translate chap 18.1 & 18.2.docx

CHAPTER 18 PROCESS VESSEL

BAB 18

BEJANA PEMPROSESAN

Bejana dalam pengolahan kimia ada dua jenis: secara substansial tanpa internal dan dengan

internal. Fungsi utama bejana jenis pertama, disebut drum atau tangki, merupakan tempat yang

dapat digunakan untuk penyimpanan atau adanya lonjakan aliran proses yang membatasi atau

memperpanjang periode tampungan atau untuk melakukan proses pemisahan dengan

pengendapan. Ukurannya dirancang berdasarkan perhitungan atau dengan aturan praktis umum

yang berdasarkan pengalaman. Jenis kedua terdiri dari peralatan berbentuk shell seperti alat

pertukaran panas, reaktor, pencampur, fraksionator, dan peralatan lainnya yang dapat dirancang

dan dibuat secara meluas dengan bahan-bahan yang diperlukan. Dimensi utamanya dirancang

berdasarkan persyaratan proses yang dijelaskan dalam bab-bab lain, tetapi pertimbangan

ketahanan bejana yang memadai pada kondisi tekanan dan suhu operasi akan dijelaskan dalam

bab ini.

Perbedaan antara drum dan tangki terdapat pada ukuran dan bentuknya tidak meruncing.

Biasanya drum dan tangki merupakan bejana silinder dengan ujung mendatar atau melengkung,

tergantung pada tekanan, baik horizontal atau vertikal. Pada pabrik kontinu, drum memiliki

waktu tampung beberapa menit. Drum ditempatkan diantara peralatan utama untuk memasok

umpan atau mengumpulkan produk. Drum lonjakan merupakan peralatan yang berfungsi untuk

menyediakan stabilitas pengukuran dimana fluktuasi tidak terjadi di sepanjang rangkaian

peralatan, yang termasuk fluktuasi ini yaitu peralatan kontrol dengan sensitivitas normal.

Misalnya, drum refluks menyediakan pengaliran antara kondensor dan menaranya dan peralatan

aliran bawah; sebuah drum di depan kompresor akan memastikan peralatan bebas dari cairan

masuk dan terdapat satu drum di depan pemanas api akan melindungi tabung-tabung dari

kekeringan; drum selanjutnya akan merespon kelancaran lonjakan tekanan kompresor, dll.

Tangki merupakan bejana yang lebih besar, biasanya dengan waktu tampung selama beberapa

jam. Misalnya, tangki umpan masuk ke kolom distilasi batch dapat menampung pasokan satu

hari, dan tangki merupakan peralatan yang dapat memberikan tahanan beberapa jam untuk

melindungi penyimpanan utama dari kemungkinan kerusakan produk atau sebagai peluang untuk

perbaikan lokal dan perawatan tanpa mengganggu keseluruhan proses.


Tangki penyimpanan dianggap sebagai sumber yang membatasi persediaan di luar

proses, pada tempat tangki. Ukurannya diukur dalam kapasitas unit yang menghubungkan

transportasi peralatan: 34.500 gal mobil tangki, 8000 gal truk tangki, dll, biasanya sedikitnya 1,5

kali ukuran-ukuran ini. Variasi waktu dalam pemasukan bahan baku dan permintaan produk

mempengaruhi ukuran dan jumlah tangki penyimpanan.

Tangki penyimpanan cairan disediakan sejumlah tertentu ruang uap atau ruang kosong,

umumnya 15% di bawah 500 gal dan 10% di atas 500 gal. Umumnya untuk tangki tegak

penyimpanan cairan adalah:

a. Kurang dari 1000 gal, gunakan tangki vertikal dipasang pada kaki.

b. Antara 1000 dan 10.000 gal, gunakan tangki horizontal dipasang pada pondasi beton.

c. Di atas 10.000 gal, gunakan tangki vertikal yang dipasang pada pondasi beton.

Cairan dengan tekanan uap yang tinggi dan gas tercairkan disimpan dalam bejana

horizontal memanjang. Gas di bawah tekanan tinggi dapat disimpan dalam bejana horizontal

memanjang tapi sering dalam tangki bulat. Gas pada atau mendekati tekanan atmosfer disimpan

dalam gas holder dengan tutup mengambang dan ditutup dengan cairan di dalam dinding ganda

yang dibangun pada penahannya.

Gas tercairkan dipertahankan pada temperatur sub-atmosfer dengan pendinginan

eksternal atau autorefrigerasi dimana uap dikompresi, dikondensasi, didinginkan, dan

dikembalikan ke penyimpanan.

Cairan disimpan pada kondisi mendekati tekanan atmosfer merupakan pokok untuk

kerugian penguapan: karena tangki dingin pada malam hari, udara ditarik, maka penguapan

terjadi menjadi jenuh, dan uap campuran dikeluarkan sehingga tangki menghangat sepanjang

hari. Akibatnya cairan volatil seperti bensin mengalami banyak kerugian material dan juga

komposisinya berubah karena hilangnya konstituen spesifik yang lebih ringan.

Untuk meminimalkan efek tersebut, beberapa ketentuan dibuat, misalnya:

1. Tutup mengambang yaitu blok yang mengapung di permukaan cairan yang disimpan

dengan diameter sekitar kurang dari 1 kaki daritangki. Ruang annular diantara pelampung

dan shell dapat ditutup oleh salah satu dari beberapa metode yang tersedia.

2. Tutup yang mengembang memungkinkan ekspansi termal dari ruang uap. Ketentuan ini

diikuti dengan uap yang berubah dan ditutup dengan cairan dalam dinding ganda.


3. Sebuah tas tahan uap diperbolehkan untuk mengekspansikan uap dengan diameter jauh

lebih kecil dibandingkan dengan tangki penyimpanan. Ketentuan ini memiliki biaya

konstruksi lebih rendah dibandingkan dengan dua ketentuan lainnya.

Padatan tahan cuaca seperti batu bara atau belerang atau bijih tambang yang disimpan

dalam tumpukan yang dibongkar dari tempat dimana mereka diambil dan diangkut. Padatan

lainnya disimpan dalam gudang tertutup. Untuk waktu penyimpanan jangka pendek untuk

digunakan dalam proses, padatan disimpan dalam tempat sampah yang berpenampang persegi

panjang atau melingkar dengan dasar kerucut dan terhubung ke proses dengan pengangkutan.

Semua aspek desain peralatan tersebut dicakup oleh Reisner dan Rothe (1971), Stepanoff (1969),

dan Steve (2000).

18.1. TANGKI

Tangki cairan umumnya diletakkan secara horizontal dan separator gas-cair secara vertikal,

meskipun tangki refluks dengan gas sebagai produk atas umumnya secara horizontal.

