2. SISTIM DISTRIBUSI STEAM
2.10 Pemanfaatan kembali kondensat
2.10 Pemanfaatan kembali kondensat
Bagian ini menjelaskan tentang pemanfaatan kembali kondensat dalam sistim steam.15 2.10.1 Apakah yang dimaksud dengan pemanfaatan kembali kondensat
Bila satu kilogram steam mengembun seluruhnya, maka akan terbentuk satu kilogram kondensat pada suhu dan tekanan yang sama. Sistim steam yang efisien akan mengguna ulang kondensat ini. Kegagalan dalam memperoleh kembali dan mengguna ulang kondensat membuat tidak adanya keuntungan secara finansial, teknis atau lingkungan.
Steam jenuh yang digunakan untuk pemanasan menyerahkan panas latennya (entalpi penguapan), yang merupakan proporsi yang besar dari panas total yang terkandung didalamnya. Panas tersisa dalam steam tertahan dalam kondensat sebagai panas sensibel (entalpi air) sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 33.
15 Bagian 2.10 diambil dari Modul 14.1 Pendahuluan tentang Pemanfaatan Kembali Kondensat. In: Spirax Sarco Learning Centre, Block 14, ‘Pemanfaatan Kembali Kondensat. www.spiraxsarco.com
Gambar 31. Ventilasi udara yang terletak berlawanan dengan saluran
masuk steam pada tempat yang rendah (Spirax Sarco)
Gambar 32. Ventilasi udara yang terletak berlawanan dengan saluran masuk steam pada tempat yang tinggi
Seperti halnya dengan kandungan pana s, kondensat pada dasarnya merupakan air suling, yang ideal untuk penggunaan air umpan boiler. Suatu sistim steam yan efisien akan mengumpulkan kondesat ini dan mengembalikannya ke deaerator, tangki umpan boiler, atau menggunakannya dalam proses lain. Hanya jika benar-benar terdapat resiko pencemaran maka kondensat tidak boleh dikembalikan ke boiler. Bahkan, memungkinkan untuk mengumpulkan kondensat dan menggunakannya sebagai air proses panas atau melewatkannya melalui sebuah alat penukar panas dimana kandungan panasnya dapat dimanfaatkan kembali sebelum air dibuang.
Kondensat dibuang dari plant dan peralatan steam melalui steam traps dari tekanan yang lebih tinggi ke tekanan yang lebih rendah. Sebagai akibat dari turunnya tekanan, beberapa kondensat akan menguap kembali menjadi ‘flash steam’. Bagian steam yang akan ‘flash off’dengan cara ini ditentukan oleh sejumlah panas yang dapat ditahan dalam steam dan kondensat. Biasanya jumlah flash steamsekitar 10% sampai 15%, tetapi dapat juga lebih dari itu. Kondensat pada tekanan 7 bar g akan kehilangan massanya sekitar 13% bila flashing ke tekanan atmosfir, namun steam yang dihasilkan akan memerlukan ruang 200 kali lebih besar daripada kondensat darimana bahan ini dibentuk. Kondensat ini berpengaruh terhadap penghambatan jalur pembuangan trap yang berukuran lebih kecil dari yang semestinya, dan harus diperhitungkan ketika menghitung ukuran jalur tersebut.
2.10.2 Sistim pemanfaatan kembali kondensat
Suatu sistim pemanfaatan kembali kondensat yang efektif, mengumpulkan kondensat panas dari steam dengan menggunakan peralatan dan mengembalikannya ke sistim umpan boiler, dapat membayar dirinya sendirinya dalam jangka waktu yang sangat cepat. Gambar 34 memperlihatkan sebuah sirkuit steam dan kondensat yang sederhana , dengan pengembalian kondensat ke tangki umpan boiler.
Gambar 33. Setelah menyerahkan panas latennya untuk memanaskan proses, steam berubah menjadi air yang hanya mengandung panas sensibel (Spirax Sarco)
2.10.3 Alasan-alasan untuk pemanfaatan kembali kondensat
Alasan-alasan untuk pemanfaatan kembali kondensat adalah:
§ Alasan Keuangan: Kondensat merupakan sumber daya yang be rharga dan bahkan
pemanfaatan kembali dalam jumlah kecilpun seringkali secara ekonomis dapat dibenarkan. Pembuangan dari sebuah steam trap tunggal seringkali merupakan pemanfaatan kembali yang berharga. Kondensat yang tidak termanfaatkan kembali harus diganti dalam ruang boiler oleh air make-up dingin dengan biaya tambahan untuk pengolahan air dan bahan bakar untuk memanaskan air dari suhu yang lebih rendah.
