pengoperasian chilled water system pada...
Post on 06-Feb-2018
218 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012 ISSN 0852-2979
775
PENGOPERASIAN CHILLED WATER SYSTEM
PADA INSTALASI PENGOLAHAN LIMBAH RADIOAKTIF
Budi Arisanto, Heri Witono, Arifin Istavara Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN
ABSTRAK
PENGOPERASIAN CHILLED WATER SYSTEM PADA INSTALASI
PENGOLAHAN LIMBAH RADIOAKTIF. Telah dilakukan pengoperasian chilled water system
pada Instalasi Pengolahan Limbah Radioaktif (IPLR). Chilled water system dioperasikan selama 8
jam dalam 5 hari kerja (Senin-Jum’at). Pada tahun 2012 chiller dapat melayani kebutuhan air
pendingin di Instalasi Pengolahan Limbah Radioaktif dengan baik dan lebih konsten. Air pendingin
yang dihasilkan berkisar antara 40C s/d 5
0C dengan rerata temperatur yang diturunkan (∆t) 8,4
0C.
Untuk dapat mempertahankan kinerja chilled water system dilakukan perawatan secara berkala.
Kata kunci: sistem mesin pendingin, beban pendingin
ABSTRACT
OPERATION OF CHILLER IN THE INSTALLATION OF RADIOACTIVE WASTE TREATMENT. The operation of chilled water system in the Installation Of Radioactive Waste
Treatment have been conducted, chilled water system operated in 8 hours in 5 workdays (Monday to
Friday). Ithe year 2012, chiller can supply demant of chilled water in the installation of radioactive
waste treatment better and more consistent. The temperature producted by chiller about 40C s/d 5
0C
with derived temperature average (∆t) 8,4 0C. To maintain performance of the chilled water system,
maintenance conducted periodically.
Keyword: Chilled water system, cooling load
PENDAHULUAN
Chiller adalah mesin pendingin yang digunakan untuk mendinginkan air
sebagai media pendingin (penukar panas). Chiller terdiri dari beberapa instrumen
yang terintegrasi menjadi satu, yaitu: compressor, condensor, katup ekspansi dan
evaporator. Untuk mendistribusikan air dingin hasil produksi chiller digunakan
pompa-pompa distribusi. Pompa-pompa distribusi berfungsi untuk mendistribusikan
air pendingin dengan temperatur 6 - 7 0C ke beban-beban pendingin, yaitu cooling
coil pada AHU, evaporasi, insenerasi dan cooling tower. Beban pendinginan total
dari water chiller adalah besarnya kalor yang diterima refrigeran pertama dari
refrigeran kedua yang berlangsung di evaporator (dari chiller) [1]
. Beban-beban
pendingin di Instalasi Pengolahan Limbah Radioaktif (IPLR) ditunjukkan pada Tabel
1. Diagram alir Sistem mesin pendingin dapat dilihat pada Gambar 1.
Instalasi Pengolahan Limbah Radioaktif memiliki Chilled Water System yang
digunakan untuk menyediakan kebutuhan air pendingin secara baik dan konsisten.
Untuk mendukung tujuan tersebut maka kajian terhadap operasi Chilled Water
System perlu dilakukan. Selain itu hasil yang diperoleh dapat digunakan dalam
penetapan program perawatan dan tindakan perbaikan yang diperlukan. Evaluasi
unjuk kerja chiller dilakukan selama satu tahun operasi pada tahun 2012.
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012 ISSN 0852-2979
776
Tabel 1. Beban Pendinginan pada IPLR [2]
Beban pendinginan Beban minimum (TR) Beban maksimum (TR)
1 TR = 12000 Btu/jam AHU 358,2 358,2
Evaporasi Off 27
Cooling Tower Off 30
Insenerasi Off 4,6
Total Beban 358,2 416,4
Gambar 1. Spesifikasi Teknis Chilled Water System [1]
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012 ISSN 0852-2979
777
DASAR TEORI
Di dalam chiller terdapat refrigerant (media pendingin) yang disirkulasikan dan
mengalami beberapa perubahan bentuk sesuai siklus Carnot. Siklus Carnot dilihat
pada Gambar 2.
Gambar 2. Siklus Carnot pada Mesin Pendingin [3]
.
