DISTRIBUSI STEAM DAN PENGGUNAANNYA
1. PENGERTIAN
Sampai sekarang steam merupakan bab penting dan tidak terpisahkan dari teknologi modern. Tanpa steam, maka industri makanan kita, tekstil, materi kimia, bahan kedokteran, daya, pemanasan dan angkutantidak akan ada atau timbul mirip sekarang ini. Steam memperlihatkan suatu cara pemindahan sejumlah energi yang terkendali dari sebuah sentra, ruang boiler yang otomatis, dimana energi dapat dihasilkan Peralatan secara efisien dan irit, hingga ke titik penggunaan. Steam yang bergerak mengelilingi pabrik dianggap sama dengan transportasi dan penyediaan energi. Untuk beberapa argumentasi, steam merupakan komoditas yang paling banyak dipakai untuk menenteng energi panas. Penggunaannya terkenal diseluruh industri untuk pekerjaan yang luas dari bikinan daya mekanis hingga penggunaan proses dan pemanasan ruangan. Alasan dari penggunaan steam adalah:
– Steam efisien dan hemat untuk dihasilkan
– Steam mampu dengan mudah dan murah untuk didistribusikan ke titik penggunaan
– Steam mudah dikendalikan
– Energinya mudah ditransfer ke proses
– Plant steam yang modern mudah untuk dikendalikan
– Steam bersifat fleksibel
Alternatif lain selain penggunaan steam yaitu air dan fluida panas seperti minyak bersuhu tinggi. Masing-masing metoda memiliki laba dan kerugiannya, Suatu pengertian yang lebih baik terhadap sifat-sifat steam mampu tercapai dengan mengerti struktur molekul dan atom materi secara lazim dan menerapkan pengetahuan ini terhadap es, air dan steam. Hampir seluruh unsur mineral mampu berada pada tiga kondisi fisiknya (padat, cair dan uap), yang merupakan fasenya. Dalam hal H2O, perumpamaan es, air dan steam dipakai untuk pertanda ketiga fase masing-masing. Struktur molekul es, air, dan steam masih belum sepenuhnya dikenali, namun alangkah baiknya untuk mempertimbangkan molekul sebagai sesuatu yang terikat bahu-membahu oleh muatan listrik (mengacu ke ikatan hidrogen). Derajat eksitasi molekul memilih kondisi fisik (atau fase) suatu materi.
2. TITIK TRIPLE
Seluruh tiga fase untuk bahan tertentu cuma dapat ada secara bersamaan dalam suatu kesetimbangan pada suhu dan tekanan tertentu, dan hal ini dikenal dengan titik triple. Titik triple H2O, dimana tiga fase es, air dan steam berada dalam kesetimbangan, terjadi pada suhu 273,16 K dan tekanan diktatorial 0,006112 kafetaria. Tekanan ini sangat bersahabat ke keadaan vakum sempurna. Jika pada suhu ini tekanannya terus diturunkan, es akan mencair, menguap langsung menjadi steam.
2.1.Es
Dalam es, molekul terkunci bersama dan tersusun dalam teladan struktur geometris yang hanya mampu bergetar. Dalam fase padatnya, pergerakan molekul pada teladan geometris merupakan getaran posisi ikatan tengah dimana jarak molekulnya kurang dari satu diameter molekul. Penambahan panas yang terus menerus menimbulkan getaran yang mengembangkan bahkan menyebarkan beberapa molekul yang lalu akan terpisah dari tetangganya, dan materi padat mulai meleleh menjadi bentuk cair (senantiasa pada suhu yang sama pada 0°C, berapapun tekanannya). Panas yang memecahkan ikatan geometris untuk menghasilkan pergantian fase tersebut sementara tidak menaikan suhu es, disebut entalphi pencairan atau panas penggabungan/ fusi. Phenomena pergeseran fase ini bersifat bolak-balik dimana terjadi pembekuan dengan jumlah yang serupa dengan panas yang dilepaskan kembali ke lingkungan. Untuk hampir pada umumnya materi, periode tipe berkurang begitu materi ini berganti dari fase padat ke fase cair. H2O ialah sebuah pengecualian terhadap aturan ini, sebab densitasnya berkembangpada pencairan, hal ini yang menimbulkan es mengambang diatas air.
