Skripsi Metodologi Percobaan Dan Hasil Pembahasan.docx

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Fishbone Diagram dan Penjelasan Studi Pustaka

Pembuatan Program

Dasar Teori

Desain Program Dasar Perhitungan Coding Program

Dasar Perencanaan Program

Logika Program Model Program Alarm Untuk Mencegah Terjadinya Kavitasi Pada Condensate Extraction Pump di PT. Indonesia Power UJP Jateng 2 Adipala

Kavitasi terlambat disadari Perhitungan NPSH Validasi Nilai Tekanan Jenuh

Wawancara Studi Lapangan

Simulasi Program

Perhitungan Headloss

Indentifkasi Masalah

Analisis Perancangan

Pengujian

Gambar 3.1 Analisis Fishbone Diagram Analisis fishbone diagram digunakan untuk menganalisis faktor-faktor yang berpengaruh terhadap masalah kavitasi Condensate Extraction Pump di PT. Indonesia Power UJP Jateng 2 Adipala. A. Identifikasi Masalah 1. Studi Lapangan Studi Lapangan merupakan kegiatan identifikasi masalah yang pertama, kegiatan studi lapangan ini terdiri dari kegiatan pemahaman kasus yang terjadi di lapangan. Seperti kondisi konstruksi condensate extraction pump beserta piping dan fitting, kondisi sensor dan alat-alat ukur dan pengambilan data-data yang tersedia di lapangan. 2. Wawancara Wawancara merupakan kegiatan studi lapangan yang dilaksanakan apabila data-data yang didapatkan dari hasil studi lapangan masih terdapat

kekurangan. Objek wawancara yaitu operator lapangan area condensate system dan bagian engineering yang menangani masalah pada condensate system. Kegiatan wawancara dimaksudkan untuk mendapatkan data-data berupa dokumentasi kasus-kasus pada condensate system khususnya kasus kavitasi. B. Studi Pustaka 1. Dasar Teori Dasar Teori merupakan kegiatan pencarian dasar materi-materi yang berkaitan dengan kasus kavitasi pada condensate extraction pump. Dasar – dasar teori ini didapatkan dari pencarian jurnal-jurnal penelitian, buku, dan literature-literatur lain yang berhubungan dengan kasus terkait. Seperti pemahaman kavitasi beserta dampak, penyebab dan penanganannya, serta teori-teori yang berkaitan dengan pemrograman dengan komunikasi serial. 2. Dasar Perhitungan Dasar Perhitungan terdiri dari pencarian materi-materi perhitungan yang mendukung dan berkaitan dengan kasus kavitasi pada CEP. Seperti perhitungan NPSH, perhitungan headloss pada pipa dari outlet kondensor menuju pompa CEP juga perhitungan untuk menentukan tekanan jenuh berdasarkan temperature yang telah diketahui. 3. Dasar Perencanaan Program Dasar Perencanaan Program terdiri dari pemahaman materi-materi dasar tentang pemrograman menggunakan aplikasi Visual Basic. Seperti materi tentang pemahaman logika pemrograman, desain pemrograman, dan juga materi tentang pengkodingan program. C. Analisis Perancangan Analisis perancangan ini berisi kegiatan perhitungan headloss pada instalasi perpipaan dari outlet kondensor hingga inlet Condensate Extraction Pump dan NPSH dengan parameter level air dan temperature air kondensor, headloss pada pipa dan tekanan absolut pada permukaan air, hasil dari perhitungan ini diterapkan sebagai dasar pembuatan program alarm untuk mencegah terjadinya kavitasi pada CEP.

D. Pembuatan Program 1. Logika Program

Gambar 3.2 Logika Program Logika program merupakan tahapan awal dalam pembuatan suatu program. Logika program berisi gambaran tahapan kerja program yang telah direncanakan. Seperti pada gambar diatas, program dimulai dari input data meliputi tekanan vakum kondensor, level air kondensor, suhu air kondensor, tekanan outlet kondensor dan tekanan inlet pompa. Masing – masing parameter selanjutnya dikonversi oleh program ke bentuk head (m). Proses selanjutnya yaitu perhitungan nilai NPSHa berdasarkan parameterparameter tersebut. Setelah didapatkan nilai NPSHa nilai tersebut selanjutnya dibandingkan dengan nilai NPSHr pompa, apabila nilai NPSHa lebih kecil maka akan muncul alarm peringatan apabila nilai NPSHa lebih besar makan alarm tidak akan muncul. Selanjutnya seperti pada gambar logika program diatas proses akan diulang dari input data, begitu seterusnya. 2. Desain Program