Pada titik 1, freon sudah berbentuk uap jenuh dengan temperatur rendah dan
tekanan rendah, kemudian ditekan/dikompresi oleh kompresor untuk menaikkan
tekanan sampai pada titik 2, pada titik ini freon berbentuk uap, dengan temperatur
tinggi dan tekanan tinggi.
Pada titik 2, freon didinginkan dengan menghembuskan udara pada
kondensor. Pada kondensor freon mengalami dua kali perubahan fase, yaitu fase uap
ke fase uap jenuh (titik 3) dan fase uap jenuh ke fase cair jenuh (titik 4).
Pada titik 4, freon dilewatkan pada katup ekspansi sehingga freon berbentuk
cair dan gas dengan temperatur dan tekanan rendah. Temperatur freon yang rendah
tersebut yang akan digunakan untuk mendinginkan air pendingin ang diumpankan
pada beban-beban pendingin.
Instalasi Pengolahan Limbah Radioaktif (IPLR) mempunyai 4 unit chiller
yang diberi kode E 62301, E 62302, E 62303 dan E 62304. Setiap unit chiller
terdiri dari dua sistem rangkaian Refrigerator yang masing-masing berkapasitas 70
TR untuk sistem I dan 100 TR untuk sistem II dengan spesifikasi teknis yang dapat
dilihat pada Tabel 2
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012 ISSN 0852-2979
778
Tabel 2. Spesifikasi teknis chiller di IPLR
SPESIFIKASI TEKNIS
Merk York YCHA 175
Kapasitas 167,5 TR
Daya compressor 200,7 KW
Rangkaian refrigerant 2
Kapasitas oli 3 gal/sys
Volume air di evaporator 39 gal
Refrigerant R 22
Kapasitas refrigerant Sys 1 : 116 gal
Sys 2 : 133 gal
Motor fan kondensor 8 x 2,2 KW
Kecepatan aliran air pada cooler Min. 150 gpm
Max. 640 gpm
Satuan pendingin pada chiller adalah Ton Refrigeration (TR), 1 (satu) TR
setara dengan 12000 Btu/jam. Pada desain operasi, dioperasikan 3 unit chiller dan 1
unit chiller yang lain pada posisi cadangan (stand by) konfigurasi kemampuan
pendinginan chiller di IPLR ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Konfigurasi Pendinginan Chiller
Chiller yang beroperasi Kemampuan
chiller (TR)
Kondisi 1: 4 unit chiller beroperasi sekaligus (maksimal) 680
Kondisi 2: 3 unit chiller beroperasi, 1 stand by (Ideal) 510
Kondisi 3: 1 unit chiller beroperasi, 1 chiller stand by 170
Kondisi 4: 2 unit chiller beroperasi sekaligus 340
- Beban pendinginan minimum adalah beban minimum yang terjadi pada IPLR
yaitu saat peralatan pengolahan limbah radioaktif pada kondisi off atau tidak
beroperasi.
- Beban pendinginan maksimum adalah beban yang terjadi pada IPLR saat
peralatan pengolahan limbah radioaktif beroperasi.
Pada tahun 2012, beban pendinginan di IPLR hanya merupakan beban
pendingin minimum karena hanya mensuplai air dingin untuk diumpankan ke cooling
coil pada AHU, hal ini berarti bahwa beban-beban pendingin lainnya seperti
Insenerator, Evaporator dan cooling tower tidak beroperasi.
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012 ISSN 0852-2979
779
TATA KERJA
Alat dan Bahan Pendukung pengoperasian
Untuk mendukung pengoperasian chiller, maka diperlukan alat dan bahan
yaitu:
a. Mekanik tool
b. Tang Ampere
c. Digital termometer
d. Multi Tester
e. Tespen
f. Alat Pencatat
Metode
Untuk dapat mengoperasikan chiller dengan baik, dilakukan tahapan-tahapan
pengoperasian, yaitu:
1. Persiapan,
Untuk dapat memperoleh kinerja yang optimal dilakukan persiapan
pengoperasian yaitu dengan memeriksa komponen-komponen pendukung
seperti pompa-pompa chiller, motor-motor penggerak pompa dan suplai catu
daya. untuk memeriksa kekencangan baut pada pompa distribusi digunakan
mekanik tool, untuk memeriksa catu daya digunakan tang ampere dan multi
tester.