Perbandingan (rasio) panjang terhadap diameter adalah sekitar 2,5-5,0, diameter yang lebih kecil

untuk tekanan yang lebih tinggi dan untuk settling cair-cair. Ketergantungannya kepada tekanan

secara kasar adalah sebagai berikut

P (Psig) 0-250 251-500 500+

L/D 3 4 5

Volume tangki berhubungan dengan laju alir yang melewatinya, tetapi ia juga tergantung pada

jenis pengendaliannya dan seberapa berbahayanya konsekuensi yang mungkin terjadi pada alat

jika aliran bawahnya beroperasi dalam kondisi kering. Biasanya, volumenya sering dinyatakan

dalam jumlah waktu (menit) aliran dalam basis setengah penuh. Untuk hampir semua unit, 5-10

min setengah penuh sudah memadai tetapi perlu diperhatikan beberapa pengecualian, yaitu :

1. Surge tangki pemanas umpan berapi yang mana ukurannya 10-30 min setengah penuh

2. Tangki pembuangan kompressor umpan cair yang mana dibuat cukup besar untuk

menahan 10-20 min aliran cairan, dengan volume minimumnya mencukupi 10 min laju alir gas.

Untuk unit yang lain membutuhkan pertimbangan yang lebih lengkap, seperti yang berikut.


18.2. TANGKI REFLUKS FRAKSINATOR

Umumnya orientasinya secara horizontal. Apabila sejumlah kecil dari fasa cair (misalnya, air di

dalam cairan organik yang tidak saling larut), diambil dan dialirkan ke bagian dasar pot tangki.

Diameter dari pot diukur berdasarkan kecepatan linear 0,5ft/sec, merupakan diameter minimum

untuk tangki 16 in. dia dalam 4-8 ft dia, dan 24 in. untuk ukuran besar. Ukuran minimum untuk

ruang uap adalah 20% dari tingkat tertinggi dari tangki berdiameter 10 in. (Sigales, 1975).

Cara untuk menentukan ukuran tangki refluks diusulkan oleh Watkins (1967)

berdasarkan kepada beberapa faktor seperti yang ditunjukan pada Tabel 18.1. Faktor F3

diaplikasikan untuk produk bersih bagian atas yang mengalir ke bawah, kemudian faktor

peralatan F1 dan faktor kerja F2 yang mana keduanya digabungkan dan diaplikasikan sebagai

berat aliran atas yang diukur, dan yang terakhir faktor F4 diaplikasikan, yang mana tergantung

pada jenis dan lokasi tingkat indikatornya. Jika L adalah laju alir refluks dan D adalah laju alir

produk atas (produk bersih), keduanya dalam satuan gpm, volume dari tangki (gal) dinyatakan

sebagai berikut

V d=2 F4 ( F1+F2 )( L+F3 D) gal, penuh

Misalnya, jika L=400gpm dan D=200gpm, pada kondisi rata-rata F1=1, F2=1,5, F3=3, F4=1,5, dan

V d=2(1,5)(1+1,5 )(400+3 (200))=7500 gal, penuh

atau, 6,25 min setengah penuh. Dengan yang terbaik, F1=0,5, F2=1, F3=2, F4=1, dan

V d=2(0,5+1)( 400+2(200 ))=2400 gal, penuh

atau 2,0 min setengah penuh. Ukuran yang diperoleh dengan cara ini adalah kurang tepat aliran

tujuan produk bersih adalah pemanas berapi atau kompresor; sehingga bilangan yang dinyatakan

pada Subtopik 18.1 dapat diaplikasikan.

Meskipun cara ini membutuhkan sejumlah faktor-faktor yang berhubungan, ia tidaklah

terlalu mendesak beberapa praktisioner utnuk terus mengukur tangki-tangki ini berdasarkan basis

5 min setengah penuh.


Tabel 18.1 Faktor-Faktor untuk Membuat Ukuran Refluks Akumulator

18.3. ALAT PEMISAH CAIR-CAIR

Bejana untuk pemisahan dua cairan bercampur biasanya dibuat horisontal dan beroperasi

penuh, meskipun beberapa tingkat rendah operasi ditangani dengan mudah dalam bejana vertikal

dengan aliran berlebihan tertahan untuk fasa yang lebih ringan. Mode terakhir ini juga digunakan

untuk aliran particular yang sangat besar pada tekanan atmosfer yang dekat, seperti dalam

mixer-settler persamaan pada Gambar 3.19. Dengan rasio L/D biasa tiga atau lebih, jarak

tempuh ke tetesan pemisahan fase lumayan pendek di bejana horisontal.

Sejak naik atau jatuhnya tetesan cair diganggu oleh aliran lateral cairan, diameter drum

harus dibuat cukup besar untuk meminimalkan efek samping tersebut. Aturan berdasarkan

bilangan Reynolds berdasarkan fase di mana gerakan tetes cairan terjadi dikemukakan oleh


Hooper dan Jacobs (1979). Bilangan Reynolds Dhup/, di mana Dh adalah diameter hidrolik

dan u adalah kecepatan linier dari fasa kontiniu.

Aturannya adalah adalah:

NRe Efek

Kurang dari 5000 sedikit masalah

5000-20,000 beberapa gangguan

20,000-50,000 masalah utama mungkin ada

Di atas 50.000 mengharapkan sedikit pemisahan

Efek pancaran dari nosel masuk juga dapat mengganggu fase pemisahan. Idealnya cairan

harus diperkenalkan secara seragam pada penampang, tetapi baffle pada nozzle bagian masuk

dapat mengurangi seperti gangguan yang cukup. Lebih rumit kecepatan difusi kadang-kadang

mungkin memberikan bermanfaat. Gambar 18.1 menunjukkan baffle yang berlubang lubang.

Jatuh atau naiknya tetesan dari satu cairan yang lain berhubungan erat oleh hukum Stokes

dimana,

u = gc (ρ 2 - ρ 1 ) d2/18 (18.2)

Dalam unit umum,

u = 9,97 (106) (ρ 2 - ρ 1 )d2 /, ft / min (18,3)

dimana ρ i adalah berat jenis, d adalah diameter droplet (ft), dan adalah viskositas fase

kontinu (cP).

Kunci yang penting adalah diameter droplet, yang mana banyak penelitian telah dibuat di

bawah berbagai kondisi. Dalam bejana berpengaduk, penelitian menunjukkan bahwa diameter

droplet minimum adalah di kisaran 500-5000 m. Dalam pipa aliran turbulen, Middleman

(1974) menemukan bahwa aliran droplets diameter sedikit lebih kecil dari 500 m. Oleh karena

itu, untuk desain pemisah nilai konservatif adalah 150pm, yang juga telah diambil sebagai

standar dalam API (Manual on Disposal of Refinery Wastes) (1969).

Dengan diameter

u = 2,415 (ρ 2 - ρ 1 )/ , ft / min. (18.4)

Yang fase tersebar salah satunya dapat diidentifikasi dengan faktor

¥ = QLQH

( LUHH UL ) r0,3 (18.5)


dengan pernyataan dari tabel ini (Selker dan Schleicher, 1965):

¥ Hasil

<0,3 fase cahaya selalu tersebar

0,3-0,5 fase cahaya mungkin tersebar

0.5-2.0 fase kemungkinan inversi, desain untuk kasus terburuk

2,0-3,3 fase berat mungkin tersebar

> 3,3 fase berat selalu tersebar

Hubungan ini digunakan dalam Contoh 18.1 dan dihasilkan desain diwakili Gambar 18,2.

