Valve-Laksita Aji Safitri

LAKSITA AJI SAFITRI.S1 Teknik Mesin-Ekstensi 2019.Universitas Indonesia

ASSALAMU'ALAIKUM WR.WB

BIODATA DIRI

Nama  : LAKSITA AJI SAFITRI

NPM  : 1906435523

Agama  : Islam

Pendidikan Terakhir: Diploma III

Program studi  : S1-Teknik Mesin

Pertemuan 1 Sistem Fluida (Kamis,12 November 2020)

1.1 Valve

Katup/Valve merupakan suatu alat yang berfungsi untuk membuka/menutup aliran,menghinndari blackflow, mengontrol laju aliran, arah aliran dan tekanan dari suatu materialproduksi. Dalam DIN 24300,Mengikuti rekomendasi CETOP (Comite Europeen des Transmissions Oleohydrauliques et Pneumatiques) dan ISO/R 1219-1970 Katup dibagi menjadi 4 kelompok menurut fungsinya, yaitu:

1. Katup Pengrah (Directional Valve/Way Valve)

2. Katup non balik (non-return Valve)

3. Katup kontrol (Control Valve)

4. Katup penutup (Shutt-off Valve)

Katup kontrol adalah alat yang digunakan untuk memodifikasi airan fluida atau laju tekanan pada sebuah sistem proses dengan menggunakan daya untuk operasinya.katup ini digunkan oleh industri dalam banyak aplikasi/ suatu proses.pada suatu loop proses, hanya variabel tekanan yang dikontrol, sedangkan variabel tersebut akan berubah-ubah karena perubahan aliran pada sistem atau karena lapisan pipa dan permukaan dinding peralatan. Variasi variabel ini tidak diinginkan dan harus dikompensasi dengan menggunakan katup kontrol.Proses pengontrolan variable tekanan tersebut oleh katup kontrol akan menimbulkan pressure drop. Pressure drop merupakan penurunan tekanan yang terjadi pada suatu aliran fluida.

sesuai dengan proses bukaan dan penutupan katup kontrol,jenis katup kontrol yang ada dalam sistem instrumentasi adalah

1. Sliding stem =dikenal karena gerakan (buka-tutup) steam secara linier. Contoh: Control Valve jenis globe

2. Rotary = dikenal karena gerakan (buka-tutup)steam memuntir 90 derajat.Contoh: Control valve jenis ball dan butterfly

dibantu dengan menggunakan aplikasi CFD-SOF akan tampak secara visual keadaan aliran yang terjadi pada salah satu valve, yang mana pada aplikasi ini kita dapat menghitung pula pressure drop dari bagian Valve Inlet hingga Outet. dengan menghitung Pstatik,Pdinamik,Magnitude U,Ptotal pada bagian inlet dan outlet dan mencari selisihnya, maka kita akan menemukan Pressure drop pada aliran yang melewati bagian input - output.

1.2 CFD-SOF

Untuk tatacara pengaplikasiannya akan dijelaskan pada penjelasan dibawah ini:

1. Buka Apps CFD-SOF ,kemudian import geometri yang dipilih klik Autosize dimension untuk melihat boundary geometrinya dan tentukan boundary name pada box mesh

   dimension, 
  
  X- = Inlet, X+ = Outlet, Y+ = Wall 

2. Tentukan mesh location pada Generate mesh dengan x=0,03 ; y= 0,02 ; z= 0,03 klik generate mesh dan check mesh

3. klik simulation model dengan mengganti Turbulance (RANS) dan pada turbulance model pilih STTK-w dan atur boundary properties di boundary condition

  inlet = Velocity Inlet dengan kecepatan 1 m/s ; outlet = outflow ; wall = wall

4. lakukan run solver pada number literation 3000 dan run time 3000

5.Menghasilkan Residual Monitor

6. klik paraview dan apply file yang digunakan sebelumnya

7. hitung Pstatik,Pdinamik,Magnitude U,Ptotal pada inlet dan outlet flow, yaitu menggunakan rumus:

  - Pstatik = P * 1,225

  - MagU= sqrt(U_x^2+U_y^2+U_z^2)

