BAB III BAB III
SISTEM AIR PENDINGIN PADA PLTA SUTAMI SISTEM AIR PENDINGIN PADA PLTA SUTAMI
3.1 Pengertian Sistem Pendingin 3.1 Pengertian Sistem Pendingin
Si
Siststem em pependndiningigin n adadalalah ah susuatatu u sisiststem em yayang ng memenynyanankukut t tetentntanangg pendinginan
pendinginan suatu suatu perlatan. perlatan. Sistem Sistem pendingin pendingin dmaksudkan dmaksudkan untuk untuk mengurangimengurangi panas berlebih dari suatu peralatan agar peralatan tersebut tiak cepat rusak.
panas berlebih dari suatu peralatan agar peralatan tersebut tiak cepat rusak. Dal
Dalam am sistsistem em penpendindingin gin ada ada bebbeberaperapa a medmedia ia yanyang g digdigunaunakan kan untuntuk uk pendinginan yaitu :
pendinginan yaitu : aa.. AAiir r
Air berfungsi sebagai media pertukaran panas dengan oli. Sistem pendinginan Air berfungsi sebagai media pertukaran panas dengan oli. Sistem pendinginan air bersirkulasi ini berfungsi untuk menjaga suhu oli sesuai dengan temperatur air bersirkulasi ini berfungsi untuk menjaga suhu oli sesuai dengan temperatur ke
kerjarjanynya. a. SiSistestem m pependndiningigin n aiair r (w(wateater r cocoololining g sysystestem) m) memerurupakpakan an sissistemtem pendingin dengan tingk
pendingin dengan tingkat kegagalan sangat rendah.at kegagalan sangat rendah. b.
b. Minyak Minyak
Minyak mempunyai sifat sebagai media pemindah panas (disirkulasi) dan juga Minyak mempunyai sifat sebagai media pemindah panas (disirkulasi) dan juga berfungsi
berfungsi pula pula sebagai sebagai isolasi isolasi (memiliki (memiliki daya daya tegangan tegangan tembus tembus tinggi) tinggi) sehinggasehingga berfungsi
berfungsi sebagai sebagai media media pendingin pendingin dan dan isolasi. isolasi. Selain Selain sebagai sebagai media media pendinginpendingin minyak juga digunakan sebagai pelumasan.
minyak juga digunakan sebagai pelumasan. cc.. ddaarraa
da
dara ra jugjuga a mermerupaupakan kan medmedia ia penpendindingingin! ! udaudara ra yayang ng dimdimaksuaksudkadkan n disdisiniini adalah penguapan air. Akibat penuapan air! terjadi penyerapan kalor dari udara adalah penguapan air. Akibat penuapan air! terjadi penyerapan kalor dari udara yang dihembus
yang dihembuskan! sedemikian sehingga kan! sedemikian sehingga diperodiperoleh leh udara keluaran udara keluaran yang lebihyang lebih dingin.
dingin.
Sistem pendingin pada "#$A Sutami menggunakan media air sebagai media Sistem pendingin pada "#$A Sutami menggunakan media air sebagai media pendingin atau
pendingin atau yang biasa yang biasa disebut dengandisebut dengan Cooling Water SystemCooling Water System dengan sirkulasidengan sirkulasi air! yang menggunakan gra%ity head. Air digunakan sebagai media pendingin air! yang menggunakan gra%ity head. Air digunakan sebagai media pendingin karena air lebih cepat mendinginkan minyak daripada udara! hal itu karena air karena air lebih cepat mendinginkan minyak daripada udara! hal itu karena air me
memimililiki ki susuhu hu yayang ng leblebih ih didingngin in dadariripapada da ududarara. a. &a&amumun n kekelemlemahahan an bibilala menggunakan air yaitu apabila terjadi kebocoran pada pipa pendingin maka air menggunakan air yaitu apabila terjadi kebocoran pada pipa pendingin maka air
Air pendingin dipasok secara kontinyu dari sumber tak terbatas seperti sungai! danau! atau laut yang dialirkan untuk akhirnya dibuang kembali keasalnya. #etak saluran masuk dan saluran pembuangan air pendingin harus dibuat terpisah sejauh mungkin. "emisah ini bertujuan untuk mencegah terjadinya resirkulasi air dari sisi pembuangan mengalir ke sisi masuk.
b. Sistem Siklus $ertutup
Air pendingin utama siklus tertutup menggunakan media air pendingin yang sama secara berulang'ulang. Sebagai contoh yang ada di "#$! akibat proses penyerapan panas di kondensor! temperatur air pendingin keluar kondensor akan naik. *arena air akan disirkulasikan kembali ke kondensor! maka air pendingin harus didinginkan terlebih dahulu dimenara pendingin. Didalam menara pendingin! air pendingin didinginkan oleh udara sehingga temperaturnya kembali
turun dan siap disirkulasikan kembali ke dalam kondensor.
