PERENCANAAN ULANG DAN PEMILIHAN POMPA INSTALASI DESTILATE WATER PADA DESALINATION PLANT UNIT 6 DI PT PJB UNIT PEMBANGKITAN GRESIK ACHMAD MARYONO 2110 030 091 DOSEN PEMBIMBING Dr. Ir. Heru Mirmanto, MT
PERENCANAAN ULANG DAN PEMILIHAN POMPA INSTALASI DESTILATE WATER PADA DESALINATION PLANT UNIT 6 DI PT PJB UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
ACHMAD MARYONO
2110 030 091
DOSEN PEMBIMBING Dr. Ir. Heru Mirmanto, MT
Program Study D3 Teknik Mesin
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Program Study D3 Teknik Mesin
P + ID
Batasan Masalah
Tujuan
Program Study D3 Teknik Mesin
PERMASALAHAN
•Bagaimana merancang suatusistem instalasi perpipaan air destilasi yang tahan terhadap korosi?
•Bagaimana menghitung head effektifinstalasi perpipaan air destilasi?
•Bagaimana cara memilih pompayang sesuai?
Air laut yang bersifat korosif dan Dari 4 unit desasilantion plant pada PLTU hanya tinggal 2 yang beroperasi
Program Study D3 Teknik Mesin
PENDAHULUAN
Tujuan
Batasan Masalah
Rumusan Masalah
Menghitung kapasitas Menghitung perencanaan pipa yang didalamnya menyangkut pemilihan diameter pipa dan jenis pipa. Menghitung Head efektif instalasi pompa. Pemilihan pompa beserta daya yang dibutuhkan. Analisis perhitungan menggunakan perhitungan manual dan dengan menggunakan Software Pipe Flow Expert.
Program Study D3 Teknik Mesin
PENDAHULUAN
BATASAN MASALAH
Tujuan
Rumusan Masalah
• Pembahasan hanya pada perencanaan sistem perpipaan air destilasi dan pemilihan pompa pada desalination plant unit 6 di PT. PJB Pembangkitan Unit Gresik.
• Fluida kerja dalam proses adalah air tawar destilasi dengan suhu konstan 400C.
• Kondisi steady state, aliran incompressible.
• Perpindahan panas selama proses pemompaan diabaikan.
• Pembahasan membandingkan perhitungan numerik menggunakan software dan perhitungan manual.
• Analisa numerik dengan menggunakan perangkat lunak Pipe Flow Experts.
Program Study D3 Teknik Mesin
TINJAUAN PUSTAKA
DIMANA systemdt
dEWQ
)(
PERSAMAAN ENERGI
CSCV
dAVedet
WQ .....)(
CSCV
othershearnormals dAVedet
WWWWQ .....)(
othershearnormals WWWWW
Sehingga
Sehingga
DIMANA
AdVedetdt
dE
CSCVsystem
.....