2.2.Air
Dalam fase cair, molekul- molekulnya bebas bergerak, tetapi jaraknya masih lebih kecil dari satu diameter molekul alasannya seringnya terjadi tarik-menawan dan tumbukan. Penambahan panas yang lebih banyak akan meningkatkan pengadukan dan tumbukan, naiknya suhu cairan sampai suhu didihnya.
2.3.Steam
Dengan meningkatnya suhu dan air mendekati kondisi didihnya, beberapa molekul mendapatkan energi kinetik yang cukup untuk mencapai kecepatan yang menjadikannya di saat-waktu lepas dari cairan ke ruang diatas permukaan, sebelum jatuh kembali ke cairan. Pemanasan lebih lanjut mengakibatkan eksitasi lebih besar dan sejumlah molekul dengan energi cukup untuk
meninggalkan cairan jadi meningkat. Dengan mempertimbangkan struktur molekul cairan dan uap, masuk logika bahwa densitas steam lebih kecil dari air, alasannya adalah molekul steam terpisah jauh satu dengan yang yang lain. 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 meraih titik didihnya atau suhu jenuhnya, yang dijenuhkan oleh energi panas. Jika tekananya tetap, penambahan lebih banyak panas tidak menjadikan kenaikan suhu lebih lanjut namun menjadikan air membentuk steam bosan. Suhu air mendidih dengan steam jenuh dalam sistim ya ng sama yakni sama, akan tetapi energi panas per satuan massa nya lebih besar pada steam. Pada tekanan atmosfir suhu jenuhnya yaitu 100°C. Tetapi, jikalau tekanannya bertambah, maka akan ada penambahan lebih banyak panas yang kenaikan suhu tanpa pergantian fase. Oleh alasannya adalah itu, peningkatan tekanan secara efektif akan meningkatkan entalpi air dan suhu bosan.
3. ENTALPI
3.1.Entalpi air, entalpi cairan atau panas sensible air (hf)
Ini ialah energi panas yang diharapkan untuk menaikan suhu air dari titik dasar 0°C ke suhu ketika itu. Pada referensi suhu 0°C ini, entalpi air dianggap nol. Entalpi pada keadaan lainnya kemudian dapat diidentifikasikan, relatif kepada rujukan ini. Panas sensibel ialah panas yang ditambahkan ke air yang menyebabkan pergantian suhu. Tetapi, ungkapan yang digunakan dikala ini ialah entalpi cairan atau entalpi air. Pada tekanan atmosfir (0 kafe g), air mendidih pada suhu 100°C, dan dibutuhkan energi sebesar 419 kJ untuk memanaskan 1 kg air dari 0°C ke suhu didihnya.
3.2.Entalpi penguapan atau panas laten (hfg)
Ini ialah jumlah panas yang diperlukan untuk mengganti air pada suhu didihnya menjadi steam. Perubahan ini tidak melibatkan pergantian pada suhu campuran steam/air, dan seluruh energi dipakai untuk mengubah kondisi dari cairan (air) ke uap (steam jenuh). Istilah lama panas laten didasarkan pada realita bahwa meskipun disertakan panas, tidak terdapat perubahan suhu. Tetapi, perumpamaan yang diterima saat ini adalah entalpi penguapan.
3.3.Entalpi steam bosan, atau panas total steam bosan
Ini merupakan energi total dalam steam bosan, yang secara sederhana ialah 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)
4. FRAKSI KEKERINGAN
Steam dengan suhu sama dengan titik didihnya pada tekanan tertentu diketahui dengan steam jenuh kering. Walau demikian, untuk menciptakan 100 persen steam kering pada suatu industri boiler yang dirancang untuk menciptakan steam jenuh sangatlah tidakmemungkinkan, dan steam biasanya akan mengandung tetesan- tetesan air. Jika kandungan air dari steam sebesar 5 persen massa, maka steamnya dikatakan kering 95 persen dan memiliki fraksi kekeringan 0,95. Entalpi yang bekerjsama dari penguapan steam lembap ialah produk fraksi kekeringan (x) dan entalpi spesifik (hf g) dari tabel steam. Steam lembap akan mempunyai energi panas yang lebih rendah daripada steam jenuh kering.
Entalpi penguapan konkret = hf g x
Oleh sebab itu:
Entalpi total positif = hf + hfg x
4.1.Kualitas steam
Steam mesti tersedia pada titik penggunaan:
– 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 mampu mengembun yang dapat menghalangi perpindahan panas
– Bersih, alasannya adalah kerak (misal karat atau endapan karbonat) atau kotoran mampu memajukan laju pengikisan pada lengkungan pipa dan orifice kecil dari steam traps dan kran
– Kering, dengan adanya tetesan air dalam steam akan menurunkan entalpi penguapan aktual, dan juga akan menimbulkan pembentukan kerak pada dinding pipa dan permukaan perpindahan panas.
