Top Banner
PERMODELAN PIPA DISTRIBUSI OKSIGEN PADA BASIC OXYGEN FURNACE
24

Fenomena transport

Jul 21, 2015

Download

Engineering

danar_galang
Welcome message from author
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
Page 1: Fenomena transport

PERMODELANPIPA DISTRIBUSI OKSIGEN PADA

BASIC OXYGEN FURNACE

Page 2: Fenomena transport

Kelompok IX

1. Abrar muharman (3334131932)

2. Adita yolanda S. (3334130321)

3. Didi yusuf (3334132155)

4. M. Danar G.p . (3334130800)

5. Ulya ariyanto (3334131461)

Page 3: Fenomena transport

1.1 PENGERTIAN

Basic oxygen furnace (BOF) adalah tungku pelebur

baja dengan gas oksigen sebagai bahan bakarnya.

Page 4: Fenomena transport
Page 5: Fenomena transport
Page 6: Fenomena transport
Page 7: Fenomena transport

1.5 REAKSI YANG TERJADI

Reaksi oksigen pada carbon :

[C] + {O2} → {CO2}

Terjadi reaksi bersamaan dalam berbagai fasa sebagai berikut :

1/2{O2} = [O][Fe] + 1/2{O2} = (FeO)[Si] + {O2} = (SiO2)[Mn] + 1/2{O2} = (MnO)2[P] + 5/2{O2} = (P2O5)[C] + 1/2{O2} = {CO}{CO} + 1/2{O2} = {CO2}

Reaksi diatas adalah reaksi yan terjadi didalam tungku oksigen. Maksud dari tanda [ ] adalah dalam larutan, ( ) adalah dalam slag dan {} adalah dalam gas.

Page 8: Fenomena transport

Pada temperatur diatas 1300 ºC.Terjadi reaksi

desulfurisasi karena peambahan zat kapur sebagai

berikut :

CaCO3 → CaO + CO2

CaO + SO2 + ½ O2 → CaCO4

Sedangkan reaksi dalam tungku oksigen adalah :

[FeS] + [CaO] → (CaS) + [FeO]

Page 9: Fenomena transport

1.6 PEMODELAN

.

a) Ilustrasi pengimputan besi cair.

b) Proses pemanasan menggunakan

oksigen.

Page 10: Fenomena transport

c) tabel kekasaran absolut (e) material.

Page 11: Fenomena transport

d) Tabel koefisien kerugian akibat sambungan siku.

Page 12: Fenomena transport

• Tabel koefisien kerugian akibat katup.

Page 13: Fenomena transport

e) koefisien kerugian pada sambungan pipa.

Setiap bentuk sambungan akan menghasilkan

koefisien sambungan yang berbeda pula.

Sambungan pipa dari penampang atau tangki (A1)

berukuran lebih besar dari pada penampang

setelahnya (A2) dengan koefisiennya dapat dilihat pada

gambar.

Page 14: Fenomena transport

f) Sistem pemodelan pemipaan.

Page 15: Fenomena transport

2.1 pembahasan

Tidak dipungkiri bahwa dalam suatu sistem pemipaan akan selalu dijumpai kerugian-kerugian sepanjang sistem tersebut.

berdasarkan permasalahan di atas kami akan membahas suatu permodelan untuk menghitung jumlah kerugian yang terjadi sepanjang sistem pemipaan pada basic oxygen furnace.

Page 16: Fenomena transport

2.1 pembahasan

apabila diketahui pipa terbuat daribesi tempa (wrought iron) denganpanjang titik A ke titik C adalah 5meter dan titik C sampai titik D adalah4 meter serta diameter dalam 20 cm.Pada sambungan tangki pipa (titik A)menggunkan model tepi tajam, dankatup (titik B) menggunakan jenisglobe bukaan penuh. sambunganyang terjadi adalah sambungan sikuberflensa 90º. Sistem tersebutdigunakan pada suhu 1200 ºC dengankecepatan fluida pada pipa adalah2,382 m/s dan Renumber nya 2050,47,maka kerugian distribusi aliran gasoksigen adalah sebagai berikut :