Program Study D3 Teknik Mesin
TINJAUAN PUSTAKA
HEAD EFFEKTIF INSTALASI dinsteff HHH
LT
sd
sdeff Hg
VVPPHHH
.2)(
22
12
g
V
D
LfH l 2
2
f
De
f .Re
51,2
7,3
/log0.2
1
g
VKH lm
2
2
lmlLT HHH
MOODY DIAGRAM
Program Study D3 Teknik Mesin
TINJAUAN PUSTAKA
DAYA & NPSH
V
•
lssva
A HHPP
NPSH
Program Study D3 Teknik Mesin
TINJAUAN PUSTAKA
TITIK OPERASI POMPA
Program Study D3 Teknik Mesin
GAMBAR INSTALASI
Data Suction
Data Discharge
Data Pipa
Program Study D3 Teknik Mesin
HASIL SURVEY
DATA FLUIDA
• Fluida kerja : Water / H2O
• Kapasitas : 60 m3/s
• Viscositas kinematik (ʋ) : 6,59x10-7 m2/s
• Viscositas Absolut (µ) : 6,53x10-4 N.s/m2
• Temperatur kerja : 40o C
• Density : 992 kg/m3
• Pv : 7,36 kPa
Metodologi
Program Study D3 Teknik Mesin
Start
Study literatur dan survey di PT. PJB
UP Gresik
Data:
Kapasitas
Data fluida
Temperatur fluida kerja
Pipa meliputi diameter, bahan dan fitting
Analisa data
B A
Cek diameter
Metodologi
Program Study D3 Teknik Mesin
Perhitungan manual :
- Kecepatan aliran
- Head
- Daya pompa
- NPSHA
Perhitungan Pipe Flow
Expert
C
Dibandingkan
Head
Kapasitas
NPSHa>NPSHr
Kesimpulan
End
Cocok
Pemilihan Pompa
Tidak cocok
Tidak Sama
Sama/ toleransi
Plot karakteristik
AB
Metodologi
Program Study D3 Teknik Mesin
A
Double click icon software
pipe flow expert
Membuat Instalasi
Input data :
- Tekanan dan elevasi suction reservoir
- Tekanan dan elevasi discharge reservoir
- Diameter pipa
- Material pipa
- Data fluida
Input :
- Komponen-komponen
instalasi
- Fitting & Accesoris
Calculate
End
Ya
Warning
Program Study D3 Teknik Mesin
PEMBAHASAN
PENGECEKAN DIAMETER SUCTION
Vsuction 8” = = 0.51675 m/s
D
QV 2
4
m
ms
0.2027172
3
0.01674
Vsuction 4” =
s
ms
m
m2,03074
0.01674
10226.02
3
Diketahui :
Dinternal 4” = 0.10226 m
Dinternal 8” = 0.202717 m
Program Study D3 Teknik Mesin
PEMBAHASAN
PEMILIHAN DIAMETER SUCTION
Diketahui :
Kecepatan yang di ijinkan untuk pipa saluran suction yaitu 0,6 m/s
V
QD .
4
inchm
s
mx
s
mx
D 4,718812,0
6,014,3
01667,043
Diameter pipa yang dipilih adalah jenis stainless steel NPS 6 inch schedule 40 dengan inner diameter 0,154051 m karena diameter yang ada dipasaran tidak ada yang berukuran 7,4 inch
Perhitungan kecepatan yang baru
sm
s
mx
s
mx
V /894,0
)154051,0(14,3
01667,04
2
3
Program Study D3 Teknik Mesin
PEMBAHASAN
PENGECEKAN DIAMETER DISCHARGE
VDischarge 6” =
D
QV 2
4
VDischarge 4” =
s
ms
m
m2,03074
0.01674
10226.02
3
Diketahui :
Dinternal 4” = 0.10226 m
Dinternal 6” = 0.154051 m
s
ms
m
m0,89482
0.016674
154051.02
3
Program Study D3 Teknik Mesin
PEMBAHASAN
PEMILIHAN DIAMETER DISCHARGE
Diketahui :
Kecepatan yang di ijinkan untuk pipa saluran suction yaitu 3,7 m/s
V
QD .
4
Diameter pipa yang dipilih adalah jenis stainless steel NPS 3 inch schedule 40 dengan inner diameter 0,154051 m karena diameter yang ada dipasaran tidak ada yang berukuran 2,98 inch Perhitungan kecepatan yang baru
inchm
s
mx
s
mx
D 98,207575,0
7,314,3
01667,043
s
m
mx
s
mx
V 494,3)077927,0(14,3
01667,04
2
3
Program Study D3 Teknik Mesin
LANGKAH-LANGKAH
Pembuatan Instalasi
Perpipaan
Program Study D3 Teknik Mesin
LANGKAH-LANGKAH
Mengubah unit satuan
Program Study D3 Teknik Mesin
PEMILIHAN MATERIAL PIPA
Program Study D3 Teknik Mesin
PEMILIHAN DIAMETER NPS
Program Study D3 Teknik Mesin
PERMODELAN
Memilih fluida kerja dan temperatur kerja pada
perintah ‘fluid’,
seperti pada gambar di bawah ini.
