2unitBahan bakar=fuel oilJenis bahan bakar=fuel oilHeating value (f)=19440Btu/lbSpc. Gravity (sg)=54.26lb/ft3Kapasitas generator=2000kW=6824308.18575767Btu/jamKebutuhan Bahan Bakar=Kapasitas generatorf x sg x =6824308.1857576719440x54.26x80%=8.087ft3/jam9. Unit pengadaan Bahan Bakar=0.229m3/jamGenerator yang digunakan adalah 2 unit maka total bahan bakar yang digunakanyaitu :Total bahan bakar=2x0.229m3/jam=0.458m3/jam1977.31426628839929.68
&RD-&P