5. SISTIM DISTRIBUSI STEAM
Sistim distribusi steam ialah kekerabatan penting antara pembangkit steam dan pengguna steam. Terdapat aneka macam macam metoda untuk menenteng steam dari pusat sumber ke titik penggunaan. Pusat sumber mungkin berupa ruang boiler atau pengeluaran dari plant kogenerasi. sistim distribusi steam yang efisien adalah penting untuk pemasokan steam dengan mutu dan tekanan yang benar ke perlengkapan yang memakai steam. Steam yang dihasilkan pada boiler harus dibawa lewat pipa kerja ke titik dimana energi panasnya diharapkan. Pipa kerja pada awalnya lebih masbodoh ketimbang steam, sesampai panas dipindahkan dari steam ke pipa. Steam yang berkontak dengan pipa yang lebih cuek akan mulai mengembun dengan segera.
Distribusi tekanan steam dipengaruhi oleh sejumlah faktor, dan dibatasi oleh:
– Tekanan kerja maksimum yang aman bagi boiler
– Tekanan minimum yang diharapkan pada plant
Ketika steam melewati pipa distribusi, maka steam tidak dapat menyingkir dari kehilangan tekanannya sebab :
– Tahanan gesekan/ friksi didalam pipa.
– Kondensasi/ pengembunan yang terjadi didalam pipa saat panas dipindahkan ke lingkungan.
Pembangkitan dan pendistribusian steam pada tekanan tinggi menawarkan tiga
laba yang cukup penting :
– Kapasitas penyimpanan panas pada boiler meningkat, menolong boiler lebih efisien dalam menangani beban yang berfluktuasi, mengurangi resiko terbentuknya steam basah dan kotor.
– Diperlukan kanal pipa steam yang lebih kecil, sehingga biaya investasinya untuk pipa, flens, bahan pendukung, materi isolasi dan buruh lebih rendah.
– Saluran pipa steam yang lebih kecil berarti ongkos isolasi lebih rendah.
Pada sistim distribusi tekanan tinggi, dibutuhkan penurunan tekanan steam pada setiap zona atau titik penggunaan pada sistim untuk menyesuaikan dengan tekanan maksimum yang diperlukan penggunanya. Penurunan tekanan tersebut juga akan menciptakan steam yang lebih kering pada titik penggunaan.
6. PIPA-PIPA
6.1.ahan pipa
Pipa sistim steam umumnya dibuat dari baja karbon ANSI B 16.9 Al06. Bahan yang sama juga dapat digunakan untuk jalur kondensat, walaupun pipa tembaga lebih disenangi oleh beberapa industri. Untuk kanal pipa steam lewat bosan yang bersuhu tinggi, ditambahkan materi gabungan seperti chromium dan molybdenum untuk memperbaiki besar lengan berkuasa tarik dan resistansi kepada golakan pada suhu tinggi. Biasanya pipa dipasok dengan panjang 6 meter.
6.2.Ukuran terusan pemipaan
Tujuan dari sistim distribusi steam yaitu untuk menyuplai steam pada tekanan yang benar sampai ke titik penggunaan. Ukuran jalan masuk pemipaan merupakan aspek penting. Pipa kerja yang berlebih ukurannya memiliki arti:
– Pipa, kran, sambungan, dll. akan lebih mahal daripada yang diperlukan.
– Akan terjadi ongkos pemasangan yang lebih tinggi, tergolong pekerjaan pendukung, isolasi, dll.
– Pada pipa steam akan terbentuk kondensat dengan volum yang lebih besar alasannya lebih besarnya kehilangan panas, sehingga akan diperlukan lebih banyak steam trap, jikalau tidak maka steam berair akan terkirimkan ke titik penggunaan.
Pipa kerja yang kekecilan bermakna:
– Tekanan yang lebih rendah akan tersedia pada titik penggunaan. Hal ini akan menghalangi kinerja perlengkapan sebab hanya tersedia steam dengan tekanan yang lebih rendah.
– Terdapat resiko kelemahan steam.
