Buku 2 Sistem Air Pendingin

BUKU II

SISTEM AIR PENDINGIN

TUJUAN PELAJARAN

:

Setelah mengikuti pelajaran ini peserta mampu memahami sistem air Pendingin Utama sesuai dengan kebutuhan pengoperasian sistem air pendingin serta prosedur perusahaan.

DURASI

:

6 JP

PENYUSUN

:

1. MURDANI MURDANI 2. WINOTO 3. GAMA

Simple Inspiring Performing Phenomenal

i

DAFTAR ISI

TUJUAN PELAJARAN ………………………………………………………………………….i DAFTAR ISI ……………………………………………………………………………………..ii DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………………………….iii 1. LATAR BELAKANG ……………………………………………………………………1 2. SISTEM AIR PENDINGIN UTAMA SIKLUS TERBUKA …………………… ……...3 3. SISTEM AIR PENDINGIN UTAMA SIKLUS TERTUTUP ………………… ………7 4. KOMPONEN ……………………………………………………………………………9 5. SISTEM SISTEM AIR PENDINGIN PENDINGIN BANTU …………………………………………………21


ii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Sistem air pendingin terbuka dan tertutup .................................................................. 3 Gambar 2 Sistem Air Pendingin Utama Siklus Terbuka .............................................................. 5 Gambar 3 diagram variasi lintasan air pendingin didalam kondensor.......................................... 6 Gambar 4 diagram siklus terbuka ............................................................................................... 6 Gambar 5 Prinsip Sistem Air Pendingin Siklus Tertutup.............................................................. 7 Gambar 6 Aplikasi Sistem Air Pendingin Utama Siklus Tertutup................................................. 8 Gambar 7 Pembuangan panas di menara pendingin siklus tertutup ........................................... 9 Gambar 8 Saringan Putar (Traveling Screen). .......................................................................... 12 Gambar 9 penempatan screen putar sistem siklus terbuka ....................................................... 13 Gambar 10 pembersih saringan (trash rack) ............................................................................. 14 Gambar 11 Konstruksi pompa air pendingin (CWP).................................................................. 17 Gambar 12 impeller pompa sentrifugal ..................................................................................... 18 Gambar 13 Sistem Air Pendingin Bantu.................................................................................... 23 Gambar 14 lubrication/seal water pompa CWP ........................................................................ 25


iii

SISTEM AIR PENDINGIN

1.

Latar Belakang Fungsi utama dari sistem air pendingin utama adalah menyediakan dan memasok air pendingin yang diperlukan untuk mengkondensasikan uap bekas dan drain uap di dalam kondensor. Fungsi lainnya adalah memasok air untuk mendinginkan “Heat Exchanger” pada sistem air pendingin bantu (auxiliary cooling water) yang merupakan siklus pendingin tertutup. Air pendingin utama merupakan media pendingin untuk menyerap panas laten uap bekas dari turbin yang mengalir kedalam kondensor. Tanpa pasokan air pendingin turbin kondensasi tidak dapat dioperasikan. Sedangkan aliran air pendingin utama yang kurang dapat menyebabkan vakum kondensor menjadi rendah dan dapat mengakibatkan unit trip. Sistem air pendingin harus dirancang mampu memenuhi kebutuhan operasi unit pembangkit secara konitinyu, ekonomis dan handal. Rancangan sistem air pendingin harus meliputi : a) Menjamin tersedianya air untuk keperluan operasi PLTU pada setiap waktu b) Jumlah aliran airnya cukup untuk menghasilkan efisiensi PLTU yang optimal pada semua kondisi beban temperatur. c) Penyediaan air yang stabil pada semua kondisi tanpa perlu pengaturan d) Pemeliharaannya murah dan mudah dilakukan e) Biaya investasi dan operasinya rendah. Jumlah dan temperatur air pendingin yang tersedia akan menentukan vakum kondensor maksimum yang dapat dicapai. Oleh karena itu banyak PLTU atau PLTGU yang di bangun di tepi pantai (laut) berhubungan dengan tersedianya sumber air yang tak terbatas.

