Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498IJCCS IJCCS.
Vol.
July x, pp.
ANALISIS PERFORMANCE COOLING TOWER
TIPE INDUCED DRAFT COUNTER FLOW
PLTP KAMOJANG UNIT 5
Hasan Abdurohman1.
Juli Mrihardjono2,Seno Darmanto3 Sekolah Vokasi Rekayasa Perancangan Mekanik.
Departemen Teknologi Industri UNDIP.
Semarang e-mail: hasan.
rochman@gmail.
Abstrak Cooling tower adalah alat penukar kalor yang digunakan untuk mendinginkan air dari Proses tersebut dilakukan dengan mengontakan air dengan udara secara langsung dan dibuang ke atmosfer menggunakan fluida udara yang dialirkan secara natural maupun dialirkan oleh fan.
Tipe Cooling tower yang digunakan di PLTP Kamojang Unit 5 adalah Induced draft Counter Flow.
Peralatan ini sangat berperan penting dalam meningkatkan efisiensi turbin, oleh karenanya diperlukan perlakuan khusus dengan mengetahui dan mengamati performa Cooling tower agar dapat dianalisa kondisi aktual serta langkah keputusan dalam melakukan perbaikan dan perawatan selanjutnya, hal ini menjadi dasar penelitian yang akan dilakukan dengan mencari nilai dan trendline performa Cooling tower.
Metode perhitungan menggunakan standard ASME PTC 23-2003 dan CTI ATC-105 dimana hasilnya berupa baseline perhitungan dan historial trendline performa Cooling tower berdasarkan parameter kondisi operasi 3-cell Cooling tower.
Parameter yang diuji yaitu dengan mengambil 5 data yang valid pada PLTP KMJ Unit 5, kemudian diperoleh nilai performa Tower Capability sebagai berikut yaitu pada kondisi awal commisioning nilai performa sebesar 92,1%.
Q1 2021 sebesar 78,8%.
Q3 2021 sebesar 74,3%.
Q4 2021 sebesar 84,7%, dan Q1 2022 sebesar 83,8%.
Terjadi penurunan pada Q3 202.
Kemudian terdapat kenaikan trend di Q4 2021 dikarenakan sebelumnya dilakukan kegiatan overhaul pada Cooling Kata kunci: Cooling tower, trendline, overhaul, tower capability Abstract The cooling tower is a heat exchanger used to cool water from the condenser.
The process is carried out by contacting water with air directly and discharging it into the atmosphere using air fluid that is flowed naturally or flowed by a fan.
The cooling tower type used in PLTP Kamojang Unit 5 is Induced draft Counter Flow.
This equipment is more important in increasing turbine efficiency, therefore special treatment is needed by knowing and observing the performance of the Cooling tower so that it can be analyzed in actual conditions and make decisive steps in carrying out further repairs and maintenance, this is the basis of research that will be carried out by looking for value and the Cooling tower performance trendline.
The calculation method uses the standard ASME PTC 23-2003 and CTI ATC-105 where the results are the calculation baseline and the historical trendline of Cooling tower performance based on the parameters of the 3-cell Cooling tower operating conditions.
The parameters tested are by taking 5 valid data on PLTP KMJ Unit 5, then the Tower Capability performance values are obtained as follows, namely, in the initial commissioning conditions the performance value is 92,1%.
Q1 2021 is 78,8%.
Q3 2021 is 74, 3%.
Q4 2021 is 84,7%, and Q1 2022 is 83,8%.
There was a decrease in Q3 2021.
Then there was an increase in the trend in Q4 2021 due to previous overhaul activities on the Cooling tower.
Keywords: Cooling tower, trendline, overhaul, tower capability Received June 1st,2012.
Revised June 25th, 2012.
Accepted July 10th, 2012 Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498IJCCS JCCS
ISSN: 1978-1520
PENDAHULUAN
ooling tower atau disebut juga dengan menara pendingin dapat didefinisikan sebagai alat penukar kalor yang fluida kerjanya adalah udara dan air yang berfungsi mendinginkan air dengan mengontakannya ke udara sehingga menguapkan sebagian kecil dari air tersebut.
Menurut EL.
Wakil, menara pendingin didefinisikan sebagai alat penukar kalor yang material fluida kerjanya adalah air, dan udara yang berfungsi mendinginkan air dengan kontak langsung dengan udara yang mengakibatkan sebagian kecil air menguap.
Dalam kebanyakan menara pendingin yang melayani sistem refrigerasi dan penyamanan-udara, menggunakan satu atau lebih kipas propeler untuk menggerakan udara secara vertikal ke atas atau horisontal melintasi menara.
Cooling tower pada PLTP KMJ Unit 5 menggunakan tipe Induced draft Counter Flow dimana kondensat dari exhause turbin akan dialirkan menggunakan pompa Hotwell pump menuju nozzel Cooling tower pada bagian atas menara kemudian jatuh masuk melalui kisi-kisi filler pvc dan terjadi kontak dengan udara luar dari arah berlawanan dengan bantuan fan, maka terjadilah proses konveksi paksa.
