Transcript
Page 1: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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

Page 2: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Latar BelakangPT. PJB Unit Pembangkitan Gresik

Tingkat keandalan dalam produksi listrik

Page 3: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Effisiensi unit pembangkitan

Page 4: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Perencanaan Ulang

Chlorination Plant

Page 5: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Chlorination Plant Circulating Water Pump (CWP)

Page 6: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Chlorination Plant

Sea Water Feed Pump (SWFP)

Kanal air laut (reservoir suction)

Page 7: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Degassing Tank

Sea Water Booster Pump

Chlorination Plant

Page 8: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Permasalahan

SWFP PLTU

Header CWP PLTGU

Chlorination Plant

Page 9: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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.

Page 10: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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

Page 11: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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

Page 12: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

– 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

Page 13: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

– 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

Page 14: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

– 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

Page 15: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

– Data Fitting dan Accessory

Elbow 90o U TurnTee branch

Strainer and foot valve

Page 16: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Butterfly valve

Swing check valveGate valve

Ball valve

Page 17: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada
Page 18: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Drawing Instalasi Desain Baru

Page 19: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Data Perencanaan Ulang

Data Pipa perencanaan ulang

Page 20: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada
Page 21: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Head Efektif Instalasi Pompa

Gambar 1 Instalasi Suction Lift

Page 22: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Head loss instalasi )( LTh

Head loss mayor Colebrook Equation

Head loss minor

Page 23: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Net Positive Suction Head (NPSH)

Gambar 1 Instalasi Suction Lift

Page 24: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Daya Air (WHP)

Daya Poros (Pshaft)

Daya Motor (Pm)

Page 25: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Perhitungan numerik

Perhitungan numerik dilakukan dengan menggunakan bantuan software Pipe Flow Expert versi 5.12

Page 26: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Membuat instalasi perpipaan

Page 27: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Input data pipa

Page 28: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Membuat instalasi perpipaan

Page 29: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Menginput fluida

Page 30: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Menginput data reservoir

Page 31: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Input data pompa

Page 32: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Menginput data fitting dan accessory

Page 33: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Data Hasil perhitungan numerik

Page 34: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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

Page 35: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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

Page 36: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Perhitungan

Page 37: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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

Page 38: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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

Page 39: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Pemilihan Pompa

Page 40: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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

Page 41: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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

Page 42: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Grafik unjuk kerja pompa (EBARA CENTRIFUGAL PUMPS)

Tipe: 65-160/9.2

Page 43: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Grafik NPSHR fungsi kapasitas (EBARA CENTRIFUGAL PUMPS)

Tipe: 65-160/9.2

NPSHR: 4,3 m

Page 44: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Grafik daya motor fungsi kapasitas (EBARA CENTRIFUGAL PUMPS)

Grafik effisiensi fungsi kapasitas (EBARA CENTRIFUGAL PUMPS)

Daya Motor: 9 kW

Effisiensi : 73 %

Page 45: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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

Page 46: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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.

Page 47: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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

Page 48: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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%

Page 49: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

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

Page 50: Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Terima Kasih


Top Related