– Terdapat resiko lebih besarnya abrasi, hantaman air dan kebisingan karena meningkatnya kecepatan steam.
a) Ukuran pipa berdasarkan penurunan tekanan
Penurunan tekanan lewat sistim distribusi merupakan usulanpenting. Dalam
prakteknya, akan ada keseibangan antara ukuran pipa dan kehilangan tekanan, baik pada pipa air
atau pipa steam. Penurunan tekanan, semestinya tidak boleh lebih dari 0.1 kafetaria/50 m.
b) Ukuran kanal pemipaan berdasarkan kecepatan
Kecepatan merupakan aspek penting dalam pengukuran pipa. Biasanya, digunakan kecepatan 25
sampai 40 m/detik untuk steam jenuh. Besaran 40 m/detik mesti dianggap selaku batas ekstrim,
diatas besaran ini, maka akan terjadi kebisingan dan erosi utamanya jikalau steamnya lembap. Pada jalur pemipaanan yang lebih panjang, sering dilaksanakan pembatasan kecepatan pada 15 m/detik untuk menghindarkan penurunan tekanan. Direkomendasikan bahwa saluran pemipaan yang panjangnya diatas 50 m senantiasa diperiksa penurunan tekanannya, tanpa menatap kecepatannya.
Steam lewat jenuh dapat dianggap sebagai gas kering alasannya adalah tidak membawa kadar air. Sebagai jadinya tidak ada kesempatan bagi terjadinya pengikisan pipa karena suspensi tetesan air, dan kecepatan steam mampu meraih 50 hingga 70 m/detik bila penurunan tekanannya membolehkan.
7. Pemisah/ Separator
Separator digunakan untuk menghilangkan tetesan air tersuspensi dari steam. Steam basah mengandung sejumlah air, dan ialah salah satu perhatian utama pada banyak sekali sistim
steam. Steam lembap ini dapat menurunkan produktivitas pabrik dan kualitas produk, dan dapat menimbulkan kerusakan pada hampir semua item pabrik dan peralatan. Pengurasan dan trapping yang dilaksanakan secara hati- hati cuma mampu mencampakkan nyaris seluruh air, namun tidak untuk tetesan air yang tersuspensi dalam steam. Untuk menghilangkan tetesan air tersuspensi tersebut, dipasang pemisah/ separator pada jalur pemipaan.
Keberadaan air dalam steam dapat menjadikan sejumlah duduk perkara:
– Air ialah penghalang yang sangat efektif terhadap perpindahan panas, dan kehadirannya dapat menurunkan produktivitas pabrik dan mutu produk.
– Tetesan air yang berjalan pada kecepatan steam yang tinggi akan meng-pengikisan ruang kran dan sambungan- sambungan, sebuah keadaan yang diketahui dengan wiredrawing. Tetesan air juga akan mengembangkan korosi.
– Pembentukan kerak yang meningkat pada pipa dan permukaan pemanasan dari materi pencemar terbawa dalam tetesan air.
– Operasi yang tidak menentu dari kran pengendali dan pengukur pedoman/flor meter.
– Kegagalan kran dan pengukur fatwa karena pemakaian yang cepat atau hantaman air.
Terdapat tiga tipe separator yang biasa digunakan dalam sistim steam:
7.1. Separator tipe baffle
Separator tipe baffle atau baling-baling terdiri dari sejumlah pelat baffle, yang menimbulkan pedoman berganti arah berkali-kali saat aliran ini melalui tubuh separator. Tetesan air yang tersuspesi memiliki kurun dan inersia yang lebih besar ketimbang steam, jadi, jikalau terjadi pergeseran arah fatwa, steam kering akan melewati baffles dan tetesan air mengumpul di baffles.
7.2.Tipe Siklon
Separator tipe siklon atau sentrifugal memakai serangkaian sirip untuk menciptakan aliran siklon kecepatan tinggi. Kecepatan steam menjadikan steam berputar-putar disekitar badan separator, melemparkan bab yang lebih berat, air tersuspensi ke dinding, dimana air tersuspensi ini akan dkeluarkan ke steam trap yang dipasang dibawah unit alat.
7.3.Tipe Coalescence
Separator tipe coalescence memperlihatkan hambatan dalam aliran steam. Halangan atau rintangan in umumnya berupa ganjal kawat (kadangkala disebut juga sebagai bantalan demister), dimana molekul air akan terjebak. Molekul air tersebut condong bersatu, menciptakan tetesan yang terlalu besar untuk dibawa oleh sistim gas, sehingga akan menjadi sangat berat dan jatuh ke bagian bawah separator.
