ANALISIS PENGARUH EFEKTIVITAS BRINE HEATER TERHADAP .
ISSN 2085-2762Seminar Nasional Teknik MesinPOLITEKNIK NEGERI JAKARTAANALISIS PENGARUH EFEKTIVITAS BRINE HEATER TERHADAP PERFORMADESALINATION PLANT UNIT 2 PLTGU PRIOKAri Nasanius1, Aji Wiyastoadi2, Paulus Sukusno3, Moch. Syujak4Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri JakartaKampus Baru UI Depok, 16425, IndonesiaTel: (62-21)7863530, Fax: .comAbstrakBrine heater merupakan salah satu komponen utama dalam proses desalinasi air laut yang digunakan untukmemanaskan air laut meggunakan uap jenuh (saturated) dari HP steam header hingga mencapai temperatur tertentu(top brine temperature), di mana temperatur air keluaran brine heater dapat mempengaruhi proses penguapan dankondensasi pada evaporator. Brine heater merupakan alat penukar panas (heat exchanger) jenis shell and tube dengantipe aliran paralel flow yang efektivitasnya dapat mempengaruhi performa dari Desalination Plant tersebut. Penelitianini bertujuan menunjukkan pengaruh efektivitas brine heater terhadap performa Desalination Plant. Metode penelitianyang digunakan ini berupa pengamatan langsung, mencari data dan perhitungan efektivitas brine heater, wawancaradan diskusi dengan pihak – pihak terkait serta menganalisis kemungkinan pengaruh efektivitas brine heater terhadapperforma dari Desalination Plant berdasarkan data. Hasil penelitian menunjukan pengaruh efektivitas brine heaterterhadap performa Desalination Plant cukup signifikan yaitu sebesar 53%, namun terdapat faktor lain yangmempengaruhi performa Desalination Plant yaitu kinerja dari evaporator dan ejector. Nilai efektivitas dan performaDesalination Plant unit 2 menunjukkan penurunan yang diakibatkan oleh penumpukan kerak dan perbedaan beban unitPLTGUKata Kunci : Brine Heater, Efektivitas, dan Desalination PlantAbstractBrine heater is one of the main components in seawater desalination process used to heat seawater using saturatedsteam from HP steam header to a certain temperature (top brine temperature), in which the output water temperaturefrom the brine heater may affect the evaporation and condensation processes of the evaporator. Brine heater is a heatexchanger type shell and tube with a parallel flow type whose the effectiveness can affect the performance ofdesalination plant. This study aims to show the effect of brine heater effectiveness on the performance of desalinationplant. The Research Methods that used are observation, data research and calculation of brine heater effectiveness,interview and discussion with the related parties and then analyze the possible effect of brine heater effectiveness on theperformance of desalination plant based on data. The results showed that the effect of brine heater effectiveness ondesalination plant performance is enough significant, in value of 53%, but there were another factors that affectedDesalination Plant performance, the factors were the performance of evaporator and ejector. The value effectivenessand performance of Desalination Plant unit 2 show a decrease caused by the crust buildup and the difference load ofthe PLTGU unit.Keywords : Brine Heater, Effectiveness, and Desalination PlantI. PENDAHULUANLatar BelakangPT. Indonesia Power Unit Pembangkitan dan Jasa Pembangkitan Priok merupakan perusahaan pembangkittenaga listrik yang memanfaatkan panas dari gas buang dari PLTG digunakan sebagai pemanas fluida kerjaPLTU untuk menghasilkan uap superheated yang dapat digunakan untuk memutar turbin dan kemudianputaran turbin tersebut digunakan untuk memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik.Pada PLTGU Priok, sistem pengolahan air laut merupakan bagian penting untuk menghasilkan kualitas airmurni yang baik. Terdapat beberapa komponen utama yang digunakan untuk mengolah air laut menjadi airtawar sebelum diolah lagi menjadi air murni. Salah satu komponen tersebut adalah brine heater. PadaPLTGU Priok brine heater merupakan alat penukar panas jenis shell and tube yang digunakan dalam prosesdesalinasi air laut pada suatu pembangkit tenaga listrik.Brine heater berfungsi untuk memanaskan air laut hingga mencapai temperatur tertentu (top brinetemperature)[1]. Brine heater memiliki peran yang cukup penting dalam proses desalinasi air lautHal 511
ISSN 2085-2762Seminar Nasional Teknik MesinPOLITEKNIK NEGERI JAKARTAdikarenakan temperatur air keluaran brine heater (top brine temperature) mempengaruhi proses penguapandan kondensasi pada evaporator. Baik atau buruknya performa dari Desalination Plant dipengaruhi olehefektivitas dari brine heater. Dari permasalahan yang terjadi, maka dilakukan analisa yang bertujuan untukmengkaji pengaruh efektivitas brine heater terhadap performa Desalination Plant unit 2 PLTGU Priok agardapat dilakukan tindakan-tindakan yang efektif dalam meningkatkan performa dari Desalination Plant unit 2itu sendiri.II. METODE PENELITIANDiagram AlirMetode penelitian merupakan suatu proses yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir untukmemperoleh data yang akurat sehingga mendapatkan hasil yang baik dan efektif. Berikut ini adalah diagramalir metode penelitian :MulaiReferensi : ManualBook, Jurnal, TugasAkhir, BukuStudi LiteraturWawancara danDiskusiIdentifikasi MasalahData Monitoring:Temp. Uap Masuk & Keluar,Temp. Air Laut Masuk &Keluar, Flow Kondensat, FlowDestilat, dan Flow Air LautPengambilan DataParameter Desain BrineHeaterPengambilan Data OperasiSudah CukupTidakYaPengolahan danPerhitungan DataAnalisis EfektivitasBrine HeaterAnalisis Pengaruh Efektivitas Brine HeaterTerhadap Performa Desalination PlantSimpulan danSaranSelesaiGambar.1 Diagram AlirPengumpulan DataPada penyusunan tugas akhir ini, penulis menggunakan beberapa emtode pengambilan data sebagai berikut:- Studi LiteraturPada tahap ini, penulis melakukan pencarian data atau informasi yang relevan dengan menggunakansumber dari manual book, jurnal tugas akhir dan buku mengenai brine heater dan Desalination Plant.- Praktik Kerja LapanganPada tahap ini (saat sedang melakukan Praktik Kerja Lapangan), penulis melakukan wawancara dandiskusi dengan pihak – pihak terkait untuk mendapatkan data atau informasi yang akurat mengenaisistem operasi serta mengidentifikasi masalah – masalah yang sering terjadi di Desalination Plant unit 2PLTGU Priok terutama pada Brine Heater.- Pengambilan Data Desain dan Data OperasiPada tahap ini, penulis melakukan pengambilan data desain yang bersumber dari manual book, dan dataoperasi yang didapat dari data monitoring Control Room Desalination Plant PLTGU Priok Blok Idan II. Berikut adalah data yang diambil dari manual book dan control room:Hal 512