Gambar 18. 1 Tangki untuk refluks menara distilasi dan untuk reciprocating kompresor

gelombang. (a) Tangki refluks dengan lubangt untuk akumulasi dan penghapusan fase berat.

Cairan utama adalah dihapus pada tingkat kontrol melalui pemutus vortex. Ketika lubang

buangan cukup besar, dapat mengakomodasi kontrol antarmuka untuk drainase otomatis, jika

katup pembuangan tangan set dan dipantau oleh operator. (b) Penyusunan drum gelombang

untuk menghilangkan respon frekuensi tinggi dari reciprocating kompresor.


PERPADUAN/PENGGABUNGAN

Tingkat pemisahan fase cair dapat ditingkatkan dengan memperpendek jalur melalui

mana tetesan perlu naik atau turun atau dengan meningkatkan diameternya. Kedua efek yang

dicapai dengan memaksa aliran antara pelat datar atau plat parallel berkerut atau melalui menara

packed atau melalui massa packed fibers. Bahan harus dibasahi oleh fase dispersi dan lebih

kasar. Baik tetesan akan menimpa pada permukaan dan akan tumbuh dengan pertambahan

tetesan lain. Pemisah dalam kasus tersebut akan terdiri dari penggabungan bagian dari bagian

yang terbuka di mana tetesan sekarang yang diperbesar bisa memisahkan secara bebas. Gambar

18.3 adalah pemisah dilengkapi dengan coalescer yang sangat cocok untuk penghilangan

kuantitas yang relatif kecil dari cairan yang terdispersi. Jenis Cartridge coalescers dijelaskan

oleh Redmon (1963). Pemisah dengan isian (packed) telah dipelajari oleh Davies, Jeffrys, dan

Azfal (1972) dan subjek ditinjau oleh Laddha dan Degaleesan (1983). Koalesensi juga dapat

diinduksi elektrik, proses yang digunakan secara luas untuk pengendapan air garam dari minyak

mentah. Subjek dibahas oleh Waterman (1965) dan secara rinci oleh Fronczak (1983).

METODE LAINYA

Dispersi yang sangat halus dapat dipisahkan secara efektif dengan tipe disk sentrifugal. Unit

komersial memiliki kapasitas 5-500 gpm dan mampu menghilangkan air dari hidrokarbon ke

batasan ppm. Sebuah pergerakan sentrifugal ringan dicapai dalam hydrocyclones. Bagian ini

telah dipelajari untuk pemisahan cair-cair dengan Sheng, Welker, dan Sliepcevich (1974), tetapi

efektivitasnya hanya ditemukan sederhana. Penggunaan hydrocyclones terutama untuk

pemulihan partikel padat dari cairan dijelaskan dalam buku Bradley (1965). Sebuah simposium

tentang koalesensi dari paper/karangan oleh Belk (1965), Jordan (1965), Landis (1965), dan

Waterman (1965).


18.4. PEMISAHAN GAS-CAIR

Tetesan cairan dikeluarkan dari fase gas dapat dilakukan dengan tiga kepala metode:

1. Pengendapan di bawah pengaruh gravitasi

2. Pengendapan di bawah tindakan sentrifugal.

3. Tubrukan dan peleburan pada permukaan padat diikuti oleh

penyelesaian

Metode yang tersedia untuk desain pemisah cairan yang sewenang-wenang dalam beberapa hal

tetapi dapat dibuat aman secara ekonomi. Gambar 18.4 menggambarkan beberapa metode ini.

UKURAN TETESAN

Periode waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan keluaran distribusi tetesan tergantung pada

ukuran dan kelengkapan yang diperlukan untuk penghabisan. Dalam kondisi sbagian besar

diameter droplet adalah sulit ditangkap. Sebuah pengamatan yang disebutkan oleh York (1983).

Garner et al. (1954) ditemukan 95% dari yang terbawa evaporator lebih kecil dari 18-25 μm.

Dari nozel semprot tetesan adalah 90 % lebih besar dari 20μm. Piringan semprot membuat

diameter tetesan dalam kisaran 100-1000 μm. Semprotan yang dihasilkan dari percikan dan

pickup dengan uap dari film cairan kental adalah sama besar dengan 5000 μm. Beberapa kabut

adalah sangat halus, namun; pada industri asam sulfat sebagian besar kurang dari

10 μm, dan di beberapa peralatan 50% berat kurang dari 1 μm (Duros dan Kennedy, 1978).

Semprotan keseluruhan dalam peralatan proses biasanya lebih besar dari 20 μm, sebagian besar

lebih besar dari 10 μm.

Jumlah entrainment telah dipelajari terutama di distilasi peralatan. Gambar 18.5

meringkas beberapa data ini, dan mereka diterapkan dalam Contoh 18.2. Persamaan 18.11

menggabungkan hasil data yang tidak langsung.

Sebuah keyakinan yang umum adalah bahwa 95% dari hasil dapat dihapus di pemisah

gravitasi secara ekonomi berukuran lebih dari 99% .

Contoh 18.1

Pemisahan Minyak dan Air

Cari dimensi drum untuk pemisahan minyak dan air pada

kondisi ini:


Minyak pada 180 cfh, sp gr = 0,90, viscositas = 10 cP.

Air pada 640 cfh, sp gr = 1,00, viscositas = 0,7 cP.

Ambil ukuran tetesan menjadi 150 μm (0,0005 ft) dan tertahan di

tangki berada dalam proporsi yang sama seperti dalam umpan. Geometri

penampang secara vertikal:

Diameter hidrolik cairan berat

Perbedaan disperse adalah


Oleh karena itu, minyak adalah fase terdispersi:

Kecepatan kenaikan:

Waktu kenaikan:

Kecepatan permukaan:

Jarak aliran:

Bersinggungan dengan panjang garis singgung dari drum akan sekitar 24 in lebih besar dari Lf

untuk mengakomodasi nozel inlet dan outlet dan sekat.

Jumlah bilangan Reynolds mengidentifikasi kualitas pemisahan, NRE <5000 menjadi baik.

Beberapa trial adalah:

Sebuah Tangki 5 x 9 ft memberikan hasil pemisahan yang sangat baik, 3 x 14 ft mungkin

dapat diterima. Sebuah sketsa dari drum yang diusulkan adalah pada Gambar 18.1.


LAJU PENGENDAPAN

Terminal atau kecepatan pengendapan maksimum tetesan kecil atau

partikel dalam gas diatur oleh salah satu persamaan Newton.

