DISTRIBUSI STEAM DAN PENGGUNAANNYA
DISTRIBUSI STEAM DAN PENGGUNAANNYA
1.
1. PE
PENDA
NDAHUL
HULUAN
UAN ...
...
...
...
...
...
...
...
...1
1
1.1 M
1.1 Mengapa engapa kita kita menggunakan menggunakan steam?steam?... 11 1.2
1.2 Apakah Apakah steam steam itu?itu? ... 33 1.3
1.3 Kualitas Kualitas steam...steam... 88
2. SI
2. SISTI
STIM DIS
M DISTR
TRIB
IBUSI ST
USI STEA
EAM....
M...
...
...
...
...
...
... 8
8
2.1 Apakah yang dimaksud dengan sis
2.1 Apakah yang dimaksud dengan sistim distritim distribusi steam?...busi steam?... 88 2.2
2.2 Pipa-pipaPipa-pipa ... 1111 2.3
2.3 Titik Titik Pengeluaran/Pengurasan...Pengeluaran/Pengurasan... 1717 2.4
2.4 Jalur Jalur Cabang...Cabang... 1818 2.5
2.5 StrainersStrainers ... 2020 2.6
2.6 Filter...Filter... ... 2525 2.7
2.7 Pemisah/ Pemisah/ Separator...Separator... 2626 2.8
2.8 Steam Steam traptrapss ... 2929 2.9
2.9 VentilVentilasi asi udaraudara ... 3838 2.10
2.10 Pemanfaatan Pemanfaatan kembali kembali kondensatkondensat ... 4242 2.11 Isolasian saluran pipa steam
2.11 Isolasian saluran pipa steam dan peralatandan peralatan-peralatan pr-peralatan proses oses panaspanas ... 4646
3.
3. PENG
PENGKAJI
KAJIAN
AN SIS
SISTIM
TIM DIST
DISTRIB
RIBUSI
USI STE
STEAM
AM ....
...
...
...
...
...
...
...
...
...
.. 50
50
3.1 Pengkajian
3.1 Pengkajian steam trsteam traps...aps... 5050 3.2 Pengkajian kehilangan panas
3.2 Pengkajian kehilangan panas dari permukaan dari permukaan yang tidak disyang tidak disolasiolasi ... 5252 3.3 Pengkajian t
3.3 Pengkajian terhadap penghematan erhadap penghematan dari pemanfaatdari pemanfaatan kembali konan kembali kondensatdensat ... 5656
5.
5. DAF
DAFTA
TAR PE
R PERI
RIKS
KSA OP
A OPSI..
SI...
...
...
...
...
...
... 68
68
6.
6. LEM
LEMBAR
BAR KER
KERJA
JA ...
...
...
...
...
...
...
...
.... 70
70
7. REFERENSI...71
7. REFERENSI...71
1. PENDAHULUAN
1. PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan tentang steam, sifat-sifatnya dan mengapa kita menggunakan steam. Bab ini menjelaskan tentang steam, sifat-sifatnya dan mengapa kita menggunakan steam.
1.1 Mengapa kita menggunakan steam? 1.1 Mengapa kita menggunakan steam?
Steam
Steam11 telah mengalami perjalanan jauh dari mulai hubungan tradisionalnya dengantelah mengalami perjalanan jauh dari mulai hubungan tradisionalnya dengan lokomotif dan
lokomotif dan Revolusi IndustriRevolusi Industri. . SampaSampai i kini kini steam merupakan bagian penting dan steam merupakan bagian penting dan tidak tidak terpisahkan dari teknologi modern. Tanpa steam, maka industri makanan kita, tekstil, bahan terpisahkan dari teknologi modern. Tanpa steam, maka industri makanan kita, tekstil, bahan kimia,
kimia, bahan kedokteran, bahan kedokteran, daya, pemanasan daya, pemanasan dan tdan transportasi ransportasi tidak tidak akan ada akan ada atau atau munculmuncul seperti sekarang ini. Steam memberikan suatu cara pemindahan sejumlah energi yang seperti sekarang ini. Steam memberikan suatu cara pemindahan sejumlah energi yang terkendali dari suatu pusat, ruang boiler yang otomatis, dimana energi dapat dihasilkan terkendali dari suatu pusat, ruang boiler yang otomatis, dimana energi dapat dihasilkan
1
1 Bagian ini merupakan ringkasan ModulBagian ini merupakan ringkasan Modul 1.11.1Steam – Fluida Energi,Steam – Fluida Energi,Dalam: Spirax Sarco Learning Centre, Block 1,Dalam: Spirax Sarco Learning Centre, Block 1, ‘Pendahuluan’. www.spiraxsarco.com
secara efisien dan ekonomis, sampai ke titik penggunaan. Steam yang bergerak mengelilingi secara efisien dan ekonomis, sampai ke titik penggunaan. Steam yang bergerak mengelilingi pabrik dianggap sama dengan transportasi dan penyediaan energi.
pabrik dianggap sama dengan transportasi dan penyediaan energi.
Untuk beberapa alasan, steam merupakan komoditas yang paling banyak digunakan untuk Untuk beberapa alasan, steam merupakan komoditas yang paling banyak digunakan untuk membawa energi panas. Penggunaannya terkenal diseluruh industri untuk pekerjaan yang membawa energi panas. Penggunaannya terkenal diseluruh industri untuk pekerjaan yang luas dari produks
luas dari produksi daya mekanis sampai daya mekanis sampa i i penggunaan proses dan pemapenggunaan proses dan pema nasan ruangan. Alnasan ruangan. Al asanasan dari penggunaan steam adalah:
dari penggunaan steam adalah:
§
§ Steam efisien dan ekonomis untuk dihasilkanSteam efisien dan ekonomis untuk dihasilkan §
§ Steam Steam dapat dengan mudah dan dapat dengan mudah dan murah untuk didistribusikan ke titik penggunaanmurah untuk didistribusikan ke titik penggunaan §
§ SteSteam mudah dikendalam mudah dikendalikanikan §
§ Energinya mudah ditransfer ke prosesEnerginya mudah ditransfer ke proses §
§ Plant Plant steam yang modern mudah untuk dikendalikansteam yang modern mudah untuk dikendalikan §
§ Steam bersifat fleksibelSteam bersifat fleksibel
Alternatif lain selain penggunaan steam
Alternatif lain selain penggunaan steam adalah air dan fluida panas seperti minyak bersuhuadalah air dan fluida panas seperti minyak bersuhu tinggi. Masing-masing metoda memiliki keuntungan dan kerugiannya, sebagaimana
tinggi. Masing-masing metoda memiliki keuntungan dan kerugiannya, sebagaimana diperlihatkan dalam Tabel 1.
diperlihatkan dalam Tabel 1.
Tabel 1. Perbandingan antara media pemanas dengan steam
Tabel 1. Perbandingan antara media pemanas dengan steam Error! Bookmark not defined. Error! Bookmark not defined.
Steam
Steam Air Air panapanas s Minyak Minyak bersuhbersuhu u tinggitinggi
Kandungan panas tinggi Kandungan panas tinggi Panas latennya kira-kira Panas latennya kira-kira
2 100 kJ/kg 2 100 kJ/kg
Kandungan panas sedang Kandungan panas sedang
Panas jenis Panas jenis 4,19 kJ/kg°C 4,19 kJ/kg°C
Kandungan panas buruk Kandungan panas buruk
Panas jenis seringkali Panas jenis seringkali
1,69-2,93 kJ/kg°C 1,69-2,93 kJ/kg°C Murah
Murah
Biaya untuk pemgolahan Biaya untuk pemgolahan
air air
Murah Murah
Penggunaannya hanya Penggunaannya hanya
kadang-kadang/
kadang/ intermittent intermittent
Mahal Mahal Koefisien perpindahan Koefisien perpindahan panasnya baik panasnya baik Koefisiennya
Koefisiennya menengah menengah KoefisiennKoefisiennya ya relatif relatif buruk buruk Diperlukan tekanan tinggi
Diperlukan tekanan tinggi untuk suhu yang tinggi untuk suhu yang tinggi
Diperlukan tekanan tinggi untuk Diperlukan tekanan tinggi untuk
suhu yang tinggi suhu yang tinggi
Hanya diperlukan tekanan Hanya diperlukan tekanan rendah untuk mendapatkan suhu rendah untuk mendapatkan suhu
tinggi tinggi Tidak diperlukan pompa
Tidak diperlukan pompa sirkulasi
sirkulasi Pip
Pipa-a- pipanya kecilpipanya kecil
Diperlukan pompa sirkulasi Diperlukan pompa sirkulasi
Pipa-pipanya besar Pipa-pipanya besar
Diperlukan pompa sirkulasi Diperlukan pompa sirkulasi
Pipa-pipanya besar Pipa-pipanya besar Mudah untuk
Mudah untuk
mengendalikan dengan kran mengendalikan dengan kran
dua arah dua arah
Lebih rumit mengendalikan – Lebih rumit mengendalikan – diperlukan kran tiga arah atau diperlukan kran tiga arah atau
kran tekanan diferensial kran tekanan diferensial
Lebih rumit mengendalikan – Lebih rumit mengendalikan – diperlukan kran tiga arah atau diperlukan kran tiga arah atau
kran tekanan diferensial kran tekanan diferensial Penurunan suhunya mudah
Penurunan suhunya mudah dilakukan melalui kran dilakukan melalui kran
penurun suhu penurun suhu
Penurunan
Penurunan suhunya suhunya lebih lebih sulit sulit Penurunan suhunya Penurunan suhunya lebih lebih sulitsulit
Diperlukan
Diperlukan steam trapssteam traps Tidak diperlukanTidak diperlukan steam trapssteam traps Tidak diperlukanTidak diperlukan steam trapssteam traps
Terdapat kondensat yang Terdapat kondensat yang
harus ditangani harus ditangani
Tidak
Tidak ada ada penanganan penanganan kondensat kondensat Tidak Tidak ada ada penanganan penanganan kondensatkondensat Tersedia
Tersedia flash steam flash steam Tidak adaTidak ada flash steam flash steam Tidak adaTidak ada flash steam flash steam
Perlu
Perlu blowdownblowdown boiler boiler Tidak Tidak perluperlublowdownblowdown Tidak perluTidak perlu blowdownblowdown
Diperlukan pengolahan air Diperlukan pengolahan air
unt
unt uuk mencegah korosik mencegah korosi
Sedikit
Sedikit terjadi terjadi korosi korosi Korosi Korosi diabaikandiabaikan Diperlukan jaringan
Diperlukan jaringan pemipaan yang baik pemipaan yang baik
Media yang dicari, Media yang dicari,
pengelasan dan penyambungan pengelasan dan penyambungan
Media yang sangat dicari, Media yang sangat dicari, pengelasan dan penyambungan pengelasan dan penyambungan
Steam
Steam Air Air panapanas s Minyak Minyak bersuhbersuhu u tinggitinggi
flens seperti biasa
flens seperti biasa flens seperti biasaflens seperti biasa Tidak
Tidak ada ada resiko resiko kebakkebak aran aran Tidak Tidak ada ada resiko resiko kebakaran kebakaran Terdapat Terdapat resiko resiko kebakarankebakaran Sistimnya
Sistimnya sangat sangat fleksibel fleksibel Sistimnya Sistimnya kurang kurang fleksibel fleksibel Sistimnya Sistimnya tidak tidak fleksibelfleksibel