Aliran uap bekas (exhasut steam) turbin yang masuk kondensor harus terdistribusikan sedemikian rupa sehingga perpindahan panas laten uap ke air pendingin berlangsung dengan optimal. Kondensor hanya perlu untuk mengkondensasikan uap saja, pendinginan lebih lanjut justru akan merugikan. Jumlah panas yang dibuang ke laut atau udara sangatlah besar, tetapi kerugian panas ini Simple Inspiring Performing Phenomenal

1

menjadi berkurang apabila kapasitas unitnya makin besar. Sebagai gambaran untuk mengkondensasikan 0,45 kg uap di kondensor diperlukan air pendingin sekitar 29 kg. PLTU kapasitas 20 MW atau lebih kecil memerlukan sekitar 0,22 m3 air pendingin untuk setiap tenaga listrik yang dibangkitkan ( 0,22 m3 /kwh).

Jenis Sistem Air Pendingin Berdasarkan siklusnya, terdapat 2 macam sistem air pendingin utama yang lazim diterapkan di PLTU yaitu

-

sistem siklus terbuka (once through)

-

sistem siklus tertutup (recirculation – cooling tower).

Pada umumnya sistem air pendingin utama terdiri dari komponen :

-

Intake (untuk sistem air pendingin siklus terbuka)

-

Saringan (screen)

-

Pompa (circulating water pump – CWP)

-

Katup dan Pemipaan (piping) - Menara pendingin (cooling tower)

Untuk sistem air pendingin siklus terbuka tidak dilengkapi dengan menara pendingin (cooling tower), sebaliknya pada sistem siklus tertutup (resirkulsi) tidak dibutuhkan intake yang dipasangi saringan-saringan, cukup dengan satu saringan sederhana.


2

Gambar 1 Sistem air pendingin terbuka dan tertutup

2.

SISTEM AIR PENDINGIN UTAMA SIKLUS TERBUKA

Dalam sistem siklus terbuka, air pendingin dipasok secara kontinyu dari sumber tak terbatas seperti sungai, danau atau laut yang dipompakan ke kondensor untuk akhirnya dibuang kembali keasalnya. Dengan menggunakan pompa, air dari sumber dipompa dan dialirkan ke kondensor dan heat exchanger kemudian dibuang ke saluran pembuangan. Letak saluran masuk dan saluran pembuangan air pendingin harus dibuat terpisah sejauh mungkin. Pemisahan ini bertujuan untuk mencegah terjadinya resirkulasi air dari sisi pembuangan mengalir ke sisi masuk. Resirkulasi akan menyebabkan penurunan efisiensi Simple Inspiring Performing Phenomenal

3

kondensor karena temperatur air menjadi tinggi. Keuntungan sistem air pendingin siklus terbuka dibanding siklus tertutup antara lain adalah 

Biaya modal dan biaya operasinya lebih rendah.



Peralatan yang digunakan lebih sedikit



Kinerja kondensor lebih baik karena temperatur air pendingin masuk lebih rendah

Sedangkan kerugiannya adalah : 



Kualitas air tidak dapat dikontrol Memerlukan ijin dari instansi lingkungan, karena menimbulkan pencemaran lingkungan



Sumber air harus tersedia dalam jumlah yang besar dan kontinyu.

Sistem siklus terbuka digunakan pada unit-unit pembangkit yang sumber airnya tak terbatas, seperti air laut atau danau. Temperatur air ke sisi pembuangan harus dijaga pada batas yang memenuhi syarat, karena air yang panas cenderung menimbulkan bau dan dapat mematikan ikan. Gambar 11 menunjukkan diagram sistem air pendingin siklus terbuka untuk lokasi unit pembangkit ditepi laut. Pada sistem ini dibuat pembatas level minimum berupa gundukan atau bak pada sisi air keluar kondensor. Hal ini dimaksudkan agar diperoleh efek syphonic walaupun level air bervariasi. Efek syphonic memberikan keuntungan, karena dengan bantuan efek syphonic tenaga pemompaan menjadi lebih ringan. Sisi masuk pompa harus dipasang dibawah permukaan air terendah pada saat pasang rendah untuk mencegah terjadinya kehilangan sisi isap dan menjamin bekerjanya sistem syphonic.