Desain program merupakan kegiatan perencanaan interface program. Kegiatan ini meliputi pemasangan gambar, text box, label, dan datagridview dengan susunan yang tepat dan mudah dipahami oleh operator dan juga pengaturan jumlah form yang dibutuhkan. 3. Coding Program Coding program merupakan kegiatan pemberian kode (pengkodingan) pada desain program yang telah dibuat. Pengkodingan ini dimaksudkan agar program dapat difungsikan dan berjalan sebagaimana logika program yang telah dibuat. E. Pengujian 1. Validasi Nilai Tekanan Jenuh Validasi perhitungan pada program dilakukan dengan cara membandingkan hasil perhitungan program dengan nilai yang ada dalam table termodinamika.

Selisih

nilai

diharapkan

masuk

dalam

toleransi

perhitungan. Apabila tidak maka perlu digunakan teknik perhitungan yang lain. 2. Simulasi Program Simulasi program dilakukan dengan cara melakukan komunikasi serial PC to PC. Salah satu PC berfungsi sebagai interface untuk menampilkan program yang sedang berjalan dan PC lainnya berfungsi sebagai pengganti sensor untuk mengirimkan data-data sebagai input program. Dalam pengujian digunakan beberapa data berdasarkan data aktual yang telah diperoleh. Meliputi level air dengan range 300 mm – 1300 mm, suhu air dengan range 300C – 600C, tekanan absolut kondensor sebesar – 80 KPa atau 20 Kpa dan nilai pressure drop yang ditentukan berdasarkan perhitungan.

BAB IV DATA DAN HASIL PENGUJIAN 4.1

Data Awal

Gambar 4.1 Skema sistem air kondensat Sistem air kondensat merupakan pemasok utama air yang digunakan untuk pengisi boiler. Air kondensat berasal dari pendinginan atau kondensasi uap yang telah digunakan untuk memutar turbin. Proses kondensasi terjadi pada condenser, kondensasi terjadi karena adanya perpindahan panas dari uap yang memutar turbin terhadap media pendingin yaitu air laut. Air hasil kondensasi tersebut ditampung dalam hotwell. Apabila hotwell dalam keadaan kosong, make up water didapat dari condenser storage tank. Kemudian air kondensat dipompakan oleh condensate

extraction pump (CEP) menuju condensate polishing plant (CPP) yang berfungsi sebagai perbaikan kualitas air yang menggunakan teknologi penukar ion dengan jenis mixed bed. Dari proses ini, perbaikan kualitas air dilakukan dengan penghilangan kandungan SiO2, Na, Fe dan oksigen terlarut. Dari CPP, air kondensat menuju gland steam condenser, untuk meningkatkan temperatur air. Tetapi fungsi utama dari gland steam condenser adalah mengkondensasi uap dari perapat poros turbin dengan air kondensat. Selanjutnya air kondensat menuju low pressure heater (LPH) untuk proses pemanasan air, dengan urutan LPH 1, LPH 2, LPH 3 dan LPH 4. Sumber panas yang digunakan pada LPH didapatkan dari ekstraksi uap pada low pressure turbine (LP Turbine). Dari LPH, air kondensat menuju deaerator yang berfungsi sebagai penghilang kandungan oksigen pada air dengan menggunakan larutan dehidrasin. Air produk dari deaerator disebut sebagai feedwater yang selanjutnya disimpan dalam feedwater storage tank. Penelitian ini tidak membahas semua hal tentang sistem air kondensat. Penelitian difokuskan pada kasus kavitasi yang terjadi pada CEP sehingga analisis hanya dilakukan pada proses alir dari kondensor hingga CEP. Condensate Extraction Pump merupakan sebuah pompa yang memiliki fungsi untuk menyalurkan air hasil kondensasi uap dalam kondensor menuju daerator. Pada PLTU Jateng 2 Adipala CEP memiliki spesifikasi sebagai berikut : Tabel 4.1 Spesifikasi Condensate Extraction Pump di PT Indonesia Power UJP Jateng 2 Adipala Type

Vertical, multi-stage, centrifugal

Model

C720III-4

Quantity

1823 t/h

Pumping Head

325m

Efficiency

84％

Net Positive Suction Head Required at the Centerline of the First-stage Impeller (NPSHr)

5.5mH2O

Guarantee Value of Vibration at the Bearing Seat (Double-amplitude Value)

0.05 mm (under the normal operation conditions)

Rotating Speed

1480r/min

Pump Shaft Power

1922 kW

Manufature

Hunan Xiangdian Changsha Water Pumps Co., Ltd.