+adi di "embangkit #istrik $enaga Air ("#$A) Sutami menggunakan siklus terbukakarena air yang dipasok dari bendungan setelah digunakanlangsung dibuang ke tailrace. Serta dengan penggunaan siklus terbuka disini sangat efisien dari pada menggunkan siklus tertutup! hal tersebut karena jika menggunkan siklus tertutup masih memerlukan alat penunjang lain yang biayanya akan semakin membengkak.
Alat penukar panas
Alat penukar panas atau heat exchanger adalah alat yang dapat memindahakan panas dari satu sistem ke sistem yang lain tanpa terjadi perpindahan massa. Alat penukar panas dirangcang sebisa mungkin agar perpindahan panas antar fluida dapat berlangsung secara efisien. Alat penukar panas merupakan suatu alat yang menghasilkan perpindahan panas dari suatu
fluida yang temperaturnya tinggi ke fluida yang temperaturnya lebih rendah. "roses perpindahan panas tersebut dapat dilakukan secara langsung dan tidak langsung.
3.3 Bagian dan Fngsi Sistem Pendingin !ada PLTA
,ungsi dari sistem pendingin pada "#$A Sutami adalah untuk menjaga agar mesin tidak beroprasi pada temperatur yang sangat tinggi (o%er heating) maka sangat diperlukan sistem pendingin yang efektif. +ika mesin dioperasikan pada temperatur tinggi maka efisiensi mesin akan menurun. "ada dasarnya sistem pendingin pada "#$A Sutami menggunakan air yang diambil dari water supply
dan dipompa oleh sebuah pompa sentrifugal.
Adapun peralatan yang digunakan pada sistem pendingin adalah sebagai berikut :
3.3.1 Main Strainer
Main strainer merupakan tempat air pendingin mengalami penyaringan secara maksimal. Main strainer berfungsi untuk menyaring kotoran'kotoran dari air yang diambil dari cooling tank. Strainer merupakan alat bantu unit pembangkit yang terdiri dari unit yakni unit A dan ! dan beroperasi%secara bergantian. Diantara keduanya salah satu main strainer berfungsi sebagai primary!
sedangkan lainnya bersifat stanby (siap beroprasi sewaktu'waktu apabila main strainer primary terjadi kendala). $ipe dari main strainer ini adalah "oros %ertical dan manual roatry -unanya untuk menyaring air pendingin dari ooling $ank yang akan dialirkan menuju ke /eat 01changer (2adiator! ooler -o%ernoor Sump $ank! ooler #ubrication Sump $ank! ooler $rush dan #ower earing) dan Shaft Shield.
-ambar 3.4 Main Strainer Spesifikasi Main Strainer
' $ype : 5,/'6247*'77
' $est press. : 4 kg8cm ' Series no. : 397799 ' Manufactured : 4;<=' ' "abrik : $oshiba
3.3.2 "ead Red#ing $a%&e
2educing %al%e adalah peralatan atau katup yang meredu>er tekanan air dari pipa pesat dari ; bar diturunkan menjadi 9 bar menuju tendon (cooling tank) untuk dipakai sebagai air pendingin unit generator. Apabila salah satu reducing %al%e operasi (misalnya no. A) air tidak cukup untuk pemakaian (le%el air cooling tank menurun dan terjadi alarm) maka dapat diatasi dengan menambah pengoprasian reducing yang satunya no. apabila air cooling tank tidak cukup! reducing %al%e operasi dua unit (no. A dan ) dapat diatasi dengan membuka %al%e by pass cooling tank.
-ambar 3. 2educing 6al%e Spesifikasi reducing %al%e terdiri dari A dan
2educing 6al%e A
' ?nlet "ressure ( "4 ) : ;.3= ' 9.7= *g8m. ' @utlet "ressure ( " ) : . *g8m.
' &ormal ,low ( ) : 4=.977 #iter8Menit. ' Diffrential "ressure ( " ) : =.4= ' 4.B= *g8m. ' 6al%e Si>e : 47 =7
' Ma1imum 6al%e Stroke : =7 mm
' "abrik : *A&$@ 6A#60 @!#$D 2educing 6al%e
' 6al%e Si>e : 47 inch ' ?nlate "ressure ( "4 ) : 47 *g8m. ' Model : M* ' 4
' "abrik : 6A#$0C! SA 3.3.3 '((%ing )ater Tan*
Setelah mengalami penurunan tekanan air pendingin disalurkan menuju cooling water tank untuk ditampung dan kemudian mensuplay air pendingin ke 2adiator! @il ooler #ubrication Sumptank! dan mensuplay air untuk ,ire hydrant dan toilet.
