OPTIMALISASI UNJUK KERJA MOTOR DIESEL CAT C32 DENGAN PENGGERAK GENERATOR DI PT PLN (PERSERO) ULP DOBO
Frilly Puttileihalat1*, Totok Widiyanto1
1Teknik Mesin Kilang, PEM Akamigas, Jl Gajah Mada No.38, Cepu, Blora, 58315
*E-mail: [email protected]
ABSTRAK
Ulp Dobo adalah pembangkit listrik yang bertugas mendistribusikan listrik keseluruh kota Dobo dengan menggunakan Mesin Diesel sebagai pengerak generator untuk menghasilkan listrik. Fungsi dari mesin diesel ini sangat penting untuk kebutuhan masyara- kat sehari-hari untuk itu harus selalu dijaga kehandalan performancenya agar mesin tetap bekerja dengan ideal. Namun pada praktik kerja lapangan terdapat permasalahan yaitu, Dengan hitungan secara teoritis dan data saat beroperasi diperoleh bahwa efisiensi Thermal efektif sebesar 39,58% dan efisiensi Thermal indicator sebesar 49,48% jika dibandingkan dengan data desain yang ada hal ini menunjukan bahwa Mesin Diesel CAT C32 mengalami penurunan efisiensi karena telah terjadi overheat pada system pendingin mesin, setelah mengetahui masalah tersebut maka dari itu dilakukan optimasi dengan cara mengontrol udara yang akan masuk kedalam mesin dan melakukan maintenance pada system pendingin di Mesin Diesel CAT C32, setelah kegiatan pengecekan dan maintenance pada mesin selesai dilakukan dihasilkan efisiensi thermal efektif sebesar 40,64% dan efisiensi thermal indicator sebesar 50,80%. Hal ini mengindikasikan bahwa efisiensi dari Mesin Diesel CAT C32 sudah baik dan dapat beroperasi dengan daya maksimum yang ideal, karena semakin besar efisiensi mesin maka akan semakin bagus performance dari mesin tersebut.
kata kunci : Mesin Diesel CAT C32, efisiensi,maintenance,optimasi
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Mesin Diesel adalah suatu mesin penggerak dan mesin pembangkit yang banyak digunakan oleh industry-industry besar salah satunya yaitu PLN. Mesin Diesel digunakan untuk menggerakan generator dan menghasilkan energy listrik yang akan disuply kepada masyarakat untuk kepentingan kebutuhan sehari-hari. Karena pentingnya fungsi dari mesin
732
ini, maka dalam menjaga performa mesinn yang optimal diperlukan proses maintenance yang strategis terhadap semua komponen mesin diesel dan juga penunjang agar optimalnya performa mesin diesel selalu tercipta.
Salah satu bentuk pemeliharan yang dalam menjaga performance mesin diesel adalah opti- malisasi. Optimalisasi dilakukan setelah melakukan perhitungan-perhitungan dengan data yang ada dan tersedia, pada proses evaluasi unjuk kerja kita dapat mengambil keputusan baik tidaknya mesin diesel tersebut dan dari hasil evaluasi unjuk kerja mesin diesel diketahui bahwa terjadi penurunan performa pada mesin diesel CAT C32 akibat terjadinya overheat pada system pendingin Mesin Diesel, sehingga diperlukan optimalisasi agar mesin dapat kembali pada kondisi semula. Berdasarkan latar belakang inilah penulis kemudian mengambil judul “ optimalisasi unjuk kerja motor diesel CAT C32 dengan penggerak gen- erator di PT.PLN (PERSERO) ULP DOBO.
1.2 Tujuan
Terdapat beberapa tujuan penulis dalam melakukan optimalisasi : 1. Mengetahui masalah yang terjadi pada mesin diesel CAT C32
2. Melakukan Upaya Evaluasi dan Optimalisasi Pada operasi Motor Diesel CAT C32 3. Mendapatkan keberhasilan dalam upaya optimasi pada mesin diesel CAT C32 1.3 Rumusan Masalah
Dalam penulisan kertas kerja wajib ini, penulis mengkhususkan masalah yang dihada- pi saat melakukan praktik kerja lapangan di PT.PLN Ulp Dobo :
1. Melakukan evaluasi unjuk kerja pada mesin diesel, sehingga perlu melaksanakan optimasi.
2. Sumber penyebab terjadinya penurunan performa pada mesin diesel, sehingga per- lu melaksanakan optimasi.
3. Proses Optimasi apa saja yang harus dilakukan untuk mencegah terjadinya masa- lah pada mesin diesel CAT C32.
2. PEMBAHASAN
2.1 Fungsi Motor Diesel CAT C32
Penggunaan motor diesel CAT C32 sangat penting untuk memenuhi kebutuhan listrik pada PLN, PLTD Wamar mempunyai tiga motor diesel CAT C32 800Kw dan sepuluh motor diesel Cummins KTA 50 1000Kw yang ada di sewa. Sebagai peng- gerak mula, motor Diesel CAT C32 digunakan untuk menggerakan generator yang
733
untuk menghasilkan tenaga listrik. Tenaga yang dihasilkan oleh generator ini kemudian digunakan untuk kebutuhan di PLN Dobo atau kebutuhan listrik lainnya.