4.2

Data Perhitungan Perhitungan yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu perhitungan teoritis

nilai NPSHa yang meliputi parameter – parameter perhitungan seperti tekanan absolut kondensor, temperature air, level air serta perhitungan headloss pada konstruksi perpipaan dari outlet kondensor hingga inlet Condensate Extraction Pump. 4.2.1

Tekanan Absolut Kondensor Nilai tekanan absolut kondensor yang digunakan dalam penelitian ini

diasumsikan sebesar 20 KPa. Nilai tersebut diambil berdasarkan data tekanan pada kondensor selama 8 bulan (Juni 2017 – Februari 2018) dengan nilai rata – rata yaitu – 80 KPa pada pressure gauge atau 20 KPa absolut.

Gambar 4.1 Tekanan Kondensor Bulan Juni 2017 Gambar diatas adalah data nilai tekanan kondensor pada bulan Juni 2017. Data nilai tekanan kondensor selengkapnya dapat dilihat pada lampiran. 4.2.2

Temperature Air Nilai temperature air yang digunakan dalam perhitungan didasarkan

pada data yang telah diambil pada jangka waktu 8 bulan (Juni 2017 – Februari

2018). Didapatkan range temperature air dari 250C hingga 600C. Nilai tersebut diambil karena didapatkan bahwa nilai temperature air dalam kondensor tertinggi yaitu 58,6270C tepatnya pada tanggal 19 Juni 2017 dan nilai temperature air dalam kondensor terendah yaitu 25,2010C pada tanggal 7 November 2017.

Gambar 4.2 Temperature Air Bulan Juni 2017

Gambar 4.3 Temperature Air Bulan November 2017 Data diatas merupakan data temperature air pada bulan Juni 2017 dan bulan November 2017 yang merupakan nilai temperature air tertinggi dan terendah selama jangka waktu tertentu dan dijadikan range untuk parameter temperature air dalam perhitungan NPSHa. Data nilai temperature air pada bulan – bulan lainnya dapat dilihat pada lampiran. 4.2.3

Level Air

Nilai level air yang digunakan dalam perhitungan didasarkan pada data yang telah diambil pada jangka waktu 8 bulan (Juni 2017 – Februari 2018). Didapatkan range level air dari 300 mm hingga 1300 mm. Nilai tersebut diambil karena didapatkan bahwa nilai level air dalam kondensor tertinggi yaitu 1278.513 mm tepatnya pada tanggal 15 Desember 2017 dan nilai temperature air dalam kondensor terendah yaitu 305.277 mm pada tanggal 21 Juni 2017.

Gambar 4.4 Level Air Bulan Juni 2017

Gambar 4.5 Level Air Bulan Desember 2017

Data diatas merupakan data level air pada bulan Juni 2017 dan bulan Desember 2017 yang merupakan nilai temperature air tertinggi dan terendah selama jangka waktu tertentu dan dijadikan range untuk parameter level air dalam perhitungan NPSHa. Data nilai level air pada bulan – bulan lainnya dapat dilihat pada lampiran. 4.2.4

Sistem Perpipaan

1

2

4

6

3

5

Gambar 4.6 Instalasi Perpipaan dari Outlet Kondensor hingga Inlet Pompa

1

Gambar 4.7 Zoom In Instalasi Perpipaan 1

2 3

Gambar 4.8 Zoom In Instalasi Perpipaan 2

4

5

6

Gambar 4.9 Zoom In Instalasi Perpipaan 3 Gambar – gambar diatas merupakan gambaran instalasi perpipaan dari outlet kondensor hingga inlet Condensate Extraction Pump yang menjadi objek perhitungan headloss pada penelitian ini. Adapun data – data pengukuran yang diperoleh sebagai berikut : Tabel 4.2 Spesifikasi Instalasi Perpipaan

Pipa

Panjang (m)

Diameter (m)

Material

Pipa 1

5

0.82

Carbon Steel

Pipa 2

2

0.82

Carbon Steel

Pipa 3

3

0.82

Carbon Steel

Pipa 4

0.5

0.82

Carbon Steel

Pipa 5

1

0.82

Carbon Steel

Pipa 6

3

0.82

Carbon Steel

Tabel 4.3 Variasi Komponen pada Instalasi Perpipaan Komponen

Jumlah

KL

Elbow 900

4

0.3

Pipe Exit

1

1.0

Gate Valve Fully Open

1

0.15

Strainer

1

1.5

Tees

1

0.2

4.3.