(18.6)

Dalam aliran laminar faktor gesekan menjadi fungsi sederhana dari Bilangan Reynolds,

(18.7)

Ketika substitusi ini dibuat, kecepatan jatuh menjadi

(18.2’)

Ini merupakan Hukum Stoke. Mengingat ketidakpastian dari ukuran droplet yang dikenal dari

hukum Stokes biasannya dianggap cukup deskriptif untuk menyelesaikan masalah. Misalnya,

memprediksi bahwa tetesan 100 pm air jatuh pada tingkat 1,0 ft / detik dalam atmosfer udara.

Dengan pendekatan lain persamaan Newton ditulis

(18.8)

dimana K koefisien tergantung pada sistem. Untuk 100 πm tetesan air di udara hanya dikutip,

koefisien menjadi


Gambar 18.2. Sebuah desain pemisah minyak-air untuk kondisi dari Contoh 18.1, menunjukkan

terutama diffuser pada nozzle inlet dan baffle di outlet (Hooper and Jacobs, 1979).

Gambar 18.3. Drum dengan coalescers untuk membantu dalam pemisahan sejumlah kecil

cairan. (a) Pemisahan cair-cair dengan drum dilengkapi dengan coalescer untuk menghilangkan

sejumlah kecil fasa terdispersi. Dalam system air-hidrokarbon, pot mungkin dirancang untuk 0,5


ft / seiz (Sisi dalam, Divisi Industri). (b) Sebuah pemisah minyak-air dengan coalescers plat

bergelombang (Elektrik Umum CQ. ).

K = 0,035, dan untuk ukuran lain baling-baling sebagai kuadrat dari

diameter.

DRUM KOSONG

Penampang dari drum pengendapan vertikal ditemukan dari tingkat uap dan kecepatan linier

diijinkan dengan persamaan

u = 0,14-√ (ρ/ρg-1), ft / detik, (18,9)

di mana koefisien Persamaan (18,8) telah dievaluasi untuk 200μm. Dimensi vertikal lebih

sewenang-wenang didirikan. Perampokan tersebut cair ditentukan seperti dalam bagian 18.2 dan

Tabel 18.1. untuk ruang uap, Watkins (1967) mengusulkan aturan diilustrasikan pada Gambar

18.6. Ketika panjang dihitung untuk rasio diameter yang keluar kurang dari 3, panjang

meningkat sewenang-wenang untuk membuat rasio 3, ketika rasio keluar lebih dari 5, drum

horizontal sebaiknya digunakan. Aturan untuk drum horizontal juga diperlihatkan pada Gambar

18.6. ruang uap dibuat minimal 20% dari volume drum yang sesuai hingga ketinggian minimum

ruang uap 25% dari diameter, tetapi dengan pembatasan lebih lanjut bahwa ini tidak pernah

dibuat kurang dari 12 in Ketika relatif besar Jumlah cairan harus diadakan di drum, mungkin

disarankan untuk memperbanyak sebagian kecil dari penampang terbuka untuk uap.

Diameter lagi dikiaskan dari tingkat olumetric dari uap dan kecepatan linier dari

Persamaan (18.9) karena tarik ke atas dari uap. Sebagian besar absen dalam drum horizontal,

namun, koefisien K sering dimunculkan dengan faktor 1,25 . contoh 18,3 berkaitan dengan

desain dari kedua jenis drum.

Evans (1980) mengusulkan suatu prosedur desain bertahap untuk ukuran kosong vertikal

dan horizontal uap-cair pemisah. Langkah-langkah yang diuraikan sebagai berikut:

Untuk drum vertikal:

Langkah pertama adalah untuk menghitung faktor pemisahan uap-cair

W1/wv = (ρv/ρ1) 0,5

dimana w1 = tingkat aliran cairan. Lb / detik

wv = laju aliran uap, lb / detik

ρv/ρ1 = uap dan kepadatan cair, masing-masing, Ib/ft3


Selanjutnya, masukkan angka 18,5 (b) untuk menemukan ky, faktor kecepatan desain.

Plot ini adalah untuk banjir 85% tetapi persentase banjir lainnya.

(uv)max = Kv [(ρv/ρ1)/ρv] di 0,5 ft/detik

Hitung kapal luas penampang minimum:

Amin = Q /(uv) max di ft2

Tentukan diameter pembuluh:

Dmin = (4Aminπ) 0,5

Sebagai pertimbangan praktis, mengatur diameter pembuluh dari Dmint ke 6 inci terbesar

berikutnya.

Untuk benar-benar merancang kapal, kecepatan minimum dan maksimum di nozzle inlet

diperoleh dengan menggunakan kriteria emprical:

(Umax) nosel = 100 (ρmix) 0,5 dalam ft/detik

(Umax) nosel = 60 (ρmix) 0,5 dalam f /detik

Sketsa kapal seperti dalam angka 18,7

Dari 18,1 memilih volume lonjakan yang sesuai fuul di kedua. Hitung volume kapal kembali

uired

V = Q1/(desain waktu untuk mengisi) di ft3

Dimana Q1 = laju aliran cairan dalam ft3/sec

Selanjutnya, menghitung ketinggian cair:

H1 = V(4/π D2)

Periksa geometri seperti itu (hl + hv) / D adalah antara 3 dan 5.

(Catatan: evans sugesssted bahwa untuk volume cairan kecil, mungkin perlu untuk menyediakan

lebih lonjakan cair sehingga L / D> 3 Namun, jika volume cairan gelombang lebih besar dari

yang mungkin dalam kapal memiliki dan L / D <. 5, drum horisontal harus digunakan).

Untuk desain gendang horizontal:

Untuk ukuran drum horisontal, prosedur berikut dianjurkan:

Hitung faktor pemisahan uap-cair dengan Persamaan. 18,10, seperti yang ditunjukkan

sebelumnya:

W1/wv = (ρv/ρ1) 0,5

Dalam kasus drum horisontal

KH = 1,25 Kv


Dimana

KH = horisontal uap kecepatan faktor

Kv = uap vertikal kecepatan faktor

Selanjutnya, menghitung kecepatan uap maksimum

Hitung luas uap aliran yang dibutuhkan oleh Pers. 18.12

(Uv)max = KH [(ρ1-ρv)/ρv] di 0,5 f /detik

Dari tabel 18,1 pilih waktu desain gelombang yang tepat dan menghitung volume cairan penuh.

Sisa dari prosedur sizing dilakukan dengan trial and error sebagai berikut:

Ketika kapal penuh

Amin = Q /(uv)max di ft2

Gambar 18.5a. entrainment dari nampan saringan dalam unit mol mol entrained / cair downflow

cair; LML adalah tingkat berat aliran cairan dan VMv adalah tingkat berat aliran uap. Korelasi

banjir adalah angka 13,32 (b). (Adil dan matthews, 1958).

Selanjutnya, menghitung panjang kapal:

(Sebanyak)min = Amin/ 0,2


Dmin= [4 (Sebanyak) min /π]0,5

Maka D = Dmint ke 6 terbesar berikutnya di

Jika 5 <L / D <3, maka mengubah ukuran terima.

Gambar 18.5 (b) adalah plot dari pemisah cairan uap.