ISSN 2085-2762Seminar Nasional Teknik MesinPOLITEKNIK NEGERI JAKARTAA. Desalination Plant Unit 2 PLTGU PriokTipe proses desalinasi pada Desalination Plant unit 2 PLTGU Priok adalah tipe Multi-Stage FlashDesalination (MSF) yang menggunakan uap dari HRSG untuk memanaskan air laut (dalam pipa tertutup)yang masuk kedalam brine heater. Air laut kemudian disemburkan dalam masing-masing tahapanevaporator yang berjumlah 20 stage yang disusun secara seri.Uap yang diproduksi dalam masing-masing stage di kondensasi dan di kumpulkan sebagai air destilat, yangmengalir dari stageTekanan yang lebih rendah dalam evaporator menyebabkan air laut mendidih dengan segera setelah masukke dalam evaporator. Air hasil kondensat dipompa keluar dan dibuang ke laut. [2]B. Spesifikasi Brine Heater dan Desalination Plant Unit 2 Berdasarkan Data DesainSpesifikasi Brine Heater dan Desalination Plant pada PLTGU Priok Blok 1 dan 2 menurut Manual BookOperation Manual Desalination Plant, Sasakura Engineering (ABB Marubeni) adalah sebagai berikut [3] :Tabel. 1 Data Desain Operasi Brine Heater dan Desalination plant unit 2 PLTGU PriokParameterNilaiAliran Massa Uap6940 kg/jamTekanan Suplai Uap7,5 kg/cm2Temp. Uap Masuk183 CTemp. Uap Keluar120 CTemp. Air Laut Masuk102,4 CTemp. Air Laut Keluar113 CPerhitungan Efektivitas78,16%41,67 m3/jamDesalination Plant Flow DestilatFlow Kondensat6,8 m3/jamFlow Air Laut358 m3/jamGain Ouput Ratio (GOR)6.0Brine HeaterSumber : ABB Marubeni. 1992. Operation Manual Desalination Plant. Sasakura Engineering.C. Heat ExchangerHeat exchanger adalah suatu alat yang dimana terjadi aliran perpindahan panas diantara dua fluida ataulebih pada temperatur yang berbeda, dimana fluida tersebut keduanya mengalir didalam sistem. [5] Heatexchanger dapat dibagi menjadi beberapa tipe berdasarkan fungsional dan jenis permukaan perpindahanpanasnya. pembagian tipe heat exchanger berdasarkan permukaan perpindahan panasnya dapat diaturdalam beberapa bentuk diantaranya single tube arrangement, shell and tube arrangement, dan cross flowheat exchanger. [6]D. Data Operasional Brine Heater dan Desalination Plant Unit 2Data operasional Brine Heater dan Desalination Plant unit 2 yang didapatkan di Control RoomDesalination Plant PLTGU Priok Blok I dan II pada tanggal 16 – 30 April 2018 adalah sebagai berikut:Tabel.2 Data Operasional Brine Heater Pukul 08.00 WIBNo.TanggalCc (kW/ C)Ch(kW/ 08,7475,2715,1635,1088,4734,4375,3235,309Tc1Air Laut( C)899085,5848484848385Tc2Air Laut( C)10510598979497,51009699Th1Uap ( ( C)979594909998989898Hal 513
ISSN 2085-2762Seminar Nasional Teknik MesinPOLITEKNIK NEGERI 797Tabel.3 Data Operasional Desalination Plant Pukul 08.00 4/18Flow 18,816,120,122,414,817,9Flow ,534,543,23,7844,34Flow Air 8198197Pengolahan dan Perhitungan DataSetelah informasi dan data – data operasi terkumpul, maka penulis perlu menyeleksi data – data operasitersebut agar ketika dalam perhitungan didapatkan hasil yang akurat. Berikut adalah perhitungan yangdigunakan :A. Gain Output Ratio (GOR) Desalination PlantGain output ratio (GOR) merupakan rasio performa dari Desalination Plant dapat dihitung menggunakanrumus [3] :GOR[Persamaan.1]Dimana,Wdc produksi air destilat (m3/jam)Ws konsumsi uap yang masuk ke brine heater (m3/jam), data konsumsi uap dapat diperoleh dari flowkondensat brine heater.Standar gain output ratio (GOR) menurut Manual Book Technical Spesification for Desalination plant,Sasakura Engineering (ABB Marubeni) adalah 6.0 (tidak termasuk ejector steam). Transisi harian dariperforma rasio harus dimonitor dengan seksama. Jika ada penurunan performa rasio, anti-scale chemicalfeed system dan ball cleaning system harus diperiksa operasinya. [3]B. Perhitungan Laju Perpindahan Panas Aktual (Qact)Laju perpindahan panas aktual merupakan panas yang dilepaskan oleh fluida panas atau yang diserap olehfluida dingin, yang dapat dihitung dengan persamaan berikut [4] :Qact Ch.(Th1-Th2) [Persamaan.2]atauQact Cc.(Tc1-Tc2) [Persamaan.3]dimanaQact laju perpindahan panas aktual (W)Ch laju kapasitas panas fluida panas (W/ )Cc laju kapasitas panas fluida dingin (W/ )Hal 514
