BAB III TEORI DASAR KONDENSOR 3.1. Kondensor PT. Krakatau Daya Listrik merupakan salah satu anak perusahaan dari PT. Krakatau Steel yang berfungsi sebagai penyuplai aliran listrik bagi PT. Krakatau Steel dan anak perusahaan lainnya. Pada PT. Krakatau Daya Listrik sendiri terdapat pula sarana sarana pendukung beroperasinya turbin uap yang berputar yang berhubungan dengan generator yang selanjutnya menghasilkan daya listrik. Diantara penunjang/pendukung hal tersebut diatas salah satunya adalah kondensor. Seperti pada gambar di bawah ini. KONDENSOR Gambar 3.1. Sistem Kerja Pada Kondensor (Ref gambar: [6] ) Kondensor merupakan alat untuk mendinginkan uap bekas dan merubah uap bekas tersebut menjadi air kembali setelah dipakai untuk menggerakkan sudu sudu turbin tekanan rendah, dengan menggunakan bantuan media pendingin air laut, sambil tetap mempertahankan tekanan vakum. Universitas Mercu Buana 15
Gambar 3.2 Instalasi Kondensor (Ref gambar : [6] ) Di dalam kondensor, ruangan untuk uap dan air pendingin saling berhubungan menjadi satu, dimana media pendingin (air laut) dilalui dalam sebuah pipa yang berdiameter 23 mm dengan ketebalan 1 mm sebanyak 3840 buah, dimana pada bagian bawah kondensor terdapat ruangan pengumpul air kondensor yang dinamakan Hot Well. Air kondensat yang telah terkumpul di Hot Well ini akan disirkulasikan kembali dengan menggunakan pompa kondensat dan akan berfungsi sebagai air pengisi ketel yang sebelumnya ditampung di Feed Water Tank (FWT). Permukaan kondensor berpendingin air laut dibangun oleh pelat mantel berbentuk silinder yang masing masing sisinya ditutup oleh plat berlubang tempat penyangga pipa pipa pendingin (boden) dan melalui sebuah penopang kondensor yang dihubungkan dengan turbin tepat dimana uap keluar. Pada kedua boden (dalam hal keluar masuknya air pendingin tidak terletak pada satu sisi yang sama) ditutup dengan penutup yang dapat dilepas, dan ruangan yang ada disini disebut dengan bilik air (water chamber). Ruangan ini dimaksudkan sebagai tempat masuk atau keluar, serta mengarahkan atau membagikan air pendingin ke pipa kondensor. Universitas Mercu Buana 16
Apabila air pendingin masuk dan keluar terletak pada satu titik saja, maka satu sisi lain berfungsi untuk membelokkan aliran air pendingin tersebut. Bagian bagian mantel, boden dan bilik air disambung dengan las atau baut satu dengan yang lainnya. Pada bagian penutup kondensor menurut aturannya selalu dilengkapi dengan manhole, guna keperluan kontrol atau pun pekerjaan kecil yang diperlukan. Pada bagian terendah kondensor dibuatkan bak penampung yang biasa disebut Hot Well. a c e b d e i h j g f Keterangan : a. Mantel kondensor b. Boden c. Penopang d. Pipa kondensor e. Bilik air f. Pemasukan air pendingin g. Pengeluaran h. Dinding pelat penyangga i. Manhole j. Hotwell Gambar 3.3. Bagian dari sebuah permukaan kondensor (Ref gambar : [6] ) Universitas Mercu Buana 17
Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pengoperasian instalasi kondensor antara lain : 1. Tingkat kemurnian uap harus dapat dipertahankan dalam air kondensat. Dengan kata lain pada uap yang beradioaktif (PLTN) tidak akan menimbulkan pencemaran lingkungan, dengan mengusahakan pemisahan yang baik antara uap, air kondensat dan media pendingin. 2. Mempunyai tingkat kevakuman yang tinggi. Kondensor serta kelengkapannya harus dibuat/direncanakan sedemikian rupa, sehingga agar dalam segala perubahan kondisi media pendinginnya (temperatur, jumlah aliran kemampuan serap panas) selalu dihasilkan vakum tertentu. 