4

Gambar 2 Sistem Air Pendingin Utama Siklus Terbuka

Lintasan Air Pendingin

Ditinjau dari aliran air pendingin melintas kondensor, terdapat tiga macam aliran air pendingin, yaitu : 

Single pass (lintasan tunggal)



Double pass (lintasan ganda)



Counter flow (lintasan berlawanan)

Lintasan tunggal kadang disebut once through, adalah lintasan air didalam kondensor yang hanya sekali lewat saja. Lintasan cara ini membutuhkan volume air yang besar. Cara ini biasanya diterapkan pada kondensor dengan kapasitas relatif kecil.

Lintasan ganda atau lintasan berlawanan adalah apabila separo air melintas kekanan, maka separoh lainnya melintas ke arah kiri. Cara ini banyak diterapkan pada unit dengan kapasitas besar.


5

Gambar 3 diagram variasi lintasan air pendingin didalam kondensor

Tata letak sistem air pendingin secara berurutan dari sisi masuk air adalah saringan, pompa pendingin, kanal, kondensor dan kanal keluar kondensor.

Gambar 4 diagram siklus terbuka


6

3.

SISTEM AIR PENDINGIN UTAMA SIKLUS TERTUTUP Secara prinsip, sistem air pendingin utama siklus tertutup menggunakan media air pendingin yang sama secara berulang dalam sirkulasi tertutup seperti terlihat pada gambar 14. Sistem ini membutuhkan biaya investasi yang lebih besar dibanding sistem siklus terbuka. Hal ini karena menggunakan menara pendingin yang mahal. Biaya operasinya juga lebih besar karena sistemnya tidak dapat dibuat syphonic effect, sehingga

memerlukan

tenaga

pemompaan

yang

lebih

besar.

Bahkan

apa

bila

menggunakan sistem draft (tarikan) paksa memerlukan beberapa fan yang beroperasi terus menerus. Namun sistem siklus tertutup merupakan solusi terhadap tersedianya jumlah air yang terbatas, karena air pendingin dipakai berulang-ulang dan kehilangan air pendingin relatif sedikit.

Gambar 5 Prinsip Sistem Air Pendingin Siklus Tertutup


7

Gambar 6 Aplikasi Sistem Air Pendingin Utama Siklus Tertutup

Sirkulasi air pendingin adalah dari bak penampung menara pendingin (cooling tower) dipompakan

ke

kondensor

oleh

pompa

air

pendingin

utama

(CWP)

untuk

mengkondensasikan uap bekas dengan cara menyerap panas laten dari uap bekas tersebut. Akibat proses dikondensor, temperatuir air pendingin keluar kondensor akan mengalami kenaikkan. Karena air akan disirkulasikan kembali ke kondensor, maka air pendingin ini harus didinginkan terlebih dahulu. Proses pendinginan air dilaksanakan di Menara pendingin (Cooling Tower). Di dalam menara pendingin, air pendingin didinginkan oleh udara sehingga temperaturnya kembali turun dan siap disirkulasikan kembali kedalam kondensor. Gambar. 15, merupakan contoh aplikasi sistem air pendingin utama siklus tertutup. Dalam contoh aplikasi sistem air pendingin utama siklus tertutup, fungsi sebagian besar komponennya seperti kondensor, Auxiliary Cooling water heat Exchanger, Traveling Screen sama seperti dalam sistem air pendingin utama siklus terbuka. Perbedaannya hanya terletak pada menara pendingin (Cooling Tower) yang tidak terdapat pada sistem air


8

pendingin siklus terbuka. Sedangkan gambar dibawah menunjukkan proses pembuangan panas yang mengakibatkan terbawanya butir air (drift) ke udara sekitar menara pendingin. Gambar 16 memperlihatkan aliran pembuangan udara/gas panas (drift) dari menara pendingin ke atmosfir, dimana sebagian tetes air ikut terbawa. Hal ini mengakibatkan berkurangnya jumlah air pendingin didalam siklus tertutup.

Gambar 7 Pembuangan panas di menara pendingin siklus tertutup

4.