§ Biaya air: Kondensat yang tidak dikembalikan perlu diganti dengan air make-up, sehingga perlu membayar air untuk keperluan.
§ Larangan terhadap Effluent: di Inggris contohnya, air bersuhu diatas 43°C berdasarkan hukum yang berlaku tidak boleh dikembalikan ke saluran air kotor, sebab membahayakan bagi lingkungan dan dapat merusak pipa-pipa yang terbuat dari tanah. Kondensat diatas suhu ini harus didinginkan terlebih dahulu sebelum dibuang, dapat mendatangkan biaya energi ekstra. Larangan serupa diterapkan hampir diseluruh negeri, dan dapat dikenakan biaya dan denda oleh pemasok air bagi yang tidak mentaatinya.
§ Memaksimalkan keluaran boiler: Air umpan boiler yang lebih dingin akan menurunkan laju pembangkitan steam pada boiler. Semakin rendah suhu air umpan, semakin banyak panas dan bahan baker yang dibutuhkan untuk memanaskan air.
§ Kualitas air umpan boiler: Kondensat merupakan air suling yang hampir tidak mengandung total padatan terlarut (TDS). Boiler perlu di-blowdown untuk mengurangi konsentrasi padatan terlarut dalam air boiler. Mengembalikan lebih banyak kondensat ke tangki umpan akan menurunkan kebutuhan bagi blowdown dan dengan begitu mengurangi hilangnya energi dari boiler.
2.10.4 Tata letak dan ukuran jalur pengembalian kondensat
Tata letak dan ukuran jalur pengembalian kondensat adalah penting ketika memasang sebuah sistim pemanfaatan kembali kondensat.16 Tidak ada rekomendasi tunggal yang dapat mencakup tata letak pipa kondensat. Kebanyakan tergantung pada penggunaan tekanan, karakteristik steam trap, posisi pipa saluran pengembalian kondensat relatif tehadap pabrik, dan tekanan dalam pipa saluran pengembalian kondensat. Untuk alasan ini maka yang terbaik untuk memulai adalah dengan mempertimbangkan tentang apa yang harus dicapai, dan mendesain tata letak yang akan menjamin bahwa praktek dasar yang baik dapat terpenuhi. Tujuan utamanya adalah bahwa: § Kondensat tidak diperbolehkan menumpuk di plant, kecuali jika peralatan yang
menggunakan steam didesain secara khusus untuk mengoperasikan cara ini. Biasanya peralatan didesain untuk mengoperasikan pada kondisi tidak banjir, dan kondensat yang terkumpul akan menghalangi kinerja, dan mendorong terjadinya korosi pada pipa, sambungan dan peralatan.
§ Kondensat tidak diperbolehkan terkumpul dalam pipa saluran steam. Disini kondensat dapat diambil oleh steam berkecepatan tinggi, menyebabkan erosi dan hantaman air dalam pipa kerja.
Topik mengenai pemipaan kondensat akan dibagi kedalam empat tipe dasar dengan persyaratan dan pertimbangan yang berbeda untuk masing-masing. Keempat tipe dasar tersebut didefinisikan dan digambarkan dalam Gambar 35.
Ukuran seluruh jalur kondensat merupakan fungsi dari:
§ Tekanan. Perbedaan tekanan antara ujung pipa yang satu dengan yag lainnya. Perbedaan tekanan ini dapat membantu aliran, atau dapat menyebabkan kondensat menye mprot menjadi steam.
§ Kuantitas. Merupakan jumlah kondensat yang ditangani. § Kondisi. Apakah kondensat b erbentuk cairan atau flash steam?
16 Bagian 2.10.4 adalah ringkasan Modul 14.2 Layout dari Jaringan Pengembalian Kondensat dan Modul 14.3 Pengukuran Jaringan Pengembalian Kondensat. In: Spirax Sarco Learning Centre, Block 14, ‘Pemanfaatan Kembali Kondensat’.
2.11 Isolasian saluran pipa steam dan peralatan-peralatan proses panas