ISSN 2085-2762Seminar Nasional Teknik MesinPOLITEKNIK NEGERI JAKARTATh1Th2Tc1Tc2 temperatur fluida panas masuk heat exchanger ( ) temperatur fluida panas keluar heat exchanger ( ) temperatur fluida dingin masuk heat exchanger ( ) temperatur fluida dingin keluar heat exchanger ( )C. Perhitungan Laju Kapasitas PanasUntuk mempermudah menghitung laju perpindahan panas dibutuhkan laju kapasitas panas yang dapatdihitung dengan persamaan berikut [4] : [Persamaan.4]atau [Persamaan.5]dimana:Ch laju kapasitas panas fluida panas (W/ )Cc laju kapasitas panas fluida dingin (W/ )ṁh laju aliran massa fluida panas (kg/s)ṁc laju aliran massa fluida dingin (kg/s)Cpc spesifik panas/panas jenis fluida dingin (J/kg- )Cph spesifik panas/panas jenis fluida panas (J/kg- )Jika , maka digunakanyang merupakan harga terkecil dariatau.untuk menghitung nilai perpindahan panas terbesar yang mungkin terjadi pada heat exchanger.digunakanD. Perhitungan Laju Perpindahan Panas Maksimal (Qmaks)Laju perpindahan panas maksimal merupakan nilai perpindahan panas terbesar yang mungkin terjadi padaheat exchanger yang dapat dihitung dengan persamaan berikut [4] :Qmax Cmin . (Th1-Tc1) [Persamaan.6]dimana:Qmax laju perpindahan panas maksimal (W)Cmin nilai terkecil di antara nilai Ch dan Cc (W/ )Th1 temperatur fluida panas masuk heat exchanger ( )Tc1 temperatur fluida dingin masuk heat exchanger ( )E. Perhitungan Efektivitas ( )Efektivitas shell and tube dapat dihitung dengan persamaan berikut [4] :x 100%[Persamaan.7]dimana,m efektivitas heat exchanger (%)Qact laju perpindahan panas aktual (W)Qmax laju perpindahan maksimal (W)Analisis dan PembahasanAnalisis dan pembahasan ini bertujuan untuk memperjelas hasil dari tahapan pengolahan dan perhitungandata.III. HASIL DAN PEMBAHASANHasil Analisis Performa Desalination Plant Unit 2Berdasarkan data operasional yang didapatkan di Control Room Desalination Plant PLTGU Priok Blok I danII, dilakukan perhitungan performa pada tanggal 16 – 30 April 2018 setiap pukul 08.00 WIB denganmenggunakan Persamaan.1. Pada Tabel.4 disajikan rincian perhitungan performa Desalination Plant unit 2.Tabel.4 Data Hasil Perhitungan Performa Desalination Plant Unit 2Hal 515
ISSN 2085-2762Seminar Nasional Teknik MesinPOLITEKNIK NEGERI 30/04/18Flow 18,816,120,122,414,817,9Rata - rataFlow 2,794,034,153,556,285,933,704,124,14Pada perhitungan performa Desalination Plant unit 2, didapatkan bahwa penurunan performa sangatdipengaruhi oleh rendah produksi air destilat dan besarnya produksi air kondensat. Perbedaan flow airdestilat dipengaruhi oleh temperatur top brine yang dihasilkan. Semakin besar temperatur top brine makasemakin besar pula flow air destilat (produksi destilat) yang dihasilkan, akan tetapi tidak berlaku untuk flowair kondensat karena flow air kondensat dipengaruhi oleh besarnya aliran uap yang masuk ke dalam brineheater, semakin besar aliran uap yang masuk maka semakin besar aliran air kondensat yang dihasilkan.Gambar.2 Grafik Perbandingan Performa (GOR) Desalination plant Unit 2 Data Operasional dan DesainGambar. 2 menunjukan grafik perbandingan data operasional dan data desain performa (GOR) dariDesalination plant unit 2 selama lima belas hari setiap jam 08.00 WIB. Nilai performa cenderung beradadibawah data desain dibandingkan terhadap data diatas desain. Perbedaan data operasi dengan desainmencapai rata-rata 1,86. Data performa Desalination Plant unit 2 selama lima belas hari yang berada diatasdata desain terdapat pada tanggal 27 April 2018 dimana performa yang dihasilkan adalah 6,28 yangdisebabkan oleh flow air destilat (produksi destilat) yang tinggi yaitu 20,1 m3/h dan flow air kondensat yangrendah yaitu 3,2 m3/h. Sementara data performa yang terkecil terdapat pada tanggal 23 April 2018 dimanaperforma yang dihasilkan adalah 2,79 yang disebabkan rendahnya flow air destilat (produksi destilat) yaitu13,4 m3/h dan tingginya flow air kondensat yaitu 4,81 m3/h.Hal 516