KOMPONEN Ditinjau dari arah aliran air pendingin komponen dalam sistem air pendingin siklus terbuka terdiri dari: 

Saringan-saringan (screen)

pompa

katup





Pada sistem air pendingin siklus tertutup, karena airnya relatif bersih maka tidak diperlukan banyak saringan dan saluran masuk (intake). Didalam sistem siklus terbuka dibutuhkan Simple Inspiring Performing Phenomenal

9

intake yang menghubungkan pompa dengan laut atau danau.

4.1 Intake Intake berfungsi untuk menyediakan saluran air masuk pompa agar aliran air yang akan dipompa terdistribusi dalam jumlah yang cukup dan pompa dapat bekerja dengan memadai. Struktur intake harus dirancang untuk mendukung pemasangan pompa dan saringan. Disamping itu rancangan struktur intake harus sesuai dengan standar lingkungan sehingga kecepatan masuk cukup rendah untuk meminimalkan terhisapnya ikan dan sampah. Pada sistem siklus terbuka selalu dilengkapi dengan saringan dan trash rack (penampung sampah). Mekanisme pembersihan harus disediakan pada trash rack untuk membuang sampah. Saringan harus dilengkapi dengan sistem pembersih dengan air (spray water) dan pembuang ikan.

4.2 Saringan (Screen) Saringan diperlukan didalam sistem siklus terbuka untuk mencegah sampah dan biota laut memasuki intake dan pompa. Trash rack dipasang disisi masuk saringan untuk mengumpulkan sampah ukuran besar. Saringan pada intake terdiri dari 3 macam yang dipasang secara berderet mengikuti aliran air masuk. Saringan paling depan (pertama) berupa saringan apung, berikutnya saringan kasar dan terakhir saringan putar

4.3 Saringan Pantai (Coarse/Floating screen)

Fungsinya adalah untuk mencegah terbawanya sampah-sampah dan benda-benda yang mengapung diatas permukaan air terutama yang berukuran besar. Fungsi lainnnya adalah untuk menghambat aliran air dibagian permukaan yang relatif lebih hangat dan membiarkan air yang lebih dingin dari daerah yang lebih dalam untuk mengalir. Saringan ini berupa pelampung yang diikat dengan dihubungkan dengan pelampung lain sehingga membentuk setengah lingkaran dipasang beberapa meter didepan saluran masuk air pendingin didepan saringan kasar (bar screen).


10

4.4 Saringan Kasar (Bar screen) Saringan kasar berfungsi untuk menangkap benda-benda berukuran sedang yang terbawa air pendingin. Saringan ini terbuat dari batang logam pipih yang dirangkai sehingga membentuk semacam teralis. Saringan ini dipasang pada mulut saluran masuk air pendingin sebelum saringan putar. Pada daerah yang kualitas airnya buruk (banyak sampah), didepan saringan kasar dipasangi saringan berupa jaring yang biasa disebut net untuk menyaring sampah yang elastis seperti plastik dan sebagainya.

4.5 Saringan putar (Traveling screen) Berfungsi untuk menyaring semua benda sampai yang berukuran relatif kecil. Dipasang vertikal pada sisi masuk kanal pompa air pendingin utama (CWP) dimana sebagian besar segmen saringan berada dibawah permukaan air. Sedang sebagian lagi diatas permukaan air seperti terlihat pada gambar 17. Saringan ini akan menyaring kotoran yang lebih kecil yang lolos dari saringan kasar. Konstruksi saringan adalah berupa kawat baja berbentuk segmen-segmen persegi panjang yang dikaitkan pada rantai-rantai dikedua sisinya. Rantai-rantai tersebut kemudian dikalungkan melingkari roda-roda gigi yang ditempatkan diantara 2 poros. Salah satu poros dihubungkan ke penggerak berupa motor listrik. Dalam keadaan terpasang, rangkaian segmen-segmen kasa baja tersebut akan membentuk suatu pita raksasa / layar (screen) dan bila motor diputar, maka layar ini akan bergerak mengelilingi roda gigi. Sampah-sampah dalam air pendingin akan tersangkut pada saringan dan karena saringan bergerak, maka sampah-sampah yang menempel juga akan terbawa keatas permukaan. Untuk membersihkan saringan pada bagian saringan yang berada diatas permukaan air dipasang nosel-nosel penyemprot (sprayer) yang menggunakan media air bertekanan. Manakala sampah-sampah yang tersangkut mencapai posisi nosel, maka semprotan air dari nosel akan merontokkan sampah-sampah tersebut dan jatuh ke saluran khusus untuk menampung sampah-sampah tersebut.


