Latihan Konversi Energi

Latihan soal-soal==MEKANIKA FLUIDA==

LATIHAN MENGHITUNG ALIRAN UAP DALAM PIPA

MENCARI KECEPATAN ALIRAN

Diketahui sistem pemanasan uap dengan tekanan inlet 100 psig dan debit 1.000 lb/jam. Tentukan ukuran pipa terkecil (schedule 40) yang harus dipilih yang menghasilkan aliran yang tenang

Referensi: Gambar 1. Steam Velocity Chart

Debit (flow rate, lb/hour) =

Tekanan (pressure, psig) =

Diameter pipa (pipe size, in) =

Kecepatan aliran (velocity, ft/minute) =


Diketahui sistem pemanasan uap dengan tekanan inlet 100 psig dan debit 1.000 lb/jam. Tentukan ukuran pipa terkecil (schedule 80) yang harus dipilih yang menghasilkan aliran yang tenang


Diameter pipa (sch 40, in) =

Faktor pengali =



Diketahui sistem pemanasan uap dengan tekanan outlet 25 psig dan debit 1.000 lb/jam. Tentukan ukuran pipa terkecil (schedule 40) yang harus dipilih yang menghasilkan aliran yang tenang


Debit (flow rate, lb/hour) =

Tekanan (pressure, psig) =




Diketahui sistem pemanasan uap dengan tekanan outlet 25 psig dan debit 1.000 lb/jam. Tentukan ukuran pipa terkecil (schedule 80) yang harus dipilih yang menghasilkan aliran yang tenang


Diameter pipa (sch 40, in) =

Faktor pengali =


MENCARI PRESSURE DROP

Berapa diameter pipa minimum (schedule 40) yang dapat digunakan jika pressure drop tidak melebihi 3 psi/100 ft. Debit di dalam saluran pipa sebesar 10.000 lb/h dan tekanan uap 60 psig.

Referensi: Gambar 2 & 3. Pressure Drop

Faktor koreksi tekanan =

Tekanan yang diizinkan (psig) =



MENCARI PRESSURE DROP

Berapa diameter pipa minimum (schedule 80) yang dapat digunakan jika pressure drop tidak melebihi 3 psi/100 ft. Debit di dalam saluran pipa sebesar 10.000 lb/h dan tekanan uap 60 psig.

Referensi: Gambar 2 & 3. Pressure Drop

Faktor koreksi tekanan =

Tekanan yang diizinkan (psig) =



MENCARI DIAMETER PIPA (SUPERHEATED STEAM)

Berapa diameter pipa minimum (schedule 40) yang dapat digunakan jika debit di dalam saluran pipa sebesar 34.000 lb/h, tekanan uap 300 psig dan temperatur uap 5000F.

Gambar 2. Superheated Steam Correction Factor

Tekanan (psig) =

Temperatur (0F) =

Faktor koreksi =

Debit (flow rate, lb/h) =

Debit ekivalen (lb/h) =

Specific volume (ft3/lb)

Luas penampang aliran (in2)

Diameter pipa minimum (in)

LATIHAN MENGHITUNG ALIRAN AIR DALAM PIPAPipe Flow Wizard

Air (200C) mengalir dalam sebuah pipa baja berdiameter 1 in (sch 40) sepanjang 30 m. Air itu dialirkan oleh sebuah pompa dengan debit 30 liter/menit dan beda ketinggian total 15 m. Berapa pressure drop yang terjadi dan berapa daya pompa yang dibutuhkan (jika efisiensi pompa 60%)?

Layout:Single panelPerhitungan:Find Pressure

Satuan (unit):MetricSatuan debit:Liter/menit

Material pipa (pipe material) -->

Diameter dalam (internal diameter) -->

Panjang pipa (length) -->

Perubahan ketinggian (elevation change) -->

Debit (flow) -->=

Kecepatan aliran dalam pipa:Daya hidrolik:

Jenis aliran:Daya pompa:

Pressure drop:

Rumus yang digunakan:

Pipe Flow Wizard

Air laut (200C) dipompa sejauh 100 m dengan beda ketinggian 5 m melalui sebuah pipa stainless steel berdiameter 3 in (sch 10S). Apabila pressure drop yang diizinkan sebesar 1 bar, berapa besar debit yang mengalir di dalam pipa ?

