Upload
hoangnhan
View
261
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
Oleh :Dunung Sarwo Jatikusumo2110 038 017
Dosen Pembimbing :Dr. Ir. Heru Mirmanto, MT
Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada Chlorination Plant PLTGU PT. PJB Unit Pembangkitan Gresik
Latar BelakangPT. PJB Unit Pembangkitan Gresik
Tingkat keandalan dalam produksi listrik
Effisiensi unit pembangkitan
Perencanaan Ulang
Chlorination Plant
Chlorination Plant Circulating Water Pump (CWP)
Chlorination Plant
Sea Water Feed Pump (SWFP)
Kanal air laut (reservoir suction)
Degassing Tank
Sea Water Booster Pump
Chlorination Plant
Permasalahan
SWFP PLTU
Header CWP PLTGU
Chlorination Plant
Batasan Masalah
- Redesign dilakukan pada instalasi perpipaan dan pompa pada Chlorination Plant PLTGU dengan inlet reservoir berada pada header CWP Blok II PLTGU
- Redesign dilakukan dengan mendesain ulang drawing instalasi perpipaan
- Fluida yang dialirkan adalah air laut yang memiliki sifat incompressible
- Keadaan aliran dalam pipa adalah steady state, steady flow, dan fully developed.
Tujuan - Membuat desain instalasi perpipaan yang baru
- Menghitung Head Efektif Instalasi
- Membandingkan perhitungan teoritis dengan perhitungan numerik
- Pemilihan ulang pompa yang sesuai dengan kebutuhan
- Menghitung penghematan daya setelah perencanaan ulang
Metodologi
– Data Fluida
Jenis fluida : Air
Temperatur fluida (Tfluida) : 30oC
Massa jenis fluida (ρ) : 996 kg/m3
Viskositas fluida (μ) : 8 x 10-4 Ns/m2
Tekanan uap jenuh fluida (Pv) : 4,239 kPa
Gravitasi (g) : 9,81 m/s2
Kapasitas pada beban puncak (Qpuncak) : 107 m3/h
Data Hasil Survey
– Data Tangki
Tekanan reservoir suction (PRS) : 181325 Pa
Tekanan reservoir discharge (PRD) : 101325 Pa
Head suction (Hs) : 3 m
Head discharge (Hd) : 5,33 m
Level air reservoir suction : 2,7 m
Level air reservoir discharge : 7 m
– Data Pompa yang ada
Sea Water Booster Pump (SWBP)Head (Hpump) : 60 mSpeed (n) : 1750 rpmCapacity (Q) : 90 m3 /hPower (P) : 15 kW
Sea Water Feed Pump (SWFP)Head (Hpump) : 33 mSpeed (n) : 1460 rpmCapacity (Q) : 321,3 m3/hPower (P) : 45 kW
– Data Pipa
Pipa modul chlorination Nominal Pipe Size (NPS) : 2,5 inchJenis material : Stainless Steel
ANSI Sch. 40S
Pipa dischargeNominal Pipe Size (NPS) : 6 inchJenis material : Polivinyl Chloride
(PVC) ANSI Sch. 80
Pipa suction Nominal Pipe Size (NPS) : 8 inchJenis material : Polivinyl Chloride
(PVC) ANSI Sch. 80
– Data Fitting dan Accessory
Elbow 90o U TurnTee branch
Strainer and foot valve
Butterfly valve
Swing check valveGate valve
Ball valve
Drawing Instalasi Desain Baru
Data Perencanaan Ulang
Data Pipa perencanaan ulang
Head Efektif Instalasi Pompa
Gambar 1 Instalasi Suction Lift
Head loss instalasi )( LTh
Head loss mayor Colebrook Equation
Head loss minor
Net Positive Suction Head (NPSH)
Gambar 1 Instalasi Suction Lift
Daya Air (WHP)
Daya Poros (Pshaft)
Daya Motor (Pm)
Perhitungan numerik
Perhitungan numerik dilakukan dengan menggunakan bantuan software Pipe Flow Expert versi 5.12
Membuat instalasi perpipaan
Input data pipa
Membuat instalasi perpipaan
Menginput fluida
Menginput data reservoir
Input data pompa
Menginput data fitting dan accessory
Data Hasil perhitungan numerik
Diagram Alir Pengerjaan Tugas AkhirMulai
Survey lapangan
Redesign instalasi meliputi1. Drawing instalasi pipa
2. Dimensi pipa3. Fitting & accessory
A
Perhitungan
Perhitungan teoritis meliputi1. Kapasitas tiap section