Program Study D3 Teknik Mesin
PENAMBAHAN FITTING
Program Study D3 Teknik Mesin
PENGATURAN KONDISI BATAS RESERVOIR
Program Study D3 Teknik Mesin
PENAMBAHAN POMPA
Program Study D3 Teknik Mesin
PERHITUNGAN PIPE FLOW EXPERT
Program Study D3 Teknik Mesin
PEMBAHASAN
HASIL PERHITUNGAN
Program Study D3 Teknik Mesin
PEMBAHASAN
PERBANDINGAN DAYA HASIL PERHITUNGAN
Berdasarkan pemilihan pompa yang baru, maka akan dilakukan penghematan daya yaitu sebesar 3,457 kW
Program Study D3 Teknik Mesin
PEMBAHASAN
PEMILIHAN POMPA DENGAN FAKTOR KEAMANAN
Untuk kondisi Q = 66 m3/s = 290,589 GPM dan H = 49,527027 m = 162.49024 ft. maka dapat diplotkan pada diagram dan pompa untuk instalasi yang ada adalah jenis Centrifugal pump single stage
Program Study D3 Teknik Mesin
PEMBAHASAN
PENENTUAN POMPA
Dari gambar diatas untuk kondisi Q = 66 m3/s dan H = 49,527027 m maka dapat diplotkan pada diagram pemilihan type pompa merk Ebara adalah Type Ebara 50-200/15
Program Study D3 Teknik Mesin
PEMBAHASAN
SPESIFIKASI POMPA
Program Study D3 Teknik Mesin
KESIMPULAN
KESIMPULAN s
m3
Berdasarkan hasil perhitungan dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Kapasitas air destilasi yang dibutuhkan untuk memenuhi proses di PT. PJB Unit Pembangkitan Gresik sebesar 0.01667 = 60 m3/jam 2.Hasil perhitungan berdasarkan kecepatan yang di ijinkan, diameter yang sesuai untuk pipa suction sebesar 6 inch dan pipa discharge sebesar 3 inch dengan material stainless steel sus 403 schedule 40.
3. Perbandingan antara perhitungan manual dan perhitungan menggunakan pipe flow expert yaitu : - Perbandingan hasil perhitungan manual head effektif pompa dengan perhitungan pipe flow expert memiliki selisih head 0,00457 m. - Perbandingan hasil perhitungan manual NPSHA dengan perhitungan pipe flow expert memiliki selisih head 0,00396 m
4.Dasar pemilihan pompa yaitu dengan perhitungan pipe flow expert yaitu dengan head efektif pompa (Heff) diperoleh Head efektif sebesar = 45,02m dan NPSHA sebesar 13,104 m. 5.Hasil perhitungan daya penggerak pompa. Didapatkan daya sebesar = 15 KW. 6.Pompa yang dipilih adalah jenis pompa sentrifugal merk Ebara type 50-200/15 7.Berdasarkan perhitungan dan pemilihan pompa yang baru didapat penghematan daya dari pompa sebelumnya yaitu 18,5 kW menjadi daya pompa yang baru 15kW.
Program Study D3 Teknik Mesin
KESIMPULAN
SARAN s
m3
Perlu diperhatikan perawatan pada desalination plant secara teratur dan terjadwal agar peralatan pada sistem instalasi mempunyai umur keja yang panjang dengan performa yang maksimal. Untuk penghematan daya dan biaya instalasi, penulis menyarankan pemakaian instalasi dan pemilihan pompa berdasarkan perhitungan pada buku laporan tugas akhir ini.
Program Study D3 Teknik Mesin
TERIMA KASIH