8. STEAM TRAPS
merupakan kekerabatan yang terpenting dalam loop kondensat sebab alat ini menghubungkan penggunaan steam dengan pengembalian kondensat. Steam trap betul-betul secara harfiah berarti ‘membersihkan’ kondensat, (juga udara dan gas- gas yang tidak mampu terkondensasi), keluar sistim, membiarkan steam mencapai maksudnya sedapat mungkin dalam keadaan/keadaan kering untuk menawarkan kerjanya yang efisien dan eknomis. Jumlah kondensat pada steam trap yang mesti dikeluarkan denga n banyak sekali 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.
Terdapat tiga tipe dasar steam trap, ketiganya diklasifikasikan oleh Standar Internasional ISO meliputi:
– Termostatik (dioperasikan oleh perubahan suhu fluida).
– Mekanis (dioperasikan oleh pergeseran masa tipe fluida).
– Termodinamik (dioperasikan oleh pergeseran dalam dinamika fluida).
Bila melaksanakan penyeleksian dan pemasangan steam trap, hal berikut harus dipertimbangkan:13
a) Hantaman air/Waterhammer
Hantaman air terjadi karena kondensat dalam sistim steam yang terambil oleh steam yang bergerak dan dapat mengakibatkan kerusakan pada saluran pipa, sambungan dan steam traps. Gejala hantaman air seringkali ditandai dengan tidak berfungsinya steam trap. Penjelasan yang memungkinkan ialah bahwa kegagalan pada steam trap telah diakibatkan oleh hantaman air.
Hantaman air mampu diakibatkan oleh aneka macam alasannya adalah, tergolong:
– Kegagalan mencampakkan kondensat dari jalur steam kecepatan tinggi dalam pipa.
– Dari penggunaan, dimana suhu dikendalikan dan kondensat mesti dialirkan ke jalur pengembalian, atau mengembalikannya ke sistim bertekanan.
– Ketidakmampuan kondensat masuk atau mengalir sepanjang jalur kembali yang berskala terlalu kecil, karena (a) banjir, atau (b) bantuan tekanan berlebih karena dampak throttling dari flash steam.
b) Kotoran
Kotoran ialah aspek utama yang lain yang mesti dipertimbangkan saat menentukan traps. Walaupun steam mengembun menjadi air suling, air ini adakala mengandung sedikit materi dari senyawa pengolahan umpan boiler dan mineral alam yang didapatkan dalam air. Juga
perlu dipertimbangkan bahwa kotoran pipa terbentuk selama pemasangan dan produk dari proses
korosi.
c) Strainers
Kerak pipa dan kotoran dapat mempengaruhi kran pengendali dan steam traps, dan menurunkan laju perpindahan panas. Sebetulnya sangatlah gampang dan murah memasang sebuah strainer dalam pipa, yang hendak memberi keuntungan dividen selama umur pemasangan. Kerak dan kotoran ditangkap, dan sebagai akhirnya maka perawatan biasanya jadi menyusut. strainer jauh lebih mudah dan murah untuk dirawat dan dibeli ketimbang kran pengendali atau steam traps.
d) Pengunci steam
Kemungkinan penguncian steam kadang-kadang mampu menjadi aspek penentu dalam penyeleksian
steam traps. Hal ini mampu terjadi bila sebuah steam trap dipasang jauh dari pabrik yang sedang
dikuras.
e) Trapping berkelompok
Alat ini merupakan pendahulu dari trap tipe keranjang yang kini ada, dan sungguh besar dan mahal. Steam traps yang sekarang sungguh kecil dan murah, mengakibatkan masing- masing alat penukar panas mampu dikuras secara tepat, dimana selalu lebih baik bagi perlengkapan yang pengguna steam untuk menggunakan trapnya masing- masing ketimbang secara berkelompok.
f) Diffusers
Dengan pengurasan steam traps ke atmosfir dari ujung pipa yang terbuka, memungkinkan untuk melihat pembuangan kondensat panas. Sejumlah tertentu flash steam juga akan terjadi alasannya adanya tekanan kondensat sebelum trap. Hal ini dapat membahayakan bagi yang me tinggalkan tempat tersebut, tetapi resiko dapat diminimalisir dengan menurunkan kuatnya pengeluaran. Cara ini mampu diraih dengan memasang sebuah alat diffuser sederhana pada ujung pipa yang mampu meminimalisir kerasnya pengeluaran dan suara. Biasanya, tingkat bunyi dapat diturunkan sampai 80%.