11

Gambar 8 Saringan Putar (Traveling Screen).

Pada sebagian sistem air pendingin, pada sisi sebelum masuk kondensor dipasang lagi saringan yang lebih halus yang disebut ’debris filter’. Debris filter akan menangkap kotoran yang lolos dari saringan putar. Saringan debris filter dipasang pada sistem air pendingin yang jumlah sampahnya relatif banyak. Saringan putar dapat berupa tipe single flow atau dual flow. Pada tipe single flow poros saringan dipasang tegak lurus terhadap aliran. Pada sisi air masuk saringan berputar kearah atas, sedang pada sisi bersih saringan berputar kearah bawah. Pada tipe dual flow


12

poros saringan dipasang paralel dengan arah aliran air. Saringan berputar sebagaimana pada single flow. Aliran air dapat disusun dengan arah dari luar kedalam saringan atau dari dalam saringan keluar.

Gambar 9 penempatan screen putar sistem siklus terbuka

Screen dapat juga dibuat dalam bentuk drum yang berputar atau diam. Saringan drum berputar

adalah

besar,

mendatar,

berbentuk

silinder

dengan

saringan

berada

disekelilingnya. Ia berputar perlahan pada satu poros yang berada ditengah. Saringan drum berputar digunakan pada intake yang dangkal. Drum diam digunakan bila sisi hisap pompa di pipa terhadap sumber air.


13

Gambar 10 pembersih saringan (trash rack)

Drum dihubungkan dengan ujung pipa dan biasanya dibuat dari plat logam melingkar membentuk silinder dan tertutup. Saringan tipe ini harus di back flush (back washing) secara periodik untuk membersihkannya.

4.6 Pompa penyemprot saringan putar (screen wash pump) Merupakan

pemasok

air

bertekanan

yang

dialirkan

ke nosel

penyemprot

guna

membersihkan saringan putar. Air yang digunakan adalah juga air pendingin utama. Pompa ini dapat dioperasikan secara manual ataupun otomatis. Dalam posisi otomatis, pompa akan start secara otomatis bila perbedaan tekanan ( P) air melintasi saringan putar tinggi. ΔP

yang tinggi mengindikasikan bahawa saringan sudah mulai tersumbat sampah. Manakala

ΔP

sudah normal kembali, maka pompa akan stop secara otomatis


14

4.7 Pompa Air Pendingin Utama (CWP) Pompa air pendingin diperlukan untuk memindahkan sejumlah besar air dengan head atau tekanan yang relatif rendah. Head yang diperlukan ditentukan oleh jenis sistem pendingin yang digunakan apakah menggunakan sistem siklus terbuka atau siklus tertutup. Pada sistem siklus terbuka dibutuhkan head sekitar 15 meter, sedang pada siklus tertutup diperlukan head sekitar 22 meter.

Pompa yang digunakan pada umumnya adalah pompa sentrifugal. Jenis pompa sentrifugal yang digunakan adalah :

-

Sentrifugal double entry

-

Sentrifugal single entry : aliran aksial dan aliran campuran (mixed flow)

Pemberian nama pompa tersebut sesuai dengan arah lintasan air pada impeller. Dengan semakin besarnya permintaan energi listrik, maka kapasitas PLTU juga semakin besar. Kapasitas PLTU yang besar membutuhkan kapasitas pompa pendingin yang digunakan juga semakin besar . 1)

Pompa Sentrifugal double entry Sesuai dengan namanya, pompa ini mempunyai dua inlet (sisi masuk) dengan impeller sentrifugal. Berdasarkan posisi porosnya, pompa ini terdiri dari pompa poros tegak dan pompa dengan poros mendatar. Keuntungan dari pompa jenis ini adalah biaya pemeliharaannya rendah, karena kecepatan putarannya rendah. Ukuran fisiknya lebih kecil dibanding pompa single entry untuk kapasitas yang sama.