3. Mempunyai air kondensat yang hangat. Temperatur air kondensat tidak terlalu rendah dari temperatur uap jenuh ketika memasuki kondensor, untuk menghindarkan terjadinya subcooling yang dapat menambah kehilangan panas di kondensor serta akan memperkaya kadar oksigen di dalam kondensat. 4. Oksigen bebas di air kondensat. Instalasi instalasi yang bekerja pada tekanan tinggi, menuntut tingkat kemurnian air boiler. Semakin rendah kandungan oksigen di air kondensat, menuntut deaerator yang dapat bekerja secara sempurna, guna mengurangi kemungkinan terjadinya bahaya korosi di pemanas mula tekanan rendah. Untuk hal tersebut kondensor pun harus mampu memisahkan oksigen bebas dengan seeffisien mungkin. 5. Pendinginan campuran uap dan udara. Melalui bocoran bocoran flens, perapat, katup dan lain sebagainya, kondensor dapat dimasuki udara luar (atau gas gas lain yang tidak dapat dikondensasikan) bersama-sama sebagian uap yang kemudian terjaring di daerah kantong udara haruslah diusahakan lebih didinginkan, hal ini masih lebih menguntungkan, meskipun terpaksa mempengaruhi efek pendinginan dan daya isap campuran uap dan udara. Universitas Mercu Buana 18
Dari macam macam media pendingin yang digunakan, maka cara pengkondensasian dapat dibedakan : a. Surface Condenser berpendingin air Cara ini merupakan cara yang paling umum digunakan di dalam instalasi pembangkit listrik. Pemisahan antara bagian sisi air pendingin dan air kondensat (melalui surface condenser) dalam hal ini mutlak diperlukan. Apabila air pendinginnya berasal dari air sungai atau laut, maka diistilahkan sebagai fresh water cooling. Oleh adanya keterbatasan penyediaan air pendingin, maka dapat dilakukan pensirkulasian air pendingin melalui pendinginan kembali dengan cooling tower, cooling spray system dan lain lain dan cara ini dikenal dengan closed cooling operation. b. Surface Condenser berpendingin udara Dalam hal penyediaan air pendingin tidak memungkinkan, maka terpaksa dilakukan proses pengkondensasian dengan udara (melalui surface condenser). Dan dalam hal ini biasa digunakan dua cara, yaitu : - Cara langsung (direct). - Cara tidak langsung (indirect), dalam hal ini kondensat disemprotkan ke dalam uap sehingga terjadi kondensasi, dan kemudian barulah kondensat tersebut didinginkan dengan udara melalui suatu alat penukar panas. 3.2. Data Kondensor Posisi kondensor di PT. Krakatau Daya Listrik untuk semua unitnya berada di bawah turbin tekanan rendah, yaitu dimaksudkan untuk mengkondensasikan uap bekas yang telah dipakai untuk memutar turbin tekanan rendah dengan cara pipa-pipa yang ada pada kondensor tersebut dialiri oleh air laut sebagai media pendinginnya. Universitas Mercu Buana 19
Gambar. 3.4. Pandangan depan Kondensor PT. Krakatau Daya Listrik Data data kondensor untuk semua unitnya adalah sebagai berikut : Spesifikasi alat : > Material Kondensor : ST 37 > Material Pipa pendingin : Cu Zn 20 Al > Media Pendingin : Air Laut Data Teknik > Diameter luar pipa pendingin : 23 mm > Diameter dalam pipa pendingin : 21 mm > Tebal pipa : 1 mm > Panjang pipa : 6660 mm > Jumlah pipa : 2 x 3840 buah > Temperatur uap masuk kondensor : 150 C > Temperatur uap keluar kondensor : 140 C > Temperatur air laut masuk kondensor : 28 C > Temperatur air laut keluar kondensor : 35 C Universitas Mercu Buana 20
> Temperatur permukaan pipa : 145 C > Kecepatan media pendingin ( air laut ) : 1,8 m/s > Kapasitas pengaliran uap bekas : 119 T/jam > Luas permukaan pendingin bagian luar : 1830 m 2 > Tekanan kondensor : 0,094 atm > Laju aliran air pendingin : 8650 m 3 /jam Universitas Mercu Buana 21