UMPAN BEJANA SARINGAN KAWAT

Bejana saringan kawat halus menginduksi koalesensi tetesan menimpa ke yang lebih

besar, yang kemudian memisahkan dari fase gas. Kemasan menara berfungsi sama tetapi kurang

efektif dan lebih sulit untuk dipasang. Bantalan terbuat dari kawat logam atau helai plastik atau

fiber glass. Data ini berlaku untuk konstruksi baja stainless:

Tabel 18.2 Efisiensi Saringan Kawat Mesh sebagai Fungsi dari Nilai K

Karakteristik

Efisiensi

Efisiensi

(%)

Lbs/cuft Sqft/cuft Pressure Vacuum

Low 99,0 5-7 65 0,40

Standard 99,5 9 85 0,35

0,20-0,27

High 99,9 12 115 0,35

Very High 99,9 13-14 120 0,25


Karena kawat penghubung tidak distandarisasikan, tidak ada persamaan yang telah

dikembangkan untuk penurunan tekanan melewati mesh.

Ketebalan sebuah pad minimum 4 inci, biasanya tebalnya 6 inci dan sampai 12 inci

mungkin diperlukan untuk kabut halus.

Nilai K pada tabel sebelumnya adalah dengan standar dari ketinggian 10 inci Pengaruh

ketinggian h lainnya diberikan oleh persamaan

K = 0,021+ 0.0325h, 3 ≤ h≤12 , (18.21)

dengan nilai maksimum 0,40. Hubungan ini adalah untuk standar efisiensi bantalan. Nilai yang

lebih rendah dapat diharapkan dalam sistem air di mana tegangan permukaan telah dikurangi

surfaktan.

Ketika bantalan dipasang dalam posisi vertikal atau miring, praktek telah menunjukkan

bahwa nilai-nilai k harus sekitar 2/3 dari nilai untuk bantalan yang dipasang horizontal.

Contoh 18.2

Jumlahkan Kenaikan pada Dasar Korelasi Baki Saringan

Spilliter C3 memiliki kedalam 24 inci. Baki saringan memiliki jarak dan akan beroperasi tumpah

80%. Berikut data yang tersedia:

W1 = 259.100 lb/hr untuk cairan

Wv = 271.500 lb/hr untuk uap

ρ1= 29,3 lb/ft3

ρ1= 2,75 lb/ft3

pada gambar 18.5(a), faktor melimpah:

Flv = (LM1/VMv)(ρv/ρ1)0,5 = (W1/Wv)(ρv/ρ1)0,5

Dimana

LM1 = laju alir cairan

VMv = laju alir uap

Sehingga,

(W1/Wv)(ρv/ρ1)0,5 = (259.100/271.500)(2,75/29,3)0,5 = 0,292

Dari gambar 18.5 diperoleh 80% yang tumpah.

ψ = 0,008 mol cairan naik / mol cairan jatuh


karena W1/Wv = (259.100 / 271.500) = 0,954 mol cairan / mol uap, diasumsikan berat molekul

sama, umpan dinyatakan dengan menunjukkan alir uap adalah:

ψ = (0,008)(0,954) = 0,0076 mol cairan / mol laju uap

Pada laju tinggi tetesan cairan cenderung mengumpul dan tangki mungkin menjadi tumpah.

Beberapa data yang diperoleh adalah dikutip dari York (1983, hal. 194). Sebuah korelasi grafis

dikreditkan ke Fluor Co diwakili oleh Branan (1983, hal. 67) oleh persamaan

K = -0,0073 + 0,263

x1,294+0,573 0,04 ≤ x≤ 6,0 ,

Gambar 18.6 Bejana Dimensi Vertikal dan Horizontal

di mana x adalah fungsi dari laju alir massa dan densitas dari fase

x = (WL / WV)√ ρv /ρL (18.23)

Kinerja yang baik dapat diharapkan pada kecepatan 30-100% dari perhitungan dengan Ks

yang diberikan. Kecepatan tumpah berada pada 120-140% dari laju desain. Pada kecepatan

rendah tetesan melalui saringan tanpa penggabungan. Sebuah kecepatan desain populer adalah

sekitar 75% dari yang diperbolehkan. Beberapa data aktual dari efek berbahaya dari kecepatan


rendah diperoleh oleh Carpenter dan Othmer (1955); mereka menemukan, misalnya, bahwa 99%

dari 6 µm tetesan dipindahkan 6,8% ft / detik, tapi 99 % dari jam 8 µm pada kecepatan yang

lebih rendah dari 3,5 ft / detik.

Penurunan tekanan tangki biasanya kecil dan dapat diabaikan kecuali pada

tumpah; topik dibahas oleh York (1983).

Dalam bejana yang ada atau ketika ukuran bejana yang ditentukan diperlukan sejumlah

cairan terutama oleh jumlah yang diperlukan menyumbat cairan, dimensi tangki harus sesuai

dengan kecepatan superfisial yang diberikan oleh persamaan desain. Ini memerlukan tangki yang

lebih kecil dari bagian tersedia. Gambar 18.7 menunjukkan tipe pemasangan. Di sisi lain, ketika

ukuran tangki dihitung untuk menjadi lebih besar dari penampang tersedia dan ada kemungkinan

tetesan besar dari permukaan keluar tangki, tangki menetap hilir atau ruang tinggi di atas

saringan dapat disediakan.

Desain yang bagus adalah yang memiliki jarak 6-18 in., lebih banyak lebih baik,

menjelang tangki 12 inci. Di atas tangki. Lain rincian yang ditampilkan pada Gambar 18,8.

Sebuah desain yang diberikan dalam contoh18,4.

Jenis yang paling banyak digunakan peralatan terpisah dari aliran gas padat sarat adalah

pemisah siklon. Aliran gas memasuki bejana berbentuk silinder atau kerucut tangensial dengan

kecepatan tinggi. Aliran gas berputar beberapa kali, meninggalkan partikel terhadap bagian luar

bejana dan keluar melalui pipa yang terletak di pusat di bagian atas ruangan. Padatan akan ikut

keluar dari aliran gas ke bagian bawah bejana sebagai percepatan gravitasi melebihi percepatan

sentrifugal. Peralatan tersebut telah dipelajari secara luas, terutama untuk menghilangkan debu

dan denda katalis dalam sistem unggun terfluidisasi. literatur telah dikaji secara luas oleh

Rietema dan Verver (1961), Massa (1979), Zenz (1982), dan Pell dan Dunston

Contoh 18.3

Gas pada laju 3000 cfm dan cairan pada 25 cfm masuk kedalam drum yang akan dipindahkan.

hambatan cairan di dalam drum adalah 10 min. sifat air dan udara pada kondisi atmosfir yang

sama. cari ukuran tangki yang dibutuhkan untuk menghilangkan tetesan2 yang diameternya lebih

dasar dari 200 µm.

Drum vertikal dengan persamaan 18.9:

µ = 0,14 √ 62,40,075

−1 = 4,04 ft/sec.