  - Pdinamik = 0,5*1,225*MagU^2

  - Ptot = Pstatic+Pdinamik

8.klik Ptot dan lakukan ekstrak blok inlet dan outlet dengan cara klik Filters-Alphabetical-Ekstrak Blok

9.Lakukan integrasi variabel inlet dengan klik Filters-Alphabetical-integrasi variabel untuk melihat nilai dari Pstatik,Pdinamik,Magnitude U,Ptotal yang terhitung

10.Lakukan integrasi variabel Outlet dengan klik Filters-Alphabetical-integrasi variabel untuk melihat nilai dari Pstatik,Pdinamik,Magnitude U,Ptotal yang terhitung

Dari nilai tersebut ditentukan diperoleh nilai Ptotal inlet dan Ptotal Outlet, sehingga Pressure drop yang dihasilkan oleh aliran pada valve adalah

delta P = Ptot Inlet - Ptot Outlet

delta P = 0,000807999 - 0,0001551816

delta P = 0,000652813

Grafik Pressure drop

Grafik MagU

Note:

link pembelajaran

https://www.youtube.com/watch?v=RANhtK5u5W0 dengan file https://drive.google.com/file/d/1Av131b__mmSZEavW_WjNPOj0pUiF44kt/view

https://www.youtube.com/watch?v=qpumUG0veRs

https://www.youtube.com/watch?v=54OqQL1BIY0

Pertemuan 2 Sistem Fluida (Kamis,19 November 2020)

Sistem fluida merupakan sistem yang terdiri dari beberapa komponen yang bekerjasama untuk mengerjakan satu tujuan tertentu misalnya untuk mengalirkan fluida maupun memindahkan fluida dari suatu tempat ketempat lainnya atau dapat dikatakan bahwa sistem fluida merupakan sistem yang berhubungan dengan fluida yaitu dengan menghasilkan kecepatan fluida maupun dr fluida menghasilkan energi. Dalam mempelajari penerapan dari sistem fluida, kita dapat mempelajarinya melalui beberapa cara, yaitu:

- Eksperimen : dimana nilai yang hasilkan berasal dari beberapa percobaan sehingga menghasilkan nilai yang real

- Teori (Eksak) : dimana persoalan diselesaikan secara eksak /perhitungan dengan berbagai rumus

- CFD-SOF : dengan mensimulasikan beberapa fenomena yang terjadi pada sistem tersebut, dimana cara ini dpat digunakan jika cara eksak tidak dimungkinkan, lebih murah dijaankan dari pada eksperimen namun tidak nyata (hanya bergambar simulasi)

dengan ketiga cara tersebut kita dapat lebih memahami dan mengerti tentang fluida. yang mana ada beberapa kekurangan pada 1 metode dan bisa dibantu dengan metode yang lain, salah satunya dengan menggunakan CFD-sof maupun openmodelica, yang mana dalam aplikasi ini tidak hanya mempelajari tentang fluida saja.

Tugas mempelajari sistem fluida di OpenModelica

1. sistem fluida menggunakan 2 tank dan 1 pipe

pada sistem ini fluida mengalir melalui tank1 ke tank 2 dengan menggunakan pipe, dimana rangkaiannya seperti pada gambar dibawah ini:

dari sistem yang ada di gambar diatas, kita dapat membuat koding seperti gambar dibawah ini:

2. sistem fluida menggunakan 2 tank dan 2 pipe

pada sistem ini fluida mengalir dari Tank 1 ke Tank 2 melalui 2 pipe yang berbeda arahnya

dari sistem yang ada di gambar diatas, kita dapat membuat koding seperti gambar dibawah ini:

https://drive.google.com/drive/u/0/folders/1pXJGEt3Vlq6JkW7RxVKgBeVe-WmAImmv

Pertemuan 3 Sistem Fluida (Kamis,26 November 2020)