Layout:Single panelPerhitungan:Find Flow



Diameter dalam (internal diameter) -->



Pressure drop -->

Kecepatan aliran dalam pipa:Debit:

Jenis aliran:Daya hidrolik:

Daya pompa:


LATIHAN MENGHITUNG ALIRAN AIR DALAM PIPAPipe Flow Wizard

Bensin (gasoline, 200C) dialirkan dalam sebuah pipa sepanjang 50 m untuk mendapatkan debit 30 liter/menit pada beda ketinggian 3 m. Pressure drop dalam pemipaan sebesar 10 mbar/m dan pipa dipilih dari material stainless steel. Berapa diameter pipa yang seharusnya digunakan?

Layout:Single panelPerhitungan:Find Diameter





Pressure drop -->

Debit (flow) -->

Kecepatan aliran dalam pipa:Diameter pipa min:

Jenis aliran:

Pipe Flow Wizard

Oli SAE 30 (200C) mengalir dari stasiun penampung ke stasiun pengisian melalui pipa stainless steel berdiameter 2 in dengan beda ketinggian 5 m (fall). Estimasi pressure drop sebesar 1,5 bar dan debit yang diharapkan sebesar 30 liter/menit. Berapa panjang pipa yang dibutuhkan?

Layout:Single panelPerhitungan:Find Length



Diameter pipa -->


Pressure drop -->

Debit (flow) -->

Kecepatan aliran dalam pipa:Panjang pipa max:

Jenis aliran:

Latihan soal-soal==TERMODINAMIKA==

LATIHAN MEMBACA TABEL UAP JENUHBuka tabel uap jenuh (tabel temperatur)Carilah sifat-sifat air dalam kondisi jenuh pada temperatur 300C = _______ K

Tekanan jenuh =barMPa

Volume jenis cairan jenuh (vf) =Tuliskan satuannya

Volume jenis uap jenuh (vg) =Tuliskan satuannya

Entalpi cairan jenuh (hf) =Tuliskan satuannya

Entalpi uap jenuh (hg) =Tuliskan satuannya

Entropi cairan jenuh (sf) =Tuliskan satuannya

Entropi uap jenuh (sg) =Tuliskan satuannya

Buka tabel uap jenuh (tabel temperatur)Carilah sifat-sifat air dalam kondisi jenuh pada temperatur 1000C = _______ K








Buka tabel uap jenuh (tabel temperatur)Carilah sifat-sifat air dalam kondisi jenuh pada temperatur 2000C = _______ K








Kesimpulan:1. Jika tekanan meningkat, maka volume jenis cairan ...2. Jika tekanan meningkat, maka volume jenis uap ...3. Jika tekanan meningkat, maka entalpi cairan ...4. Jika tekanan meningkat, maka entalpi uap ...5. Jika tekanan meningkat, maka entropi cairan ...6. Jika tekanan meningkat, maka entropi uap ...

Buka tabel uap jenuh (tabel tekanan)Carilah sifat-sifat air dalam kondisi jenuh pada tekanan 0,1 bar = ______ MPa

Temperatur jenuh =0CK







Buka tabel uap jenuh (tabel tekanan)Carilah sifat-sifat air dalam kondisi jenuh pada tekanan 5 bar = ______ MPa








Buka tabel uap jenuh (tabel tekanan)Carilah sifat-sifat air dalam kondisi jenuh pada tekanan 100 bar = ______ MPa








Kesimpulan:1. Jika temperatur meningkat, maka volume jenis cairan ...2. Jika temperatur meningkat, maka volume jenis uap ...3. Jika temperatur meningkat, maka entalpi cairan ...4. Jika temperatur meningkat, maka entalpi uap ...5. Jika temperatur meningkat, maka entropi cairan ...6. Jika temperatur meningkat, maka entropi uap ...