Data Tambahan Data tambahan terdiri dari desain model program alarm untuk mencegah

kavitasi pada CEP dan tabel hubungan antara nilai temperature air dengan tekanan jenuhnya yang digunakan dalam model program alarm untuk menentukan nilai tekanan jenuh air pada temperature tertentu dan selanjutnya diolah menjadi hvap untuk perhitungan nilai NPSHa. 4.3.1. Desain model program alarm Model program alarm untuk mencegah kavitasi pada CEP ini dibuat menggunakan aplikasi Visual Basic. Program ini terdiri dari 1 form utama (form 1)

dan 3 form pendukung ( form 2, form 3, dan form 4) serta 2 module yaitu module untuk koneksi ke database dan module untuk simulasi program.

Gambar 4.10 Tampilan Form 1 Form 1 adalah form utama yang berfungsi sebagai muka dalam model program yang dibuat. Form 1 menampilkan data-data parameter (data mentah) untuk perhitungan NPSH secara real time. Selain itu form 1 juga menampilkan grafik hasil perhitungan NPSH (data matang) yang telah diolah pada form-form yang lain. Untuk mendesain form 1 dibutuhkan 4 button (proses, simulasi, alarm, dan off), 8 textbox, 13 label, 1 picture box, 1 group box dan 1 chart.

Gambar 4.11 Tampilan Form 2 Form 2 merupakan salah satu form pendukung yang memiliki fungsi sebagai form perhitungan nilai NPSHa. Data-data yang didapat pada form 2 ini merupakan data-data yang telah masuk pada form 1. Desain form 2 ini dibutuhkan 10 textbox dan 22 label.

Gambar 4.12 Tampilan Form 3 Form 3 merupakan salah satu form pendukung yang memiliki fungsi untuk melakukan perhitungan nilai tekanan jenuh berdasarkan nilai temperature air yang telah masuk pada form 1. Desain form 3 dibutuhkan 1 Data Grid View, 6 Textbox, dan 16 label.

Gambar 4.13 Tampilan Form 4 Form 4 juga merupakan salah satu form pendukung yang memiliki fungsi untuk menghasilkan bunyi alarm apabila hasil perhitungan nilai NPSHa oleh form 2 dibawah NPSHr. Hal tersebut juga dapat dilihat pada grafik yang ada pada form 1. Desain form 4 dibutuhkan 1 Textbox, 1 Label dan 1 Komponen Windows Media Player. 4.3.2. Tabel Jenuh pada Model Program Alarm Tabel ini berisi hubungan antara temperature air dengan nilai bilangan bulat dari 250C hingga 600C berdasarkan range parameter temperature air yang digunakan pada penelitian ini. Berikut beberapa contoh hubungan antara temperature air dan tekanan uap jenuhnya yang digunakan pada model program alarm untuk mencegah terjadinya kavitasi pada CEP. Tabel 4.4 Hubungan Temperature Air dan Tekanan Uap Jenuh pada Model Program Alarm Temperature Air (0C)

Tekanan Uap Jenuh (kPa)

25

3.169

26

3.363

27

3.567

28

3.782

29

4.008

Hubungan antara temperature air dan tekanan uap jenuhnya yang digunakan dalam model program alarm untuk mencegah kavitasi pada CEP selengkapnya dapat dilihat pada lampiran.

