Pompa Air Pengisi Ketel Uap

8/10/2019 Pompa Air Pengisi Ketel Uap

1/13

LAPORAN PRAKTIKUM

POMPA AIR PENGISI KETEL UAPDisusun sebagai laporan untuk memenuhi tugas mata kuliah operasi pembangkit tenaga listrik

Disusun oleh

Andoyo Prawiro NIM. 111724005

Henry Yuman D. NIM. 111724013

Kasyfun Nadhir Z. NIM. 111724018

Kelas 3C-TPTL

TEKNOLOGI PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

TEKNIK KONVERSI ENERGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2013


2/13

I. Tujuan Percobaan

Mahasiswa dapat memahami spesifikasi pompa air pengisi ketel uap/boiler,

Mahasiswa dapat memahami sistem kerja pada pompa pengisi ketel uap,

Mahasiswa dapat memahami karakteristik pompa pengisi ketel uap,

Mahasiswa dapat memahami cara pengukuran parameter-parameter pada pompa pengisi

ketel uap,

Mahasiswa dapat mengetahui jumlah air yang digunakan pada ketel uap dalam

pengoperasian ketel uap.

II. Dasar Teori

A. Air Pengisi Ketel Uap

Air pengisi / feed water adalah air yang digunakan untuk memasok kebutuhan air ke

boiler drum, yang nantinya akan digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan uap.

Air pengisi ketel uap ini haruslah air yang telah ditreatment, seperti filtrasi, demineralisasi,

dan softening untuk memastikan bahwa air yang masuk boiler benar-benar bersih dari

kotoran-kotoran yang tersuspensi maupun yang terlarut, dan juga memastikan bahwa air

yang masuk boiler telah memenuhi syarat air masuk boiler tersebut .

Umumnya sistem air pengisi dibagi menjadi dua bagian yaitu ;

1. Sistem air pengisi tekanan rendah (sistem condensate), aliran sistem air pengisi

takanan rendah mencakup rangkaian dari hotwell hingga deaerator

2. Sistem air pengisi tekanan tinggi, aliran sistem air pengisi takanan tinggi mencakup

rangkaian dari deaerator hingga boiler drum.


3/13

Pada kedua sistem dilakukan proses penaikan temperatur dan tekanan pada air pengisi

dengan tujuan sebagai berikut ;

Tujuan menaikkan temperatur air pengisi :

1. Mencegah thermal stress

2. Mengurangi kerja boiler

3. Meningkatkan efisiensi ruang bakar

Tujuan menaikkan tekanan air pengisi :

1. Mencegah air pengisi yang menuju boiler berubah fasa menjadi uap

2. Agar air pengisi dapat masuk kedalam boiler drum.

Berikut adalah gambar skematik sirkulasi air dan steam pada boiler :

Gambar 1. Sirkulasi air dan steam pada boiler.


4/13

Air pengisi boiler / feed water, sebelumnya akan ditampung pada sebuah tangki make

up water / tangki penampung. Sumber feed water ini dapat berasal dari air yang

disirkulasikan kembali dari kondensor (air kondensat), dan juga dapat berasal dari sumber

air sebagai air tambahan. Air ini kemudian akan dialirkan ke dalam boiler drum dengan

menggunakan sebuah pompa.

III. POMPA AIR PENGISI AIR KETEL

Pompa adalah suatu alat mekanik yang digunakan untuk memindahkan suatu

cairan dari suatu tempat ke tempat lain dengan cara menaikkan tekanan cairan

tersebut. Pompa mengubah energi mekanik (dari mesin penggerak pompa)

menjadi energi tekan fluida pada fluida yang dipompa. Kenaikan tekanan cairan

digunakan untuk mengatasi hambatan-hambatan pengaliran. Hambatan-hambatan

pengaliran itu dapat berupa perbedaan tekanan, perbedaan ketinggian atau

hambatan gesek.

Klasifikasi pompa secara umum dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu

pompa kerja positif (positive displacement pump) dan pompa kerja dinamis (non

positive displacement pump).

Pompa kerja positif

Pada pompa kerja positif kenaikan tekanan cairan dalam pompa

disebabkan oleh pengecilan volume ruangan yang ditempati fluida. Adanya

elemen yang bergerak dalam ruangan menyebabkan volume ruangan akan

membesar atau mengecil sesuai dengan gerakan elemen tersebut. Contoh dari

jenis pompa ini adalah pompa torak (reciprocating pump) dan pompa putar

(rotary pump).