Model sistem fluida merupakan sebuah sistem yang disederhanakan untuk mempresentasikan kodisi aktualnya, dalam hal ini dipergunakan untuk mempermudah sistem yang kompleks dan belum tentu linier menjadilebih sederhana pada permaalahan sistem fluida. Pemodelan yang akan kita lakukan merupakan bentuk usaha untuk mempelajari sebuah sistem aktual melalui sebuah sistem yang di simplifikasi / sistem yang disederhanakan untuk mempresentasikan/membuat replika dari aktualnya,model sistem fluida ini dibuat karena sulitnya mempelajari aktual dari fenomena yang akan terjadi misal dengan object skala yang besar dan pemodelan ini tidak memerlukan biaya yang besar.Pemodelan ini dibagi menajdi beberapa hal, seperti:

- Model Fisik : permodelan yang digunakan dalam skala kecil

- Model Komputasi : permodelan ini dapat digunakan untuk system yang kompleks dengan diimbangi dengan ilmu dasar untuk menunjang pemahaman pada model yang dikomputasikan.sehingga kita dapat mengukur jug letak erroe yang di hasilkan dari model komputasi yang dijalankan.

dalam permodelan ini kita menggunakan pendekatan hukum fisika dasar atau law driven model seperti bernouly,continuitas dll. ada juga yang menggunakan artificial intelligent dengan menggunakna data-data yang dikumpulkan dari hasil eksperimen untuk menentukan nilai yang riil/aktual.

dalam pertemuan kali ini, kami membahsa tentang beberapa example yang ada di open modelica, diantaranya two tank, emty tank dan simple cooling. Pembelajaran ini seperti pada gambar dibawah ini:

1. Two tank : dalam simulasi ini terdapat 2 tank yang sejajar dengan ukuran yang sama namun volume yang berbeda.diantara kedua tank tersebut dihubungan dengan pipe horisontal. pada percobaan berikut kita akan mengetahui apakah ketinggian air pada kedua tank dalam waktu 1,5 detik akan setara? , maka disini kami menyimulasikan kerja dari two tank tersebut.

Permodelan two tank

Koding yang digunakan

hasil simulasi

2. Emty tank : dalam simulasi ini terdapat 2 tank yang yang dhubungkan dengan pipe vertikal dengan ketinggian antar tank berbeda sejauh 1m. pada simulais ini kami menghitung lama watu yang dibutuhkan untuk membuat air dalam tank1 habis atau tank2 terisi penuh

Permodelan emty tank

Koding yang digunakan

hasil simulasi

3. Simple Cooling: dalam simulasi ini terdapat sistem cooling sederhana dengan proses konveksi , dengan rangkaian seperti gambar berikut:

Permodelan emty tank

Koding yang digunakan

PR 3 Sistem Fluida

A. HEATING SYSTEM

1. Deskripsi

Pada pemodelan Heating System ini, terapat beberapa komponen seperti Tank, Pump, burner,pipe,valve dan radiator hingga beberapa sensor seperti temperature dan flow meter Pada system kerjanya yaitu: fluida pada tank di dorong oleh pompa dari tanki dengan pengukuran flow menggunakan flowmeter menuju heater dan diukur temperaturnya, lau fluida dialirkan melakui pipe menuju Gate Valve untuk untuk mengatur besarnya debit fluida menuju radiator. Adapun spesifikasi komponen akan dijelaskan pada gambar dibawah ini:

Tank ‘’’

a.Ketinggian Tank (height)= 2 m.

b.Luas crossArea = 0.01 m^2.

c.Tinggi awal air ( level_start) = 1 m.

d.Terhubung ke pump 1 (port_b)

e.Diameter ports = Diameter = 0.01 m.

f.nPorts = 1

Pompa

a.Port a start = 110000 Pa

b.Port b start = 130000 Pa

c.Port a nominal = 110000 Pa

d.Port b nominal = 110000 Pa

e.Mass flow rate start = 0.01 m^3/s

f.Mass flow rate nomina = 0.01 m^3/s.

g.Sensor m_flow, alat ukur mass flow rate yang terdiri dari input dan output Heater.

h.Panjang Pipa = 2m.

i.Diameter pipa = 0.01 m.

j.Tekanan awal = 130000 Pa.