1.2 Apakah steam itu? 1.2 Apakah steam itu?
Suatu pemahaman yang lebih baik terhadap sifat-sifat steam dapat tercapai dengan Suatu pemahaman yang lebih baik terhadap sifat-sifat steam dapat tercapai dengan memahami struktur molekul dan atom materi secara umum dan menerapkan pengetahuan ini memahami struktur molekul dan atom materi secara umum dan menerapkan pengetahuan ini terhadap es, air dan
terhadap es, air dan steamsteam..22
Sebuah molekul merupakan jumlah terkecil unsur atau senyawa suatu bahan yang masih Sebuah molekul merupakan jumlah terkecil unsur atau senyawa suatu bahan yang masih memiliki semua sifat-sifat kimia bahan tersebut. Molekul-molekul bahkan dapat tersusun dari memiliki semua sifat-sifat kimia bahan tersebut. Molekul-molekul bahkan dapat tersusun dari partikel-patikel yang lebih kecil yang disebut atom, yang merupakan elemen dasar seperti partikel-patikel yang lebih kecil yang disebut atom, yang merupakan elemen dasar seperti hidrogen dan oksigen
hidrogen dan oksigen. . Kombinasi spesifik unsur-Kombinasi spesifik unsur- unsur aunsur atom tertom tersebut sebut membentuk senyawa.membentuk senyawa. Salah satu senyawa tersebut dinyatakan dengan rumus kimia H2O, yang memiliki molekul Salah satu senyawa tersebut dinyatakan dengan rumus kimia H2O, yang memiliki molekul yang tersusun dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Air jumlanya sangat melimpah yang tersusun dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Air jumlanya sangat melimpah di muka bumi adalah karena hidrogen dan oksigen merupakan unsur yang paling melimpah di muka bumi adalah karena hidrogen dan oksigen merupakan unsur yang paling melimpah di jagat raya ini. Karbon merupakan unsur lain yang juga cukup signifikan, dan merupakan di jagat raya ini. Karbon merupakan unsur lain yang juga cukup signifikan, dan merupakan unsur kunci seluruh bahan organik.
unsur kunci seluruh bahan organik.
Hampir seluruh unsur mineral dapat berada pada tiga keadaan fisiknya (padat, cair dan uap), Hampir seluruh unsur mineral dapat berada pada tiga keadaan fisiknya (padat, cair dan uap), yang merupakan fasenya. Dalam hal H
yang merupakan fasenya. Dalam hal H22O, istilah es, air dan steam digunakan untuk O, istilah es, air dan steam digunakan untuk
menunjukan ketiga fase masing-masing. menunjukan ketiga fase masing-masing.
Struktur molekul es, air, dan steam masih belum sepenuhnya dimengerti, namun alangkah Struktur molekul es, air, dan steam masih belum sepenuhnya dimengerti, namun alangkah baiknya untuk mempertimbangkan molekul sebagai sesuatu yang terikat bersama-sama oleh baiknya untuk mempertimbangkan molekul sebagai sesuatu yang terikat bersama-sama oleh muatan listrik (mengacu ke ikatan hidrogen). Derajat eksitasi molekul menentukan keadaan muatan listrik (mengacu ke ikatan hidrogen). Derajat eksitasi molekul menentukan keadaan fisik (atau fase) suatu bahan.
fisik (atau fase) suatu bahan.
1.2.1 Titik
1.2.1 TitikTripleTriple
Seluruh tiga fase untuk bahan tertentu hanya dapat ada secara bersamaan dalam suatu Seluruh tiga fase untuk bahan tertentu hanya dapat ada secara bersamaan dalam suatu kesetimbangan pada suhu dan tekanan tertentu, dan hal ini dikenal dengan titik
kesetimbangan pada suhu dan tekanan tertentu, dan hal ini dikenal dengan titik tripletriple. Titik . Titik
triple
triple HH22O, dimana tiga O, dimana tiga fase es, air dan fase es, air dan steam steam berada dalam kesetimbaberada dalam kesetimbangan, terjadi pada suhungan, terjadi pada suhu
273,16 K dan tekanan absolut 0,006112 bar. Tekanan ini sangat dekat ke kondisi vakum 273,16 K dan tekanan absolut 0,006112 bar. Tekanan ini sangat dekat ke kondisi vakum sempurna.
sempurna. Jika Jika pada suhu ini tekanannya terus diturunkan, es pada suhu ini tekanannya terus diturunkan, es akan mencair, menguapakan mencair, menguap langsung menjadi steam.
langsung menjadi steam. Es
Es
Dalam es, molekul terkunci bersama dan tersusun dalam pola struktur geometris yang hanya Dalam es, molekul terkunci bersama dan tersusun dalam pola struktur geometris yang hanya dapat bergetar. Dalam fase padatnya, pergerakan molekul pada pola geometris merupakan dapat bergetar. Dalam fase padatnya, pergerakan molekul pada pola geometris merupakan getaran posisi ikatan tengah dimana jarak molekulnya kurang dari satu diameter molekul. getaran posisi ikatan tengah dimana jarak molekulnya kurang dari satu diameter molekul. Penambahan panas
Penambahan panas yang yang terus terus menerus menerus menyebabkan getaran yang menyebabkan getaran yang meningkatkan bahkanmeningkatkan bahkan mengembangkan beberapa molekul yang kemudian akan terpisah dari tetangganya, dan mengembangkan beberapa molekul yang kemudian akan terpisah dari tetangganya, dan 2
2 Bagian ini diambil dari ModulBagian ini diambil dari Modul2.22.2 Apakah Steam itu?, Apakah Steam itu?,Dalam: Spirax Sarco Learning Centre, Block 2, ‘Prinsip-prinsipDalam: Spirax Sarco Learning Centre, Block 2, ‘Prinsip-prinsip Rekayasa Steam dan
bahan padat mulai meleleh menjadi bentuk cair (selalu pada suhu yang sama pada 0°C, berapapun tekanannya). Panas yang memecahkan ikatan geometris untuk menghasilkan perubahan fase tersebut sementara tidak menaikan suhu es, disebut entalphi pencairan atau panas penggabungan/ fusi. Phenomena perubahan fase ini bersifat bolak-balik dimana terjadi pembekuan dengan jumlah yang sama dengan panas yang dilepaskan kembali ke lingkungan. Untuk hampir kebanyakan bahan, masa tipe berkurang begitu bahan ini berubah dari fase padat ke fase cair. H2O merupakan suatu pengecualian terhadap aturan ini, karena
densitasnya meningkat pada pencairan, hal ini yang menyebabkan es mengambang diatas air. Air
Dalam fase cair, molekul- molekulnya bebas bergerak, namun jaraknya masih lebih kecil dari satu diameter molekul karena seringnya terjadi tarik-menarik dan tumbukan. Penambahan panas yang lebih banyak akan meningkatkan pengadukan dan tumbukan, naiknya suhu cairan sampai suhu didihnya.
Steam
Dengan meningkatnya suhu dan air mendekati kondisi didihnya, beberapa molekul mendapatkan energi kinetik yang cukup untuk mencapai kecepatan yang membuatnya sewaktu-waktu lepas dari cairan ke ruang diatas permukaan, sebelum jatuh kembali ke cairan. Pemanasan lebih lanjut menyebabkan eksitasi lebih besar dan sejumlah molekul dengan energi cukup untuk meninggalkan cairan jadi meningkat. Dengan mempertimbangkan struktur molekul cairan dan uap, masuk akal bahwa densitas steam lebih kecil dari air, sebab molekul steam terpisah jauh satu dengan yang lainnya. Ruang yang secara tiba-tiba terjadi diatas permukaan air menjadi terisi dengan molekul steam yang kurang padat.
Jika jumlah molekul yang meninggalkan permukaan cairan lebih besar dari yang masuk kembali, maka air menguap dengan bebasnya. Pada titik ini air telah mencapai titik didihnya atau suhu jenuhnya, yang dijenuhkan oleh energi panas. Jika tekananya tetap, penambahan lebih banyak
panas tidak mengakibatkan kenaikan suhu lebih lanjut namun menyebabkan air membentuk steam jenuh. Suhu air mendidih dengan steam jenuh dalam sistim ya ng sama adalah sama, akan tetapi
energi panas per satuan massa nya lebih besar pada steam.