D= √3000/60( π4)(¿ 4,04)¿ = 3,97 ft mendekati 4 ft.

Dari persamaan 18.6 uap lingkungan adalah minimum 5,5 ft. kedalaman cairan adalah:

Lliq =

250

( π4 )D2 = 19,9 ft untuk 10 mi hambatan

L = 19,9 +5,5 = 25,4 ft

L/D = 25,4/4 = 6,35

Jika diameter meningkat sampai 4,5 ft maka L=15,7 +5,5 =21,2 dan L/D = 4,71.

Horizontal Drum

Kecepatan uap adalah lebih besar dari 25 %.

µ =1,25 (4,04) = 5,05 ft/sec

coba beberapa bagian pecahan uap lintas :

h = kedalaman dari cairan

sesuai bejana horizontal antara 5 dan 5,5 ft dengan kedalaman cairan antara 58 dan 50% dari

diameter jatuh dalam kisaran ekonomi biasa.

Ada berbagai perangkat komersial dan buatan sendiri yang dapat menghapus entrainment lebih

atau kurang efektif seperti pada gambar 18.8. desain mereka didasarkan pada berikut

1. mengubah arah dan pelampiasan pada dinding drum

2. pelampiasan pada sebuah penyekat

3. tangential masuk dengan kecepatan tinggi dan perubahan arah

4. beberapa baffle dengan atau tanpa irigasi semprot

5. sebuah pipa deentrainer.

dicapai dengan desain yang tepat dari pemisah siklon. untuk aplikasi seperti drum KO di hisap

kompresor, bagaimanapun, cukup untuk menghapus tetesan hanya lebih besar dari 40-50 WIB.


Kapasitas dan efisiensi tergantung pada kecepatan inlet dan untuk desain Gambar 18,9 dengan

inlet rectangular yang lebar 014 (seperempat dari diameter kapal) dan yang tingginya 2-3 kali

lebarnya. Sebuah konsep kunci adalah diameter partikel kritis yang adalah salah satu yang akan

dihapus sampai sebatas 50%. yang sesuai % Penghapusan ukuran tetesan lain berkorelasi dengan

Gambar 18.11. itu persamaan untuk diameter partikel kritis adalah dimensi kapal. Studi Korelasi

telah dibuat terutama (Ddcnt = [(18,15) di mana D adalah diameter kapal dan V adalah linier

inlet kecepatan.

Gambar 18.7 a. vertikal drum b. horizontal drum


Untuk desain Gambar 18.10, ukuran alur masuknya dipilih berdasarkan kecepatan alur masuk

tertentu dan laju alir volumetrik tertentu; dimensi lainnya ditetapkan untuk memenihi standar.

Kecepatan yang tinggi cenderung untuk meluncurkan lapisan cairan dari dinding bejana dan

mengeluarkannya dari dasar. Cairan ini juga cenderung untuk merayap ke atas dinding dan

menurun keluar pipa dimana ia kemudian diambil oleh gas keluaran. Perbatasan yang

ditunjukkan pada Gambar 18.9 didesain untuk menghindari

Gambar 18.10 menghindari vorteks dari penggumpalan cairan.

Efisiensi sebesar 95 % untuk mengumpulkan 5um tetesan dapat diperoleh melalui desain

pemisah cylone yang tepat. Aplikasinya antara lain adalah tangki pembuangan pada bagian

penghisap kompresor, meskipun begitu, sudah mencukupi untuk hanya memisahkan tetesan-

tetesan yang lebih besar dari 40-50 um.

kapasitas dan effisiensi tergantung pada kecepatan alur masuk dan dimensi dari bejana. studi

korelasi telah dibuat untuk membuat desain Gambar 18.9 dengan alur masuk persegi empat yang

lebarnya D/4 (seperempat diameter bejana) dan tingginya sekitar 2-3 kali lebih besar dari

lebarnya. Kunci konsep ini adalah diameter kritis partikel yang mana ia akan dibuang hingga

hampir 50%.


Persentase pengeluaran untuk ukuran tetesan lainnya disesuaikan dengan GAmbar 18.11.

Persamaan untuk diamter kritis partikel adalah

dimana D adlah diameter bejana dan V adalah kecepatan linear alur masuk. kuantitas Nt adalah

jumlah putaran yang dibuat oleh gas didalam bejana. Korelasi secara grafis diberikan oleh Zenz

(1982) dapat dinyatakan melalui persamaan

dengan V dalam ft/det. Tinggi bukaan sama dengan 2,5 kali lebarnya, laju volumetriknya adalah

Contoh 18.4

tangki keluaran drum dengan Wire Mesh Deentrainer Untuk kondisi aliran Contoh 18,2

merancang drum dengan efisiensi stainless steel pad kawat standar mesh. Untuk kondisi ini, k =

0,35, sehingga u = 0.35q62.410.075 - 1 = 10,09 ft / detik,

Dengan 2 in cincin dukungan pad akan memiliki diameter 34 in. Ukuran drum diatur terutama

oleh perampokan cair yang diperlukan dari 250 Cuft. Berdasarkan Gambar 18,7, tinggi kapal di

atas tingkat cair 4 ft Seperti pada Contoh 18.2, ambil diameter menjadi 4,5 ft

Rasio ini dapat diterima. Untuk memeriksanya, gunakan Pers. (18.11) dan (18.12):

18.6. TEKNIK DESAIN BEJANA PROSES


Proses desain bejana menetapkan tekanan dan tingkatan suhu, panjang dan diameter shell,

ukuran dan lokasi dari nozel dan lubang lainnya, semua internal, dan mungkin bahan konstruksi

dan korosi. Informasi ini harus dicampurkan dengan banyak rincian mekanik sebelum pabrik

dapat dilanjutkan, khususnya tebal dinding.

Tangki penyimpanan yang besar disangga pada panel beton di lapangan. Bejana - bejana

lain disangga di tanah dengan berbagai cara, seperti pada gambar 18.13, 18.12.

Untuk alasan keamanan, desain dan pembuatan bejana bertekanan tergantung pada standar

hukum dan asuransi. Kode ASME berlaku untuk bejana lebih besar dari 6 inci diameter operasi

di atas 15 psig. Bagian VIII Divisi 1 berlaku untuk tekanan di bawah 3000 psig dan yang paling

sering digunakan untuk memproses kerja. Di atas 3000 psig pembatasan lebih lanjut dikenakan.

Divisi 2 tidak membatasi tekanan namun memiliki pembatasan lainnya. Beberapa rincian banyak

dicakup oleh Divisi 1 ditunjukkan dengan referensi untuk bagian kode pada angka 18.14.