g) Titik pengurasan/ pengeluaran
Titik pengurasan mesti cukup besar dan mesti diposisikan dimana kondensat mampu mengalir menuju trap dengan mudah.
h) Ukuran pipa
Pipa yang menuju dan berasal dari steam traps harus cukup ukurannya.
i) Ventilasi udara
Bilamana udara dibawa ke ruang trap oleh steam, fungsi trap dapat dipengaruhi kecuali jikalau diberi keadaan yang memadai untuk pembuangan udara melalui steam trap atau ventilasi udara terpisah. Jika udara tidak terventilasikan sebagaimana mestinya, pabrik akan memerlukan waktu yang usang untuk menghangatkannya dan mungkin saja akan beroperasi dibawah keluaran potensialnya.
9. PENGKAJIAN SISTIM DISTRIBUSI STEAM
.
Steam traps sendiri tiak memakai banyak energi. Akan namun tidak berfungsinya steam traps mampu menimbulkan kehilangan energi yang besar dalam sistim steam. Traps yang gagal dalam posisi ‘buka’ menimbulkan kehilangan energi. Kondensat yang tidak kembali ke sistim steam menjadikan boiler mesti memanaskan air yang baru untuk menciptakan lebih banyak steam. Kapasitas pemanasan steam mampu juga diturunkan, menghasilkan kehilangan energi tidak eksklusif. Traps yang gagal membuka juga akan memberi tekanan udara ke jalur pembuangan kondensat dan mensugesti efisiensi pembuangan terhadap trap yang lainnya. Traps yang gagal “tutup’ tidak mengakibatkan kehilangan air atau energi, tetapi mampu mengakibatkan penurunan kapasitas panas secara signifikan dan menghancurkan perlengkapan pemanas steam
9.1.Uji dengan pandangan/visual
Uji visual kepada kombinasi anutan steam traps dijalankan dengan menggunakan kaca penglihat uji pandangan, sambungan T untuk pengetesan dan kran uji tiga arah. Metoda ini melakukan pekerjaan baik dengan traps yang memiliki siklus hidup/mati atau aliran rendah.
9.2.Uji suara
Uji suara memakai alat pendeteksi kebocoran ultrasonik (lihat bagian Peralatan Pemantauan), stetoskop mekanik, obeng atau batang pendengar dari logam. Metoda ini memakai bunyi yang diciptakan oleh aliran untuk memilih bila trap berfungsi dengan baik. Metoda ini bekerja baik dengan traps yang memiliki siklus hidup/mati atau pedoman rendah, tetapi tidak begitu baik dengan traps dengan fatwa yang beraneka ragam dan/atau tinggi.
9.3.Uji suhu
Uji suhu menggunakan pistol inframerah, pyrometer permukaan, pita suhu, dan crayon suhu. Peralatan-perlengkapan tersebut mengukur suhu pengeluaran pada saluran keluar trap, dengan suhu yang tinggi mengambarkan kebocoran dan suhu yang rendah menerangkan traps yang tersumbat, ukurannya terlalu kecil, atau kegagalan trap. Pistol infra merah dan pyrometer permukaan mampu mendeteksi suhu pada kedua sisi traps
9.4.Uji terintegrasi
Spirax Sarco berbagi alat uji steam trap terintegrasi sebab banyak sekali kekurangan
metoda-metoda diatas. Alat ini terdiri dari sebuah sensor pengindera, yang dipasang dibagian
dalam steam trap, yang bisa mendeteksi keadaan fisik media pada titik dengan menggunakan
konduktivitas. Alat ini mempunyai manfaat-faedah sebagai berikut:
– Tidak tergoda oleh gangguan flash steam.
– Hasilnya terbatas dan tidak ditujukan untuk penafsiran.
– Pemantauan dapat dilakukan secara setempat, dari kejauhan, secara manual atau otomatis, dan mampu dengan segera mendeteksi kegagalan, dengan demikian mengurangi limbah dan mengoptimalkan investasi.
10. PELUANG EFISIENSI ENERGI
.
10.1. Mengelola steam traps
Kehilangan energi mampu dikurangi dengan menggunakan steam traps, perhatian diberikan ke area berikut:
– Pengujian steam traps
– Perawatan berkala , tergantung pada tipe trap dan penggunaannya.
