Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012
ISSN 0852-2979
PENGOPERASIAN COOLING WATER SYSTEM UNTUK PENURUNAN TEMPERATUR MEDIA PENDINGIN EVAPORATOR Ahmad Nurjana Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ABSTRAK PENGOPERASIAN COOLING WATER SYTEM UNTUK PENURUNAN TEMPERATUR MEDIA PENDINGIN EVAPORATOR. Pengoperasian cooling water telah dilaksanakan oleh subbidang Operasi Sistem Penyedia Media dan Energi (OSPME) pada tahun 2012. Pada proses evaporasi, sistem cooling water digunakan sebagai alat penunjang evaporator yang berfungsi untuk mendinginkan dan mengembunkan uap dari evaporator. Air yang keluar dari evaporator sebagai pendingin primer diturunkan temperaturnya oleh sistem pendingin sekunder menggunakan plate heat exchanger dan cooling tower. Kemampuan sistem cooling water dalam sistem pendingin sekunder dapat menurunkan temperatur pendingin primer dari 42oC menjadi 29ºC, sehingga dapat digunakan sebagai media pendingin evaporasi. Kata kunci : air pendingin, media pendingin, pendingin evaporator ABSTRACT OPERATION OF COOLING WATER SYSTEM TO REDUCE THE TEMPERATURE OF EVAPORATOR COOLANT. Operation of the cooling water system has been carried out by subdivision of Operation of Media and Energy Supply System in the year 2012. In evaporation, cooling water system is used as a supporting facility that serves to cool and condense the vapor from the evaporator. Water discharged from the evaporator as primary coolant is reduced its temperature by a secondary cooling system using a plate heat exchanger (PHE) and cooling tower. The cooling water system in the secondary cooling system can reduce the temperature of primary coolant from 42ºC to 29ºC, so it can be used as evaporator coolant. Keywords : cooling water, cooling media, evaporator, coolant.
PENDAHULUAN Cooling Water System digunakan sebagai alat penunjang Evaporator yang berfungsi untuk mendinginkan dan mengembunkan uap dari Evaporator. Sistim pada Cooling water ini merupakan sistim terbuka yang mensirkulasikan air dengan pompa Pompa primer 62101A dan Pompa primer 62101B untuk kemudian didinginkan oleh Cooling Tower E 62101A dan E 62101B.[1] Kebutuhan air pendingin kondensor Evaporator adalah 50 m3/jam dengan tekanan 7,5 kg/cm2, suhu 29 ºC dan pH 4 ~ 9. Kandungan Khlor dalam air harus lebih kecil dari 100 mg/liter dan kandungan padatan tidak boleh lebih dari 5 mg/liter.[2] Sistem Cooling Water ini di operasikan hanya berdasarkan permintaan bidang pengolahan limbah pada saat pengolahan limbah radioaktif cair.[3] dan operasi pemanasan alat sesuai jadwal pemanasan. Operasi Sistem Cooling water dapat dilihat pada gambar 1.
761
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012
ISSN 0852-2979
Gambar 1. Diagram Alir Cooling Water System[3] Sistem air pendingin dilengkapi dengan beberapa peralatan penunjang sebagai berikut : − 2 Unit Cooling Tower (E 62101A dan E 62101B) yang dioperasikan bergantian secara manual. − 1 Unit Expansion Tank. − 1 Unit Air Separator. − 4 Unit Circulating Pump A dan B yang dioperasikan bergantian secara otomatis. − 1 Unit Heat Exchanger − Chemical Feeder System. − pH meter dan Chloride Control. − Make Up Water System − Make Up water Cooling Tower System. − Make Up water Cooling Water System. − Bleed Off System. Sebelum dilakukan pengoperasian, pada sistem Cooling Water dilakukan pemeriksaan, antara lain : a. Pemeriksaan instalasi seluruh sistem air pendingin, pemeriksaan karakteristik air pendingin, pemeriksaan kedudukan valve pada saat akan dioperasikan atau pada saat beroperasi normal. b. Pemeriksaan peralatan utama: − Cooling Tower (A dan B). − Evaporasi (R 62101). − Heat Exchanger ( E 62102). − Peralatan kontrol (Indicator dan Switch) .