Pada tekanan atmosfir suhu jenuhnya adalah 100°C. Tetapi, jika tekanannya bertambah, maka akan ada penambahan lebih banyak panas yang peningkatan suhu tanpa perubahan fase. Oleh karena itu, kenaikan tekanan secara efektif akan meningkatkan entalpi air dan suhu jenuh. Hubungan antara suhu jenuh dan tekanan dikenal sebagai kurva steam jenuh (Gambar 1).
Air dan steam dapat berada secara bersamaan pada berbagai tekanan pada kurva ini, keduanya akan berada pada suhu jenuh. Steam pada kondisi diatas kurva jenuh dikenal dengan
superheated steam / steam lewat jenuh:
§ Suhu diatas suhu jenuh disebut derajat steam lewat jenuh § Air pada kondisi dib awah kurva disebut air sub- jenuh.
Jika steam dapat mengalir dari boiler pada kecepatan yang sama dengan yang dihasilkannya, penambahan panas lebih lanjut akan meningkatkan laju produksinya. Jika steam yang sama tertahan tidak meninggalkan boiler , dan jumlah panas yang masuk dijaga tetap, energi yang mengalir ke boiler akan lebih besar dari pada energi yang mengalir keluar. Energi berlebih ini akan menaikan tekanan, yang pada gilirannya akan menyebabkan suhu jenuh meningkat, karena suhu steam jenuh berhubungan dengan tekanannya.
1.2.2 Entalpi
Entalpi air, entalpi cairan atau panas sensible air (h f )
Ini merupakan energi panas yang diperlukan untuk menaikan suhu air dari titik dasar 0°C ke suhu saat itu. Pada referensi suhu 0°C ini, entalpi air dianggap nol. Entalpi pada keadaan lainnya kemudian dapat diidentifikasikan, relatif terhadap referensi ini. Panas sensibel merupakan panas yang ditambahkan ke air yang mengakibatkan perubahan suhu. Tetapi, istilah yang digunakan saat ini adalah entalpi cairan atau entalpi air. Pada tekanan atmosfir (0 bar g), air mendidih pada suhu 100°C, dan diperlukan energi sebesar 419 kJ untuk memanaskan 1 kg air dari 0°C ke suhu didihnya 100°C. Dari gambar didapat besarnya kapasitas panas air (CP) sebesar 4,19 kJ/kg °C yang
diperoleh untuk hampir semua perhitungan antara 0°C dan 100°C. Entalpi penguapan atau panas laten (hf g )
Ini merupakan jumlah panas yang diperlukan untuk mengubah air pada suhu didihnya menjadi steam. Perubahan ini tidak melibatkan perubahan pada suhu campuran steam/air, dan seluruh energi digunakan untuk mengubah keadaan dari cairan (air) ke uap (steam jenuh). Istilah lama panas laten didasarkan pada kenyataan bahwa walaupun ditambahkan
Gambar 1: Kurva Steam Jenuh (Spirax Sarco)
panas, tidak terdapat perubahan suhu. Tetapi, istilah yang diterima saat ini adalah entalpi penguapan. Seperti halnya perubahan fase dari es ke air, proses penguapan juga bersifat dapat balik. Jumlah panas yang menghasilkan steam dilepaskan kembali ke lingkungan sekitarnya selama pengembunan, jika steam menjumpai semua permukaan yang bersuhu rendah. Panas ini merupakan bagian panas yang berguna dalam steam yang dapa t diambil selama steam mengembun kembali ke air.
Entalpi steam jenuh, atau panas total steam jenuh
Ini merupakan energi total dalam steam jenuh, yang secara sederhana merupakan penjumlahan entalpi air dan entalpi penguapan.
hg = hf + hf g
Dimana:
hg= Entalpi total steam jenuh (Panas total) (kJ/kg)
hf = Entalpi cairan (Panas sensibel) (kJ/kg)
hfg = Entalpi penguapan (Panas laten) (kJ/kg)
Entalpi (dan sifat-sifat lainnya) steam jenuh dapat dengan mudah dilihat dengan menggunakan hasil tabulasi dari percobaan sebelumnya, dikenal dengan tabel steam. Tabel steam memberi daftar sifat-sifat steam pada berbagai tekanan. Nilai-nilai tersebut merupakan hasil pengujian aktual yang telah dilakukan terhadap steam.
1.2.3 Fraksi Kekeringan
Steam dengan suhu sama dengan titik didihnya pada tekanan tertentu dikenal dengan steam jenuh kering. Walau demikian, untuk menghasilkan 100 persen steam kering pada suatu
industri boiler yang dirancang untuk menghasilkan steam jenuh sangatlah tidak memungkinkan, dan steam biasanya akan mengandung tetesan-tetesan air. Dalam prakteknya, karena adanya turbulensi dan pencipratan, dimana gelembung steam pecah pada permukaan air, ruang steam mengandung campuran tetesan air dan steam. Jika kandungan air dari steam sebesar 5 persen massa, maka steamnya dikatakan kering 95 persen dan memiliki fraksi kekeringan 0,95. Entalpi yang sebenarnya dari penguapan steam basah merupakan produk fraksi kekeringan ( x) dan entalpi spesifik (hf g) dari tabel steam. Steam basah akan
memiliki energi panas yang lebih rendah daripada steam jenuh kering.
Entalpi penguapan aktual = hf g x
Oleh karena itu:
Karena volum spesifik air beberapa tingkat lebih rendah daripada steam, tetesan air dalam steam basah akan menempati ruang yang dapat diabaikan. Oleh karena itu volum spesifik steam basah akan lebih kecil dari steam kering.
Volume spesifik aktual = vg x
Dimana: vgadalah volume spesifik steam jenuh kering
1.2.4 Diagram fase steam
Data yang diberikan dalam tabel steam dapat juga dinyatakan dalam bentuk grafik. Gambar 2 memberi gambaran hubungan antara entalpi dan suhu pada berbagai tekanan, dan dikenal dengan diagram fase.
Ketika air dipanaskan dari 0°C sampai suhu jenuhnya, kondisinya mengikuti garis cair jenuh sampai menerima seluruh entalpi cairannya, hf , (A - B). Jika panas ditambahkan lebih lanjut,
maka akan merubah fase ke steam jenuh dan berlanjut meningkakan entalpi sambil tetap pada suhu jenuhnya, hfg, (B - C). Jika campuran steam/air meningkat kekeringannya, kondisinya
bergerak dari garis cair jenuh ke garis uap jenuh. Oleh karena itu pada titik tepat setengah diantara kedua keadaan tersebut, fraksi kekeringan (x) nya sebesar 0,5. Hal yang sama, pada garis uap jenuh steamnya 100 persen kering. Begitu menerima seluruh entalpi penguapannya maka akan mencapai garis uap jenuh. Jika pemanas di la nj ut ka n setelah titik ini, suhu steamakan mulai naik mencapai le wat jenuh (C - D).
Garis-garis cairan jenuh dan uap jenuh menutup wilayah dimana terdapat campuran steam/air – steam basah. Dalam daerah sebelah kiri garis cair jenuh, hanya terdapat air, dan pada daerah sebelah kanan garis uap jenuh hanya terdapat steam lewat jenuh. Titik dimana garis cairan jenuh
dan uap jenuh bertemu dikenal dengan titik kritis. Jika tekanan naik menuju titik kritis maka entalpipenguapannya berkurang, sampai menjadi nol pada titik kritisnya. Hal ini menunjukkan bahwa air berubah langsung menjadi steam jenuh pada titik kritisnya.
Diatas titik kritis hanya gas yang mungkin ada. Keadaan gas merupakan keadaan yang paling terdifusi dimana molekulnya hampir memiliki gerakan yang tidak dibatasi, dan volumnya meningkat tanpa batas ketika tekanannya berkurang. Titik kritis merupakan suhu tertinggi dimana bahan berada dalam bentuk cairan. Pemberian tekanan pada suhu konstan dibawah titik kritis tidak akan mngakibatkan perubahan fase. Walau begitu, pemberian tekanan pada suhu konstan dibawah titik kritis, akan mengakibatkan pencairan uap begitu melintas dari daerah lewat jenuh/ superheated ke daerah steam basah. Titik kritis terjadi pada suhu 374,15oC dan tekanan steam 221,2 bars. Diatas tekanan ini steam disebut superkritis dan tidak ada titik didih yang dapat diterapkan.
1.3 Kualitas steam
Steam harus tersedia pada titik penggunaan:3
§ Dalam jumlah yang benar untuk menjamin bahwa aliran panas yang memadai tersedia
untuk perpindahan panas
§ Pada suhu dan tekanan yang benar, atau akan mempengaruhi kinerja
§ Bebas dari udara dan gas yang dapat mengembun yang dapat menghambat perpindahan
panas
§ Bersih, karena kerak (misal karat atau endapan karbonat) atau kotoran dapat meningkatkan
laju erosi pada lengkungan pipa danorifice kecil dari steam traps dan kran
§ Kering, dengan adanya tetesan air dalam steam akan menurunkan entalpi penguapan
aktual, dan juga akan mengakibatkan pembentukan kerak pada dinding pipa dan permukaan perpindahan panas.
2. SISTIM DISTRIBUSI STEAM
Bagian ini menjelaskan sistim distribusi steam dan berbagai komponennya.
2.1 Apakah yang dimaksud dengan sistim distribusi steam?
Sistim distribusi steam4 merupakan hubungan penting antara pembangkit steam dan pengguna steam. Terdapat berbagai macam metoda untuk membawa steam dari pusat sumber ke titik penggunaan. Pusat sumber mungkin berupa ruang boiler atau pengeluaran dari plant kogenerasi. Boiler dapat menggunakan bahan bakar primer, atau boiler limbah panas yang menggunakan gas buang dari proses bersuhu tinggi, mesin- mesin atau bahkan insinerator. Apapun sumbernya, sistim distribusi steam yang efisien adalah penting untuk pemasokan steam dengan kualitas dan tekanan yang benar ke peralatan yang menggunakan steam. Pemasangan dan perawatan sistim steam merupakan hal penting dan harus sudah dipertimbangkan mulai tahap perancangan.
