BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. a. Pompa Sentrifugal Type Ebara Pump (132 KW) c. Laptop dengan Software pump efficiency Calculation Tool

Transkripsi

1 4.1 Bahan dan Peralatan Pengukuran BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN berikut : Beberapa peralatan yang diperlukan untuk pengukuran diantaranya sebagai a. Pompa Sentrifugal Type Ebara Pump (132 KW) b. Flowmeter Ultrasonic c. Laptop dengan Software pump efficiency Calculation Tool 4.2 Analisa Pengukuran Dalam pengukuran pada pipa motor pompa main water supply dengan menggunakan flowmeter ultrasonic didapatkan hasil pengukuran 69811m3/h, Gambar 4.1 Hasil pengukuran flowmeter ultrasonic Dimana hasil pengukuran setelah penginputan data didalam software bertujuan utama untuk mendapatkan hasil efisiensi pada motor pompa tersebut dengan hasil analisa sebagai berikut : 31

2 Pump Calculation Tool - Inputs Pump / Pump Station : PLTA SAGULING Location : BANDUNG MPRN : Date : 6/12/2015 ENTER DATA IN THESE CELLS ONLY MOTOR This section calculates the efficiency of the motor that drives the pump. You can enter the motor power from the nameplate data or from measurement (meter) Rated Motor Power : kw Enter from nameplate, if rated in Horsepower, use 1 HP = kw or Actual Motor Power Consumption : kw From measurement (meter) or Voltage : V From measurement (meter) Current : A From measurement (meter) kva : 66.8 kva Power factor (cos ) : 0.7 and If VSD, then = 1 Non-VSD Maximum = 0.83 Non-VSD Typical Full Load = Non-VSD Typical Half Load = 0.70 Motor η Motor : 80% From manufacturer's data sheets (try www search for motor type) If not available, use lowest efficiency from EuroDEEM database less 2%. (Click here to download EuroDEEM software for free) Electrical Power Consumed : kw Motor Shaft Power : kw = Pump Shaft Power PUMP This section calculates the hydraulic efficiency of the pump and the losses in the system pipework. You need to enter the static head (from drawings or estimates),the pump discharge pressure (from pressure gauge) and the flow rate (from a flowmeter or estimate). Static Suction Head : 5.0 m of head From drawings: vertical distance from surface of source reservoir / borehole / vessel to centreline of pump +ve if source below pump -ve if source above pump Static Discharge Head : 35.0 m of head From drawings: vertical distance from centreline of pump to surface of delivery reservoir / vessel Pump Discharge Pressure : 35.0 m of head From measurement (pressure pump discharge flange Pump Discharge Flow Rate : m3/h From measurement pump discharge or estimate Is Inlet Diameter = Outlet Diameter? : Yes If No, enter Pump Inlet & Outlet Diameters below Pump Inlet Diameter : m Leave this field blank Pump Outlet Diameter : m Leave this field blank Total Head : 40.0 m of head Static Suction Head (m hd) + Pump Discharge Head (m hd) + Velocity Head Difference (m hd) Pump Hydraulic Power Output : 76.1 kw = Flow Rate x Density x g x Total Head / 3.6 x 10 6 Pump Hydraulic η Pump : 57.6% System Friction Losses (Discharge Side) : 0.0 m of head = Pump Discharge Head - Static Discharge Head OTHER PARAMETERS These parameters should be relatively straightforward to enter. Electricity Average Unit Price : /kwh CO2 Emission Factor (Electricity) : kgco2/kwh 2007 SEI Average Generation Mix = kgco2/kwh Fluid Density : 1,000 kg/m 3 Water = 1,000 kg/m 3 Medium strength wastewater ~ 1,030 kg/m 3 Length of Pipe (Discharge Side) : 0.20 km Operating Hours pa : 1,500 hours/year Operating hours per annum Gambar 4.2 Penginputan data pada pump efficiency Calculation Tool 32