2. Pengoperasian
Pengoperasian dilakukan setelah persiapan pengoperasian tidak
mengalami hambatan atau tidak terjadi kerusakan. Urutan pengoperasian
chiller dapat dilihat pada Gambar 3.
3. Pemantauan
Selama proses pengoperasian chiller dilakukan pemantauan dan
pencatatan data operasi.
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012 ISSN 0852-2979
780
Gambar 3. Diagram Pengoperasian Chiller [3]
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012 ISSN 0852-2979
781
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada Tahun 2012 didapatkan hasil pengoperasian chiller yang dapat dilihat
pada Tabel 3.
Tabel 3. Operasional chiller selama tahun 2012
Bulan chiller yang
beroperasi
Temperatur
rerata
Ruangan (oC)
Temperatur
rerata
masuk (oC)
Temperatur
rerata
keluar (oC)
ΔT
(oC)
Januari C3 23,2 13 4 9
Februari C3 24 14 4,5 9,5
Maret C3 23,4 13,5 5 8,5
April C3 24 14 4,5 9,5
Mei C3 24,3 15 6 9
Juni C3 23,6 13 6 7
Juli C3 24,6 14 5 9
Agustus C4 23,6 13,4 5 8,4
September C4 23,5 13,5 5,5 8
Oktober C4 24,2 14 6 8
Nopember C2 24 14 6 8
Desember C2 24,4 14 6 8
Keterangan:
C1 adalah Chiller E 62301
C2 adalah Chiller E 62302
C3 adalah Chiller E 62303
C4 adalah Chiller E 62303
Gambar 4. Grafik Perbandingan Air produksi chiller dengan Temperatur ruangan.
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012 ISSN 0852-2979
782
Dari data operasi diketahui temperatur air pendingin yang dihasilkan chiller
adalah 4 0C s/d 5
0C dengan rerata temperatur yang diturunkan (∆t) 8
0C s/d 9
0C
relatif konstan sampai akhir tahun, hal ini dikarenakan telah direvitalisasinya Chiller
E62303. Temperatur ruangan yang dapat dicapai berkisar antara 23 0C s/d 24 0C.
Dari data operasi dapat dilihat perbedaan temperatur antara supply chiller
(input) dengan suhu ruangan cukup besar yaitu + 20 0C, sedangkan suhu yang
diturunkan chiller (∆t) 8 0C s/d 9
0C sudah memenuhi standart yaitu 8
0C s/d 10
0C.
Dengan suhu output chiller 4 0C s/d 5
0C, suhu ideal yang seharusnya dapat dicapai
berkisar antara 18 0C s/d 20
0C. Tidak tercapainya suhu ruangan dapat diakibatkan
oleh tidak maksimalnya perpindahan panas pada cooling coil di AHU sehingga air
dingin yang disuplay chiller tidak dapat diserap secara maksimal oleh udara yang
dihembuskan ke ruangan-ruangan.
KESIMPULAN
1. Unjuk Kerja chiller pada tahun 2012 relatif konstan dari awal hingga akhir
tahun 2012, hal ini dikarenakan adanya revitalisasi Chiller E62303.
2. Perbedaan temperatur antara supply chiller (input) dengan suhu ruangan
+ 20 0C masih besar.
3. Perlu adanya kajian tentang rugi-rugi distribusi/heat loss pada chiller.
4. Untuk dapat mempertahankan kinerja chilled water system dilakukan
perawatan secara berkala.
DAFTAR PUSTAKA
[1]. PK PURWADI DAN WIBOWO KUSBANDONO, “Karakteristik Chilled Water”,
Jurnal Teknologi Industri Vol. V No. 2 April 2001 : 67-74
[2]. PURWANTARA, “Pengoperasian Chiller untuk menunjang managemen tata
udara IPLR”, Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR 2001, PTLR-BATAN,
Serpong, 2001.
[3]. WIKIPEDIA, “Heat pump and Refrigeration Cyrcle” Figure 2. Temperature-
Entropy diagram.
[4]. YORK INTERNATIONAL COOPERATION, “Air Cooled Packaged Liquid
Chiller”, USA, 1986.
[5]. INSTRUKSI KERJA PENGOPERASIAN CHILLER, PTLR-BATAN,
Serpong, 2010.
top related