Hawa panas yang ada didalam air dibuang keluar bersamaan dengan udara .
ir flow outle.
melalui fan stack, kemudian air jatuh seperti rintik-rintik air hujan dan tertampung di dalam water basin.
Terdapat beberapa komponen peralatan pada Cooling tower seperti fan, filler, drift eliminator, raiser, fan stac.
Performa Cooling tower sangat erat kaitannya dengan temperatur air keluar dari Cooling tower.
Semakin rendah temperatur air yang bisa dihasilkan oleh Cooling tower, maka kondisi kondensor akan semakin vakum, dimana hal tersebut berdampak pada efisiensi turbin yang semakin baik.
Oleh karena itu, performa Cooling tower merupakan satu parameter yang sangat penting untuk menjaga kondisi serta performa keseluruhan dari sebuah sistem pembangkit.
Berdasarkan uraian diatas maka tujuan dari penelitian ini adalah analisis performance Cooling tower PLTP Unit 5 untuk mengetahui kinerja berdasarkan perbandingan antara data pada desain dengan data aktual dilapangan melalui perhitungan matematis.
METODE PENELITIAN
Metode yang dilakukan untuk mencapai tujuan dari penelitian ini adalah: studi literatur, pengumpulan data, analisis data, pengolahan data dan penyusunan laporan.
Gambar 1 Diagram alir penelitian Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Autho.
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498IJCCS
ISSN: 1978-1520
Studi Literatur Pengumpulan data dengan cara mempelajari berdasarkan buku Ae buku, internet, manual book maupun jurnal terkait dengan objek yang akan di amati penulis.
Pengumpulan Data Untuk mendapatkan data-data yang diperlukan, metode pengumpulan data yang dilakukan diantaranya adalah observasi baik ke lapangan maupun data pada DCS dan melakukan wawancara dengan pekerja yang bekerja di PLTP Kamojang.
Design Cooling tower Desain Cooling tower PLTP Kamojang Unit 5 menggunakan tipe Induced draft Counter Flow berjumlah 3-cell dengan material struktur fiber reinforced plastic (FRP).
Cooling tower ini merupakan tipe dari mechanical draft dimana fan berada pada exhause tower.
Tipe ini banyak digunakan oleh industri mengingat konstruksinya lebih rendah, pembangunan murah, dan kecepatan fan bisa diatur sehingga fleksibel.
Analisis Data Analisis data bertujuan untuk menganalisis perubahan yang terjadi pada proses aktual Cooling tower saat beroperasi pada kondisi desain, commisioning, data kuartal tahun 2021 hingga saat ini Pengolahan Data Objek penelitian ini adalah historical data yang diolah menggunakan excel sesuai referensi perhitungan (ASME PTC 23-2003 dan CTI ATC-.
dimana hasilnya berupa baseline perhitungan dan historial trendline performa Cooling tower berdasarkan parameter kondisi operasi 3-cell Cooling tower.
Adapun rumus yang akan digunakan untuk memperoleh performa Cooling tower adalah sebagai berikut:
Range Range adalah perbedaan atau jarak antara temperature air masuk dan keluar Cooling .
Approach Approach adalah perbedaan antara suhu air dingin keluar Cooling tower dan temperatur wet bulb.
Efektivitas Efektivitas pendingin adalah perbandingan antara range dan range ideal.
Semakin tinggi nilai perbandingan maka semakin tinggi efektivitas perbandingan pada Cooling tower.
IJCCS Vol.
No.
July 201x : first_page Ae end_page Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498IJCCS JCCS
ISSN: 1978-1520
Head Total Pompa Head pompa yang dihitung merupkan Head Hotwell Pump (HWP) sebagai pompa distribusi dari kondesor ke Cooling tower yang digunakan sebagai dasar untuk mencari flow aktual inlet Cooling tower.
Fan Power Fan power menyatakan kebutuhan daya yang dipengaruhi oleh konfigurasi blade dan ouput pembangkitan dimana fan power dihitung dari ampere aktual motor dan parameter pendekatan dari desain.
Tower Capability Tower Capability dapat didefinisikan dengan seberapa mampukah kondisi aktual Cooling tower untuk mencapai kondisi optimalnya dari segi parameter water flow yaitu dengan membandingkan Adjusted water flow sebagai kondisi aktual dan predicted water flow sebagai kondisi optimal.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian yang dilakukan adalah dengan mengambil 5 data yang valid yaitu data yang lengkap saat ketiga cell pada Cooling tower beroperasi optimal.
Diantaranya adalah data commisioning.
Kuartal 1 Q1 2021.
Q3 2021.
Q4 2021 dan Q1 2022.