3
Untuk lebih rinci mengenai kriteria kualitas steam dapat ditemukan dalam Modul 2.4 Kualitas Steam,Dalam: Spirax Sarco Learning Centre, Block 2, ‘Prinsip-prinsip Rekayasa Steam dan Perpindahan Panas’. www.spiraxsarco.com
4Bagian 2.1 merupakan ringkasan Module 10.1Pengenalan Distribusi Steam,Dalam: Spirax Sarco Learning Centre, Block 10,
Diperlukan suatu pemahaman mengenai dasar sirkuit steam atau ‘loop kondensat dan steam’ (lihat Gambar 3). Ketika steam mengembun didalam proses, kondensat dialirankan kembali kedalam pipa suplai air boiler. Kondensat memiliki volum yang sangat kecil dibandingkan dengan steam, dan hal ini menyebabkan penurunan tekanan, yang me mbuat steam mengalir melalui pipa-pipa.
Steam yang dihasilkan pada boiler harus dibawa melalui pipa kerja ke titik dimana energi panasnya diperlukan. Pada awalnya hanya terdapat satu atau lebih pipa utama, atau ‘saluran pipa steam’, yang membawa steam dari boiler kearah plant yang menggunakan steam. Pipa-pipa cabang yang lebih kecil membawa steam ke masing- masing peralatan.
Ketika kran isolasi boiler utama (kadangkala disebut kran ‘mahkota’) dibuka, steam dengan segera melintas dari boiler menuju dan sepanjang saluran pipa steam ke titik pada tekanan rendah. Pipa kerja pada mulanya lebih dingin daripada steam, sesampai panas dipindahkan dari steam ke pipa. Udara disekitar pipa-pipa juga sebelumnya lebih dingin dari steam, kemudian pipa kerja akan mulai memindahkan panas steam ke udara.
Steam yang berkontak dengan pipa yang lebih dingin akan mulai mengembun dengan segera. Pada saat start-up, laju kondensasi akan berada pada nilai maksimumnya, hal ini merupakan waktu dimana terjadi perbedaan suhu yang maksimum antara steam dan pipa kerja. Laju kondensasi ini biasanya disebut ‘beban permulaan’. Begitu pipa kerja telah dihangatkan, perbedaan suhu antara steam dan pipa kerja menjadi minimal, namun kondensasi akan terjadi kaerna pipa kerja masih terus memindahkan panas ke udara sekitar. Laju kondensasi ini disebut ‘beban berjalan’.
Hasil dari kondensasi (kondensat/embun) jatuh ke bagian bawah pipa dan dibawa oleh aliran steam yang dibantu oleh gaya gravitasi, karena sudut kemiringan pada saluran pipa steam dibuat diatur
turun pada arah aliran steam. Kondensat kemudian harus dikeluarkan dari berbagai titik strategis pada saluran pipa steam.
Ketika kran pada pipa steam yang melayani bagian plant yang menggunakan steam dibuka, steam mengalir dari sistim distribusi masuk ke plant dan terjadi lagi kontak dengan permukaan yang lebih dingin. Steam kemudian memindahkan energinya dan menghangatkan peralatan dan produk (beban permulaan), dan, bila telah mencapai suhunya, pemindahan panas berlanjut ke proses (beban berjalan).
Sekarang terdapat pasokan steam yang sinambung dari boiler untuk mencukupi beban terhubung dan untuk menjaga pasokan ini, harus dihasilkan steam yang lebih banyak lagi. Untuk memenuhi kebutuhan ini, dibutuhkan air yang lebih banyak (dan bahan bakar untuk memanaskan air ini) untuk dipasok ke boiler sebagai air make up yang sebelumnya sudah diuapkan menjadi steam.Kondensat yang terbentuk dalam pipa distribusi steam dan dalam peralatan proses dapat dipakai sebakai pasokan sebagai air umpan panas boiler. Kondensat harus dikeluarkan dari ruang steam, namun kondensat ini juga merupakan komoditi yang sangat berharga yang tidak boleh dibiarkan untuk menjadi limbah. Mengembalikan seluruh kondensat ke tangki umpan boiler akan menutuploop
energi steam, dan harus dilakukan bila memungkinkan.
Distribusi tekanan steam dipengaruhi oleh sejumlah faktor, dan dibatasi oleh:
§ Tekanan kerja maksimum yang aman bagi boiler § Tekanan minimum yang diperlukan pada plant
Ketika steam melewati pipa distribusi, maka steam tidak dapat menghindari kehilangan tekanannya karena:
§ Tahanan gesekan/ friksi didalam pipa.
§ Kondensasi/ pengembunan yang terjadi didalam pipa ketika panas dipindahkan ke
lingkungan.
Oleh karena itu pada saat menentukan tekanan distribuís awa, harus ada kelonggaran untuk kehilangan tekanan ini.
Satu kilogram steam pada tekanan yang lebih tinggi mempunyai volum lebih kecil dari pada pada tekanan rendah. Jadi, jika steam dibangkitkan dalam boiler pada tekanan tinggi dan didistribusikan pada tekanan yang tinggi pula, maka ukuran saluran pipa distribusi akan menjadi lebih kecil. Pembangkitan dan pendistribusian steam pada tekanan tinggi memberikan tiga keuntungan yang cukup penting:
§ Kapasitas penyimpanan panas pada boiler meningkat, membantu boiler lebih efisien dalam
menangani beban yang berfluktuasi, meminimalkan resiko terbentuknya steam basah dan kotor.
§ Diperlukan saluran pipa steam yang lebih kecil, sehingga biaya investasinya untuk pipa,
flens, bahan penunjang, bahan isolasi dan buruh lebih rendah.
§ Saluran pipa steam yang lebih kecil berarti biaya isolasi lebih rendah.
Pada sistim distribusi tekanan tinggi, diperlukan penurunan tekanan steam pada setiap zona atau titik penggunaan pada sistim untuk menyesuaikan dengan tekanan maksimum yang diperlukan penggunanya. Penurunan tekanan tersebut juga akan menghasilkan steam yang lebih kering pada titik penggunaan.
Komponen penting pada sistim distribusi akan d ijelaskan pada bagian berikut: § Pipa-pipa (2.2) § Titik pengeluaran (2.3) § Jalur cabang (2.4) § Saringan/ strainers (2.5) § Saringan/ filters(2.6) § Pemisah/ separator (2.7) § Steam traps (2.8) § Ventilasi udara(2.9) 2.2 Pipa-pipa
Bagian ini menjelaskan tentang pipa kerja pada sistim steam.5
2.2.1 Bahan pipa
Pipa sistim steam biasanya dibuat dari baja karbon ANSI B 16.9 Al06. Bahan yang sama juga dapat digunakan untuk jalur kondensat, walaupun pipa tembaga lebih disukai oleh beberapa industri. Untuk saluran pipa steam lewat jenuh yang bersuhu tinggi, ditambahkan bahan campuran seperti chromium dan molybdenum untuk memperbaiki kuat tarik dan resistansi terhadap golakan pada suhu tinggi. Biasanya pipa dipasok dengan panjang 6 meter.
2.2.2 Ukuran saluran pemipaan
Tujuan dari sistim distribusi steam adalah untuk memasok steam pada tekanan yang benar sampai ke titik penggunaan. Ukuran saluran pemipaan merupakan faktor penting.
Pipa kerja yang berlebih ukurannya berarti:
§ Pipa, kran, sambungan, dll. akan lebih mahal daripada yang diperlukan.
§ Akan terjadi biaya pemasangan yang lebih tinggi, termasuk pekerjaan pendukung, isolasi,
dll.
§ Pada pipa steam akan terbentuk kondensat dengan volum yang lebih besar karena lebih
besarnya kehilangan panas, sehingga akan diperlukan lebih banyak steam trap, kalau tidak maka steam basah akan terkirimkan ke titik penggunaan.
Pipa kerja yang kekecilan berarti:
§ Tekanan yang lebih rendah akan tersedia pada titik penggunaan. Hal ini akan
menghalangi kinerja peralatan karena hanya tersedia steam dengan tekanan yang lebih rendah.
§ Terdapat resiko kekurangan steam.
§ Terdapat resiko lebih besarnya erosi, hantaman air dan kebisingan karena meningkatnya
kecepatan steam.
5 Bagian 2.2 merupakan ringkasan informasi dalam Modul 10.2Pipa dan Ukuran Pipa,dan Modul 10.3Saluran Pipa Steam dan Pembuangan.Dalam: Spirax Sarco Learning Centre, Block 10, ‘Distribusi Steam’. www.spiraxsarco.com
Ukuran saluran pipa yang diperlukan dapat dihitung berdasarkan penurunan tekanan dan kecepatan yang akan dijelaskan dibawah ini.
a) Ukuran pipa berdasarkan penurunan tekanan
Penurunan tekanan melalui sistim distribusi merupakan pertimbangan penting. Dalam prakteknya, akan ada keseibangan antara ukuran pipa dan kehilangan tekanan, baik pada pipa air atau pipa steam. Penurunan tekanan, sebaiknya tidak boleh lebih dari 0.1 bar/50 m. Ukuran pipa dapat dihitung dengan menggunakan grafik dalam Gambar 4. Bagi yang lebih menyukai tabel sebagi pengganti grafik dapat menggunakan Tabel 2 untuk menentukan ukuran pipa.