3 Setelah penginputan data selesai dilanjutkan dengan hasil Performance summary Pump Calculation Tool - Performance Summary EFFICIENCIES Actual Best Practice Motor : 80% 80% Pump Hydraulic : 58% 58% "Piping" : 100% 99% Overall System : 46% 46% ENERGY SUMMARY Electricity consumption p.a : 247,500 kwh Electricity cost p.a : 12,375 Volume of fluid displaced p.a : 1,047,000 m 3 kgco 2 Emitted p.a : 154,688 kgco2 ENERGY LOSSES Actual % Best Practice % Actual kwh E per annum Actual Cost per annum Motor Loss : 20% 20% 49,500 2,475 Pumping Loss : 42% 42% 83, ,194 Friction Loss : 0% 1% - 0 Total Losses : 54% 54% 133,377 6,669 Useful work done : 46% 46% 114,123 5,706 ENERGY PERFORMANCE INDICATORS (EPIs) KWh/m kwh/1,000m 3 /m /m /1,000m 3 /m kgco 2 /m kgco 2 /1,000m 3 /m This tool is based on a tool originally developed by Tipperary Energy Agency, Midlands Energy Agency & Kerry County Council Gambar 4.3 keluaran Performance summary Dimana keluaran Performance summary setelah penginputan diketahui Motor didapatkan masih dalam tingkatan 80%, dimana dengan tingkatan tersebut masih dalam kondisi yang normal namun bila dilihat dalam segi Pump Hydraulic didapatkan hasil 58%, tingkatan tersebut memerlukan kajian kembali terhadap peforma pompa tersebut yang dapat dilihat pada Performance certificate yang dikeluarkan langsung oleh software berikut 33

4 Pump Calculation Tool - Performance Certificate Site Name : PLTA SAGULING Location : BANDUNG Date of Issue : EPIs Valid Until : - kwh/m kwh/1,000m 3 /m 5.91 CONSUMPTION, COST & CO 2 EMISSIONS /m Annual Electricity Consumption: 247,500 kwh /1,000m 3 /m 0.30 Annual Electricity Cost: 12,375 kgco 2 /m Annual CO 2 Emissions: 154,688 kgco 2 kgco 2 /1,000m 3 /m 3.69 PERFORMANCE CLASSIFICATION Overall Pump kwh/1,000m 3 /m A >70% B >65% C >55% D >45% 46% 58% 5.91 E >35% F >25% G <25% BEST PRACTICE & LOSSES 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% : Actual vs Best Practice 100% 99% 80% 80% Motor 58% 58% Pump Hydraulic Actual Best Practice "Piping" 46% 46% Overall System Electrical Energy Breakdown 20% 46% 34% 0% Motor Losses Pumping Losses Friction Losses Useful work done This tool is based on a tool originally developed by Tipperary Energy Agency, Midlands Energy Agency & Kerry County Council Gambar 4.4 Keluaran Performance Certificate 34

5 Setelah pengeluaran sertifikat peforma oleh software didapatkan hasil pengukuran efisiensi pompa dimana bisa dlihat didapatkan hasil dengan nilai 58%, dengan tingkatan tersebut memerlukan kajian pada pompa yang perlu diketahui agar mdapat meningkatan tingkatan efisiensi pada pompa dengan peluang peluang efisiensi pompa yang berpengaruh terhadap efisiensi energi sebagai berikut : - Memperbaiki keseimbangan impeler - Mengendalikan debit aliran dengan variasi kecepatan - Pompa dalam susunan parallel untuk memenuhi permintaan yang beragam - Membuang kran pengendali aliran Memperbaiki keseimbangan impeller Mengubah diameter impeller akan memberikan perubahan yang sebanding dengan kecepatan keliling impeller, sama halnya dengan hukum afinitas, persamaan berikut berlaku untuk diameter impeller D: Mengubah diameter impeller merupakan suatu cara mengefisienkan energi untuk mengendalikan debit aliran. Walau demikian, beberapa hal berikut harus diperhatikan : - Opsi ini tidak dapat digunakan jika terdapat pola aliran yang bervariasi - Impeler tidak harus diseimbangkan lebih dari 25% dari ukuran impeller aslinya, karena akan menyebabkan getaran karena terjadinya kavitasi yang akan menurunkan efisiensi pompa 35