Pada uji coba ini akan dilakukan pengujian pada sampel Q1 2021.
Dari data tersebut diperoleh parameter perhitungan sebagai berikut.
Tabel 1 Data sampel perhitungan Q1 2022
Parameter Design
Q1 2021
Hot Water.
AC Cold water.
AC Dry Bulb.
AC Wet Bulb.
AC Atm, mbar.
Outlet Air Density, 0,931 0,94 kg/m3.
Waterflow, m3/h.
Perhitungan Efektivitas Cooling tower Range .
Approach Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Autho.
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498IJCCS
ISSN: 1978-1520
Efektivitas .
Perhitungan Tower Capability Perhitungan Water flow Dari head tersebut maka waterflow yang diperoleh berdasarkan pump curve adalah 6425 m3/h.
Perhitungan Fan Power Perhitungan Adjusted Water flow Plotting Data Langkah ini merupkan Plotting data WBT aktual pada performance curve masingmasing flowrate.
Dimana grafik ini diberikan oleh vendor sebagai acuan penentuan performa Cooling tower.
Gambar 2 Hasil Plotting pada Performance curve 90% Gambar 3 Hasil Plotting pada Performance curve 100% IJCCS Vol.
No.
July 201x : first_page Ae end_page Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498IJCCS JCCS
ISSN: 1978-1520
Gambar 4 Hasil Plotting pada Performance curve 110% Kemudian hasil diatas dibuat grafik dan di-plot Range aktual pada masing masing water
Gambar 5 Grafik WBT Aktual vs Range Tabel 2 Hasil Plot Range Aktual pada Grafik Range vs CWT
Q1 2021
Range 20,88 AC
Water Flow
Unit
110% %
9691 m3/h Cold Water
24,40
25,45
26,51 AC
Tabel 3 Hasil Plot CWT Aktual dan Adjusted Water flow
Water flow
CWT
Data Tabel diatas 24,40 25,45 26,51 Hasil interpolasi
6600,25
22,87
8378,82
24,94
Kemudian hasil diatas dibuat grafik CWT vs Water flow :
Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Autho.
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498IJCCS
ISSN: 1978-1520
Gambar 6 Grafik CWT vs Water flow Kemudian, output dari grafik diatas yaitu predicted water flow dan predicted cold water akan menjadi dasar perhitungan Tower Capability dan Cold water Deviation yang akan dihitung dan dihimpun menjadi satu melalui tabel kesimpulan berikut ini.
Kemudian pengujian dilanjutkan dengan mengambil sampel berikutnya yaitu Q1 2021.
Q3 2021.
Q4 2021 dan Q1 2022 untuk melihat trend dari performa Cooling tower dengan kesimpulan berupa grafik dibawah ini.
Gambar 7 Grafik Kesimpulan Performa Cooling tower PLTP Unit 5 Diperoleh kondisi awal commisioning nilai performa sebesar 92,1%.
Q1 2021 sebesar 78,8%, dan Q3 2021 sebesar 74,3%.
Terlihat penurunan performa terjadi selama kuartar 1 hingga kuartal 3.
Kemudian pada Q4 2021 terdapat peningkatan performa dikarenakan pada bulan sebelumnya dilakukan kegiatan overhaul, yaitu maintenance Cooling tower.
Kemudian terdapat sedikit penurunan performa pada kondisi Q1 2022 sebesar 83,8% hal ini umum terjadi pada mesin peralatan yang beroperasi terus menerus.
KESIMPULAN
Dari hasil analisis performance Cooling tower tipe Induced draft Counter Flow PLTP KMJ unit 5 diperoleh kesimpulan dari beberapa data yang diambil dimulai pada saat commisioning yaitu 92,1%.
Q1 2021 sebesar 78,8%.
Q3 2021 sebesar 74,3%.
Q4 2021 sebesar 84,7% dan Q1 2022 sebesar 83,8%.
Terdapat penurunan performa di kuartal Q3 dikarenakan adanya gangguan poada perlatan pendukung Cooling tower, namun setelah dilakukan IJCCS Vol.
No.
July 201x : first_page Ae end_page Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498IJCCS JCCS
ISSN: 1978-1520
maintenance performa Cooling tower meningkat di kuartal ke 4 2021.
Perhitungan performa CT ini dapat dijadikan sebagai dasar pengambilan keputusan dari aktivitas condition monitoring menjadi lebih akurat, dari yang sebelumnya berdasarkan parameter effectiveness saja .
anya mempertimbangkan suh.
SARAN
Diperlukan alat ukur tambahan untuk mengganti parameter pendekatan agar nilai yang dihasilkan aktual dan dapat diukur langsung dilapangan seperti menambah ultrasonic flowmeter di inlet Cooling tower agar hasil perhitungan pada penelitian selanjutnya diperoleh data yang lebih akurat.
UCAPAN TERIMA KASIH