Contoh perhitungan adalah sebagai berikut:
Diberikan:
§ Tekanan masuk P1= 7 bar g § Laju alir steam = 286 kg/h
§ Minimum yang diijinkan untuk P2 = 6,6 bar g § Panjang saluran pipa = 165 m
Hitung penurunan tekanan maksimum per 100 m
Penurunan tekanan per 100 m = P1– P2x 100
L
= (7,0 – 6,6) x 100 165
= 0,24 bar
Menentukan ukuran pipa berdasarkan penurunan tekanan dengan menggunakan nomogram dalam Gambar 4:
§ Pilih titik pada garis steam jenuh pada tekanan 7 bar g, dan beri tanda Titik A.
§ Dari titik A, gambar garis horizontal ke laju alir steam 286 kg/h, dan tandai dengan Titik B. § Dari titk B, gambar sebuah garis tegak lurus kearah puncak nomogram (Titik C).
§ Gambar sebuah garis horisontal dari 0,24 bar/100 m pada skala kehilangan tekanan (Garis
DE).
§ Titik pertemuan garis DEdanBC menunjukan ukuran pipa yang diperlukan. Dalam kasus
Gambar 4. Grafik Ukuran Saluran Pe mipa an Stea m – dengan pendekatan penurunan tekanan (Spirax Sarco)
Tabel 2. Kapasitas Pemipaa n Steam Jenuh dalam kg/jam untuk Berbagai Kecepatan, pipa
Gambar 5. Grafik Ukuran Pe mipaan Steam – dengan pendekatan kecepatan(Spirax Sarco)
b) Ukuran saluran pemipaan berdasarkan kecepatan
Kecepatan merupakan faktor penting dalam pengukuran pipa. Biasanya, digunakan kecepatan 25 sampai 40 m/detik untuk steam jenuh. Besaran 40 m/detik harus dianggap sebagai batas ekstrim, diatas besaran ini, maka akan terjadi kebisingan dan erosi terutama jika steamnya basah. Pada jalur pemipaanan yang lebih panjang, sering dilakukan pembatasan kecepatan pada 15 m/detik
untuk menghindarkan penurunan tekanan. Direkomendasikan bahwa saluran pemipaan yang panjangnya diatas 50 m selalu diperiksa penurunan tekanannya, tanpa memandang kecepatannya.
Steam lewat jenuh dapat dianggap sebagai gas kering karena tidak membawa kadar air. Sebagai akibatnya tidak ada kesempatan bagi terjadinya erosi pipa karena suspensi tetesan air, dan kecepatan steam dapat mencapai 50 sampai 70 m/detik jika penurunan tekanannya mengijinkan. Ukuran pipa yang berdasarkan pendekatan kecepatan untuk steam jenuh dan lewat jenuh dapat dihitung dengan menggunakan nomogram seperti yang diperlihatkan dalam Gambar 5. Bagi yang lebih menyukai tabel sebagi pengganti grafik dapat menggunakan Tabel 2 untuk menentukan ukuran pipa.
Contoh perhitungan adalah sebagai berikut:
Diberikan:
§ Tekanan masuk: 7 bar g § Laju alir steam: 5000 kg/jam § Kecepatan maksimum: 25 m/detik
Hitung ukuran saluran pipa berdasarkan kecepatan dengan menggunakan nomogram dalam Gambar 5:
§ Gambar sebuah garis horisontal dari garis suhu jenuh pada tekanan 7 bar g (Titik A) pada
skala tekanan ke laju kecepatan massa steam 5 000 kg/jam (Titik B).
§ Dari titik B, gambar sebuah garis tegak lurus terhadap kecepatan steam 25 m/detik (Titik C).
Dari titik C, gambar sebuah garis horisontal melintasi skala diameter pipa (Titik D).
§ Diperlukan sebuah pipa dengan lubang diameter130 mm; ukuran terdekat yang tersedia
secara komersial 150 mm, mungkin dapat dipilih.
2.2.3 Tata Letak Pemipaan
Standar Eropa EN45510, Bagian 4.12 menyatakan bahwa bila memungkinkan, saluran pipa steam harus dipasang dengan penurunan/ slope tidak kurang dari 1:100 (turun 1 m untuk setiap 100 m), kearah aliran steam. Sudut kemiringan ini akan menjamin bahwa gravitasi, dan juga aliran steam, akan membantu pergerakan kondensat menuju titik pengeluaran dimana kondensat akan dengan aman dan efektif diambil (Gambar 6).
2.3 Titik Pengeluaran/Pengurasan
Titik pengurasan/ pengeluaran6harus menjamin bahwa kondensat dapat mencapai steamtrap. Titik-titik pengeluaran kondensat harus dip ertimbangan dengan baik pada saat perencanaan. Pertimbangan harus juga diberikan pada kondensat yang tertinggal dalam saluran pipa steam pada saat operasi dimatikan, dimana aliran steam mati. Gravitasi akan menjamin bahwa air (kondensat) akan berjalan sepanjang pipa miring dan mengumpul pada titik terendah pada sistim. Oleh karena itu steamtraps harus diletakkan pada titik-titik terendah pada sistim tersebut.
Sejumlah besar kondensat akan terbentuk dalam saluran pipa steam pada kondisi start-up
sehingga titik-titik pengeluaran kondensat dibuat untuk setiap panjang pipa 30m sampai 50m, dan juga pada titik terendah seperti pada bagian terbawah aliran pipa. Dalam operasi yang normal, steam mengalir sepanjang saluran pipa pada kecepatan sampai mencapai 145 km/jam, menarik kondensat bersamaan dengannya. Gambar 7 memperlihatkan sebuah pipa pengeluaran 15 mm tersambung langsung ke bagian bawah saluran pipa
Walau pipa 15 mm memiliki kapasitas yang cukup, namun tidak memungkinkan untuk menangkap banyak kondensat yang bergerak sepanjang saluran pipa pada kecepatan tinggi. Susunan ini tidak akan efektif. Penyelesaian yang lebih baik untuk pembuangan kondensat diperlihatkan dalam Gambar 8. Jalur trap harus paling sedikit 25 sampai 30 mm dari bagian bawah pocket untuk saluran pipa steam sampai 100 mm, dan paling sedikit 50 mm untuk saluran pipa yang lebih besar. Hal ini memberi ruang dibawah untuk pengendapan kotoran dan kerak. Kotoran dan kerak dapat dengan mudahnya dihilangkan jika bagian bawah pocket disesuaikan dengan flens yang dapat dipindahkan atau kranblowdown.
6 Bagian 2.3 diambil dari Modul 10.3Saluran pipa Steam dan Pembuangan.Dalam: Spirax Sarco Learning Centre, Blok 10, ‘Distribusi Steam. www.spiraxsarco.com
Gambar 7.Trap PocketTerlalu Kecil(Spirax Sarco)
Ukuran pocket pengeluaran yang direkomendasikan ditunjukkan dalam Gambar 9 dibawah.
2.4 Jalur Cabang
Jalur cabang 7 biasanya lebih pendek dari pipa saluran utama steam. Oleh karena itu, sebagaimana aturan umum, selama panjang jalur cabang tidak lebih dari 10 meter, dan tekanan dalam pipa saluran cukup, maka memungkinkan untuk memperkirakan pipa tetap pada kecepatan 25 sampai 40 m/detik, dan tidak perlu khawatir terhadap penurunan tekananannya.
7 Bagian 2.4 d iambil dari Modul 10.3Saluran pipa Steam dan Pembuangan.Dalam: Spirax Sarco Learning Centre, Blok 10, ‘Distribusi Steam. www.spiraxsarco.com
Gambar 9. Ukuran PocketPengeluaran yang Direkomendasikan(Spirax Sarco)
2.4.1 Sambungan jalur cabang
Sambungan jalur cabang diambil dari bagian atas pipa utama karena membawa steam yang paling kering (Gambar 10). Jika sambungan d iambil dari samping, atau bahkan yang lebih parah dari bagian bawah (seperti dalam Gambar 11a), maka kondensat atau kotoran pada pipa utama akan terbawa steam pada cabang, sehingga akan diperoleh steam yang sangat basah dan kotor yang akan mencapai peralatan, dan hal ini akan mempengaruhi kinerja dalam jangka pendek dan panjang. Kran pada Gambar 11b harus ditempatkan sedekat mungkin ke titik pengambilan untuk meminimalkan penghamparan kondensat pada jalur cabang, jika pabrik mungkin dimatikan untuk jangka waktu panjang.
2.4.2 Drop leg
Titik-titik yang rendah akan juga terjadi dalam jalur cabang. Yang paling umum adalah drop leg
dekat dengan kran atau kran pengendali (Gambar 12). Kondensat dapat menumpuk pada bagian hulu kran yang ditutup, dan kemudian didorong kedepan dengan steam ketika kran terbuka lagi – sehingga titik pengeluaran yang digabung dalam satu set dengan steam trap digunakan pada steam sebelum menuju penyaring strainer dan kran kendali.
Gambar 11a. Pengambilan Steam yang Tidak Benar
(S irax Sarco
Gambar 11b. Pengambilan Steam yang Benar(Spirax Sarco)
2.4.3 Landasan dan Pembuangan yang Menanjak
Terdapat banyak kejadian ketika pipa saluran steam harus melintasi tanah yang menanjak, atau penggunaan dimana kontur lokasi membuat tidak dapat memasang pipa dengan penurunan 1:100. Dalam situasi demikian, kondensat harus didorong untuk dapat turun melawan aliran steam. Caranya adalahdengan memberikan kecepatan steam yang rendah tidak lebih dari 15 m/detik, mengatur jalur pada kemiringan tidak kurang dari 1:40, dan memasang jarak titik-titik pengeluaran tidak lebih dari 15 meter (lihat Gambar 13). Tujuannya adalah untuk mencegah terbentuknya lapisan kondensat pada bagian bawah pipa.
