perencanaan ulang instalasi perpipaan dan pompa pada

Download Perencanaan Ulang Instalasi Perpipaan dan Pompa pada

Post on 15-Dec-2016

228 views

Category:

Documents

6 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 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 FluidaJenis fluida : Air

    Temperatur fluida (Tfluida) : 30oC

    Massa jenis fluida () : 996 kg/m3

    Viskositas fluida () : 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 TangkiTekanan 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. pump 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

    2110038017-presentation_Part12110038017-presentation_Part22110038017-presentation_Part32110038017-presentation_Part42110038017-presentation_Part5