762
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012
ISSN 0852-2979
c. Pemeriksaan kesiapan sistem penunjang: 1. Make up Water, Cooling Water dan Water Cooling Tower serta air dari Puspiptek. 2. Menghidupkan power utama di dalam gedung MES dengan mengatur handle ke posisi “ON” pada panel. TATA KERJA [4] Mengoperasikan Cooling Tower System 1. Cooling Tower A/B dihidupkan dengan menekan tombol start pada panel lokal atau melalui panel utama. 2. Circulation pump A/B dihidupkan dengan memutar saklar “Start” di posisi ON pada panel utama (sesuai dengan pilihan pompa yang dikehendaki). 3. Motor Stirer M 6213 dan pompa injeksi P 6213 dihidupkan sebagai penambah NaOHCO3 dan khlorida dengan menekan tombol start di panel lokal. Mematikan Cooling Tower System Motor stirer dan pompa injeksi penambah khlorida dan NaOHCO3 dimatikan dengan menekan tombol stop di panel local. Circulation pump dimatikan dengan menurunkan saklar ke posisi ‘OFF” pada panel utama. Cooling Tower dimatikan dengan menekan 6 (enam) tombol stop pada panel local. Kegiatan operasi Cooling water pada tahun 2012, ditunjukkan pada Tabel 1. Diagram alir Cooling Water System ditunjukkan pada Gambar 1. Tabel 1. Kegiatan Operasi Cooling Water System pada Tahun 2012 [5] BULAN KEGIATAN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Persiapan Operasi Operasi Alat Perawatan Alat Pemanasan Alat Evaluasi Pembuatan Laporan Keterangan
12
: = 5 jam
HASIL DAN PEMBAHASAN Sistem Cooling Water merupakan suatu sistem pendingin tipe terbuka yang terdiri dari 2 buah Cooling Tower, 2 buah Pompa distribusi dan 1 buah alat penukar panas (Heat Exchanger) yang kesemuanya secara sinergi berfungsi untuk mendinginkan media pendingin primer sebagai media utama pendingin Evaporator pada proses pengolahan limbah radioaktif cair. Berdasarkan data operasi sistem pendingin primer dan sekunder yang di catat setiap 1 jam ditunjukan bahwa peningkatan temperatur saat masuk ke dalam sistem inlet dan 763
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012
ISSN 0852-2979
saat keluar dari sistem atau outlet tidak ada perubahan yang melebihi standar yang di ijinkan yaitu T in untuk pendingin sekunder 250C dan T out 350C, pada tekanan air 4,5 – 6,5 Kg/Cm2, adapun stándar yang diijinkan untuk sistem pendingin primer adalah T in 420C dan T out 320C serta tekanan airnya 2,5 – 3,5 Kg/Cm2. Hasil pencatatan data teknis operasi sistem pendingin primer maupun sekunder secara lengkap dapat dilihat pada tabel 2. Untuk perubahan temperatur air pendingin sekunder secara bertahap dengan perbedaan waktu 1 jam mengalami sedikit perubahan yang dapat dilihat pada gambar 2, adapun perubahan temperatur untuk air pendingin primer terhadap perbedaan waktu dapat dilihat pada gambar 3, sedangkan gambar 4 dan 5 menunjukkan adanya perubahan tekanan air saat kedua sistem pendingin tersebut beroperasi berdasarkan perbedaan waktu. Demikian juga gambaran kemampuan sistem pendingin sekunder dalam menurunkan temperatur air (∆T) pada air pendingin primer mencapai 8 – 100C dapat dilihat pada gambar 6 . Tabel 2. Temperatur Air Masuk dan Keluar pada Pendingin Primer dan Sekunder. No .