LATIHAN MEMBACA TABEL UAP SUPERPANASBuka tabel uap SUPERPANASCarilah sifat-sifat UAP dalam kondisi SUPERPANAS pada tekanan 0,06 bar (_____MPa) dan temperatur 1000C (______K)


Volume jenis =Tuliskan satuannya

Entalpi =Tuliskan satuannya

Entropi =Tuliskan satuannya

Buka tabel uap SUPERPANASCarilah sifat-sifat UAP dalam kondisi SUPERPANAS pada tekanan 10 bar (_____MPa) dan temperatur 4000C (______K)















Gunakan SPIDOL MERAH untuk menggambar garis, dan SPIDOL BIRU untuk menggambar titik

Gunakan SPIDOL MERAH untuk menggambar garis, danSPIDOL BIRU untuk menggambar titik

MENGHITUNG SIFAT CAMPURANHitunglah Entalpi dan Entropi campuran pada tekanan 1 bar, dan kualitas uap = 0,8

Temperatur Jenuh =Tuliskan satuannya

Entalpi campuran (hc) =Tuliskan satuannya

Entropi campuran (sc) =Tuliskan satuannya


Hitunglah Entalpi dan Entropi campuran pada temperatur 1000C = _______ K, dan kualitas uap = 0,85




Hitunglah Entalpi dan Entropi campuran pada temperatur 2000C = _______ K, dan kualitas uap = 0,9




Gunakan perangkat lunak Kalkulasi Turbin

Tentukan temperatur dan tekanan uap masuk dan keluar turbin, jika daya turbin yang diinginkan 100 MW (misalkan steam flow 350 ton/jam, efisien isentropik turbin 90% dan kualitas uap minimum 85%)

INLET TURBINOUTLET TURBIN

Temperatur? Temperatur?400C

Tekanan?Tekanan?

Kualitas Uap?

Temperatur Jenuh?

Entalpi?Entalpi?

Entropi?Entropi?

Daya Turbin =Tuliskan satuannya

Laju Uap Spesifik =Tuliskan satuannya

Gunakan perangkat lunak Kalkulasi Turbin

Tentukan daya yang dihasilkan oleh turbin uap apabila diketahui data-data temperatur, tekanan, steam flow, dan efisiensi yang ada di lapangan (UBP....)

INLET TURBINOUTLET TURBIN

Temperatur? Temperatur?

Tekanan?Tekanan?

Temperatur Jenuh?

Entalpi?Entalpi?

Entropi?Entropi?

Daya Turbin =Tuliskan satuannya

Laju Uap Spesifik =Tuliskan satuannya

Latihan soal-soal==PERPINDAHAN PANAS==

LATIHAN MENGHITUNG HEAT LOSSReferensi: tabel 3, 4 dan 5

Uap air bertemperatur 1000C mengalir dalam sebuah pipa berdiameter 3 in.

PERTANYAANBESARNYASATUAN

Berapa heat loss jika pipa tidak di-isolasi?

Berapa tebal isolasi yang disarankan?

Berapa heat loss jika pipa diisolasi dengan tebal isolasi yang didapat dari soal nomor 2?

Berapa penghematan panas?

Referensi: tabel 3, 4 dan 5







Berapa penghematan panas dalam setahun (1 tahun = 8.760 jam)

Berapa penghematan biaya (jika ongkos listrik Rp 610/kWh)

Referensi: tabel 3, 4 dan 5








Berapa penghematan biaya (jika ongkos listrik Rp 610/kWh)

LATIHAN MENGHITUNG HEAT LOSS3Eplus


System Application:Pipe HorizontalCalculation Type:Heat Loss per Hour

Process Temperature:1000CNPS Size:?