Burner

a.Kalor = 1600 Watt

b.Reference Temperature = 70

c.Alpha = -0.5 1/K

Pipa

a.Panjang pipa (length) 10 m

b.Tekanan awal = 130000 Pa

Valve

a.Pressure drop = 10000 Pa

b.Mass flow rate = 0.01 kg/s

Radiator

a.Panjang pipa = 10 m

b.Diameter pipa = 0.01 m

c.Tekanan awal = 110000 Pa

d.Temperatur Awal = 50 C

2. Prosedur analisis pemodelan

Dalam melakukan permodelan analisa Heating System di openmodelika, kita dapat dilakukan dengan langkah-langkah berikut:

a.Membuka aplikasi openmodelica

b.Membuka library openmodelica dengan memilih file Heating System yang dapat ditemukan memalui cara berikut: (Modelica - >Fluid ->Example -> Heating System)

c.Cek gambar permodelan yang akan di analisis, jika sesuai maka check kodingan dengan mengklik symbol checklist berwarna hijau.

d.Jika semua variable sudah sesuai, maka lakukan simulasi dengan meng klik symbol (->) berwarna hijau dan tunggu beberapa saat untuk mengatahui hasil simulasinya.

e.Untuk melihat hasil simulasi maka, klik ploting yang terdapat di pojok kanan bawah sebelah model sehingga kita dapat melihat hasil simulasi dan dapat di replesentasikan dalam bentuk grafik dengan mencentang variable yang ingin dibandingkan.

f.Jika ingin mensimulasikan pada interval waktu tertentu maka, kit abs klik symbol S pada bagian model dan mengubah stop time sesuai dengan interval waktu yang kita butuhkan

3. Analisa dan Interpretasi Hasil Pemodelan

4. Hukum Fisika

Hukum fisika yang dapat diterapkan pada pemodelan ini adalah Hukum Kekekalan Energi

5. Hasil simulasi parameter untuk mendukung kesimpulan yang diperoleh

B. THREE TANKS

1. Deskripsi

Pada model system fluida diatas menunjukkan adanya 3 buah tanki yang berisi fulida(air), disetiap tanki memiliki volume air yang berbeda, yaitu pada tanki pertama berisi air dengan volume 8 m^3,serta tangki kedua dan ketiga terisi air dengan volume 3 m^3 . Adapun Parameter yang digunakan pada system 3 tanki (Tanki dan pipe). Yaitu:

Pada Tangki 1

a.Tinggian Tangki (height) = 12 m

b.Cross Area = 1 m^2

c.Terhubung ke pipe1 (port_b)

d.Diameter ports = 0.1 m

e.nPorts = 1

Pada Tangki 2

a.Tinggian Tangki (height) = 12 m

b.Cross Area = 1 m^3

c.Terhubung ke pipe1 (port_b)

d.Diameter ports = 0.1 m

e.nPorts = 1

Pada Tangki 3

a.Tinggian Tangki (height) = 12 m

b.Cross Area = 1 m^2

c.Terhubung ke pipe1 (port_b)

d.Diameter ports = 0.1 m

e.nPorts = 1

Pada Pipe1

a.Panjang pipa = 2

b.ketinggian port_b – port_a (height_ab)= 2

c.Diameter pipa = 0.1

Pada Pipe2

a.Panjang pipa = length = 2

b.ketinggian port_b – port_a (height_ab)= 2

c.Diameter pipa = 0.1

Pada Pipe3

a.Panjang pipaa = length 2

b.ketinggian port_b – port_a (height_ab)= -1

c.Diameter pipa = 0.1

2. Prosedur Analisa Pemodelan

Dalam melakukan permodelan analisa three-tank di openmodelika, kita dapat dilakukan dengan langkah-langkah berikut:

a.Membuka aplikasi openmodelica

b.Membuka library openmodelica dengan memilih file three tank yang dapat ditemukan memalui cara berikut: (Modelica - >Fluid ->Example -> Tanks => Three Tanks)

c.Cek gambar permodelan yang akan di analisis, jika sesuai maka check kodingan dengan mengklik symbol checklist berwarna hijau.

d.Jika semua variable sudah sesuai, maka lakukan simulasi dengan meng klik symbol (->) berwarna hijau dan tunggu beberapa saat untuk mengatahui hasil simulasinya.