Page 17: Fenomena transport

Perhitungan friction factor (f) :

Dengan menggunakan persamaan Haaland’s, sebagai

keterikatannya bilangan reynolds dan kekasaran terhadap koefisien

gesekan, maka :

𝐟−𝟏/𝟐 = −𝟑, 𝟔 𝐥𝐨𝐠𝐞

𝟑,𝟕𝐃

𝟏,𝟏𝟏+

𝟔,𝟗

𝐑𝐞

𝐟−𝟏/𝟐 = −𝟑, 𝟔 𝐥𝐨𝐠𝟎,𝟎𝟒

𝟑,𝟕(𝟎,𝟐)

𝟏,𝟏𝟏+

𝟔,𝟗

𝟐𝟎𝟓𝟎,𝟒𝟕

𝐟−𝟏/𝟐 = −𝟑, 𝟔 𝐥𝐨𝐠 𝟎, 𝟎𝟑𝟗𝟐 + (𝟎, 𝟎𝟎𝟑𝟒)

𝐟−𝟏/𝟐 = −𝟑, 𝟔 𝐥𝐨𝐠 𝟎, 𝟎𝟒𝟑

𝐟 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟕7

Page 18: Fenomena transport

a) kerugian sambungan tangki ke pipa.

Maka dapat diketahui bahwa koefisien kerugiannya 0,5 maka kerugiannya :

Hm = K𝑽𝟐

𝟐

𝟐𝒈

Hm = 0,5 (𝟐,𝟑𝟖𝟐)𝟐

𝟐(𝟏𝟎)

Hm = 0.1418

Page 19: Fenomena transport

b) Kerugian samungan belok.

Didapatkan koefisien sambungan belok biasa

berflensa 90º yaitu 0,3. :

Hm = K𝑽𝟐

𝟐

𝟐𝒈

Hm = 0,3 (𝟐,𝟑𝟖𝟐)𝟐

𝟐(𝟏𝟎)

Hm = 0.0851

Page 20: Fenomena transport

c) Kerugian katup.

Hm = K𝑽𝟐

𝟐

𝟐𝒈

Hm = 10 (𝟐,𝟑𝟖𝟐)𝟐

𝟐(𝟏𝟎)

Hm = 2,8369

d) Kerugian karena faktor gesekan sepanjang pipa.

Maka kita dapat mencari kerugian karena faktor

gesekan :

Page 21: Fenomena transport

𝒉𝑳 = 𝒇𝑳

𝑫

𝑽𝟐

𝟐𝒈

𝐡𝐋 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟕𝟕𝟗

𝟎,𝟐

𝟐,𝟑𝟖𝟐

𝟐(𝟏𝟎)

𝒉𝑳 = 𝟎, 𝟎𝟗𝟖𝟑𝒎

Sehingga total kerugiannya adalah :

Ht = Hm1 + Hm2 + Hm3 + Hf

Ht = 0,1418 + 0,0851 + 2,8369 + 0, 0983

Ht = 3,1621 m

Page 22: Fenomena transport

Perhitungan matematis secara manual akan menunjukan

total kerugian sebesar 3, 1621 meter.

Perhitungan dengan menggunakan aplikasi

dilakukan menggunakan macro media flas 8

dengan menggunakan fungsi yang ada pada

aplikasi tersebut.

Page 23: Fenomena transport

1.3 KESIMPULANBerdasarkan permodelan pipa distribusi gas oksigenpada basic oxygen furnace maka dapat disimpulkan,apabila pipa dimodelkan dengan menggunakansambungan tangki ke pipa berbentuk siku sehinggakoefisien kerugian 0,5. Pipa dimodelkan denganmenggunakan katup globe bukaan penuh sehinggakoefisien kerugian adalah 10, dan sambungan belokpada pipa adalah sambungan siku berflensa 90º.Sehingga total minor losses adalah 3,0638 meter.Sementara mayor losses adalah 0,1529, diakbitkan olehjenis pipa wrought iron dengan koefisien kekasaran 0,04pada pipa sepanjang 14 meter dan diameter sebesar 20cm. Total kerugian atau head losses pada permodelan

Page 24: Fenomena transport