BAB IVDASAR TEORI DAN ANALISA DATA

4.1. Dasar Teori4.1.1. Sistem Air Pendingin Selain komponen utama, PLTA memiliki komponen-komponen pendukung yang mempunyai peranan penting, salah satunya ialah sistem air pendingin. Air pendingin digunakan untuk menjaga temperatur komponen-komponen utama khususnya pada rotary equipment, over heat pada suatu alat akan menyebabkan penurunan performa dari alat tersebut.

Pada PLTA, sistem air pendingin digunakan untuk mendinginkan udara pada generator[footnoteRef:2] (Air Cooler). Panas yang terjadi merupakan bentuk transformasi dari rugi pada inti ataupun pada belitan stator dan rotor. Panas yang terjadi akan mempengaruhi terhadap kemampuan generator dalam menghasilkan energi listrik dan jika dibiarkan terus-menerus hingga temperature outlet 48 C maka unit akan trip. [2: Media pendingin pada generator ialah udara]

Selain pada generator, air pendingin digunakan pada sistem Oil Cooler yang meliputi turbine bearing, upper bearing, thrust and lower bearing. Panas yang timbul pada bearing tersebut sebagai akibat adanya kalor yang timbul karena gesekan antara turbine bearing dengan poros turbin. Berikut cara kerja cara kerja sistem air pendingin :a. Distribusi Air PendinginSistem air pendingin masuk ke dalam sequencial preparation relay. Pada saat unit start maka flow air pendingin harus memenuhi 60% batas flow yang telah ditetapkan, jika tidak terpenuhi maka unit tidak dapat dioperasikan. Air yang digunakan untuk sistem pendingin merupakan air yang dipompakan oleh Main Water Supply Pump (MWSP) dari draft tube[footnoteRef:3]. [3: saluran air buangan setelah memutarkan runner]

Gambar 4.1 Main Water Supply Pump

Tiap unit terdiri dari 2 buah pompa yang bekerja secara bergantian, pompa pertama sebagai primary pump dan pompa kedua sebagai stand by pump. Apabila pada saat operasi primary pump trip maka stand by pump akan bekerja untuk menggantikan tugas dari primary pump. Jika kedua pompa trip maka unit juga akan trip. Pergantian/manufer dari primary ke stand by pump dilaksanakan tiap awal bulan. Distribusi jumlah air yang masuk ke masing peralatan ialah :

No.CoolerKapasitas (L/m)

1Turbine Bearing260

2Upper Bearing300

3Thrust/Lower Bearing3200

4Air cooler12500

Tabel 4.1 Distribusi air pendingin

Gambar 4.2 Distribusi air pendingin

b. Penyaringan Air PendinginSetelah dipompakan menggunakan MWSP, air akan di saring oleh Main Water Supply Strainer (MWSS). Tujuan air disaring adalah agar bersih dari kotoran sehingga tidak mengganggu aliran air pendingin, selain itu juga agar tidak mengganggu proses penyerapan panas pada media yang didinginkan. MWSS bekerja/backwash secara automatis 12 jam sekali atau dapat di setting sesuai kebutuhan dengan batas range 24 jam. Untuk operasi manual MWSS dapat dilakukan sesuai keinginan.

Kotoran yang tersaring akan dibuang oleh Main Water Supply Strainer Purging Valve. Purging Valve beroperasi selama 4 menit untuk membuang kotoran yang tersangkut pada screen, jika setelah 4 menit purging valve belum menutup (karena ada kotoran yang menghambat) maka time lag relay for fault of MWSS akan aktif dan menunggu selama 1 menit. Jika dalam waktu 1 menit kembali purging valve belum menutup maka akan memberikan sinyal alarm dan MWSP trip selanjutnya manuver ke stand by pump.

4.1.2. Oil CoolerSistem pelumasan pada sistem pembangkitan digunakan untuk melumasi bearing yang berfungsi menahan beban vertical, horizontal, dan axial dari suatu poros yang berputar. Sistem pelumasan mesin adalah suatu sistem yang bertujuan untuk memberikan oil film (lapisan oli) untuk mencegah kontak langsung pada komponenkomponen yang bergesekan dan menyebabkan keausan. Fungsi pelumasan ialah :a. Membentuk oil film untuk mencegah kontak langsung antara dua permukaan logam.b. Mengurangi atau mencegah keausan dan panas.c. Mendinginkan bagianbagian pada mesin.d. Memelihara mesin agar tetap bersih.e. Memaksimumkan kompresi dan mempertahankan tekanan.f. Mencegah korosi pada bagianbagian mesin.

Adapun sistem pelumasan pada bearing yang menggunakan sistem air pendingin ialah :a. Turbine Bearing Aliran air pendingin: 260 l/min 30A: 160 l/min, 3 menit Temperatur normal : 2300 (aliran turbulen) Bilangan NurseltDengan Prair = 5,83; diketahui bahwa aliran air adalah turbulen, sehingga digunakan rumus :Nu = 0,023 Re0,8 Pr0,4Nu = (0,023) (16.549,79)0,8 (5,83)0,4 Nu = 110,415 hairdiketahui kair = 0,613 W/mK; Di = 0,013875 mhair= = = 4.878,16 W/m2K

Dengan didapatkan nya Rfin, Rstainless, hair, dan hudara[footnoteRef:17] maka koefisien perpindahan panas overall di dapat : [17: Sumber: Kalorindo]

= + Rstainless + Rfin + = + (6,844 x 10-4) + 0,04089 + = 0,0611 U = 16,667 W/m2K

Setelah mendaptkan nilai perpindahan panas total, maka kita dapat menghitung NTU-effectiveness dengan rumus :NTU = ; dengan Cmin = 13.413,715 Watt/CNTU = NTU = 0,54

Dengan C = 0,124 dan NTU = 0,54 maka nilai efektivitas () Air Cooler Unit 4 adalah : =2 = = 0,407 40,7 %

Text

Text