2)

Pompa Sentrifugal Single Entry Pompa jenis ini terdiri dari dua macam aliran masuk, yaitu aliran aksial dan aliran campuran.

a) Aliran Aksial Pompa sentrifugal aliran aksial jarang digunakan karena tekanan (head) nya rendah, hanya sampai sekitar 7,6 meter. Bila diperlukan tekanan lebih tinggi dari itu, maka pompa ini mempunyai kelemahan, yaitu :

-

efisiensinya berkurang (sekitar 4 %)


15

-

mudah menjadi tidak stabil bila ada udara masuk kedalam sisi hisapnya

-

tekanan discharge pada kondisi katup discharge tertutup adalah sekitar dua

setengah kali rancangan. Ini berarti pipa saluran dan pompanya harus dirancang mampu menahan tekanan setinggi itu. Kebutuhan (konsumsi) daya pada kondisi katup tertutup juga lebih besar dibanding saat kondisi aliran normal.

b) Aliran Campuran (mixed flow) Pompa single entry tipe aliran campuran ini banyak digunakan karena karakteristiknya sesuai untuk kebutuhan memasok air pendingin. Rumah pompa aliran campuran lebih besar daripada pompa pemasukan ganda. Pompa ini mempunyai keuntungan dibanding tipe yang lain, yaitu efisiensinya lebih tinggi dan stabil. Konsumsi dayanya sebanding dengan besarnya keluaran. Pada keluaran rendah konsumsi dayanya juga rendah .

Pompa ini bekerja pada putaran yang rendah dan casingnya mempunyai ukuran yang besar daripada pompa double entry. Pompa aliran campuran tidak mempunyai kelemahan mengenai head dan konsumsi daya sebagaimana pada pompa aliran aksial. Gambar 20 menunjukkan pompa air pendingin tipe mixed flow dengan posisi vertikal.


16

Gambar 11 Konstruksi pompa air pendingin (CWP)

Pada sisi tekan pompa dipasang penghubung fleksibel (expansion joint) untuk meredam getaran maupun tumbukan air (water hammer) mengingat pompa ini mengalirkan air dalam jumlah yang sangat besar. Pada saluran tekan pompa


17

umumnya dipasang katup kupu-kupu (butterfly) dengan maksud agar dapat menutup dengan cepat mengingat diameter pipa saluran yang sangat besar. Katup ini umumnya digerakkan oleh motor listrik. Pembukaan dan penutupan katup ini berlangsung secara otomatis. Katup akan membuka otomatis beberapa saat setelah pompa start dan akan menutup secara otomatis pula bila pompa distop

Gambar 12 impeller pompa sentrifugal

4.8 Katup (Valve) Katup dalam sistem air pendingin digunakan untuk mengontrol aliran atau mengisolasi pada unit yang stop. Katup-katup ini bekerja dengan prinsip yang sama dengan katup lain yang ada dalam unit pembangkit, tetapi ukuran fisiknya jauh lebih besar. Sebagai contoh


18

pada unit dengan kapasitas 500 MW mempunyai katup keluar pompa CWP dengan diameter sekitar 2 meter.

Pada dasarnya ada tiga tipe katup yang digunakan dalam sistem air pendingin, yaitu : -

Katup gerbang (wedge/gate valve) Terdapat dua tipe katup gate, yaitu tipe stem naik (rising spindle) dan tipe stem diam (non rising spindle). Sebagai penekan (head) dari katup ini biasanya terbuat dari campuran bronze (kuningan) dan phospor. Katup ini lazimnya digunakan dalam sistem air pendingin bantu untuk sisi masuk dan keluar pompa serta sisi masuk dan keluar pendingin (cooler/heat exchanger). Salah satu kelemahan katup gerbang yaitu tidak dapat ditutup atau dibuka dengan cepat sehingga tidak dapat mencegah dengan segera bila terjadi pembalikan aliran air.