ISSN 2085-2762Seminar Nasional Teknik MesinPOLITEKNIK NEGERI JAKARTABerdasarkan Gambar. 2 dapat disimpulkan bahwa rata - rata penurunan performa Desalination Plant unit 2dibandingkan data desain selama lima belas hari sebesar 31%. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yangdapat mempengaruhi turunnya performa (GOR) seperti penumpukan kerak dalam instalasi desalinasi MSF[7]. Penumpukan kerak dapat mempengaruhi perbedaan beban yang menyebabkan perbedaan temperatur uapyang masuk ke brine heater; temperatur top brine yang dihasilkan; dan keefektifan produksi destilat. Selainitu, kondisi vakum yang buruk akan mempengaruhi proses penguapan atau kondensasi yang terjadi dievaporator sehingga keefektifan produksi destilat terhambat.Hasil Analisis Efektivitas Brine Heater Pada Desalination Plant Unit 2Berdasarkan data operasional yang didapatkan di Control Room Desalination Plant PLTGU Priok Blok I danII, dilakukan perhitungan efektivitas pada tanggal 16 – 30 April 2018 dengan menggunakan Persamaan.2,Persamaan.6, dan Persamaan.7. Pada Tabel.5 disajikan rincian perhitungan efektivitas Brine Heater padaDesalination Plant unit 2.Tabel.5 Data Hasil Perhitungan Efektivitas Desalination plant unit 7,440Rata - ,6468,6851,6168,08Gambar.3 Grafik Perbandingan Efektivitas Brine Heater Data Operasional dan DesainPada Gambar. 3 ditunjukan grafik efektivitas brine heater selama lima belas hari setiap jam 08.00 WIBmengalami perubahan efektivitas yang cukup signifikan setiap harinya. Nilai efektivitas memilikiHal 517
ISSN 2085-2762Seminar Nasional Teknik MesinPOLITEKNIK NEGERI JAKARTAkecenderungan berada dibawah data desain dengan perbedaan mencapai rata-rata 10-15%. Nilai efektivitastertinggi terdapat pada tanggal 18 april 2018 dengan nilai 83,96 % sementara nilai efektivitas terendahterdapat pada tanggal 30 april 2018 dengan nilai 51,61 %. Besarnya nilai efektivitas brine heater selama limabelas hari dikarenakan jumlah beban yang dihasilkan oleh turbin uap cukup besar sehingga menghasilkanaliran uap dan temperatur yang besar untuk masuk kedalam brine heater.Penurunan efektivitas brine heater dipengaruhi oleh perbedaan temperatur uap yang masuk dan keluar dibrine heater. Semakin besar perbedaan temperatur uap maka semakin besar pula efektivitas yang dihasilkandan sebaliknya. Penurunan efektivitas disebabkan oleh beberapa hal seperti kondisi pipa / tube – tube.Kondisi pipa atau tube-tube pada brine heater akan mempengaruhi efektivitas brine heater itu sendiri. Halini dikarenakan, jika terjadi penumpukan kerak pada pipa / tube – tube maka akan mengakibatkan tidakmaksimalnya perpindahan panas pada brine heater sehingga efektivitasnya rendah.Hasil Analisis Pengaruh Efektivitas Brine Heater Terhadap Desalination Plant Unit 2Gambar.4 Grafik Pengaruh Efektivitas Terhadap Performa Desalination Plant Unit 2Pada Gambar. 