-ambar 3.3 ooling 5ater $ank ' #ebar : = m
' "anjang : 4 m ' $inggi : 3 m 3.3.+ Drain Pm!
Drain "ump merupakan alat bantu unit pembangkit yang terdiri dari unit yakni unit A dan . Dimana masing'masing dapat dioperasikan secara local maupun auto. -unanya untuk menguras air yang ada di Sump "it yang kemudian dialirkan ke $ail 2ace. 4 drain pump bekerja pada saat mencapai le%el air 4<.=77 m dan drain pump bekerja pada le%el 4<.977 m serta melebihi 4<.<77 m akan membunyikan alarm. Drain pump tidak bekerja saat le%el dibawah 49;.<77 m.
-ambar 3. Drain "ump Spesifikasi Drain "ump
' $ype : 6, 5 M ' ore : 4=7 mm ' apacity : m3 8 min
' Series &o. : 3;<3'
' Manufactured :Dengo Dengyosha Machine 5orks! #td ' uild : 4;<4 ' "ower : *5 ' /ead : m ' 2e%olution : 4=7 2pm ' earing $ype : <34 3.3., Sm! Pit
Sump pit adalah bagian tempat sisa air pendingin dibuang. "ada drainage pit terdapat drainage pump yang berfunsi untuk memompa air dalam sump pit yang berasal dari @il ooler -o%ernoor Sump tank! @il ooler #ubricating $ank dan kebocoran air! kemudian dipompa (dibuang) ke tail 2ace.
-ambar 3.= Sump "it Spesifikasi ' "anjang : <.= m ' #ebar : 3.= m ' $inggi : .= m ' 6olume : ; m3 ' "ompa : set ' #e%el switc : 335/ 4! 335/ ! 335/ 3! 335/ ! 335'=
-ambar 3.9 ,loat Switch
' $ype : <.= m
' 2ating 6oltage: 44787 6 ' 2ating Amp : 38 A ' Ma1. ,loat tra%el : M
' Series no. : 39777,43
' "abrik : $oshiba
3.+ Bagianagian Pera%atan 4ang Per% didingin*an a. 2uang generator
2uang generator berfungsi sebagai tempat rotor yang berputar dan stator. ?nlet air memiliki batasan normal suhu antara 9=7 '<=7 sedangkan pada outlet air batasan normal suhunya sebesar =77'977.
b. @il -enerator $hurst earing
-enerator $hurst earing berfungsi untuk menahan beban aksial dari generator dan turbin. Memiliki baas normal suhu antara 977'9=7.
c. @il -enerator -uide earing
-enerator -uide earing berfungsi untuk menahan gerak radial dari generator dan turbin. Memiliki batas normal suhu antara 977'9=7.
d. @il $urbin -uide earing
$urbin -uide earing berfungsi untuk menahan beban radial dan getaran yang diakibatkan oleh putaran runner. Memiliki batas normal suhu antara 977 '9=7.
e. Sistem miyak bertekanan (Sump $ank)
Sistem minyak bertekanan berfungsi untuk menggerakan suatu alat secara hidrolik! misalnya ser%o motor! guide %ane! inlet %al%e! dan by pass.
3., Sistem 5er6a Air Pendingin
4. Air pendingin diambil dari penstock sebelum inlet %al%e melalui pipa dengan diameter 7 mm! disalurkan menuju cooling water tank melewati reducing %al%e dan floating %al%e. Dengan bantuan reducing %al%e! tekanan air yang awalnya sebesar ; bar diturunkan menjadi 9 bar. 2educing %aal%e berfungsi untuk menurunkan tekanan air dari penstock! dan floating %al%e berfungsi sebagai pengatur outlet pipa pemasukan yang terletak di cooling water tank. . Air yang tekanannya turun naik menuju cooling water tank kemudian air turun
lagi dan didistribusikan ketiga set main strainer! masing'masing set terdiri dari dua buah main strainer untuk sistem pendingin satu unit pembangkit. Main strainer bekerja saling bergantian dan berfungsi untuk menyaring air pendingin sebelum didistribusikan ke masing'masing peralatan yang memerlukan proses pendinginan.
3. Dari pipa outlet main strainer! air disalurkan ke radiator dan sump tank serta lubrication. Setelah sirkulasi selesai air langsung dibuang ke tailrace.
