Teori Dasar Kondensor

Kondensor merupakan alat penukar kalor (Heat Exchanger) yang berfungsi mengkondensasikan  uap bekas dari turbin menjadi titik-titik air (air kondensat) dan air yang terkondensasi menjadi air ditampung pada Hotwell. Selanjutnya air tersebut disirkulasikan kembali keboiler untuk diproses kembali menjadi uap .

Proses pada kondensor yang terjadi  adalah proses perpindahan panas. Panas dari uap bekas diteruskan ke massa Fluida pendingin melalui media pemisah yaitu permukaan perpindahan panas yang dibuat dengan pipa-pipa dengan ketebalan yang tipis dalam jumlah banyak untuk mencapai effektifitas transmisi sesuai persamaan :

Dimana :

Q = Jumlah panas yang harus dibuang ke kondensor (kJ/kg)

U  = Koefisien perpindahan panas universal (kkal/jam)

A  = Luas permukaan perpindahan panas (m²)

T = Temperatur uap masuk Kondensor (⁰C)

t_i = Temperatur Air pendingin masuk Kondensor (⁰C)

t_o = Temperatur air pendingin keluar Kondensor (⁰C)

 Masalah yang umum dan sering terjadi pada kondensor adalah Fouling, Fouling memperbesar hambatan yang berarti menurunkan transmitasi. Bila transmitasi (U) turun, maka beda temperatur antara uap dan air pendingin naik untuk sejumlah panas (Q) yang harus dipindahkan, kenaikan suhu pada permukaan Kondensor akan berefek kenaikan tekanan dalam Kondensor sebagai konsekwensinya.

Fouling disebabkan oleh lumpur atau binatang laut seperti tritip atau karang hijau akan mempertinggi resistansi sehingga akan menurunkan kecepatan Transmitasi (U) yang menghambat perpindahan panas dari Last Stage Steam Turbine ke air pendingin, karena itu harus dihambat laju fouling terhadap pipa kondensor yang dapat menurunkan performance kondensor.

Pada PLTU Priok jenis kondensor yang digunakan adalah berupa shell and tube , dimana air laut mengalir didalam tube untuk mendinginkan uap bekas yang berasal dari turbin, pada proses kondensasi ini mengakibatkan sisi uap kondensor (termasuk hotwell) berada dalam kondisi vakum . Bila air pendingin berkurang maka vakum akan turun dan pada kondisi ekstrim dapat mengakibatkan dearating dan bila vakum terus turun akan mengakibatkan unit trip , karena itu air pendingin utama merupakan unsur yang vital pada sebuah PLTU.

Condensor dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu :

1.  Condensor kontak langsung (Direct Contact Condensor/Jet Condensor).

Prinsipnya mencampur uap dan air pendingin yang di sprey kan dalam satu tabung sehingga terbentuk air kondensate dan biasanya campuran air yang terbentuk diinjeksikan lagi keperut bumi untuk menjaga kelestarian alam. Condensor jenis ini banyak digunakan pada PLTP.

2.  Condensor Permukaan (Surface Condensor).

Prinsipnya air pendingin dan uap yang didinginkan tidak dicampur , terpisah air pendingin didalam pipa-pipa (tubes) pendingin sedangkan uap yang terkondensasi didalam cangkang (shell). Pada Condensor Permukaan air pendingin yang tersedia dalam jumlah besar dan diharapkan air yang masuk kedalam kondensor air yang bersih .

Menurut arah alirannya ada beberapa type Condensor :

-       Single Flow (aliran tunggal) satu arah

-       Double Flow (aliran ganda) dua/tiga arah

Jenis Kondensor Permukaan (Surface Condensor) banyak digunakan di PLTU termasuk PLTU Priok.

 .   Fungsi Utama Kondensor

·   Merubah uap bekas dari turbin menjadi air embun.

·   Dengan vakum kondensor yang bagus, maka efisiensi turbin bagus.

·   Menampung dan mengontrol air kondensat.

·   Mengeluarkan udara atau gas yang tidak terkondensasi.

 Bagian Utama Kondensor

Kondensor secara umum terdiri dari shell,  water box,  tube plat, tube support,  hotwell dan sebagainya (lihat gambar 2.10. halaman 20).

1.  Selongsong (shell)

Pipanya di roll pada pemegang pipa pada ujung-ujungnya.Untuk memungkinkan pemuaian antara pipa air masuk dan selongsong, maka fleksibel diafragma dipasang pada sisi masuk dan keluar dari selongsong. Diafragma ini berfungsi sebagai flange yang menghubungkan selongsong, plat pemegang pipa dan water box. Expantion join terbuat dari stainless steel yang terletak pada leher kondensor untuk memungkinkan diferensial expantion.

2.  Ruang air (water box)

Ruang-ruang air pada sisi masuk dan keluar terbuat dari baja karbon dan masing-masing mempunyai lobang lalu orang. Dengan menggunakan air yang terpisah, maka pencucian setengah kondensor dapat diakukan pada beban rendah.

3.  Pipa dan pemegang pipa (tube plats dan tubes)

Pemegang pipa terbuat dari naval brass dan pipa nya dari aluminium brass.Pipanya di roll ke pemegang pipa dan ditunjang dengan 6 buah penunjang pipa. Diafragma baja yang fleksibel memungkinkan diferensial expantion (pemuaian antara pipa aluminium brass dengan selongsong baja carbon). Pemasangan pemegang pipa pada selongsong dengan baut pengunci. Susunannya sedemikian rupa sehingga memungkinkan melepaskan water box tanpa mengganggu join dari selongsong dan pemegang pipa. Perapat dari asbestos yang telah di celupkan (impregnated) pada compound dari red lead, white lead dan linseed oil digunakan pada join di atas. Perapat karet digunakan antara pemegang pipa dan ruang air.Kegunaan diafragma selongsong baja yang fleksibel selain untuk menghilangkan pemuaian juga digunakan sebagai penunjang (support) pemegang pipa dan ruang air.

4.  Ruang kondensat (hotwell)

Ruang kondensat dilaskan pada sisi selongsong yang menampung semua kondensat dan dilengkapi dengan gelas penduga dan lubang lalu orang.

Alat Bantu Kondensor

Pada kondensor diperlukan alat-alat pendukung untuk pengoperasiannya , agar kerja kondensor bisa maksimal dan menaikkan efesiensi siklus PLTU. Adapun alat-alat pendukung tersebut adalah :

1.  Starting Air Ejektor , digunakan untuk menyedot dan membuang udara dari sistem air pendingin utama agar air pendingin dapat mengisi seluruh permukaan kondensor sehingga proses pendinginan efektif. Saluran pembungan udara sisi air pendingin terletak pada bagian atas water box sisi inlet dan sisi outlet condensor.

2.  Main Air Ejektor , digunakan setelah Starting Air Ejektor beroperasi . Main Air Ejektor berfungsi membuat vacum pada sisi uap , sampai vacum kondensor normal sekitar 650 mmHg.

3.  Ball Cleaning System (Tapproge Ball System) , berfungsi untuk membersihkan pipa-pipa (tubes) pendingin kondensor dari kotoran seperti lumpur dan kotoran halus dengan cara menginjeksikan bola karet (Tapproge Ball) kedalam pipa-pipa pendingin kondensor secara terus menerus proses ini dilakukan oleh pompa sirkulasi (Circulation Pump) dengan cara memompakan bola tapproge pada sisi masuk air pendingin dan mengambil kembali bola pada sisi keluar air pendingin untuk selanjutnya disirkulasikan kembali pada kondensor.  

http://anggara14s.blogspot.com/2012/03/kondensor.html