4 ditunjukan grafik perbandingan efektivitas brine heater terhadap performa (GOR)Desalination plant unit 2. Dari hasil grafik di atas, dapat ditunjukan bahwa tidak selalu kenaikan danpenurunan efektivitas diikuti oleh kenaikan dan penurunan performa (GOR). Hal ini terlihat pada tanggal 19,20, 22, 23, 27, 28 dan 30 april 2018 dimana nilai efektivitas tidak mempengaruhi performa (GOR). Haltersebut menunjukan bahwa efektivitas mempunyai pengaruh terhadap performa (GOR) yang cukupsignifikan namun terdapat faktor lain yang mempengaruhi performa Desalination Plant unit 2 yaitu kinerjadari evaporator dan ejector. Evaporator ikut berperan dalam proses produksi air destilat. Setelah air lautdipanaskan oleh brine heater hingga mencapai temperatur top brine, air laut akan mengalami prosespenguapan (evaporasi) dan pengembunan (kondensasi) di dalam evaporator. Proses evaporasi dankondensasi ini bergantung pada tekanan yang lebih rendah (keadaan vakum) yang dihasilkan ejector dantemperatur top brine yang dihasilkan brine heater. Oleh
Analisis Efektivitas Brine Heater Analisis Pengaruh Efektivitas Brine Heater Terhadap Performa Desalination Plant Simpulan dan Saran Selesai Pengambilan Data Operasi Sudah Cukup Pengolahan dan Perhitungan Data Ya Tidak Wawancara dan Diskusi Referensi : Manual Book, Jurnal, Tugas Akhir, Buku Data Monitoring: Temp. Uap Masuk & Keluar, Temp. Air .
Brine Valve Assembly Media Tank Jacket w/ Co ver Media Tank Base Media Tank Valve (Metered Shown) Brine Tank Co Brine Tank Brine Grid (Optional) Brine Tube w/ Air Check Brine Well Brine Line Hosing Brine Well Caps Brine Valve Safety Overflow Drain Media Distributor Tube w/ Screen 1 2 2 11 10 10 15 12 3 5
4740 brine valve assembly 4740 -c brine valve assembly - cabinet 4740 -l brine valve assembly - long . brine tank h1031 4 x 28 brine well for g2126 brine tank . 230 -40a float valve assembly 230 -50d air inj
Mining of Minerals from Desalination Brine Zero Liquid Discharge Projects Combined Desalination and Brine Mining Projects Expert Panel on Brine Mining - Challenges and Solutions . Case Studies for Zero Liquid Discharge i. Lowering Cost and Energy Use Barriers for Brine Concentration j. The Future of Brine Concentration - Next .
Fleetguard Cross Reference Guide. OBSOLETED PARTS Obsolete Part # Replacement Part # Filter Part Type 3896692 N/A Coolant Heater 3896694 N/A Coolant Heater 3896697 N/A Coolant Heater 3896700 N/A Coolant Heater 3896706 N/A Coolant Heater 3305648 N/A Coolant Heater 3306006 N/A Coolant Heater 3306007 N/A Coolant Heater 3307046 N/A Coolant Heater
0,171 atau 17,1%. Secara simultan terdapat Pengaruh iklim komunikasi organisasi dan efektivitas komunikasi interpersonal terhadap kepuasan kerja secara gabungan adalah 37,6% sedangkan 62,4% dipengaruhi oleh faktor lain. Kata Kunci: iklim komunikasi organisasi, efektivitas komunikasi interpersonal, kepuasan kerja Abstract
This heater is equipped with a tip-over safety feature. Once the heater is tipped over, an internal switch will automatically shut the heater off. Once the heater is restored an upright position, the heater will reset. To continue operation, turn on the heater using the supplied remote control or the control panel on the heater.
kantor dalam meningkatkan efisiensi dan efektivitas kerja kantor salah satunya ditentukan oleh efisiensi dan efektivitas kerja pegawainya. Efisiensi berkaitan dengan beberapa masukan yang diperlukan untuk menghasilkan suatu unit keluaran, kalau efektivitas maksudnya adalah kemampuan suatu unit untuk
Alex Rider is not your average fourteen-year-old. Raised by his mysterious uncle, an uncle who dies in equally mysterious circumstances, Alex finds himself thrown into the murky world of espionage. Trained by MI6 and sent out into the field just weeks later, Alex [s first mission is to infiltrate the base of the reclusive billionaire suspected of killing his uncle. Filmic and fast-paced (the .