– Penggantian bagian dalam. Pembaharuan bagian dalam steam trap dirasa cukup baik.
– Penggantian traps. Pada sebuah kesempatan, akan lebih gampang dan murah untuk mengganti traps daripada memperbaikinya. Dalam masalah seperti ini penting bahwa traps itu sendiri mampu diganti dengan mudahnya. Sambungan flens akan membuat lebih mudah penggantian, meskipun trap yang di flens lebih mahal daripada trap disekrup. Pemakaian flens memperlihatkan biaya pelengkap.
10.2. Menghindari kebocoran steam
Kebocoran steam merupakan sumber hilangnya energi dan harus dihindarkan. Diperkirakan bahwa lubang berdiameter 3 mm pada jalan masuk pipa yang menjinjing 7kg/cm2 steam akan menghamburkan materi bakar minyak 33 kL per tahun. Kebocoran steam pada terusan pipa tekanan
tinggi lebih mahal dari yang bertekanan rendah. Kebocoran steam dimanapun harus segera diamati.Untuk menyingkir dari kebocoran mungkin akan sangat berguna jika mempertimbangkan penggantian sambungan flens yang jarang dibuka pada plant tua yang disambung dengan cara dilas.
10.3. Menyediakan steam kering untuk proses
Steam yang terbaik untuk pemanasan proses industri adalah steam jenuh kering. Steam basah meminimalkan panas total dalam steam. Juga air membentuk suatu lapisan lembap pada peralatan perpindahan panas, traps yang keunggulan muatan dan peralatan kondensat. Steam lewat jenuh tidak diinginkan untuk pemanasan proses karena steam ini melepaskan panas pada laju yang lebih rendah daripada perpindahan panas kondesasi steam bosan. Harus dikenang bahwa suatu boler tanpa penghangat berlebih tidak mampu mengantarkan steam jenuh kering dengan tepat.
10.4. Menggunakan steam pada tekanan paling rendah yang dapat diterima oleh proses
steam harus senantiasa dibangkitkan dan didistribusikan pada tekanan tertinggi, akan namun dipakai pada tekanan serendah mungkin alasannya adalah steam ini memiliki panas laten yang lebih tinggi. Walau begitu, mampu juga dilihat dari tabel steam bahwa kian rendah tekanan maka suhunya pun akan semakin rendah pula. Karena suhu merupakan tenaga aktivis bagi perpindahan panas pada tekanan steam yang lebih rendah, laju perpindahan panas akan menjadi lebih lambat dan waktu yang diperlukan untuk proses menjadi lebih lama.
10.5. Penggunaan yang benar untuk steam yang diinjeksikan secara eksklusif
Pemanasan cairan oleh injeksi steam secara pribadi kadang kala diperlukan. Peralatan yang diharapkan relatif sederhana,murah dan gampang didapat. Tidak perlu adanya pemanfaatan kembali kondensat. Pemanasannya cepat dan panas sensiel steamnya juga dipakai berbarengan dengan panas laten, membuat proses efisien secara termal. Pada proses dimana pengenceran tidak
menjadi problem, pemanasan dijalankan dengan menghembuskan steam ke cairan, adalah dengan injeksi steam secara pribadi Jika pengenceran dan pengadukan kepada isi tangki tidak mampu diterima oleh proses, atau pengadukan langsung steam tidak dapat diterima, maka mesti dipakai pemanasan steam secara tidak eksklusif. Idealnya, steam yang diinjeksikan mesti dikondensasikan secara tepat begitu gelembung naik menembus cairan. Cara yang lebih efisien dalam injeksi steam ke air yaitu dengan memakai injektor steam bikinan pabrik yang berkualitas baik. Injektor yang baik dirancang sedemikian rupa sehingga steam menciptakan gaya venturi untuk secara tidak sengaja menawan air masbodoh lewat injektor.
10.6. Meminimalkan kendala perpindahan panas
Dinding logam mungkin bukan kendala pada proses perpindahan panas. Kemungkinan lainnya yaitu lapisan film udara, kondensat dan kerak pada segi steam. Pada sisi produk mungkin juga terdapat produk yang terbakar atau kerak, dan lapisan produk yang membisu. Pengadukan produk mampu menetralisir dampak lapisan yang membisu, dan pada ketika yang serentak pembersihan secara terstruktur pada sisi produk akan menghemat kerak. Pembersihan secara teratur permukaan pada segi steam mampu juga mengembangkan laju perpindahan panas dengan cara meminimalkan ketebalan lapisan kerak, tetapi demikian, cara ini tidak selalu memungkinkan. Lapisan ini dapat juga dikurangi dengan memperhatikan secara seksama terhadap operasi boiler yang benar, dan penghilangan tetesan air yang menenteng kotoran dari boiler.