-

Katup satu arah (check/non return valve) Kelemahan lain dari katup gate adalah memerlukan ruang atau tempat yang luas, karena rumahnya besar. Mengingat saluran air pendingin sendiri sudah besar, maka


19

penambahan ruangan menjadi tidak efisien. Oleh karena itu penggunaan katup gate pada sistem air pendingin utama kini banyak diganti dengan katup butterfly. Katup butterfly mempunyai konstruksi yang unik, dimana disc atau piringan katup dipasangi poros pada tengahnya sehingga disc dapat berputar 90 0 . Pembukaan atau penutupan katup dilakukan dengan memutar disc yang dipasang pada ulir (spindle). Sebagai perapat dipasang karet disekeliling dudukan katup. Katup ini ringkas dan kompak sehingga tidak memerlukan ruangan yang besar karena piringan berada didalam pipa saluran air pendingin. Bila katup ini ditempatkan disisi keluar pompa, poros katup diputar dengan penggerak hidrolik atau motor. Hal ini agar dapat memberikan torsi yang lebih besar untuk menggerakkan katup dengan cepat.


20

-

Katup kupu-kupu (butterfly valve) Dalam pemipaan sistem pendingin biasanya keluaran dari dua atau lebih pompa air pendingin digabung dalam satu pengumpul (header). Pada saat semua pompa beroperasi, bila salah satu pompa gagal bekerja, maka aliran air dari pompa yang beroperasi sebagian besar akan mengalir ke pompa yang gagal dalam arah yang berlawanan. Hal ini mengakibatkan hanya sebagian kecil aliran air pendingin mengalir ke sistem sehingga dapat menyebabkan unit trip karena kekurangan aliran air pendingin. Selain itu pompa yang gagal bekerja juga dapat rusak karena berputar dalam arah yang terbalik. Untuk mencegah hal ini terjadi, maka pada sisi keluar pompa dipasang katup satu arah (check valve). Kedua katup tersebut dipasang berderet dengan katup gate keluar pompa.


21

5.

SISTEM AIR PENDINGIN BANTU (Auxiliary Cooling Water System).

5.1 Sirkit Air Pendingin Bantu Sistem air pendingin bantu merupakan pemasok kebutuhan air pendingin untuk alat-alat bantu PLTU/PLTGU. Sistem ini menggunakan air tawar atau air demin sebagai media pendinginnya. Sirkulasi air pendingin bantu merupakan siklus tertutup sehingga sering disebut dengan sistem air pendingin siklus tertutup (closed cycle atau closed loop). Karena menggunakan air demin, maka airnya bersih, sehingga biasanya hanya dipasang satu saringan. Sisi hisap pompa mendapat umpan (pasokan) dari air balik yang lebih panas atau dari tangki pendingin (head tank). Pendinginan air dilakukan pada sisi tekan pompa sebelum didistribusikan ke pendingin-pendingin (oil cooler, compressor cooler, dan sebagainya). Air pendingin ini didinginkan dalam heat exchanger dengan air pendingin utama (biasanya air laut). Kebersihan heat exchanger sangat penting, karena akan mempengaruhi temperatur pendingin bantu yang siklusnya tertutup. Peralatan yang didinginkan dengan sistem air pendingin bantu antara lain adalah : 

Pendingin hidrogen (untuk generator berpendingin hidrogen)



Pendingin pelumas turbin



Instrument & Service Air Compressor



Pendingin Pompa air pengisi (BFP)



Pendingin pelumas Air Heater



Pendingin pelumas FDF & IDFdan lain sebagainya

Air pendingin ini didinginkan dengan air pendingin utama didalam heat exchange. Karena pendingin heat exchanger menggunakan air pendingin utama (biasanya air laut), maka masalah yang sering timbul adalah pengotoran dalam heat exchanger.


22

Gambar 13 Sistem Air Pendingin Bantu

5.2 Komponen Sistem air pendingin bantu Adapun komponen dalam sistem air pendingin bantu adalah :

A. Tangki air pendingin bantu (head tank). Merupakan sarana penampang air pendingin bantu yang diisi air demin (make up water) dimana umumnya diletakkan pada elevasi yang cukup tinggi dari permukaan tanah dengan maksud untuk memberikan tekanan hisap positif (positive suction head) pada pompa air pendingin bantu. Untuk mengantisipasi kebocoran-kebocoran dalam sistem, maka disediakan sistem kontrol otomatis untuk menjaga agar level tangki disediakan saluran untuk menambah air yang berasal dari percabangan sisi tekan pompa air condensate. Pada saluran ini dipasang katup pengatur (control valve) yang dikendalikan oleh level tangki (LT). Bila level tangki turun dari semestinya, katup pengisian ini akan membuka sehingga air dari sisi tekan pompa condensate akan mengalir mengisi tangki. B. Pompa air pendingin bantu (Auxiliary Cooling Water Pump). Pompa ini berfungsi untuk mensirkulasikan air pendingin bantu. Biasanya disediakan