2.5Strainers
Bagian ini memberi tinjauan mengenai penyaring strainers.8
Dengan semakin meningkatnya persaingan pasar, penekanan lebih banyak ditujukan pada pengurangan penghentian/ downtime pabrik dan perawatan. Dalam sistim steam dan kondensat, kerusakan pabrik seringkali diakibatkan oleh kotoran-kotoran pada saluran pipa seperti kerak, karat, persenyawaan pada sambungan, pengelasan logam dan padatan lainnya, yang dapat masuk menuju sistim pemipaan. Strainers adalah peralatan yang menangkap padatan tersebut dalam cairan atau gas, dan melindungi peralatan dari pengaruh-pengaruh yang membahayakan, dengan begitu mengurangi waktu penghentian dan perawatan. Strainer harus dipasang pada bagian hulu pada setiap steamtrap, pengukur aliran dan kran kendali.
Strainers dapat dikelompokkan kedalam dua tipe utama menurut bentuk dan susunan badannya; yakni tipe-Y dan tipe keranjang/ basket. Contoh khas dari tipe strainers dapat dilihat dalam Gambar 14.
8
Bagian 2.5 diambil dari Modul 12.4 Strainer.Dalam: Spirax Sarco Learning Centre, Blok 10, ‘Tambahan Saluran Pipa’. www.spiraxsarco.com
A
2.5.1 Strainer Tipe-Y
Untuk steam,strainer tipe-Y merupakan standar yang umum dan banyak digunakan dimana-mana. Badannya berbentuk silinder yang kompak, sangat kuat dan dapat menangani tekanan yang tinggi. Alat ini sebetulnya merupakan tangki bertekanan, dan strainer tipe-Y ini mampu menangani tekanan sampai 400 bar g. Karena pada tekanan tersebut steam biasanya bersuhu sangat tinggi, maka untuk mengatasi hal tersebut dibuat strainers yang menggunakan bahan yang luar biasa seperti bajachrome-molybdenum.
Walau terdapat berbagai pengecualian, ukuran demi ukuran, strainer tipe-Y memiliki kapasitas penanganan kotoran yang lebih rendah daripada strainer tipe keranjang, yang berarti memerlukan lebih seringnya pembersihan. Pada sistim steam, hal ini tidaklah menjadi masalah, kecuali bila tingkat karatnya tinggi, atau segera setelah commissioning ketika sejumlah besar kotoran masuk. Pada penggunaan dimana terdapat sejumlah kotoran yang signifikan, sebuah kran blowdown
biasanya dapat dipasang pada tutup strainer , yang membuat strainer mampu untuk mengunakan tekanan steam untuk membersihkan, dan tanpa harus mematikan pabrik.
Strainer tipe-Y pada steam horisontal atau jalur gas harus dipasang dengan pocket nya berada dalam bidang horisontal (Gambar 15a). Cara ini mencegah air terkumpul dalam pocket,membantu mencegah terbawanya tetesan air yang dapat menyebabkan erosi dan mempengaruhi proses perpidahan panas. Bentuk pocket harus mengarah turun secara tegak lurus (Gambar 15c).
Gambar 14a.Strainer Jenis-Y
Gambar 15. ArahStrainersyang Benar (Spirax Sarco)
Walau ada baiknya memasang strainer pada arah horisontal, tetapi hal ini tidak selalu memungkinkan, dan strainer dapat dipasang pada saluran pipa vertikal jika alirannya turun, dimana kotorannya akan secara alami menuju pocket (Gambar 15b). Pemasangannya tidak memungkinkan pada aliran yang naik, dimana strainer harus dipasang dengan bukaan pocket menuju kebawah dan kotorannya turun dalam pipa.
2.5.2 Strainer tipe lurus dan sudut
Sebagai tambahan terhadap strainer tipe-Y, strainer tipe lurus dan sudut digunakan bila geometri pipa steam tidak cocok dengan strainer tipe-Y yang sedang digunakan.
2.5.3 Strainer tipe keranjang
Strainer tipe keranjang atau tipe pot dikarakteristikkan oleh ruang yang berorientasi vertikal, biasanya lebih besar dari strainer tipe-Y. Untuk semua ukuran, penurunan tekanan yang melintas strainer tipe keranjang lebih kecil daripada yang melintas tipe-Y dimana tipe ini memiliki area penyaringan yang lebih besar, yang membuat strainer tipe keranjang menjadi tipe yang lebih disukai untuk penggunaan cairan. Sebagaimana kapasitas penyimpanan kotoran yang juga lebih besar dari strainer tipe-Y, strainer tipe keranjang juga digunakan pada saluran pipa steam yang berdiameter lebih besar. Strainer tipe keranjang hanya dapat dipasang pada saluran pipa horisontal, dan untuk strainer keranjang yang lebih besar dan lebih berat, dasar strainer perlu ditopang.
(a). Steam or gas applications
(b) Flow vertically downwards (c) Liquid applications (b) Aliran turun secara vertikal (a) Penggunaan untuk steam atau gas
(a) Penggunaan untuk cairan
Jika
Jika strainer strainer tipe keranjang digunakan pada sistim steam, sejumlah kondensat yang cukuptipe keranjang digunakan pada sistim steam, sejumlah kondensat yang cukup signifikan dapat
signifikan dapat terbentuk. terbentuk. Sebagai Sebagai akibatnya,akibatnya, strainer strainer yang dirancang untuk penggunaanyang dirancang untuk penggunaan dalam sistim steam biasanya memiliki sebuah sumbat pengurasan/ pembuangan, yang dapat dalam sistim steam biasanya memiliki sebuah sumbat pengurasan/ pembuangan, yang dapat dipasang dengan sebuah steam
dipasang dengan sebuah steamtraptrap untuk menghilangkan kondensat.untuk menghilangkan kondensat. Strainer Strainer tipe keranjangtipe keranjang biasanya ditemukan dalam susunan rangkap dua (duplex).
biasanya ditemukan dalam susunan rangkap dua (duplex). Strainer Strainer kedua ditempakan secarakedua ditempakan secara paralel dengan
paralel dengan strainer strainer primer, dan aliran dapat dibelokkan melalui dua buahprimer, dan aliran dapat dibelokkan melalui dua buah strainer strainer . Hal. Hal ini memfasilitasi pembersihan unit
ini memfasilitasi pembersihan unit strainer strainer sementara sistim masih tetap beroperasi,sementara sistim masih tetap beroperasi, mengurangi waktu penghentian untuk perawatan.
mengurangi waktu penghentian untuk perawatan.
2.5.4
2.5.4 StrainerStrainer Terdapa
Terdapat dua tipt dua tipe saringan yang digunakan dalame saringan yang digunakan dalamstrainersstrainers::
§
§ Saringan berlubangSaringan berlubang..Dibuat dengan cara membuat sejumlah besar lubang dalam lembaranDibuat dengan cara membuat sejumlah besar lubang dalam lembaran
datar dengan bahan yang dikehendaki d
datar dengan bahan yang dikehendaki d engan menggunakan engan menggunakan alat pembuat lubanalat pembuat lubang jumlahg jumlah banyak. Lembar yang
banyak. Lembar yang sudah disudah dilubangi lubangi tersebut kemudian digulung menjadi tabung dan dilastersebut kemudian digulung menjadi tabung dan dilas Saringan in termasuk saringan yang relatif kasar dan ukuran lubangnya biasanya berkisar dari Saringan in termasuk saringan yang relatif kasar dan ukuran lubangnya biasanya berkisar dari 0,8 mm sampai 3,2 mm. Sebagai akibatnya,
0,8 mm sampai 3,2 mm. Sebagai akibatnya, saringan yasaringan yang sudah ng sudah didilubanlubangi gi hanyhanya cocok a cocok untuk menghilangan kotoran pipa yang biasa.
untuk menghilangan kotoran pipa yang biasa.
§
§ Saringan Mesh.Saringan Mesh.Kawat halus dibentuk menjadi susunan kisi-kisi atauKawat halus dibentuk menjadi susunan kisi-kisi atau meshmesh. Kemudian. Kemudian
dilapiskan diata
dilapiskan diatas saringan berlubang, yang bertindak sebagai ks saringan berlubang, yang bertindak sebagai kurungan penopurungan penopang bagang bagiimeshmesh.. Dengan menggunakan saringan
Dengan menggunakan saringanmeshmesh, memungkinkan untuk menghasilkan ukuran lubang, memungkinkan untuk menghasilkan ukuran lubang yang lebih kecil daripada saringan berlubang. Ukuran lubang sekecil 0,07 mm dapat dicapai. yang lebih kecil daripada saringan berlubang. Ukuran lubang sekecil 0,07 mm dapat dicapai. Selanjut
Selanjutnya, digunakan untuk nya, digunakan untuk menghilanmenghilangan partikel yang gan partikel yang lebih kecil, yalebih kecil, yang tidak tersaringng tidak tersaring pada saringan berlubang. Saringan
pada saringan berlubang. Saringan meshmesh biasanbiasanya ditetapkan dengan istilah ‘ya ditetapkan dengan istilah ‘ mmesesh’, h’, yangyang menyatakan jumlah lubang per inchi linier saringan yang diukur dari garis pusat kawat. menyatakan jumlah lubang per inchi linier saringan yang diukur dari garis pusat kawat. Gambar 17 menunjukan saringan dengan ukuran
3-Gambar 17 menunjukan saringan dengan ukuran 3- meshmesh
Gambar 16.