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN 5.1

Analisis

5.1.1

Validasi Keakuratan Perhitungan Tekanan Jenuh Validasi ini berupa perbandingan nilai tekanan jenuh yang dihasilkan pada

model program alarm yang menggunakan data pada lampiran dengan nilai tekanan jenuh yang merupakan hubungan dengan temperature airnya pada tabel A-3 buku Fundamentals Engineering of Thermodinamics pada suhu 28,960C, 36,160C, 41,510C, dan 45,810C. Tabel 5.1 Perbandingan nilai tekanan uap jenuh Temperature (0C)

Tekanan uap jenuh

Tekanan uap jenuh

Selisih (kPa)

hasil perhitungan

berdasarkan tabel

program (kPa)

A-3 (kPa)

28,96

3.99896

4

0.00104

36,16

6.0018

6

0.0018

41,51

8.051118

8

0.051118

45,81

10.039634

10

0.039634

Dari perbandingan nilai tekanan uap jenuh diatas didapatkan hasil bahwa selisih perhitungan tekanan uap jenuh oleh program dan berdasarkan tabel A-3 buku Fundamentals Engineering of Thermodinamics tidak terpaut jauh nilainya. 5.1.2

Perhitungan Nilai Headloss pada Instalasi Perpipaan Nilai headloss total pada instalasi perpipaan dari outlet kondensor hingga

inlet Condensate Extraction Pump ditentukan berdasarkan perhitungan dengan persamaan 2.4 yakni bahwa headloss total merupakan hasil penjumlahan dari headloss mayor (persamaan 2.5) dan headloss minor(persamaan 2.10). Headloss mayor sendiri adalah kerugian head yang terjadi akibat efek viskos pipa lurus sedangkan headloss minor adalah kerugian head yang terjadi akibat variasi komponen pada instalasi perpipaan. Perhitungan sebagai berikut : -

Perhitungan Laju Aliran Air pada Line Suction Data yang telah diketahui :

ṁ = 1000 t/h Maka nilai v dapat dihitung dengan persamaan : 𝑣=

ṁ ⍴𝐴

v

= Laju aliran air pada suction line (m/s)

ṁ

= Laju aliran masa air pada suction line (t/h)

⍴

= Masa jenis air (997 kg/m3, asumsi pada suhu 250C)

A

= Luas penampang pipa (m2) 𝑡 1000 ( ) ℎ 𝑣= 𝑘𝑔 997 ( 3 ) . 0,82 (𝑚2 ) 𝑚 𝑘𝑔 277,78 ( 𝑠 ) 𝑣= 𝑘𝑔 997 ( 3 ) . 0,82 (𝑚2 ) 𝑚 𝑣 = 0,435 (𝑚/𝑠)

-

Perhitungan Reynold Number dan menentukan jenis aliran (Persamaan 2.8) 𝑅𝑒 =

⍴𝑣𝐷 µ

Re

= Bilangan Reynold

⍴

= Masa jenis air (997 kg/m3, asumsi pada suhu 250C)

v

= Laju aliran air pada suction line (m/s)

µ

= Viskositas absolut air (8,91 x 10-4 N.s/m2, asumsi pada suhu 250C) 997 ( 𝑅𝑒 =

𝑘𝑔 𝑚 ) . 0,435 ( 𝑠 ) . 0,8(𝑚) 𝑚3 𝑁𝑠 8,91 𝑥 10−4 ( 2 ) 𝑚

𝑅𝑒 = 389702,58 Nilai Re sebesar 389702,58 , maka aliran termasuk aliran turbulen karena Re>4000.

-

Perhitungan nilai faktor gesek (Persamaan 2.7)

𝜀⁄ 1.11 6.9 = −1,8 log[( 𝐷) + ] 3.7 𝑅𝑒 √𝑓 1

Nilai ε untuk material jenis baja karbon diketahui senilai 5 x 10-5 (m). 1.11

5 𝑥 10−5 (𝑚)⁄ 1 0.8 (𝑚) = −1,8 log[( ) 3.7 √𝑓 1 √𝑓

+

6.9 ] 389702,58

= −1,8 log[(1,69 𝑥 10−5 )1.11 + 1,77 𝑥 10−5 ] 1 √𝑓

= −1,8 log[2,27 𝑥 10−5 ]

1 √𝑓

= −1,8 . (−4,6) 1 √𝑓

= 8,35

𝑓 = 0,015

-

Headloss Mayor pada Pipa 1 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 𝑓

𝐿. 𝑣 2 𝐷. 2𝑔

𝑚 5 (𝑚). (0,435 ( 𝑠 ))2 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 0,015 𝑚 0,8 (𝑚).2.9,81( 2 ) 𝑠 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 0,0009 𝑚 -