5/13

Pompa kerja positif

Pompa kerja dinamik dikarakteristikkan oleh cara pompa beroperasi: impeller

yang berputar mengubah energi kinetik menjadi tekanan atau kecepatan yang

diperlukan untuk memompa fluida. Jenis pompa ini ada 2, yaitu pompa

sentrifugal dan pompa efek khusus.

1. Pompa yang digunakan untuk mengisi ketel uap pada praktikum

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, air yang masuk boiler harus memenuhi

syarat temperatur dan tekanan yang diperbolehkan untuk masuk boiler drum/ ketel. Hal ini

dikarenakan tekanan di dalam boler drum cukup tinggi, sehingga air umpan yang akanmasuk ke dalam boiler drum tersebut juga harus memiliki tekanan yang sama dengan

kondisi di dalam boiler drum, agar tidak terjadi reverse flow.

Oleh karena itu, maka dibutuhkan pompa yang sesuai untuk memenuhi syarat-syarat

tersebut. Dan jenis pompa yang digunakan sebagai pompa pengisi ketel uap pada boiler di

laboratorium teknik energi ini adalah pompa sentrifugal bertingkat dengan merek

Grundfos buatan Denmark. Pompa ini dinilai dapat menciptakan tekanan pada air

pengisi untuk kemudian dialirkan kepada boiler drum. Pompa air pengisi digerakkan oleh

motor listrik melalui kopling hidrolik pengatur putaran (variable speed hydraulic coupling).

Pompa dilengkapi dengan saluran dan katup sirkulasi. Ketika pompa beroperasi

dengan kapasitas aliran beban rendah, maka sebagian besar tenaga daya yang yang

butuhkan pompa akan dirubah menjadi panas yang menaikkan suhu air pengisi. Aliran

sirkulasi akan mencegah air didalam pompa menjadi terlalu panas hingga menguap dan

menyebabkan kapitasi yang akan merusak impleller pompa. Pipa saluran sirkulasi

menghubungkan sisi keluar (discharge) pompa sebelum katup cek (check valve) kembali

ke sisi masuk (suction) pompa, dilengkapi dengan katup kontrol sirkulasi untuk

mempertahankan aliran minimum pompa, dan dua katup isolasi sebelum dan sesudah

katup kontrol sirkulasi.


6/13

Gambar 2. Pompa sentrifugal bertingkat untuk pengisian air ketel.

2. Pompa sentrifugal

Pompa sentrifugal adalah pompa yang menggunakan gaya sentrifugal melalui

gerakan impeller untuk menghasilkan penambahan tekanan yang berguna untuk

memindahkan fluida cair yang dipompakan.

Prinsip kerja pompa sentrifugal didasarkan pada hukum kekekaalan energi. Cairan

yang masuk pompa dengan energi total tertentu mendapatkan tambahan energi dari

pompa sehingga setelah keluar dari pompa, cairan akan mempunyai energi total yang

lebih besar.

Secara singkat cara kerja atau prinsip kerja pompa sentrifugul adalah dimulai

dengan dimasukan fluida cair yang akan dipindahkan kedalam rumah pompa dan

memenuhi seluruh impeller. Impeller disambungkan dengan poros pompa yang akan

memutar impeller tersebut, yang dayanya didapat dari motor penggerak yang

disambungkan pada poros motor. Setelah itu impeler yang berputar akan menghasilkan

gaya sentrifugal yang mengangkat atau memindahkan fluida cair keluar dari bilah-bilah

impeller dengan kecepatan yang tinggi. Bersamaan dengan dipindahkannya fluida,


7/13

maka sejumlah fluida melalui suction pipe juga terhisap ke bagian tengah impeller,

pengisapan terjadi karena setelah zat cair dilemparkan oleh impeler, ruang diantara

sudusudu menjadi vakum sehingga zat cair akan terisap masuk. Sedangkan fluida cair

yang keluar dari impeler dengan kecepatan tinggi tadi kemudian mengalir melalui

saluran yang penampangnya makin membesar (dapat berupa volute/diffuser), sehingga

terjadi perubahan dari head kecepatan menjadi head tekanan. Akibatnya fluida cair yang

keluar dari flens keluar pompa head totalnya bertambah besar. Selisih energi per satuan

berat atau head total dari fluida cair pada flens keluar (tekan) dan flens masuk (isap)

disebut head total pompa.

Gambar 3. Pompa sentrifugal.

Kerugian pompa sentrifugal ialah:

Tekanan keluaran terbatas

Tidak mampuprimingsendiri

Untuk mengatasi tekanan keluaran yang terbatas dapat diatasi dengan membuat

pompa tingkat banyak pada poros yang sama, sedangkan untuk mengatasi priming,

dapat diatasi dengan pemasangat alat yang membantu priming sendiri.