3.- Sistem Pendingin !ada Generat(r
Eang pertama adalah cara kerja dari main strainer yang merupakan salah satu dari peralatan sistem pendingin. Air tersebut diambil dari pipa penstock! kemudian ditampung di cooling tank disalurkan hingga sampai di main strainer. Sebelum digunakan sebagai media pendingin air tersebut harus disaring terlebih dahulu di main strainer untuk untuk memisahkan kotoran'kotoran yang terbawa oleh air dari pipa penstock. Setelah air tersebut disaring dan tidak ada kotoran yang terbawa maka air tersebut disalurkan ke beberapa bagian'bagian yang perlu didinginkan dan dikontrol dengan %al%e agar aliran air dapat mengalir ketempat' tempat yang akan didinginkan.
Aliran yang pertama mengalir ke radiator pada ruang generator. "ada ruang generator diperlukan pendinginan karena pada ruang generator terdapat udara panas yang diakibatkan oleh putaran rotor. Didalam ruang generator terdapat water cooler yang gunanya untuk mendinginkan temperatur udara yang berada dalam ruang generator. dara didalam ruang generator itu bergerak akibat fan yang terdapat pada rotor. *arena rotor berputar maka akan menggerakan udara
ada lubang'lubang yang saling bersebelahan di sisi lubang satu ada air yang masuk dan di sisi lubang yang sebelahnya ada minyak! jadi lubang antara masuknya minyak dan air saling bersebelahan sehingga temperatur minyak bisa turun. Air dan minyak hanya mengalir di dalam celah oil cooler thurst bearing generator kemudian sisa dari air pendingin tersebut dibuang melalui drainage pit. ,ungsi pendinginan di "#$A Sutami hanya untuk mendinginkan atau menurunkan temperatur minyak.
ntuk bagian pendingin yang terakhir di -enerator adalah pada guide bearing yang berfungsi menahan beban radial dari generator dan turbin. "ada guide bearing generator terdapat minyak yang berfungsi sebagai pelumas. Minyak tersebut temperaturnya akan tinggi karena menahan beban radial pada turbin dan generator. "roses aliran air untuk pendingin adalah air yang telah disaring pada main strainer lalu air tersebut dialirkan ke pipa yang menuju di guide bearing. *emudian air tersebut dialirkan ke guide bearing generator. "ipa di guide bearing juga terdapat dua aliran dalam satu pipa! karena adanya air yang mengalir dalam satu pipa yang dipisahkan oleh sekat maka temperatur minyak turun. "roses tersebut terjadi berulang'ulang selama unit beroprasi. Sistem pendingin pada sump tank operasinya sama dengan sistem pendingin guide bearing generator. "endinginan sump tank ada di dalam sump tank itu sendiri.
3.7 Sistem Pendinginan !ada Bearing
Sistem pendinginan pada turbin francis hanya di turbin guide bearing yang berfungsi untuk menahan beban radial yang diakibatkan dari putaran runner. "ada
turbin guide bearing upper terdapat minyak yang digunakan sebagai pelumas. Akibat dari turbin guide bearing dan upper yang menahan beban radial minyak yang berada di guide akan mengalami kenaikan temperatur sehingga perlu
pendingin untuk menurunkan temperatur minyak. Sistem kerjanya sama dengan thurst bearing didalam pipa terbagi menjadi dua! ada aliran minyak dan air yang masuk dalam pipa yang terpisah oleh sekat didalam pipa. "rosesnya terjadi secara berulang'ulang selama unit beroperasi.
3.8 Pemangan Air Pendingin
"embuangan air pendingin dari -enerator air cooler dibuang ke draft tube yang sebelumnya melalui flow relay untuk mengetahui aliran air yang mengalir dalam -enerator air cooler itu. "embuangan air pendingin dari turbin guide bearing oil cooler generator guide dan thurst bearing oil cooler dibuang ke drainage pit yang sebelumnya juga melewati flow relay. "embuangan air dari Sump $ank oil cooler juga dibuang ke drainage pit yang sebelumnya melalui thermostat.
3.1: Pendingin Rang Generat(r
erikut merupakan sekema pendingin ruang generator pada "#$A S$AM?.
-ambar 3.B "endingin 2uang -enerator 3.11 Pendinginan L(er Gide dan U!!er Bearing Generat(r
erikut merupakan sekema "endinginan #ower -uide dan pper earing -enerator pada "#$A S$AM?.
DRAFT OT RV PENSTO!K RADIATO R RADIATO R RADIATO R RADIATO R RADIATO R RADIATO R IN 20 "! MS
-ambar 3.47 "endingin @il Sump $ank 3.13 Pendingin !ada Rang Radiat(r
erikut merupakan sekema "endingin pada 2uang 2adiator pada "#$A S$AM?.
3.1+ Pendingin !ada T/rst Bearing Generat(r
erikut merupakan sekema "endingin pada $hurst earing -enerator pada "#$A S$AM?.