DESAIN TEKANAN DAN TEMPERATUR

Untuk memungkinkan kemungkinan lonjakan operasi yang terjadi, adalah kebiasaan

untukmeningkatkan tekanan operasi maksimum sebesar 10% atau 10 - 25 psi, mana yang lebih

besar. Tekanan operasi maksimum pada gilirannya dapat diambil 25 psig lebih besar

dari normal. Tekanan desain bejana yang beroperasi pada 0 - 10 psi dan600-1000 °F

adalah 40 psi. Sistem vakum dirancang selama 15 psi dan vakum penuh.Antara -20 dan 650°F,

50° F ditambahkan pada temperatur operasi, tapi margin yang lebih tinggi untuk

keselamatan mungkin dianjurkan dalam situasi kritis. Ketika suhu nol memiliki efek buruk pada

bahan konstruksi, suhu kerja berkurang secara tepat bagi keselamatan.

Tegangan tarik yang diijinkan berada di keempat kekuatan tarik utama dari bahan

konstruksi. Nilai pada temperatur yang berbeda diberikan dalam Tabel 18.5 untuk

beberapa baja yang shell dan kepala dibuat. Efisiensi sambungan las bervariasi dari 100%

untuk Sambungan tumpul las tunggal tanpa strip dukungan dan tanpa grafikradio. Kode ini

memiliki rincian.


Gambar 18.13 . Metode pendukung bejana. (a) Saddle pendukung untuk bejana horizontal,

biasanya dari beton. (b) Bracket atau lug pendukung bertumpu pada kaki, baik untuk bejana

vartikal atau horizontal. (c) Bracket atau lug mendukung bertumpu pada struktur baja, baik untuk

bejana vertikal atau horisontal. (d) penyangga pendukung langsung untuk menara dan bejana

tinggi lainnya;bantalan plat di baut ke pondasi. (e) penyangga layang untuk menara dan bejana

tinggi, digunakan ketika jumlah baut yang diperlukan sedemikian rupa sehingga jarak yang

diinginkan menjadi kurang dari 2 ft.

SELIMUT DAN BAGIAN KEPALA

Meskipun bejana bola memiliki aplikasi proses yang terbatas,mayoritas bejana tekan yang dibuat

dengan shell silinder. Bagian bagian kepala mungkin datar jika sesuai dengan penompangnya,

tetapi sebaiknya ada beberapa bentuk yang melengkung. bentuk umumnya digambarkan pada

Gambar 18.16. Rumus untuk tebal dinding dalam Tabel 18.4. Data lain yang berkaitan dengan

bagian kepala dan krat ditemukan pada Tabel 18.6. Termasuk di sini volume penuh V0 dan


permukaan S serta fraksi V/V0 sesuai dengan kedalaman pecahan Volume H/D dalam wadah

horisontal. Gambar 18.15 grafik hubungan terakhir untuk bagian kepala ellipsoid dan dished

dirumuskan V/V0 tidak persis, tetapi berada dalam 2% dari seluruh rangkaian.

Azbel dan Cheremisinoff (1982) juga menyajikan rumus untuk

desain dinding, dasar bejana, kepala, dan bagian lainnya.

RUMUS UNTUK PERHINTUNGAN KEKUATAN

Kode ASME menyediakan rumus yang berhubungan dengan ketebalan dinding hingga diameter,

tekanan, tekanan yang diperbolehkan, dan efisiensi sambungan. Karena secara teori hanya untuk

lapisan dindinh yang tipis,terdapat beberapa pelarangan pada penggunaannya. Tabel 18.4

menjabarkan hubungan untuk kulit tabung dan bola dan untuk semua tapi yang terakhir dari

kepala pada gambar 18.16. Untuk beberapa bagian yang tidak biasa tidak ada metode yang

mudah untuk desain nya; pengalaman dan percobaan satu-satunya cara medesain nya.

Rumus dinyatakan untuk dimensi dalam. Walaupun jarang diperlukan, rumus untuk

dimensi luar,katakana D0 , mungkin didapatkan dari substitusi dari D0 – 2t untuk D. Untuk 2:1

tutup elips,untuk memudahkannya,

Contoh 18.5 adalah permodelan perhitungan untuk spesifikasi dimensi dan berat bejana.

Hal ini dijelaskan bahwa tekanan bejana dengan perbandingan L/D yang besar lebih ringan dan

kemungkinan lebih murah. Kekurangannya mungkin pada lahan yang dibutuhkan oleh

konstruksi lebih ramping dan lebih lama.

Sebagai tambahan untuk selimut dan bagian kepala,ditambah berat bejana termasuk

nozzle,segala bagian dalam yang dibutuhkan, dan struktur pendukung seperti tiang bejana yang

horizontal dan bagian bawah yang vertikal. Nozel dan bagian yang lain adalah standar untuk

tekanan yang berbeda-beda, dimensinya, dan berat di suatu tabel. Perhitungan untuk jenis ini

mungkin 10-20% untuk bejana.


Gambar 18.14 Referensi untuk bagian-bagian yang tercakup dalam Kode ASME untuk Boiler

dan Bejana

Bertekanan tidak dipanaskan, Bagian VIII, 1989.

TABEL 18.4. Rumus Untuk Desain Bejana dibawah Tekanan Dalam


Lembaran spesifik dengan mekanik (Appendiks B) memberikan informasi yang

dibutuhkan bahan pada kondisiuntuk spesifik umum pada kode bejana. Tidak semua data ada.


Contoh 18.5

Dimensi dan berat dari drum bertekanan yang horizontal

Sebuah drum yang diopersikan pada 500oF dan 350 psig dan untuk memegang 500 gal pada

kedalaman H/D =0,8. Bagian atas dari torospherical dished yang akan digunakan. Bahan adalah

SA285A. Hitunglah muatan L/D=3 dan 5. Rumus ada di tabel 18.5:

Vtank = 5000/7.48=668.4 cuft

Dua bagian atas, dengan kapasitas H/D=0.8,

Vh=V0(V/V0)=

Tulis semuanya ya…..

Bejana yang lengkap akan memasukkan berat dari nozzle, sebuah bagian lain yang

memperkuat antara permukaan, yang mana total nya 10-20%. Membantu bobot ini dinyatakan

dalam produksi yang ditulis di sebuah catalog. Ringkasan spesifikasi yang selalu di Provinsi


insinyur proses, mungkin tergantung pada tahap desain dan pada siapa elsein organisasi tersedia

untuk melakukan pekerjaan

18.7. BINS AND HOPPERS

Jenis peralatan ini biasa digunakan untuk menyimpan umpan dan dalam beberapa kasus untuk

memproses lumpur padatan. Rancangan sistem corong yang ekonomis adalah tergantung pada

sifat fisika, kimia dan sifat aliran bahan yang disimpan. Hal yang penting untuk menyediakan

tempat sampah, corong dan desain pengumpan untuk meningkatkan aliran material dari corong

dan untuk meminimalkan potensi masalah. Dua jenis masalah yang dapat dihasilkan dari desain

tempat sampah yang tidak tepat. Pelengkung atau penghubung merupakan sebuah bentuk

konfigurasi yang stabil di bagian tersempit penampang dari tempat sampah. Penghubung ini

mendukung isi tempat sampah, mencegah materi dari pemakaian. Masalah lain “ratholing”

terjadi dengan pembentukan stabil rongga atas keluaran dan materi dalam zona tergenang yang

tetap, sampai beberapa memaksa diterapkan sehingga menyebabkan bahan untuk mengosongkan

corong. Jika kekuatan kenaikan material kohesif yang merupakan berhubungan dengan tekanan,

sebuah penghubung atau ratholing mungkin dapat berbentuk seperti yang ditunjukkan pada