e.Untuk melihat hasil simulasi maka, klik ploting yang terdapat di pojok kanan bawah sebelah model sehingga kita dapat melihat hasil simulasi dan dapat di replesentasikan dalam bentuk grafik dengan mencentang variable yang ingin dibandingkan.

f.Jika ingin mensimulasikan pada interval waktu tertentu maka, kit abs klik symbol S pada bagian model dan mengubah stop time sesuai dengan interval waktu yang kita butuhkan

3. Analisa Pemodelan

Terjadi perubahan volume pada setiap tanki yaitu pada tanki 1 dari volume 8 m^3 menjadi 3.667 m^3 (terdapat penurunan volume) , pada tanki 2 dari volume 3 m^3 menjadi 3.667 m^3 (terdapat kenaikan volume) dan pada tanki 3 dari volume 3 m^3 menjadi 6.667 m^3 (terdapat kenaikan volume). Hal ini dapat disebaban karena adanya perbedaan ketinggian port_b – port_a (height_ab) dan perubahan volume ini konstan pada waktu 135secon, dan dapat dikatakan bahwa setiap tangka telah seimbang

4. Hukum Fisika

Hukum fisika yang dapat diterapkan pada pemodelan tersebut adalah persamaan continuitas atau menggunakan hukum bernoulli.

5. Hasil Simulasi untuk Mendukung Kesimpulan

Pertemuan 4 Sistem Fluida (Kamis,3 Desember 2020)

1.Remodel- Two tank

2.Remodel- Empty Tank

3.Conservasi of Mass in Control Volume

Tugas 4 (Combined Cycle Power Plan)

Pertanyaan:

1. Bagaimanakah analisa termodinamika (konservasi massa dan energi) pada sistem tersebut, buat skematik analisisnya?

2. Lakukan identifikasi komponen-komponen utama pada sistem serta berilah deskripsi fungsi kerjanya dalam sistem dan penjelasan analisis parameter yang digunakan!

3. Medium fluida kerja apa saja yang terjadi dalam proses siklus tersebut, dan bagaimanakah proses analisis perhitungan dalam pemodelan dan bagaimana proses analisanya?

4. Jelaskan flow line (jalur koneksi) masing-masing yang diberi warna hitam, merah, dan biru sesuai dengan interkoneksi yang diberikan dalam diagram tersebut!

Jawab :

1. Pada sistem Power plan ini terdapat beberapa bagian utama untuk menyusun suatu combined cycle. Yang mana pada komponennya melibatkan Turbin gas,turbin uap, Steam drum,kondensor serta generator. Turbin gas pada sistem tersebut memanfaatkan siklus brayton sedangkan pada turbin uap memanfaatkan siklus rankine. Siklus di Turbin Gas Kompresor pada sistem ini menaikkan nilai tekanan pada udara secara isentorpic-adiabatic sehingga akan mengalami peningkatan temperatur di bagian combustion chamber secara isobarik. Peningkatan udara ini dimanfaatkan untuk menggerakkan blade turbin yang terpasang juga dengan generator,sehingga pada akhir siklus ini pergerakan geenrator atau HRSG (Heat Recovery Steam Generator)akan menghasilkan listrik dengan mengingkatkan kapasitas energi listrik menggunakan trafo selanjutnya akan di distribusikan melalui sutet, dimaan tegangan sudah di bagi sehingga aman untuk digunakan pada perkantoran atau perumahan

2 Komponen pada Combined Cycle yaitu

a. Turbin Gas

b. Turbin Uap

c. Generator

d. Kondenser

e. Pump

f. Pipe

g. Valve

3. Terdapat beberapa medium yang bekerja dalam sistem ini, yaitu turbin gas,Turbin Uap,Kondenser,Generator,pipe dan beberapa contor valve untuk menjadikan sistem pada combinecycle ini berjalan dengan aman. Adapun Turbin Gas dan Turbin Uap difungsikan untuk Menghasilkan kerja sedangkan Pompa Sentrifugal dan kompresor Membutuhkan kerja). Pada Analisa perhitungannya menggunakan hukum konservasi energi dan konservasi massa. Pada kompresor,pompa,turbin dan Generator atau HRSG terjadi proses adiabatic atau tidak terjadi perpindahan kalor dari sistem kelingkungan ataupun sebaliknya

4. Berdasarkan Warna line pada model siklus diatas, menunjukan bahawa:

- Pada line Hitam menunjukkan hasil dari kondensasi di bagian turbin, yang mana kondensasi ini di hasilkan dari perubahan fase gas ke cair pada turbin. Hasil dari air yang berada di kondeser akan di gunakan lagi untuk memutar turbin memalui beberapa proses melalui bantuan kompressor untuk memprosesnya.