6 - Keseimbangan pompa harus dijaga, keseimbangan impeller harus sama pada seluruh sisi Mengganti impeller merupakan suatu opsi yang lebih baik daripada menyeimbangkan impeller, namun cara ini juga lebih mahal dan kadang kala impeller yang lebih kecil di pasaran ukurannya jauh lebih kecil dari kebutuhan, gambar 1.5 memberikan gambaran pengaruh penurunan diameter impeller pada kinerja pompa sentrifugal. Gambar 4.5 Penurunan diameter impeller pada kinerja pompa sentrifugal (biro efisiensi,2004) Mengendalikan debit aliran dengan variasi kecepatan Dimana sebelumnya menjelaskan pengaruh kecepatan, perputaran impeller pompa sentrifugal menghasilkan head. Kecepatan keliling impeller berhubungan langsung dengan kecepatan perputaran batang torak. Oleh karena itu variasi kecepatan putaran berpengaruh langsung pada kinerja pompa. Parameter kinerja pompa(debit alir, head,daya) akan berubah dengan bervariasinya kecepatan putaran. Oleh karena itu untuk mengendalikan kecepatan yang aman pada kecepatan yang berbeda beda maka penting untuk 36

7 mengerti hubungan antara keduanya. Persamaan yang menjelaskan hubungan tersebut sam ahalnya dengan diatas hokum afinitas - Debit aliran (Q) berbanding lurus dengan kecepatan putaran(n) - Head (H) berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan putaran - Daya (P) Iberbanding lurus dengan kubik kecepatan putaran Sebagaimana dapat dilihat dari hukum diatas penggandaan kecepatan putaran pompa sentrifugal akan menimbulkan pemakaian daya 8 kalinya. Sebaliknya penurunan kecepatan yang kecil akan berakibat penurunan pemakaian daya yang sangat besar. Hal ini menjadikan dasar bagi penghematan energi pada pompa sentrifugal dengan kebutuhan aliran bervariasi Hal yang relevan untuk dicatat bahwa pengendalian aliran oleh pengaturan kecepatan selalu lebih efisien daripada oleh kran pengendali. Hal ini disebabkan kran menurunkan aliran namun tidak menurunkan pemakaian energi pompa sebagai tambahan terhadap penghematan energi terdapat manfaat lainnya dari kecepatan yang lebih rendah tersebut Membuang kran pengendali aliran Metoda lain untuk mengendalikan aliran adalah dengan menutup atau membuka kran pembuangan (hal ini dikenal dengan kran throttling ). Walau metoda ini menurukan tekanan namun tidak mengurangi pemakaian daya, sebab head total (head static)bertambah gambar 1.6 memperlihatkan bagaimana kurva sistem bergerak naik dank e kiri ketika kran pembuangan ditutup setengahnya. Atau dengan lebih baik VSD meruapak suatu pemecahan yang lebih baik dari sudut pandang efisiensi energi 37

8 Gambar 4.6 Pengandalian aliran pompa dengan Kran 1.6 Daftar Periksa Opsi Bagian ini merupakan daftar opsi yang paling penting untuk memperbaiki efisiensi energi pompa dan sistem pemompaan. Operasikan pompa mendekati titik efisiensi terbaiknya (BEP) Pastikan NPSH yang cukup pada lokasi pemasangan Pastikan ketersediaan instrument dasar pada pompa seperti pengukur tekanan pengukur aliran Sesuaikan terhadap variasi beban dengan menggunakan penggerak kecepatan yang bervariasi atau pengendalian berurutan dari unit yang banyak Hindari pengoprasian lebih dari satu pompa yang sama untuk penggunaan yang sama Gunakan pompa pendorong/booster untuk beban kecil yang memerlukan tekanan yang lebih tinggi Untuk memperbaiki kinerja alat penukar panas, kurangi perbedaan suhu antara saluran masuk dan keluar dari pada meningkatkan debit aliran 38

9 Pada operasi banyak pompa, padukan secara hati hati operasi pompa untuk menghindari penyumbatan saluran Pasang penggerak kecepatan yang bervariasi, turunkan ukuran /ganti impeller Optimalkan jumlah tahap dalam pompa multi-tahap jika terhadap keuntungan pada tekanan keluar Kurangi tahan sistem dengan cara pengkajian penurunan tekanan dan optimalisasi ukuran pipa Periksa secara teratur getaranya untuk memperkirakan kerusakan pada bantalan kesalahan penggabungan, ketidakseimbangan, kelonggaran fondasi dll. 39