Gambar 18.17

Gambar 18.17 Masalah Aliran Zat Padat


Dua jenis pola aliran tempat sampah yang mungkin meminimalkan terjadinya kedua

masalah. Dalam sebuah aliran massa di tempat sampah, semua material bergerak ketika

pemakaian terjadi dan tidak ada daerah yang tergenang. Sebuah aliran massa di tempat sampah

memiliki debit bagian yang meruncing. Untuk mencegah melengkung, aliran massa di tempat

sampah memiliki diameter minimum untuk lingkaran penampang keluaran dan meminimalkan

lebar lubang keluaran. Jika material memiliki keluaran kritis, diameter 10 inci dan tempat

sampah didesain dengan 6 inci diameter stop kontak, melengkung akan terjadi, namun jika

keluaran adalah 12 inci atau lebih besar, maka tidak akan membentuk melengkung dan bahan

akan mengalir, menurut Carson dan Marinelli (1994). Jenicke (1964) mengembangkan teknik

untuk mencapai aliran massa dimana semua materi bergerak setiap kali materi habis. Pola aliran

diperlukan untuk menangani serbuk dan lumpur padatan. Pilihan lainnya adalah aliran corong

ketika merancang sebuah corong. Pilihan tergantung pada bahan yang disimpan. Aliran massa

terjadi ketika semua bahan di tempat sampah yang bergerak, seperti ketika bahan apapun ditarik.

Bahan mengalir sepanjang dinding curam dan ketika dinding yang halus cukup untuk mengatasi

gesekan antara dinding permukaan dan bahan padat. Ratholing yang stabil tidak bisa pada aliran

massa di tempat sampah, sehingga desain massa aliran yang cocok untuk zat padat kohesif,

bubuk halus, padatan yang memisahkan atau bahan yang menurunkan. Aliran saluran terjadi

ketika beberapa materi dalam bejana bergerak sedangkan sisanya tetap diam. Bahan yang kasar

atau yang mengalir bebas yang tidak sering menurunkan disimpan dalam saluran aliran sampah.

Jika material memiliki kekuatan kohesif yang cukup, mungkin dihubungkan dekat stop kontak.

Jika mengosongkan saluran sempit aliran, bentuk rathole dengan demikian mengurangi kapasitas

penyimpanan sampah. Menurut Marinelli (2002), saluran aliran sampah bermanfaat karena

mereka memerlukan ruang kepala yang lebih kecil dan menghasilkan produk dengan biaya

rendah.

Teknologi FMC merekomendasikan bahwa untuk mendapatkanpola aliran material yang

seragam, rasio leher (T) ke tinggi gerbang (H) menjadi 0,6 untuk desain cerobong yang ideal.

Bahan di bagian depan dan belakang dari corong kemudian akan bergerak pada hampir

kecepatan yang sama. Desain yang dapat diterima, dapat diperoleh jika rasio T / H adalah antara

0,5 dan 1,0, namun rasio luar batas-batas ini dapat mengganggu pola aliran material dan

mengurangi harga umpan (FMC Technologies, 2000). Lihat Gambar 18.18.


Johanson (2002) menunjukkan bahwa ada empat aliran dasar masalah yang terjadi di

tempat sampah dan pengumpan yang terkait:

1. Zat padat menyembur atau melengkung di mana beberapa padatan tetap bila katup debit

dibuka dan pengumpan dimulai.

2. Aliran tidak menentu dari outlet sehingga pengumpan rusak.

3. Pemisahan zat padat sehingga campuran zat padat meninggalkan corong dan

pengumpan tidak dalam komposisi yang sama sebagai bahan yang memasuki cerobong

tersebut.

4. Kebutuhan daya berlebihan untuk pengumpan menyebabkan pengumpan memecahkan

tanda geser, menghentikan motor, dan menyebabkan rendahnya aliran ke pengumpan.

Semua masalah adalah hasil dari interaksi antara padatan, sifat aliran padatan dan desain

peralatan. Johanson (2002) telah mengidentifikasi tujuh indeks yang berhubungan dengan aliran

massa sifat-sifat padatan.

Pemilihan tempat sampah desain-kerucut atau piramida-mempengaruhi dalam bagian

masalah yang disebutkan di atas. Steve (2000) membahas kapasitas

dari tempat sampah sebagai fungsi dari geometri tempat sampah dan memberikan persamaan

untuk desain tempat sampah. Dalam corong nonconical (misalnya, sebuah tempat berbentuk baji

dengan outlet memanjang), yang lebih luas dari kondisi material dapat terjadi tanpa penghentian

aliran. Carson dan Marinelli (1994) merekomendasikan bahwa panjang outlet harus tiga kali

lebar atau yang lebih besar untuk meminimalkan masalah corong.

Desain yang unik dan perlengkapan telah dikembangkan dengan memodifikasi perubahan

internal untuk geometri tempat sampah.

Dalam beberapa tahun terakhir, perangkat mengetuk atau pukulan-kembali kantung itu

dipasang di dekat bagian bawah-bagian bawah satu piramida atau dari corong untuk mengatasi

bridging, tetapi perangkat ini sering tidak efektif, pemadatan padatan dalam corong.

Carson (2002) menyebutkan bahwa sisipan telah ditempatkan dalam corong untuk

memperluas ukuran saluran aliran aktif dan/atau mengurangi tekanan pada debit. Kerucut dan

piramida terbalik memiliki telah digunakan dengan keberhasilan yang terbatas. Dia menyarankan

corong dalam corong sehingga materi yang mengalir di daerah tersebut antara bagian dalam dan

corong luar, dan melalui bagian dalam corong jika tidak memiliki penutup di atasnya. Dengan

desain yang tepat dari geometri hopper, sebuah profil kecepatan seragam dapat dicapai sehingga


ada minimum jumlah segregasi partikel. Kadang-kadang di pencampur tempat sampah juga telah

digunakan untuk tujuan ini.

Dinding corong harus halus dan menjadi begitu dengan terus-menerus penggunaan,

namun alternatif lain adalah garis corong dengan ultrahigh sebuah berat molekul polyethylene

liner. Alternatif lain mungkin lapisan tipis cat epoxy atau lapisan plasma. Dalam kasus terakhir,

sebuah substrat berpori api disemprotkan ke logam dasar dan kemudian substrat diresapi dengan

polimer rendah gesekan. Saran lain yang dibuat oleh Carson (2002) adalah untuk memodifikasi

corong, mempekerjakan permukaan miring dengan dinding akhir vertikal bukan kerucut lintas

bagian.

translate chap 18.1 & 18.2.docx

Documents

Transcript of translate chap 18.1 & 18.2.docx