8/13

Karakteristik pompa sentrifugal adalah sebagai berikut :

Gambar 4. Karakteristik pompa sentrifugal.

POMPA SENTRIFUGAL BERTINGKAT

Pompa ini menggunakan beberapa impeller yang dipasang secara berderet

(seri) pada satu poros. Fluida cair yang keluar dari impeller pertama dimasukan

ke impeller berikutnya dan seterusnya sampai impeller terakhir. Sehingga total

head pompa akan ini lebih tinggi daripada pompa satu tingkat karena merupakan

penjumlahan dari head yang ditimbulkan oleh masing-masing impeller.

Keuntungan dari pompa ini tentu cocok untuk digunakan pada aliran

dengan tekanan kerja yang tinggi namun bervolume kecil, sedangkan

kekurangannya pompa ini tidak cocok digunakan pada aliran volume yang besar

dan bertekanan rendah, selain pompa ini mengeluarkan suara yang lebih bisingkarena banyaknya kipas yang digunakan.


9/13

IV. Gambar Skematik

Gambar 5. Gambar skematik sistem pengisian air ketel.

V. Kendali Operasi

Dalam sistem pengisian air ketel, ada 3 katup yang harus diperhatikan, yaitu katup

keluaran air pengisi ketel (No.9), katup pemasok air pengisi ketel uap (No.10), dan

katup blowdown ketel (No.11).

Setelah sistem kelistrikan pada boiler dinyalakan dan pemasok air telah siap, maka :

Buka katup keluaran air pengisi ketel No.9

Buka katup pemasok air pengisi ketel uap No.10

Tutup katup blow downketel uap No.11


10/13

Gambar 6. Katup No.9.

Gambar 7. Katup No.10 & 11.


11/13

VI. Pengukuran

Gambar 8. Flowmeter

Untuk mengukur jumlah air yang masuk ke dalam boiler drum dari tangki air make up

/ tangki penampungan, maka digunakan flowmeter / meter air. Cara pengukurannya

adalah sebagai berikut :

Pada bagian berwarna merah di bagian atas flowmeter adalah bagian yang

menunjukan angka real / aslinya,

Sedangkan bagian berwarna putih di bagian bawah flowmeter, menunjukan angka

desimal setelah angka aslinya,

Cara pembacaan angka desimal, dimulai dari angka pengali 0.1, kemudian 0.01,

0.001, dan 0.0001,

Satuan dari flowmeter / meter air ini adalah meter kubik (m3)

Contoh, pada gambar diatas, hasil pembacaannya adalah 349.5847 m3


12/13

VII. Data hasil praktikum

Parameter yang dicari pada pengisian air ketel uap ini ialah jumlah air yang diperlukan

oleh boiler untuk sekali pengoperasian. Dan di dapat data sebagai berikut :

Tabel 1. Data pengukuran kebutuhan air pengisi ketel

VI. Perhitungan

Jumlah air yang dibutuhkan dalam pengoperasian boiler

= posisi water output posisi water input

= (352.4724 - 352.0055) m3

= 0.4669 [m3]

Waktu

Posisi WaterMeter

(m3)

08.40 352.0055

09.10 352.0888

09.15 352.0888

09.20 352.0888

09.25 352.0888

09.30 352.0888

09.35 352.0888

09.40 352.0888

09.45 352.0888

09.50 352.1394

09.55 352.1703

10.00 352.1703

10.05 352.2114

10.10 352.2480

10.15 352.2906

10.20 352.3317

10.25 352.3317

10.30 352.3716

10.35 352.4148

10.40 352.4496

10.45 352.4496

10.50 352.4724

10.55 352.4724

11.00 352.4724


13/13

= 466,9 [Liter]

Laju air masuk boiler

=

=

= 3.335 [Liter / menit]

VIII. Analisis

Air dari tangki air make up / penampung yang masuk ke dalam boiler drum, berasal

dari 2 sumber yaitu air kondensat, dan air penambah,

Pada praktikum ini, digunakan pompa sentrifugal bertingkat untuk meningkatkan

tekanan dan temperatur air pengisi ketel agar sesuai dengan keadaan tekanan dan

temperatur pada boiler drum,

Dari data hasil perhitungan, didapat jumlah air yang dibutuhkan dalam

pengoperasian boiler adalah sebanyak 466,9 liter, dimana posisi awal water meter

adalah 352.0055 m3dan posisi akhirnya adalah 352.4724m3.

Pompa Air Pengisi Ketel Uap

Documents

Transcript of Pompa Air Pengisi Ketel Uap