2.5.5 Opsi-opsi
2.5.5 Opsi-opsiStrainerStrainer Sebagai tambahan terhadap
Sebagai tambahan terhadapstrainer strainer standar, terdapat beberapa opsi lainnya yang tersedia.standar, terdapat beberapa opsi lainnya yang tersedia. Sisipan Magnetik
Sisipan Magnetik
Sisipan magnetik dapat dipasang dalam
Sisipan magnetik dapat dipasang dalam strainer strainer tipe keranjang untuk membuang kotoran bajatipe keranjang untuk membuang kotoran baja atau besi yang kecil. Partikel kecil baja atau besi dapat berada pada suatu fluida yang membawa atau besi yang kecil. Partikel kecil baja atau besi dapat berada pada suatu fluida yang membawa bagi
bagianan-bagian besi dan baja-bagian besi dan baja . Partikel tersebut da. Partikel tersebut dapat pat menembus menembus saringasaringannmeshmesh yang paling halus,yang paling halus, sehingga perlu untuk menggunakan sisipan magnetik. Sisipan dirancang supaya seluruh fluida sehingga perlu untuk menggunakan sisipan magnetik. Sisipan dirancang supaya seluruh fluida yang melewa
yang melewati magnet pada kecepatannyti magnet pada kecepatannya relata relat if rendah dan elemen magnetik cukup kuat untuk if rendah dan elemen magnetik cukup kuat untuk menangkap dan mengumpulkan
menangkap dan mengumpulkan seluruh partikel seluruh partikel logam yang logam yang ada. ada. Bahan magnetik biasanyaBahan magnetik biasanya ditutupi oleh bahan
ditutupi oleh bahan inert inert seperti baja tahan karatseperti baja tahan karatstainless steelstainless steel untuk mencegah korosi.untuk mencegah korosi. Strainers yang Membersihkan Sendiri
Strainers yang Membersihkan Sendiri Banyak terdapat berbagai tipe
Banyak terdapat berbagai tipe strainer strainer yang dapat membersihkan sendiri, yang mampuyang dapat membersihkan sendiri, yang mampu membuang tumpuk
membuang tumpukan kotoran an kotoran pada saringan tanpa menghentikan pabrik. pada saringan tanpa menghentikan pabrik. Proses pembersihannyaProses pembersihannya dapat dimulai secara manual maupun otomatis, disamping itu,
dapat dimulai secara manual maupun otomatis, disamping itu, strainer strainer yang membersihkanyang membersihkan sendiri biasanya dapat diatur berdasarkan jangka
sendiri biasanya dapat diatur berdasarkan jangka waktu, atau dengan naiknya penurunan tekananwaktu, atau dengan naiknya penurunan tekanan yang melintas
yang melintas strainer strainer . Ti. Tipe-pe-tipe tipe yang yang paling paling umum umum adalah:adalah:
§
§ StrainersStrainers yang yang Membersihkan Sendiri tiMembersihkan Sendiri tipe mekape mekanik, nik, yang menggunakan beberapa bentuk yang menggunakan beberapa bentuk
pengikis atau sikat mekanis, digarukkan ke
pengikis atau sikat mekanis, digarukkan ke atas permukaan saringan. Alat tersebut akanatas permukaan saringan. Alat tersebut akan mengeluark
mengeluarkan berbagai kotoran yang an berbagai kotoran yang tterjebak dalam saringan, yang menyebabkannya erjebak dalam saringan, yang menyebabkannya jatuhjatuh ke area di bagian bawah
ke area di bagian bawah strainer strainer ..
§
§ StrainersStrainers tipe tipe pencupencucian balik, cian balik, yang membalikan yang membalikan arah aliran arah aliran melalui saringan. Satu set melalui saringan. Satu set krankran
diubah
diubah sesehingghingga air dialirkan ke saringan a air dialirkan ke saringan dalam arah yang sebaliknya dalam arah yang sebaliknya dan keluar melaluidan keluar melalui kran pembi
kran pembilas. Fluida mengeluarlas. Fluida mengeluarkan kotoran yang kan kotoran yang tertahan di stertahan di saringan karingan kemudiaemudiann membawanya keluar menuju penguras limbah.
membawanya keluar menuju penguras limbah. Strainers Sementara
Strainers Sementara
Strainer
Strainer sementara dirancang untuk perlindungan peralatan dan instrumentasi selama jangkasementara dirancang untuk perlindungan peralatan dan instrumentasi selama jangka waktu
waktustart-upstart-up..Strainer Strainer biasanya dipasang diantara beberapa flens pada saat biasanya dipasang diantara beberapa flens pada saat awal awal setelah pabrik setelah pabrik baru dipasang.
baru dipasang.
Gambar 17. Contoh saringan
2.6 Filter 2.6 Filter
Filter digunakan untuk membuang partikel-partikel yang lebih kecil.
Filter digunakan untuk membuang partikel-partikel yang lebih kecil. 99 JikaJika strainer strainer
membuang seluruh partikel yang terlihat didalam steam, partikel yang lebih kecil juga perlu membuang seluruh partikel yang terlihat didalam steam, partikel yang lebih kecil juga perlu dibuang, sebagai contohnya adalah dalam beberapa penggunaan berikut:
dibuang, sebagai contohnya adalah dalam beberapa penggunaan berikut:
§
§ Bila dilakukan injeksi steam langsung ke proses dimana kotoran dapat menyebabkanBila dilakukan injeksi steam langsung ke proses dimana kotoran dapat menyebabkan
pencemaran
pencemaran produk. produk. Contoh: Pada industri makananContoh: Pada industri makanan, dan untuk sterilisasi peralatan, dan untuk sterilisasi peralatan proses dalam industri obat-obatan.
proses dalam industri obat-obatan.
§
§ Dimana steam kotor akan menyebabkan penolakan produk atau hasil proses karena nodaDimana steam kotor akan menyebabkan penolakan produk atau hasil proses karena noda
atau penumpukan partikel yang terlihat. Contoh: Mesin sterilisasi dan mesin atau penumpukan partikel yang terlihat. Contoh: Mesin sterilisasi dan mesin kertas/kardus.
kertas/kardus.
§
§ DimanDimana emisi partikel minima emisi partikel minimum diperluum diperlu kan dari kan dari pelembab steam. Contohpelembab steam. Contoh : : PelembPelembabab
yang digunakan dalam lingkungan “bersih”. yang digunakan dalam lingkungan “bersih”.
§
§ Untuk penurunan kandungan air steam, menjamin pasokan yang kering dan jenuh.Untuk penurunan kandungan air steam, menjamin pasokan yang kering dan jenuh.
Dalam penggunaan ‘steam bersih’ seperti itu, strainer tidaklah pas dan harus digunakan filter. Dalam penggunaan ‘steam bersih’ seperti itu, strainer tidaklah pas dan harus digunakan filter. Filter yang digunakan dalam sistim steam biasanya terdiri dari elemen filter dari baja tahan Filter yang digunakan dalam sistim steam biasanya terdiri dari elemen filter dari baja tahan karat
karat yang disinteyang disinter. Proses sinteringnya r. Proses sinteringnya menghasilkan struktur menghasilkan struktur berpori yang berpori yang sangat halussangat halus dalam baja tahan karat, yang membuang berbagai partikel dari fluida yang melewatinya. dalam baja tahan karat, yang membuang berbagai partikel dari fluida yang melewatinya. Filter yang tersedia mampu membuang partikel sekecil
Filter yang tersedia mampu membuang partikel sekecil 1 /gym, sesuai 1 /gym, sesuai dengan kebutuhandengan kebutuhan praktek yang baik yang berhubungan dengan steam
praktek yang baik yang berhubungan dengan steam untuk makanan/ untuk makanan/ culinaryculinary..
Sifat pori-pori yang halus dari elemen filter akan menciptakan penurunan tekanan yang lebih Sifat pori-pori yang halus dari elemen filter akan menciptakan penurunan tekanan yang lebih besar yang melintas filt
besar yang melintas filter daripada yang er daripada yang terdapat terdapat padapada strainer strainer dengan ukuran sama, hal inidengan ukuran sama, hal ini harus dipertimban
harus dipertimbangkan secara seksama kgkan secara seksama ketika etika membuat membuat ukuran ukuran filter. Lagipula ffilter. Lagipula filter mudahilter mudah rusak oleh laju aliran yang berlebih, dan batas-bata
rusak oleh laju aliran yang berlebih, dan batas-batas dari fihas dari fihak k pembuatnya pembuatnya tidak bolehtidak boleh dilampaui.
dilampaui.
Jika filter diterapkan dalam penggunaan steam, separator harus dipasang pada aliran hulu Jika filter diterapkan dalam penggunaan steam, separator harus dipasang pada aliran hulu filter untuk membuang berbagai tetesan kondensat yang tertahan dalam bentuk tersuspensi. filter untuk membuang berbagai tetesan kondensat yang tertahan dalam bentuk tersuspensi. Sebagai tambahan terhadap peningkatan kualitas steam, hal ini akan memperpanjang umur Sebagai tambahan terhadap peningkatan kualitas steam, hal ini akan memperpanjang umur filter. Strainer tipe-Y juga harus dipasang dibagian hulu filter untuk membuang seluruh filter. Strainer tipe-Y juga harus dipasang dibagian hulu filter untuk membuang seluruh partikel besar dimana kalu tidak dipasang akan dengan cepat menyumbat filter, partikel besar dimana kalu tidak dipasang akan dengan cepat menyumbat filter, meningkatnya kebutuhan pember
meningkatnya kebutuhan pembersihan dan mengursihan dan mengur angi umur elemen filter. Denganangi umur elemen filter. Dengan memasang pengukur tekanan pada sisi filter sebelah manapun, penurunan tekanan yang memasang pengukur tekanan pada sisi filter sebelah manapun, penurunan tekanan yang melintasi filter dapat diukur, yang kemudian dapat digunakan untuk mengidentifikasi saat melintasi filter dapat diukur, yang kemudian dapat digunakan untuk mengidentifikasi saat filter memerlukan pembersihan.Sebagai alternatif terhadap hal ini adalah dengan memasang filter memerlukan pembersihan.Sebagai alternatif terhadap hal ini adalah dengan memasang saklar tekanan pada sisi aliran bawah filter. Ketika tekanan aliran bawah berkurang dibawah saklar tekanan pada sisi aliran bawah filter. Ketika tekanan aliran bawah berkurang dibawah tingkat yang sudah diat
tingkat yang sudah diatur sedemikian rupa, ur sedemikian rupa, cahaya cahaya tanda bahaya aktanda bahaya ak an menyala an menyala didalam ruangdidalam ruang kendali yang memberi sinyal kepada operator yang kemudian dapat membersihkan filter. kendali yang memberi sinyal kepada operator yang kemudian dapat membersihkan filter.