2.2 Data-data spesifikasi Motor Diesel CAT C32 dan Generator
Hasil optimalisasi didapatkan dengan perhitungan-perhitungan berdasarkan data spesifikasi dan data operasional sebagai berikut :
Tabel 1 Data Spesifikasi Motor Diesel CAT C32
No. Deskripsi Spesifikasi
1. Merk Caterpillar
2. Tipe C32 PRH06309
3. Langkah 4 langkah
4. Jumlah silinder 12 silinder
5. No. Seri 4476198
6. No. Seri 4476198
7. Tahun 2017
8. Putaran 1500 rpm
9. Diameter Silinder 145 mm
10. Made in US
734
Tabel 2 Data Spesifikasi Generator
11. Langkah torak 162 mm
12. Compression Ratio 15,0 : 1
13. Konstruksi silinder V
14. Arah putaran Searah jarum jam
15. Starting
16. Pendingin Radiator/Cooler
17. Kapasitas Air 55,1
18. Tekanan Pendingin 60 psi
19. Pelumas Mediteran SX PLUS 15 W-40
No. DESKRIPSI SPESIFIKASI
1. Merk Caterpillar
2. Made in USA
3. Jenis 1100F
4. Fase 3 phase
5. Voltage 400/231 V
6. Current 1443 A
7. Power factor 0,8
8. Putaran 1500 rpm
735
2.3 Data Operasi Motor Operasi CAT C32
Berdasarkan data boperasi PLTD Wamar pada beban sekitar 85% dari generator, parameter pengamatan yang diambil selama motor diesel beroperasi adalah se- bagai berikut:
2.4 Hasil Optimalisasi
Optimasi adalah suatu upaya untuk menganalisa masalah yang menyebabkan penurunan performance pada motor diesel serta langkah-langkah untuk menangulangi
9. No. Seri CJAZ03259
10. Daya 800 kw
11. Kapasitas 1000 kVA
12. Frekuensi 50 Hz
Tabel 3 Data Operasi mesin Diesel Cat C32
No Parameter Operasi Nilai
1. Putaran Mesin 1500 rpm
2. Tekanan Oli 60 psi
3. Temperatur Air 79
4. Temperatur Udara Luar 30oC
5. Temperatur Udara Masuk Silinder 50oC 6 Tekanan udara keluar silinder 0,1 kg/cm2 7. Tekanan udara masuk silinder 14,7 psia
736
masalah tersebut agar performa pada motor diesel dapat kembali beroperasi pada kon- disi semula.
Optimasi yang akan dilakukan adalah pada system coolernya motor diesel, karena tekanan dan juga udara masuk yang kedalam silinder jika terlalu tinggi dan kerja me- sin yang diatas daya maksimum akan menyebabkan kebocoran pada radiator sehingga terjadi overheat pada system pendingin dan menyebabkan penurunan performa pada motor diesel dan juga dapat terjadi kerusakan pada silinder mesin dan terjadi penurunan efisiensi kerja mesiin sehingga harus cepat diperbaiki, dalam mencegah masuknya suhu yang udaranya terlau tinggi kedalam silinder maka lakukan pengontro- lan tekanan dan temperature yang akan masuk kedalam silinder dan juga maintenance pada system pendingin.
a. Efisiensi Charge
ch = (
) ( )( )
Dimana :
ch =Efisiensi charge Pa = 14,7 psia
Ta = 34oC = 552,87oR Pd = 14,2 psia
Pc = 14,223 psia Td = 35oC = 554,67oR Tc = 495oC = 1382,67oR r = 15 : 1
Maka :
ch = (
) ( )
= 100%
737
b. Efisiensi thermal efektif
the =
Untuk nilai pemakaian bahan bakar ( Gf ) dapat dihitung dengan persamaan:
Gf =
Nilai jumlah udara yang dipakai untuk pembakaran dapat dicari dengan persa- maan:
Gu =
Dimana :
Gu = Jumlah pemakaian bahan bakar per silinder Pd = Tekanan udara masuk silinder = 14,2 Psia Vs = Volume silinder (ft3) = 0,0645 ft3
R = konstanta udara = 53,35 lbm ft/lboR
Td = temperature udara masuk silinder = 35oC = 554,67oR Z = 1 (kompresibiitas factor udara.)