Ambient Temperature:210CWind Speed:0 m/s

Base Metal -->Steel (pipa baja)

Insulation -->Calcium Silicate

Jacket Material -->0.04 Aluminum, new, bright

No.Tebal Isolasi (mm)Temperatur Permukaan (0C)Heat Loss (W/m)

1

2

3

4

5

3Eplus


System Application:Pipe HorizontalCalculation Type:Heat Loss per Hour






No.Tebal Isolasi (mm)Temperatur Permukaan (0C)Heat Loss (W/m)

1

2

3

4

5

3Eplus


System Application:Pipe HorizontalCalculation Type:Heat Loss per Year



Annual Operation -->8760 (jam/tahun)




No.Tebal Isolasi (mm)Temperatur Permukaan (0C)Heat Loss (WH/m)

1

2

3

4

5

3Eplus


System Application:Pipe HorizontalCalculation Type:Personnel Protection



Max. Surface Temperature -->?


Insulation -->850F Mineral Fiber PIPE





Berapa temperatur di permukaan isolasi?




Berapa penghematan biaya untuk panjang pipa 20 meter (jika ongkos listrik Rp 610/kWh)

3Eplus

Carilah tebal isolasi yang dibutuhkan jika temperatur permukaan yang diinginkan kurang dari 400C

System Application:Pipe HorizontalCalculation Type:Insulation Thickness Tabel

Ambient Temperature:210C

Max Surface Temp.:400CWind Speed:0 m/s


Insulation -->850F Mineral Fiber PIPE


Diameter Pipa (mm)Temperatur Operasi (0C)Tebal Isolasi yang Dibutuhkan (mm)

40100

200

400

80100

200

400

125100

200

400

250100

200

400

300100

200

400

400100

200

400

500100

200

400

Gunakan perangkat lunak Losses Permukaan Isolasi

Catat temperatur dinding isolasi, temperatur ambien, diameter isolasi dan panjang isolasi dari hasil kunjungan lapangan

Temperatur Dinding Isolasi:?Diameter Isolasi:?

Temperatur Ambien:?Panjang Isolasi:?

Koefisien Perpindahan Panas Konveksi (h)=Tuliskan satuannya

Luas perpindahan panas (A) =Tuliskan satuannya

Kehilangan Panas (Q) = Tuliskan satuannya

Kehilangan Panas dalam 1 tahun (misal: 1 tahun = 8760 jam) =Tuliskan satuannya

Kehilangan Uang dalam 1 tahun (misal: harga listrik Rp 1.200/kWh)=Tuliskan satuannya

Gunakan perangkat lunak Losses Permukaan Isolasi

Catat temperatur dinding isolasi, temperatur ambien, diameter isolasi dan panjang isolasi dari hasil kunjungan lapangan

Temperatur Dinding Isolasi:?Diameter Isolasi:?

Temperatur Ambien:?Panjang Isolasi:?

Koefisien Perpindahan Panas Konveksi (h)=Tuliskan satuannya

Luas perpindahan panas (A) =Tuliskan satuannya

Kehilangan Panas (Q) = Tuliskan satuannya

Kehilangan Panas dalam 1 tahun (misal: 1 tahun = 8760 jam) =Tuliskan satuannya

Kehilangan Uang dalam 1 tahun (misal: harga listrik Rp 1.200/kWh)=Tuliskan satuannya

Sebuah pipa uap berdiameter luar 12 cm (tebal 4 mm) diisolasi setebal 20 mm dengan lapisan glass wool. Jika permukaan dalam dan luar isolasi bertemperatur 800K dan 490K, maka berapa heat loss per satuan panjang pipa.


Berapa beda temperatur ?

Berapa tahanan termal 1?



Berapa tahanan termal total?

Berapa heat loss jika pipa tidak diisolasi?

Berapa heat loss jika pipa diisolasi?

54

Documents

Latihan Konversi Energi