Headloss Mayor pada Pipa 2 𝐿. 𝑣 2 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 𝑓 𝐷. 2𝑔 𝑚 2 (𝑚). (0,435 ( 𝑠 ))2 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 0,015 𝑚 0,8 (𝑚).2.9,81( 2 ) 𝑠 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 0,0004 𝑚

-

Headloss Mayor pada Pipa 3 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 𝑓

𝐿. 𝑣 2 𝐷. 2𝑔

𝑚 3 (𝑚). (0,435 ( 𝑠 ))2 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 0,015 𝑚 0,8 (𝑚).2.9,81( 2 ) 𝑠 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 0,00054 𝑚 -

Headloss Mayor pada Pipa 4 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 𝑓

𝐿. 𝑣 2 𝐷. 2𝑔

𝑚 0,5 (𝑚). (0,435 ( 𝑠 ))2 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 0,015 𝑚 0,8 (𝑚).2.9,81( 2 ) 𝑠 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 0,00009 𝑚 -

Headloss Mayor pada Pipa 5 𝐿. 𝑣 2 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 𝑓 𝐷. 2𝑔 𝑚 3 (𝑚). (0.435 ( 𝑠 ))2 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 0,015 𝑚 0,8 (𝑚).2.9,81( 2 ) 𝑠 ℎ𝐿 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 0,00054 𝑚 Berdasarkan perhitungan headloss mayor diatas maka didapatkan

didapatkan nilai headloss mayor total sebesar : Headloss Mayor = 0,0009 (m) + 0,0004 (m) + 0,00054 (m) + 0,00009 (m) + 0,00054 (m) = 0.00247 m -

Headloss Minor pada Elbow 900 𝑣2 ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 𝐾𝐿 2𝑔

(0,435(𝑚/𝑠))2 ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 0,3 𝑚 2.9,81( 2 ) 𝑠 ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 0,0029 𝑚 -

Headloss Minor pada Pipe Exit ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 𝐾𝐿 ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 1,0

𝑣2 2𝑔

(0,435(𝑚/𝑠))2 𝑚 2.9,81( 2 ) 𝑠

ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 0,0096 𝑚 -

Headloss Minor pada Gate Valve Fully Open ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 𝐾𝐿 ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 0,15

𝑣2 2𝑔

(0,435(𝑚/𝑠))2 𝑚 2.9,81( 2 ) 𝑠

ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 0,0014 𝑚 -

Headloss Minor pada Strainer 𝑣2 ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 𝐾𝐿 2𝑔 ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 1,5

(0,435(𝑚/𝑠))2 𝑚 2.9,81( 2 ) 𝑠

ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 0,014𝑚 -

Headloss Minor pada Tees

ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 𝐾𝐿

ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 0,2

𝑣2 2𝑔

(0,435(𝑚/𝑠))2 𝑚 2.9,81( 2 ) 𝑠

ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 0,002 𝑚 Berdasarkan perhitungan headloss minor diatas maka didapatkan didapatkan nilai headloss minor total sebesar : Headloss Mayor = 4.0,0029 (m) + 0,0096 (m) + 0,0014 (m) + 0,014 (m) + 0,002 (m) = 0,0386 m ℎ𝐿 = ℎ𝐿𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 + ℎ𝐿𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 ℎ𝐿 = 0,00247 (𝑚) + 0,0386 (𝑚) ℎ𝐿 = 0,04107 𝑚 5.1.3

Perhitungan NPSHa Perhitungan nilai NPSHa pada penelitian ini digunakan persamaan 2.2.

yaitu : NPSHa = Ha + Hs – HL – Hvap

Nilai Ha didapatkan dengan cara memasukkan nilai tekanan vakum kondensor pada persamaan : 𝐻𝑎 =

𝑃𝑎𝑏𝑠 ⍴. 𝑔

Nilai Pabs diasumsikan sebesar -80 kPa atau 21,325 kPa pada tekanan absolut, nilai masa jenis (⍴) diasumsikan sebesar 1000 kg/m3 dan nilai percepatan gravitasi (g) sebesar 9,81 m/s2. Nilai Hs merupakan penjumlahan dari tinggi pipa 5,5 m dengan level air yaitu pada range 300mm – 1300mm. dari range tersebut diambil 5 variasi level air terdiri dari 300 mm, 550 mm, 800 mm, 1050 mm, dan 1300 mm. Hf atau headloss berdasarkan perhitungan diatas yaitu sebesar 1,3214 m. Hvap diperoleh dari persamaan : 𝐻𝑣𝑎𝑝 =