Maka pemakaian udara untuk pembakaran (Gu) adalah : Gu =
Maka jumlah pemakaian bahan bakar setiap jam dihitung :
Gf =
Gf =
110,16 lb/jam = 49,96 kg/jam/0,870 kg/liter= 57,42 liter/jam, dengan demikian nilai efisiensi thermal efektif :
the=
the=
c. Efisiensi thermal indicator
738
thi = Dimana :
IHP = 402,25 Gf = 110,16 lb/jam QL = 18292
Maka :
thi =
d. Pemakaian bahan bakar spesifik Bsfc = (lb/HP jam)
Dimana :
Gf = 110,15 lb/jam BHP = 321,80 HP Maka :
Bsfc = lb/HP jam
Tabel 4 Perbandingan Hasil Evaluasi unjuk Kerja dan Optimalisasi CAT C32
parameter Hasil evaluasi unjuk ker- ja
Hasil optimalisasi
Efisiensi Thermal Efektif 39,58% 40,64 %
Efisiensi Thermal Indi- kator
49,48 % 50,80 %
739
Pemakaian bahan bakar per jam (Gf )
56,68 liter/jam 57,42 liter/jam
Pemakaian bahan bakar spesifik (Bsfc)
0,351 lb/HP jam 0,342 Lb/Hp jam
3. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil perhitungan evaluasi unjuk kerja dan hasil perhitungan optimalisasi bisa diambil beberapa kesimpulan yaitu :
1. Penurunan efisiensi performa mesin pada mesin diesel CAT C32 karena terjadi overheat pada system pendingin mesin
2. Efisiensi thermal efektif dari diesel engine CAT C32 setelah di optimalisasi adalah sebesar 40,64% yang berarti sudah beroperasi dengan daya kerja yang ideal karena semakin besar efisiensi mesin maka semakin bagus performanya. Perbandingan yang terlihat jelas adalah pada evaluasi dan optimalisasi pada perhitungan efisiensi charge, pada saat dievaluasi terjadi overheat sehingga terjadi penurunan efisiensi dan juga performa dari mesin diesel CAT C32 sehingga nilai efisiensi charge ada- lah 97% tapi setelah dioptimalisasi dengan melakukan maintenance pada system pendingin maka dihasilkan kenaikan efisiensi charge sebesar 100%.
3. System pendingin tidak bekerja dengan baik sehingga terjadi overheat dan dapat dicegah dengan cara mengontrol tekanan dan temperature yang akan masuk kedalam mesin dan melakukan maintenance pada system pendingin di mesin die- sel CAT C32
4. Harga pemakaian bahan bakar spesifik sudah termasuk ideal untuk operasi kerja mesin diesel CAT C32 karena mesin mempunyai efisiensi yang besar sehingga pemakaian bahan bakarnya pun berkurang dan menyesuaikan dengan performance dari mesin.
740
4. DAFTAR PUSTAKA
1. Achmad kugairi Samlawi, 2018, “ Motor Bakar” , ULM , Lampung.
2. Muchlisinalahudin, 2018, “Analisis Prestasi Motor Bakar Diesel” Makassar
3. Maleev. V, L. 1995. “ Operasi Dan Pemeliharaan Mesin diesel”, Erlangga, jakarata 4. Maleev V.L, 1945 second edition, “Internal Combustion Engines”, McGraw- Hill
Book Company,Inc, California.
5.
Wiranto, Arismunandar. 1983. “Motor Bakar Torak”. Institut Teknologi Bandung, Bandung.Daftar symbol:
a = Volume dari theroitical air, Cu ft/lb A = Luas Silinder, inch2
B = Pemakaian Bahan Bakar, lb/HP/jam BHP = Daya Efektif, HP
D = Diameter silinder, inch
e = Udara Lebih, %
Gf = Jumlah pemakaian bahan bakar per jam, lb/jam Gu = Jumlah pemakaian udara per siklus, lb/siklus/silinder IHP = Daya Indikator, HP
i = Jumlah silinder Buah
L = Panjang Langkah, inch
n = Putaran mesin, rpm
N = Daya, HP
QL = Nilai kalor bawah bahan bakar, BTU/lb
741
r = Perbandingan Kompresi
raf = Ratio Air Fuel, lbudara/lbbahanbakar
T = Suhu oR
V = Volume, ft3
z = Index Sikilus
Z = Faktor Kompresibelitas
h = Effisiensi, %
a = Udara luar
c = Udara keluar silinder
Ch = Charge
d = Udara masuk silinder
e = Efektif rata – rata
f = fuel
i =indikator
id = ideal
m = Mekanik
r = relatif
sfc = spesific
742