2. Kecepatan aliran3. Head loss mayor & minor
4. Head effektif instalasi6. NPSHa7. WHP8. Pshaft
9. Pm
Perhitungan numerik
B
Pemilihan pompa
1. Head effektif = head pompa2. Kapasitas perencanaan = Kapasitas
pompa3. NPSHa ≥ NPSHr
4. ηpump ≥ 50%
Perhitungan penghematan daya
Kesimpulan
Selesai
Perbandingan perhitungan teoritis dan numerik
A B
Tidak sama
Sama
Tidak
Ya
Diagram Alir Perhitungan Numerik
Pembuatan instalasi perpipaan dan pompa pada software Pipe Flow Expert dengan properties antara lain
1. Pipa2. Pompa
3. Reservoir suction4. Reservoir discharge5. Fitting & accessory
6. Jenis fluida
Menginput nilai pada setiap properties 1. Jenis material
2. Nilai NPS3. Kapasitas pompa4. Temperatur fluida5. Diameter aksesoris
6. tekanan, level air, ketinggian reservoir suction
Calculate
Result
Selesai
Mulai
Perhitungan
Perhitungan
Hasil Perhitungan Q, V, dan Hlt tiap section
No. Section D in (m) Q (m3/h) V (m/s) Hlt (m)1 A-B 0.1937 128.4 1.2102 2.42472 B-C 0.1463 128.4 2.1200 6.84123 C-D' 0.0972 64.2 2.4033 1.19884 C-D" 0.0972 64.2 2.4033 1.19885 D'-E' 0.0627 7.1333 0.6412 0.40366 D"-E" 0.0627 7.1333 0.6412 0.40367 E'-F 0.0972 64.2 2.4033 0.40998 E"-F 0.0972 64.2 2.4033 0.40999 F-G 0.1463 128.4 2.1200 2.6527
Hasil Perhitungan Heff Instalasi, NPSHA, WHP, Pshaft, Pm
Heff Instalasi teoritis (m) 18,087
Heff Instalasi numerik (m) 18,232
NPSHA (m) 4.5116
WHP (kW) 5.8597
Pshaft (kW) 7.2342
Pm (kW) 8.6811
Pemilihan Pompa
Penentuan Jenis Pompa Penentuan jenis pompa pada instalasi baru didasarkan pada putaran spesifik (ns) pompa. Diketahui nilai ns yaitu
ns =
1621,515
Diagram penentuan jenis pompa berdasarkan Ns
Dengan data perencanaan Q =128 m3/h dan data hasil perhitungan Heff = 16.8146 m, NPSHA = 4.5116 m dapat ditentukan jenis pompa sebagai berikut
Pemilihan Pompa
Grafik unjuk kerja pompa (EBARA CENTRIFUGAL PUMPS)
Tipe: 65-160/9.2
Grafik NPSHR fungsi kapasitas (EBARA CENTRIFUGAL PUMPS)
Tipe: 65-160/9.2
NPSHR: 4,3 m
Grafik daya motor fungsi kapasitas (EBARA CENTRIFUGAL PUMPS)
Grafik effisiensi fungsi kapasitas (EBARA CENTRIFUGAL PUMPS)
Daya Motor: 9 kW
Effisiensi : 73 %
Spesifikasi EBARA CENTRIFUGAL PUMPS
Jenis Pompa : Centrifugal PumpMerk : EBARA CENTRIFUGAL PUMPSTipe : 65-160/9.2Putaran : 2900 rpmKapasitas : 128,4 m3/hHead : 17,281 mDaya Motor : 9 kWNPSHR : 4,3 m
Hasil Perhitungan WHP, Pshaft, Pm pada SWFP
WHP (kW) 17.2770
Pshaft (kW) 22.1500
Pm (kW) 26.5800
Hasil Perhitungan Penghematan Daya
Dengan desain instalasi yang baru maka didapatkan nilaipenghematan daya sebesar Psave = 39,5 kW.
KesimpulanBerdasarkan hasil perhitungan dapat disimpulkan sebagaiberikut:
1. Q= 128 m3/h, Heff = 18,087 m, NPSHA = 4,51 m, Pm = 7,879kW
2. Dipilih pompa dengan jenis pompa sentrifugal (EBARACENTRIFUGAL PUMP) dengan tipe 65-160/9.2. Denganspesifikasi sebagai berikutH = 17,281 mQ = 128,4 m3/hNPSHR = 4,3 mPm = 9 kW
4. Dengan desain baru didapatkan nilai daya SWFP = 26,5kW dan SWBP = 9 kW.Sehingga penghematan daya yang dapat dilakukan adalahsebesar 39,5 kW.
3. Nilai Heff teoritis = 17,281 m dan nilai Heff teoritis = 17,171 m.Tingkat kesalahan perhitungan mencapai nilai 0,63%
Saran
1. Disarankan setelah perencanaan ulang, pompa (Sea WaterBooster Pump) yang digunakan untuk instalasi perpipaanChlorination Plant adalah pompa yang sesuai padaperhitungan.
2. Untuk Sea Water Feed Pump pada area PLTU yang telahtidak melayani Chlorination Plant lagi, disarankan untukmenggunakan pompa yang sesuai dengan perhitungan
Terima Kasih