10.7. Ventilasi udara yang benar
Bila steam pertama kali dialirkan ke pipa setelah jangka watu penghentian pabrik, pipanya sarat dengan udara. Selanjutnya, jumlah udara dan gas-gas lain yang tidak terkondensasi akan masuk bareng steam, meskipun bagian dari gas- gas tersebut biasanya sungguh kecil dibanding dengan steam. Ketika steam terkondensasikan, gas-gas teseb ut akan terhimpun dalam pipa-pipa dan alat penukar panas. Tindakan pencegahan harus dijalankan pada dikala mencampakkan gas-gas tersebut. Sebagai akibat dari tidak dilakukannya pembuangan udara yakni panjangnya rentang waktu pemanasan, dan penurunan efisiensi pabrik serta kinerja prosesnya. Udara dalam sistim steam juga akan mensugesti suhu sistim. Udara akan menggunakan tekanannya didalam sistim, dan akan ditambahkan ke tekanan steam untuk memberikan tekanan total. Oleh alasannya adalah itu, tekanan dan suhu adonan steam/udara yang aktual akan lebih rendah dari yang dipantau oleh pengukur tekanan.
10.8. Meminimalkan hantaman air
Hantaman air ialah kebisingan yang diakibatkan oleh hantaman dari tubrukan kondensat pada kecepatan tinggi ke sambungan pipa kerja, plant, dan perlengkapan. Hal ini mempunyai sejumlah implikasi:
– Sebab kecepatan kondensat lebih tinggi dari normal, menghilangnya energi kinetik lebih tinggi dari yang diperlukan.
– Air cukup rapat dan tidak mampu dimampatkan, sehingga mengalami imbas ‘pembantalan/ cushioning’ kalau gas yang menjumpai rintangan tidak ada
– Energi dalam air melawan rintangan dalam sistim pemipaan mirip kran dan sambungan.
10.9. Isolasi jalan masuk pipa steam peralatan proses panas
Isolasian diharapkan untuk menyingkir dari kehilangan panas lewat radiasi dari pipa-pipa steam.
10.10. Memperbaiki pemanfaatan kembali kondensat25
Persentase energi dalam kondensat yang terdapat dalam steam dapat beraneka ragam dari 18 persen pada 1 kafe g sampai 30 persen pada 14 kafe g. Jelas bahwa kondensat cair akan berharga bila dapat dimanfaatkan kembali. Jika air ini dikembalikan ke ruang boiler, maka akan menurunkan undangan materi bakar boiler. Untuk setiap peningkatan 6oC suhu air umpan, maka akan terdapat penghematan bahan bakar di boiler sekitar 1 persen.
10.11. Memanfaatkan kembali flash steam
Flash steam dilepaskan dari kondensat panas ketika tekanannya berkurang. Sebagai teladan, bila
steam diambil dari sebuah boiler dan tekanan boilernya turun, maka kandungan air dalam boiler
akan flash off untuk menambah ‘kelangsungan hidup’ steam yang dihasilkan oleh panas dari materi bakar boiler.Jika flash steam akan dipakai, perlu dikenali berapa banyak steam ini akan tersedia. Jumlahnya diputuskan oleh perhitungan, atau dapat dibaca dari tabel atau grafik yang sederhana.
10.12. Penggunaan termo-kompresor untuk mengguna ulang tekanan steam yang rendah
Dalam beberapa masalah, tekanan steam yang sangat rendah diguna ulang selaku air sesudah kondensasi kalau tidak ada lagi pilihan yang lebih baik. Dalam beberapa masalah, menjadi layak untuk
mengkompresikan tekanan steam yang rendah ini dengan steam yang bertekanan sangat tinggi dan mengguna ulangnya selaku steam tekanan sedang. Mayoritas energi dalam steam adalah nilai panas latennya dan dengan demikian kompresi termis akan memberi perbaikan besar dalam
pemanfaatan kembali limbah panas. Termo kompresor (Gambar 50) merupakan perlengkapan sederhana dengan suatu nosel dimana steam tekanan tinggi dipercepat menjadi fluida berkecepatan.