-Pada line Merah menunjukan gas yang memiliki temperatur tinggi setelah di proses di bagain boiler(heat exchanger) untuk memberikan pressure agar turbin uap dapat berputar untuk menggerakan generator.

-Pada line biru menunjukan gas dalam temperatur rendah dan perlu di lakukan beberapa proses heat exchanger untuk dapat membantu memutar turbin uap. Ini juga merupakan hasil dari kondensasi di kondenser

Pertemuan 5 Sistem Fluida (Kamis,10 Desember 2020)

Pada pertemuan kali ini kami diajarkan tentang remodel test kompresor, yang mana remodel ini menghasilkan hasil yang hampir sama dengan dengan contoh example pada modelica. kegiatan ini tergambar pada aktivitas dibawah ini

(Remodel)

Pertemuan 6 Sistem Fluida (Kamis,17 Desember 2020)

Pada hari ini kami menghadiri kuliah tamu dengan Bapak Dr. Ir. Harun Al Rosyid sebagai CEO PT. Indopower International. Dalam pertemuan ini membahas tentang Combined-Cycle Power Plant di Indonesia. Pak Harun membahas banyak hal mulai dari apa itu combined-cycle power plant hingga memilih turbin yang digunakan pada power plant tersebut. Pasalnya kelayakan komersial turbin gass untuk pembangkit listrik pada awal 1900 masih belum terbukti, Baru diawal tahun 1950 an, 224 turbin gas mulai beroperasi di seluruh dunia.101 dari ini adalah untuk pembangkit listrik dan 123 adalah aplikasi industri sebagai penggerak tenaga,aplikasi pesawat masih tidak termasuk dengan angka diatas.

Kapasitas gas-turbin saat itu berkisar hingga 27000kW, ukuran saat ini sudah ada yang lebih dari 300000kW.mungkin aplikasi industri yang palling besar dari turbin gas saat ini adalah untuk pembangkit listrik dan paling banyak jumlahnya adalah untuk unit pemompaan fluida dalam pipa. ketika turbin gas digunakan untuk penggerak utama,aplikasi dapat dibagi kedalam kelas-kelas yang ada,sepert:

1. sarana untuk meningkatkan kapasitas

2. sebagai sumber energi listrik independen yang bersaing dengan penggerak utama lainnya.

3. sebagai unit beban puncak atau cadangan.

Tugas Besar

Judul: Rangkaian alur fluida dari PA Fan menuju Pulverizer menggunakan aplikasi openmodelica

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sistem fluida menjadi persoalan yang penting untuk dipelajari, terutama di dalam suatu pembangkit. Fluida ini tidak hanya berasal dari fluida cair ataupun gas. Di dalam pembangkit, fluida ini juga di fungsikan sebagai transfer material seperti batubara yang akan di transferkan ke furnace.Penyauran dari puverizer ke furnace dibantu dengan udara yang berasal dari PA Fan (Primary Air) Fan, yang mana fungsinya untuk mentransferkan baru bara di pulverizer dan sebagai tool untuk mengeringkan batubara sebelum melalui proses pembakaran.Untuk itu pentingnya mengetahui aliran fluida yang di butuhkan untuik menstransfer batubara dari pulverizer ke furnace agar batu bara dapat di transferkan sesuai dengan kebutuhan yang di butuhkan.

1.2 Rumusan masalah

1. Bagaimana cara mengaplikasian aliran fluida pada PA Fan ke Pulverizer menggunakan aplikasi openmodelica?

2. apasaja parameter yang di peroleh dari pengaplikasian openmodelica?