9 9
Bagia
Bagian 2.6 diambil n 2.6 diambil daridari Modul 12.4Modul 12.4 StraStraineinerr ..Dalam: Spirax Sarco Learning Centre, Blok 10, ‘Tambahan SaluranDalam: Spirax Sarco Learning Centre, Blok 10, ‘Tambahan Saluran Pemipa
2.7 Pemisah/ Separator
Separator10 digunakan untuk menghilangkan tetesan air tersuspensi dari steam. Steam basah mengandung sejumlah air, dan merupakan salah satu perhatian utama pada berbagai sistim steam. Steam basah ini dapat menurunkan produktivitas pabrik dan kualitas produk, dan dapat menyebabkan kerusakan pada hampir semua item pabrik dan peralatan. Pengurasan dan
trapping yang dilakukan secara hati-hati hanya dapat membuang hampir seluruh air, namun tidak untuk tetesan air yang tersuspensi dalam steam. Untuk menghilangkan tetesan air tersuspensi tersebut, dipasang pemisah/ separator pada jalur pemipaan.
Steam yang dihasilkan dalam boiler yang dirancang untuk menghasilkan steam jenuh pada dasarnya memang basah. Fraksi kering pada steam biasanya bervariasi tegantung dari tipe boiler, dan hampir semua tipe shell pada boiler akan menghasilkan steam dengan fraksi kering antara 95 sampai 98 persen.
Kandungan air dari steam yang dihasilkan oleh boiler akan terus meningkat jika terjadi
priming dan pemindahan. Selalu terjadi kehilangan panas pada pipa distribusi, yang menyebabkan steam mengembun. Karena gaya gravitasi, molekul air yang mengembun akan mengendap di bagian bawah pipa membentuk sebuah lapisan air. Steam yang mengalir diatas 10Bagian 2.7 diambil dariModule 12.5Separator.In: Spirax Sarco Learning Centre, Block 12, ‘ Ancillaries Pemipaan’. www.spiraxsarco.com
air ini dapat meningkatkan riak-riak kecil yang dapat membesar menjadi gelombang. Ujung gelombang tersebut cenderung untuk pecah, melemparkan tetesan kondensat ke aliran steam. Keberadaan air dalam steam dapat menyebabkan sejumlah masalah:
§ Air merupakan penghalang yang sangat efektif terhadap perpindahan panas, dan
kehadirannya dapat menurunkan produktivitas pabrik dan kualitas produk.
§ Tetesan air yang berjalan pada kecepatan steam yang tinggi akan meng-erosi ruang kran
dan sambungan-sambungan, suatu kondisi yang dikenal dengan wiredrawing. Tetesan air juga akan meningkatkan korosi.
§ Pembentukan kerak yang meningkat pada pipa dan permukaan pemanasan dari bahan
pencemar terbawa dalam tetesan air.
§ Operasi yang tidak menentu dari kran pengendali dan pengukur aliran/ flor meter . § Kegagalan kran dan pengukur aliran karena pemakaian yang cepat atau hantaman air.
Walaupun terdapat berbagai desain separator, namun pada dasarnya digunakan untuk menghilangkan kadar air yang tersuspensi dalam aliran steam, yang tidak dapat dihilangkan dengan pengurasan dan trapping steam.
Terdapat tiga tipe separator yang umum digunakan dalam sistim steam:
2.7.1 Separator tipe baffle
Separator tipe baffle atau baling-baling terdiri dari sejumlah pelat baffle, yang menyebabkan aliran berubah arah berkali-kali ketika aliran ini melewati badan separator. Tetesan air yang tersuspesi memiliki masa dan inersia yang lebih besar daripada steam, jadi, bila terjadi perubahan arah aliran, steam kering akan melewati baffles dan tetesan air mengumpul di
baffles.
Juga, karena separator memiliki luas penampang yang besar, maka akan terdapat penurunan kecepatan fluida. Hal ini akan menurunkan energi kinetik tetesan air, dan hampir semuanya akan jatuh dalam bentuk tersuspensi. Kondensat terkumpul dibagian bawah separator, dan hasil yang terkmpul ini akan dibuang melalui steam trap.
2.7.2 Tipe Siklon
Separator tipe siklon atau sentrifugal menggunakan serangkaian sirip untuk menghasilkan aliran siklon kecepatan tinggi. Kecepatan steam menyebabkan steam berputar-putar disekitar badan separator, melemparkan bagian yang lebih berat, air tersuspensi ke dinding, dimana air tersuspensi ini akan dkeluarkan ke steam trap yang dipasang dibawah unit alat.
Gambar 19. Separator Tipe Baffle (Spirax Sarco)
2.7.3 Tipe Coalescence
Separator tipe coalescence memberikan halangan dalam aliran steam. Halangan atau rintangan in biasanya berupa bantalan kawat (kadangkala disebut juga sebagai bantalan
demister ), dimana molekul air akan terjebak. Molekul air tersebut cenderung bersatu, menghasilkan tetesan yang terlalu besar untuk dibawa oleh sistim gas, sehingga akan menjadi sangat berat dan jatuh ke bagian bawah separator.
Merupakan hal yang umum mencari separator yang menggabungkan operasi tipecoalescence
dan siklon. Dengan menggabungkan kedua metoda tersebut, efisiensi keseluruhan separator jadi meningkat.
2.8 Steam traps
2.8.1 Apakah yang dimaksud dengan steam traps?
Sistim steam tidak dapat dikatakan lengkap tanpa adanya komponen penting ‘steam trap’(atau
trap)11. Ini merupakan hubungan yang paling penting dalam loop kondensat sebab alat ini menghubungkan penggunaan steam dengan pengembalian kondensat. Steam trap benar-benar secara harfiah berarti ‘membersihkan’ kondensat, (juga udara dan gas-gas yang tidak dapat terkondensasi), keluar sistim, membiarkan steam mencapai tujuannya sedapat mungkin dalam keadaan/kondisi kering untuk memperlihatkan kerjanya yang efisien dan eknomis.
Jumlah kondensat pada steam trap yang harus dikeluarkan denga n berbagai pertimbangan. Kondensat mungkin harus dikeluarkan pada suhu steam (segera setelah terbentuk dalam ruang steam) atau dibawah suhu steam, dengan menyerahkan beberapa ‘panas sensibel’ ke dalam proses.
11 Bagian 2.8.1 merupakan ringkasanModule 11.1Pendahuluan – Mengapa steam traps? Dalam: Spirax Sarco Learning Centre, Block 11, ‘Steam TrapsdanSteam Trapping’. www.spiraxsarco.com
Tekanan dimana steam traps beroperasi dapat berada dimana saja dari mulai tekanan vakum sampai tekanan lebih dari ratusan bar. Untuk menyesuaikan kondisi yang bervariasi tersebut terdapat berbagai tipe, masing-masing memiliki keuntunga n dan kerugian sendiri-sendiri. Satu tipe steam trap tidak mungkin menjadi pilihan yang benar untuk seluruh penggunaan. Pertimbangan bagi pemilihan steam traptermasuk kemampuan steam trapdalam:
§ Mengeluarkan udara pada saat 'start-up', yaitu pada permulaan proses dimana ruang pemanas
dipenuhi oleh udara, yang akan menurunkan perpindahan panas dan meningkatkan waktu pemanasan
§ Membuang kondensat tapi bukan steam
§ Memaksimalkan kinerja pabrik. Kecuali dirancang khusus untuk diisi air, penukar panas
dapat beroperasi pada kinerja terbaiknya jika ruang steam diisi dengan steam kering yang bersih. Tipe steam trapakan berpengaruh terhadap hal ini.
Terdapat tiga tipe dasar steam trap, ketiganya diklasifikasikan oleh Standar Internasional ISO 6704:1982. Kesemuanya ditunjukkan dalam Gambar 22 dan meliputi:
§ Termostatik (dioperasikan oleh perubahan suhu fluida). Suhu steam jenuh ditentukan oleh
tekanannya. Dalam ruang steam, steam menyerahkan entalpi penguapannya (panas), menghasilkan kondensat pada suhu steam. Sebagai akibat dari berlanjutnya kehilangan panas, suhu kondensat akan turun. Trap termostatik akan dilewati kondensat bila suhu yang lebih rendah tercapai. Begitu steam mencapaitrap, suhu meningkat dan trap tertutup.
§ Mekanis (dioperasikan oleh perubahan masa tipe fluida). Kisaran steam traps beroperasi
dengan menggunakan perbedaan densitas steam dan kondensat. Steam traps tersebut terdiri dari ‘traps bola apung’ dan ‘traps keranjang terbalik’, bola naik dengan adanya kondesat, kran terbuka, yang d ilewati kondensat yang lebih padat. Dengan ‘traps keranjang terbalik’, keranjang terbalik akan mengapung ketika steam mencapai trap dan naik menutup kran. Keduanya pada dasarnya menggunakan metoda operasi ‘mekanik’.
§ Termodinamik (dioperasikan oleh perubahan dalam dinamika fluida) . Steam traps
termodinamik mengandalkan pada pembentukan flash steam dari sebagian kondensat. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah steam traps ‘termodiamik’, ‘cakram’, 'impuls' dan 'labirin'.
Gambar 22. Tipe steam traps 1. 2. 3. 1. Impuls 2. Labirin 3. 1. 2.