𝑃𝑣𝑎𝑝 ⍴. 𝑔

Sama seperti Ha, nilai ⍴ dan g pada persamaan Hvap juga diasumsikan masing – masing sebesar 1000 kg/m3 dan 9.81 m/s2 serta dari range 250C hingga 600C diambil

sample perhitungan yaitu nilai 250C, 350C, 500C terakhir 600C. Sehingga dilakukan perhitungan sebagai berikut : -

Perhitungan NPSHa pada level air 300 mm dan temperature air 250C 𝑁𝑃𝑆𝐻𝑎 = ha + hs – hL – hvap ℎ𝑎 =

ℎ𝑎 =

𝑃𝑎𝑏𝑠 ⍴. 𝑔 21,325 (𝑘𝑃𝑎) 1000 (𝑘𝑔/𝑚3 ).9,81(𝑚/𝑠2 )

𝑁 21325 ( 2 ) 𝑚 ℎ𝑎 = 1000 (𝑘𝑔/𝑚3 ).9,81(𝑚/𝑠2 )

ℎ𝑎 = 2,17 𝑚 ℎ𝑠 = 𝑙𝑒𝑣𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟 + 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑝𝑖𝑝𝑎 ℎ𝑠 = 300 (𝑚𝑚) + 5 (𝑚) ℎ𝑠 = 5,3 𝑚 ℎ𝑣𝑎𝑝 =

ℎ𝑣𝑎𝑝 =

𝑃𝑣𝑎𝑝 ⍴. 𝑔 3,169 (𝑘𝑃𝑎, tabel 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑒𝑟𝑡𝑖𝑒𝑠 𝑜𝑓 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑡𝑒𝑑 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 suhu 250 𝐶) 1000 (𝑘𝑔/𝑚3 ).9,81(𝑚/𝑠2 )

𝑁 3169 ( 2 ) 𝑚 ℎ𝑣𝑎𝑝 = 1000 (𝑘𝑔/𝑚3 ).9,81(𝑚/𝑠2 )

ℎ𝑣𝑎𝑝 = 0,32 𝑚 ℎ𝐿 = 0,04107 𝑚 Maka, nilai NPSHa pada level air 300 mm dan temperature air 250C adalah 𝑁𝑃𝑆𝐻𝑎 = 2,17 m + 5,3 m – 0,04107 m – 0,32 𝑚

𝑁𝑃𝑆𝐻𝑎 = 7,10893 m Tabel 5.2 Data Hasil Perhitungan NPSHa No

Tekanan

Level Air

Kondensor

Temperature

Headloss

Air

NPSHa (m)

1

-80 kPa

300 mm

250C

0,04107 𝑚

7.10893

2

-80 kPa

300 mm

350C

0,04107 𝑚

6.86066

3

-80 kPa

300 mm

500C

0,04107 𝑚

6.17474

4

-80 kPa

300 mm

600C

0,04107 𝑚

5.400256

5

-80 kPa

550 mm

250C

0,04107 𝑚

7.361583

6

-80 kPa

550 mm

350C

0,04107 𝑚

7.110664

7

-80 kPa

550 mm

500C

0,04107 𝑚

6.42474

8

-80 kPa

550 mm

600C

0,04107 𝑚

5.650256

9

-80 kPa

800 mm

250C

0,04107 𝑚

7.611583

10

-80 kPa

800 mm

350C

0,04107 𝑚

7.36066

11

-80 kPa

800 mm

500C

0,04107 𝑚

6.67474

12

-80 kPa

800 mm

600C

0,04107 𝑚

5.90025

13

-80 kPa

1050 mm

250C

0,04107 𝑚

7.86158

14

-80 kPa

1050 mm

350C

0,04107 𝑚

7.61066

15

-80 kPa

1050 mm

500C

0,04107 𝑚

6.924746

16

-80 kPa

1050 mm

600C

0,04107 𝑚

6.150256

17

-80 kPa

1300 mm

250C

0,04107 𝑚

8.111583

18

-80 kPa

1300 mm

350C

0,04107 𝑚

7.86066

19

-80 kPa

1300 mm

500C

0,04107 𝑚

7.17474

20

-80 kPa

1300 mm

600C

0,04107 𝑚

6.40025