1.2 Tujuan

Dari rumusan masalah yang saya dapat, diharapkan saya bisa memenuhi tujuan dari pengaplikasian open modelica,yaitu:

1. mengetahui cara mengaplikasian aliran fluida pada PA Fan ke Pulverizer menggunakan aplikasi openmodelica?

2. mengetahui parameter yang di peroleh dari pengaplikasian openmodelica?

BAB II

DASAR TEORI

1. Sistem Pada PLTU

Pada PLTU Tanjung Jati B Unit 1 dan 2, pembangkitannya menggunakan bahan bakar berupa batubara. Batubara diperolah dari penyuplai yang berasal dari Kalimantan dan dikirimkan dengan kapal bermuatan 66.000 metrik ton dan dibongkar di dermaga batu bara yang berjarak 1.4 km dari garis pantai. Batubara kemudian ditempatkan di tempat penyimpanan menggunakan alat angkut otomatis bernama conveyor.

Sebelum digunakan batubara terlebih dahulu dihaluskan di mill (penggiling) kemudian ditiupkan ke boiler untuk dibakar. Tetapi sebelum memakai batubara, api di dalam boiler awalnya dihasilkan oleh injeksi bahan bakar solar bertekanan tinggi ke dalam ruang bakar.

Uap yang digunakan untuk menggerakan turbin berasal dari air laut. Sebelum dipanaskan, air laut harus melalui proses reverse osmosis dan pemurnian dari zat mineral. Lalu air tersebut dialirkan dari tanki air make up menuju pemanas awal (economizer) berbahan bakar gas buang dari boiler untuk dimurnikan dan kandungan oksigen dikeluarkan untuk mencegah korosi. Air dialirkan ke steam drum lalu mengalir terus ke bagian bawah boiler melewati tiga buah pipa besar (downcomers) yang terletak di luar boiler. Downcomers terhubung dengan pipa-pipa yang juga tersambung lagi dengan steam drum, dimana uap akan dipisahkan dari kandungan air pada titik didih air, sehingga akan menghasilkan uap basah.

Uap basah yang didapatkan tadi akan mengalir ke super heaters, pemanas lanjutan di area aliran gas di boiler. Proses ini menghasilkan uap bertekanan 175 bar dengan temperatur mencapai 541oC. Uap lalu dialirkan menuju turbin multi tingkat dimana uap terlebih dahulu dialirkan ke turbin bertekanan tinggi. Energi uap akan terserap sehingga tekanan dan temperatur menurun namun volume uap meningkat. Uap ini dikembalikan ke boiler untuk dipanaskan kembali agar dapat digunakan kembali lalu dengan menggunakan reheater. Lalu uap yang telah dipanaskan akan bertekanan 32,6 bar dan bertemperatur 538oC. Selanjutnya, uap tadi dialirkan ke turbin bertekanan menengah. Terakhir,uap akan menuju ke turbin bertekanan rendah aliran ganda pada keadaan tekanan 9,01 bar.

Turbin berputar menggunakan dua set blade. Satu set terpasang tetap di casing luar dari turbin dan akan mengarahkan aliran uap sedangkan set lainnya yang terpasang di rotor akan memutar rotor memanfaatkan uap yang bergerak cepat. Rotor akan bergerak dan menghasilkan kecepatan 3000 putaran per menit (rpm). Rotor yang bergerak akan menghasilkan arus bolak balik (AC) 3 fasa. Arus yang dihasilkan pada tegangan 22,8kV dialirkan ke sebuah konduktor dan melewati circuit breaker menuju transformer step up sehingga level tegangan akan naik menjadi sebesar 500kV. Setelah itu, frekuensi dari tegangan listrik tersebut harus disinkronkan dahulu menjadi 50Hz. Dan energi listrik bisa dialirkan ke dalam jaringan terintegrasi Jawa Madura Bali milik PLN

Uap yang digunakan pada turbin bertekanan rendah tadi harus dikondensasikan. Uap masuk kondensor dan mengalami kontak dengan permukaan luar suatu pipa berukuran kecil dan berisi air laut bertemperatur 29oC. Ini bertujuan untuk mengubah uap menjadi embun. Air pendingin yang merupakan air laut tadi lalu dikembalikan ke laut.