23

dua buah yang satunya untuk cadangan (stand by). Masing-masing pompa dilengkapi dengan saringan (strainer) pada sisi hisapnya. Operator harus memperhatikan kebersihan saringan ini. Kondisi saringan dapat diidentifikasikan dari perbedaan tekanan (∆P) melintasi saringan. Bila perbedaan tekanan tinggi, berarti saringan dalam kondisi kotor dan perlu segera dibersihkan. Sisi tekan masing-masing pompa dilengkapi katup satu arah (check valve) untuk mencegah aliran balik manakala pompa sedang dalam keadaan stop. Ketika pompa dimatikan, operator harus memastikan bahwa katup satu arah (check valve) ini menutup dengan baik. Kedua pompa juga dilengkapi dengan Pressure switch yang dipasang pada saluran tekan air pendingin bantu. Pressure switch ini berfungsi untuk memberikan sinyal start otomatis terhadap pompa. Bila tekanan saluran tekan air pendingin utama turun hingga batas tertentu, maka Pressure switch akan memerintahkan pompa yang stand by untuk start secara otomatis. C. Penukar panas air pendingin bantu (Auxiliary Cooling Water heat Exchanger). Merupakan penukar panas tipe permukaan (surface type) yang berfungsi untuk mendinginkan air pendingin bantu dengan air pendingin utama sebagai media pendinginnya. Pada penukar panas ini, air pendingin bantu mengalir diluar pipa - pipa pendingin sedangkan media pendingin mengalir didalam pipa-pipa pendingin. Pada sisi masuk dan sisi keluar penukar panas baik untuk sisi air pendingin bantu maupun untuk sisi media pendingin dilengkapi dengan temperatur indikator. Operator harus memperhatikan temperatur-temperatur indikator ini. Bila temperatur air pendingin bantu keluar heat exchanger tinggi, berarti ada yang kurang beres. Bila ternyata hal ini disebabkan oleh tersumbatnya saluran-saluran media pendingin, lakukan back washing terhadap penukar panas atau bila perlu lakukan pembersihan.

D. Sistem perapat dan pendingin pompa ( Gland seal ) Akibat pemompaan timbul tekanan air sehingga mengakibatkan adanya kebocoran melalui poros pompa. Kebocoran ini bila dibiarkan akan menyebabkan kerugian dan dalam waktu yang lama dapat mengakibatkan kerusakan bantalan ataupun bagian pompa lainnya. Untuk mencegah kebocoran tersebut, maka dipasang perapat berupa packing (gland packing) ataupun air bertekanan (lube water/seal water). Pada saat ini umumnya air bertekanan dari discharge pompa digunakan sebagai perapat dan


24

sekaligus juga berfungsi sebagai pendingin poros. Sebelum pompa dijalankan, pasokan air ini diambil dari luar dan harus diaktifkan terlebih dahulu. Selain itu, beberapa pompa juga dilengkapi dengan sistem pelumasan sirkulasi yang salah satu komponennya adalah pendingin pelumas (Oil Cooler). Pasokan air untuk oil cooler ini juga harus diaktifkan sebelum pompa dijalankan. Perlu diingat bahwa pelumasan memegang peranan penting mengingat pada pompa vertikal, seluruh berat pompa beserta beban lain berupa gaya-gaya aksial yang timbul praktis harus ditanggung hanya oleh satu bantalan.

Gambar 14 lubrication/seal water pompa CWP


25

SOAL LATIHAN 1. Sebutkan dan jelaskan komponen sistem air pendingin siklus terbuka! 2. Sebutkan masing-masing keuntungan dan kerugian sistem air pendingin siklus terbuka dan siklus tertutup!


26

Buku 2 Sistem Air Pendingin

Recommend Documents