PERANCANGAN TUTUP BEJANA TEKANAN DALAM Oleh: Nove K. Erliyanti, S.T., M.T. PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA TIMUR

Desain Tebal Bagian Tutup Pemilihan tutup hendaknya disesuaikan dengan kondisi proses dan operasi bejana Ada dua macam bentuk tutup: a.Bentuk piring (dish): torispherical, standard dishedhead, elliptical, dan hemispherical. Digunakan untuk bahan viskositas rendah, untuk bejana bertekanan tinggi b.Bentuk corong (conical): conical dan toriconical. Digunakan untuk bahan jenis liquida dengan viskositas tinggi, sudut puncaknya disesuaikan dengan tinggi rendahnya viskositas bahan tersebut

Desain Tebal Bagian Tutup Gambar Macam-Macam Bentuk Tutup Bejana

Desain Tebal Bagian Tutup sf icr Digunakan pada bejana horizontal (1 atm) Untuk penampung : fuel oil, kerosene, cairan yang tekanan uap nya rendah Sebagai tutup bawah diijinkan bila diameter tidak melebihi 20ft FLANGE Digunakan pada bejana horizontal untuk menyimpan fluida volatil : naphta, kerosen dan gasoline Untuk bejana proses vertikal pada tekanan rendah Untuk bejana yang berdiameter besar FLANGE AND SHALLOW FLANGE AND STANDART DISHED

Desain Tebal Bagian Tutup Gambar Tutup Berbentuk Piring (Dish ) Keterangan: r1 atau icr : knuckle radius atau torus (inside corner radius) rc atau r : crown radius sf : straight flange

TEKANAN DALAM rcrc r1r1 D t h =+ C P r c W 2 f e – 0.2 P Untuk r 1 atau icr= 6 % rc Untuk r 1 > 6 rc W = ¼ (3 +√ r c /r 1 ) TORISPHERICAL dimana : W : faktor intensifikasi-stress r 1 : knuckle radius rc : crown radius sf Bejana bertekanan 15 s/d < 200 psig Volume tutup = Di³ Standard dishedhead Dimensi th, sf, dan icr B & Y Tabel 5.6 dan Tabel 5.7 h = d

TEKANAN DALAM sf ELLIPTICAL DISHED Umumnya untuk bejana bertekanan > 200 psi Volume tutup = Di³ P Di 2 f e – 0.2 P t h = + C Dimensi sf  B & Y Tabel 5.11 Untuk ratio major to minor axis (k = a/b) = 2 : 1 a b Untuk ratio major to minor axis (k = a/b) selain 2 : 1 b: inside depth of dish

TEKANAN DALAM sf Untuk bejana tekanan tinggi (2 x elliptical) HEMISPHERICAL t h = + C P.Di 4 f e – 0.4 P

TEKANAN DALAM sf icr D1D1 TORICONICAL Di α < 30 0 L D 1 = D i – 2 (r 1 )(1- cos α) Untuk tutup bawah pada bejana seperti : evaporator, fermentor, spray driers, crystallizer dan bejana pengendap

TEKANAN DALAM CONICAL α ≥ 30 0 Untuk memperkuat sambungan antara tutup dan bagian silinder, perlu dipasang cincin penguat, sebelumnya ditetapkan harga Δ (B & Y Tabel 13. 3) dengan menghitung terlebih dahulu jika α > Δ dibutuhkan cincin penguat dan dihitung A (luas cincin penguat)

TEKANAN DALAM Menentukan Berat Tutup Bejana Di mana: W: berat tutup bejana (lb) ρ: densitas dari material = 490 lb/ft 3

TEKANAN DALAM 1.Sebuah bejana berdiameter luar 60 in, beroperasi pada tekanan 120 psig. Tutup bawah bejana berbentuk conical dengan sudut puncak 60 o. Knuckle radius diasumsikan 7 ½ % dari crown radius, a/b = 2, tutup atas berbentuk torispherical. Desainlah tebal shell dan tebal tutup bejana! Tentukan berat dari tutup atas dan tutup bawah! 2.Kondisi yang sama dengan soal 1 namun tutup bawah berbentuk toriconical sedangkan tutup atas berbentuk a) hemispherical dan b) elliptical 3.Suatu bejana berdiameter dalam 40 in yang dioperasikan pada tekanan 200 psig. Tutup dari bejana tersebut berbentuk elliptical yang memiliki inside depth of dish sebesar 9 in. Tentukan tebal tutup bejana tersebut! Pilihlah dua jenis material dari tutup tersebut, dan apa keputusan yang Saudara ambil? Latihan Soal