Jam ke
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
1 2 3 4 5 6 7 8
0
T-in 25 25 25 25 25 25 24 24
Pendingin Sekunder C T-out 0C Press Kg/cm2 35 2,5 35 2,5 35 2,5 35 2,5 35 2,5 35 3,5 34 2,5 34 3,5
Pendingin Primer T-in C T-out 0C PressKg/cm2 42 32 2,5 42 32 2,5 42 32 2,8 42 32 2,5 42 32 2,5 42 32 2,5 42 32 2,5 42 32 3,2 0
Temperature ( C )
Pendingin Sekunder 40 35 30 25 20 15 10 5
T in T out
0 1
2
3
4
5
6
7
8
Waktu ( jam )
Gambar 2. Grafik Hubungan Temperatur Pendingin Sekunder Terhadap Waktu
764
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012
ISSN 0852-2979
Temperature ( C)
Pendingin Primer 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
T in T out
1
2
3
4
5
6
7
8
Waktu ( jam )
Gambar 3. Grafik Hubungan Temperatur Pendingin Primer Terhadap Waktu Tekanan pendingin sekunder Te kanan (Kg/cm)
5 4 3 2 1 1
2
3
4
5
6
7
8
Waktu (jam)
Gambar 4. Grafik Hubungan Tekanan Pendingin Sekunder Terhadap Waktu
Tekanan pendingin primer Tekanan (Kg/cm)
5 4 3 2 1 1
2
3
4 5 6 7 Waktu (jam) Gambar 5. Grafik Hubungan Tekanan Pendingin Primer Terhadap Waktu
765
8
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2012
ISSN 0852-2979
Untuk memperoleh temperatur operasi yang dikehendaki proses evaporasi batas T in yang baik yaitu < 250C, maka air pendingin yang keluar dari pendingin sekunder harus didinginkan lagi dengan menggunakan Heat Exchanger chiller karena kemampuan menurunkan temperatur pada pendingin sekunder hanya maks 10 oC.
Gambar 6. Ilustrasi Perpindahan Panas pada Cooling Water System KESIMPULAN Dari Pengoperasian Cooling Water System dapat disimpulkan, Bahwa tekanan dan temperatur suhu air pendingin saat beroperasi selalu stabil sesuai dengan spesifikasi teknis yang ditentukan. Pada pendingin sekunder air masuk pada suhu 250C dan setelah mengambil panas keluar dengan suhu 350C. Tekanan air yang masuk pendingin sekunder 2,5 kg/cm2 dan keluar dengan tekanan yang sama. Sedangkan pada pendingin primer air masuk pada suhu 420 C dan keluar dengan suhu 290 C. Tekanan air yang masuk pendingin primer 2,5 kg/cm2 dan keluar dengan tekanan yang sama. Volume air pada pendingin primer dan sekunder harus selalu dipantau karena bila air berkurang akibat penguapan maka proses pendinginan akan terhambat. Oleh karena itu bila air berkurang maka operator harus menambahkan air dengan membuka valve make up wáter. Bila temperatur air pendingin primer mengalami peningkatan secara mendadak , hal ini disebabkan volume air pendingin sekunder banyak berkurang karena terjadinya penguapan, oleh karena itu harus dilakukan penambahan air pendingin sekunder dengan membuka valve make up water secukupnya. DAFTAR PUSTAKA [1]. ANONIM,” Cooling Water” LBC”, BTDD - P2PLR, Serpong Tahun 2004 [2]. ANONIM,” Juklak dan Protap Sistem Cooling Tower, PTLR, Serpong, Tahun2008. [3]. P & ID, SISTEM PENDINGIN SEKUNDER [4]. INSTRUKSI KERJA PENGOPERASIAN COOLING WATER SISTEM, PTLR-BATAN, Serpong,2010 [5]. AHMAD NURJANA, log book laporan harian operasi Cooling Tower, 2012
766