2. PA fan

PA (Primary Air Fan) menghasilkan udara primer. Udara primer juga melewati pemanas udara (air heater) seperti udara sekunder. Udara primer digunakan untuk mengirim bubuk batubara ke ruang pembakaran serta digunakan untuk mengeringkan bubuk batubara agar terjadi pembakaran sempurna di ruang pembakaran (Furnace). Udara primer juga digunakan untuk sirkulasi pulverizer.

3. Pulverizer

Pulverizer atau Mill pada PLTU Tanjung Jati B unit 1 dan unit 2 berjumlah 6, mendapat pasokan batubara dari coal feeder. Funsi pulverizer sendiri adalah untuk menghancurkan, memanaskan, dan mengangkut batubara ke dalam ruang bakar. Ada 3 proses utama penghancuran batubara di dalam pulverizer.

a. Penggilingan (Grinding): proses untuk mereduksi ukuran dari batubara agar dapat bersirkulasi di dalam pulverizer.

b. Pengeringan (Drying): proses untuk mengeringkan batubara dengan menggunakan udara panas.

c. Penyaringan (Classification): proses untuk menyaringukuran batubara yang diinginkan dengan menggunakan lapisan saringan 200 mesh.

Dari tiga prinsip kerja tersebut, ada 3 faktor yang akan mempengarauhi kualitas batubara tersebut, yaitu: grindability (kemampuan menggiling), moisture content (kandungan kelembapan), dan finenness desired (kualitas yang diinginkan).

BAB III METODOLOGI

Pada pengujian menggunaan aplikasi openmodelica ini ada beberapa tahap yang harus dilakuakn oleh praktikan, yaitu:

1. Menentukan objek/bahasan yang akan di uji coba pada rangkaian di aplikasi openmodelica

2. Mencari beberapa data yang ingin digunakan untuk menentukan parameter setiap komponen

3. Mencoba merangkai sistem yang ingin di analisa

4. memasukan berbagai parameter yang dibutuhkan

5. melakukan simulasi

6. mengahanisis hasil simulasi

BAB IV HASIL

Rangkaian yang digunakan pada openmodelica

Parameter yang digunakan pada rangkaian openmodelica

koding yang digunakan

Hasil simulasi

PNEUMATIK DAN HIDROLIK

1.Pneumatik

Pneumatik berasal dari Bahasa Yunani yang berarti udara atau angin. Semua system yang menggunakan tenaga yang disimpan dalam bentuk udara yang dimampatkan untuk menghasilkan suatu kerja. Dalam penerapannya, system pneumatik digunakan sebagai system otomatis. Dalam suatu rangkaian pneumatic, udara diluar dihisap ke dalam kompressor dan mengalami kompresi, sehingga memiliki bentuk energi yang kemudian diubah menjadi gerak mekanik. Sebagai Contoh gerakan sebagai berikut :

Pintu Otomatis/lift.

Pintu akan terbuka jika tombol katup tekan 3/2 ditekan dari luar. Pintu akan tertutup jika katup tombol tekan 3/2 ditekan dari dalam. Pintu akan terbuka jika tombol tekan 3/2 ditekan dalam. Pintu akan tertutup jika tombol tekan 3/2 ditekan dari luar. Agar pintu tidak rusak dan pintu dapat terbuka san tertutup pada setiap posisi.

Sketsa:

Komponen yang dibutuhkan :

Rangkaian :

Praktik :

2.Hidrolik

Hidrolik merupakan suatu system yang memanfaatkan energi dari fluida (cairan) sehingga menghasilkan energi mekanik/gerak mekanik (gerak piston). Mekanika fluida dan hidrolikmerupakan ilmu yang berkaitan dengan fluida dalam keadaan statis atau dinamis. Fluida adalah zat yang memiliki kemampuan untuk mengalir dan menyesuaikan diri dengan tempatnya. Fluida diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu fluida mampu mampat (compressible) dan fluida tak mampu mampat (non-compressible). Dalam system pneumatic fluida compressible dimanfaatkan untuk menggerakan silinder. Sedangkan pada system hidrolik digunakan fluida non-compressible. Contoh pengaplikasiannya, sebagai berikut menggunakan aplikasi openmodelica.