Home > Instrumentation and Control System, Power Plant Technology > Dasar Perhitungan Steam Drum Level dengan Differential Pressure

Dasar Perhitungan Steam Drum Level dengan Differential Pressure

Melanjutkan pembahasan tentang steam drum level control pada posting saya sebelumnya, kali ini akan kita bahas dasar perhitungan level steam drum dengan menggunakan differential pressure. Bagi anda yang mempunyai latar belakang di bidang physics, mechanical dan chemical engineering apalagi bagi anda yang bekerja dibidang proses, intrumentasi dan control, tentu hal ini sudah menjadi makanan sehari-hari bagi anda. Namun tidak ada salahnya bagi anda untuk melanjutkan membaca posting ini untuk sekedar mengulang kembali dan menambahkan.

Pengontrolan level pada steam drum di boiler power plant termasuk hal yang cukup sulit dilakukan, mengingat karakteristik termodinamika prosesnya (pressure, temperature dan density) yang sangat fluktuatif. Akurasi pengukuran levelnya pun harus sangat diperhatikan, karena level air yang rendah akan membahayakan boiler tubes (downcomers), sebaliknya level air yang terlalu tinggi dapat menyebabkan water carry over menuju steam tubes yang juga membahayakan operasional boiler.

Beberapa parameter fisis yang harus diperhatikan dalam pengukuran level steam drum dengan menggunakan differential pressure transmitter antara lain:
1. Steam drum terdiri dari dua fase campuran antara air dan saturated steam.
2. Rasio densitas air berbanding steam bervariasi tergantung dari pressure dan temperature. Dimana semakin tinggi pressure dan temperature, rasionya akan semakin rendah. Hal ini dapat di lihat pada saturated steam table.

Differential pressure pada steam drum kemudian dihitung dengan menggunakan persamaan dasar tekanan statis,
P = pgH atau P = γH. Secara sederhana, prosesnya saya gambarkan seperti dibawah ini.

Ph = Static Pressure pada high side transmitter (Pa)
Pl = Static Pressure pada low side transmitter (Pa)
Ps = Static Pressure drum pada bagian atas high tapping point (Pa)
H1 = Jarak vertical high dengan low tapping point (m)
H2 = Jarak vertical antar low tapping point dengan transmitter (m)
h = Drum water level (m)
γwater = Berat jenis air (N/m3)
γsteam = Berat jenis uap (N/m3)
γleg = Berat jenis air pada wet leg reference (N/m3)

Kemudian differential Pressure dapat dihitung sebagai berikut:

Selanjutnya yang perlu dilakukan adalah konversi satuannya ke mm H2O.
Silakan bagi para master instrumentasi dan kontrol yang ingin mengoreksi dan menambahkan.

Let’s Share the Ideas!
Tofan Azhar Hakim

About these ads
  1. Fistek 2005
    December 29, 2009 at 2:38 pm

    Mas, klo ngitung Pressure drop dari separator gmna…???

  2. bapake dina
    December 29, 2009 at 10:43 pm

    mantab om..

    “membahayakan” >> masi bisa dijabarkan om :)

  3. December 29, 2009 at 10:48 pm

    Carry over from boiler drum lead the deposits to superheater. Proper boiler water quality is the key factor to avoid deposits on inner surface of the superheater tubes and deposits on turbine blades. Deposits inside the superheater tube could lead tube material overheating and even failure, while deposits on turbine blade could reduce efficiency of turbine. Matur nuwun koreksinya. :)

  4. bapake dina
    January 5, 2010 at 5:58 am

    wah..ane bukan process engineer je, ga tlalu paham ama pressure drop :)

    yg ditanyain tipe 2 fasa apa 3 fasa neh? beda soalnya. Mas Fistek_2005, di mbah gugel bnyk tuh, ada jg artikelnya di migas-indonesia. klo umum, mw ndesain air cooler, urutannya :
    1. Hitung exchanger duty.
    2. Berdasarkan point 1 (perhitungan U berdasarkan bare tube), maka dapatkan U berdasarkan finned tube (dari table).
    3. Hitung perkiraan kenaikan temperature udara.
    4. Hitung log mean temperature difference dan tentukan correction factor yang sesuai.
    5. Hitung exchanger extended area.
    6. Perkirakan jumlah tube row.
    7. Hitung face area.
    8. Pilih kombinasi tube length dan section width untuk mendapatkan approximate face area yang sesuai.
    9. Perkirakan jumlah fan.
    10. Perkirakan minimum fan area.
    11. Hitung diameter fan.
    12. Hitung horsepower tiap fan.
    13. Hitung jumlah tube.

    hee..ngomong opo to iki.. :D

  5. bapake dina
    January 5, 2010 at 5:59 am

    kapan hunting ke borneo, brother? :D

  6. January 6, 2010 at 5:11 pm

    Kapan2 insyaAllah brkunjung k borneo, pgn motret pasar terapung.

  7. sulai
    February 19, 2010 at 8:07 am

    kerugiannya menggunakan DPx dipakai untuk Px ?

    • February 20, 2010 at 7:50 am

      dari segi ekonomis jelas rugi, mengingat harga DP yang relatif lebih mahal dari P, misal untuk mengukur level open tank, kita bisa cukup menggunakan P saja kan? sedangkan DP lebih mempunyai fungsi yang beragam (pengukuran level, flow dan pressure sendiri).

  8. Bapake Dina
    February 20, 2010 at 9:17 am

    DPx Px ki opo?

  9. TeknisiInstrument
    October 1, 2010 at 8:55 pm

    Setahu saya,

    DPx = Differential Pressure Transmitter, atau biasa juga disebut DP Cell, ada juga yang bilang DPTx etc.
    Px = Pressure Transmtiter, atau PT, atau PTx

    Atau mungkin ada istilah lain..?

    Salam Kenal,
    TeknisiInstrument
    (http://teknisiinstrument.wordpress.com)

  10. May 12, 2011 at 1:12 pm

    Thx for share. Artikel yang menarik.

    Saya konsumen anda dan rekan2 instrument lain. Saya kerja di boiler sebuah pabrik gula. Kebetulan sedang hangat dibahas kemungkinan perubahan normal water level (n.w.l) pada steam drum, setelah sekian lama pabrik kami beroperasi.

    Terkait kondisi termodinamik yg memang sangat “fluktuatif” di dalam drum, apakah ada metode perhitungan yg baru? Mungkin ada variabel lain yg bisa dijadikan perhitungan baru?

    Secara instrumentatif, mungkinkah n.w.l. berupa titik yg dinamis, bukan nilai yg tetap seperti yg kebanyakan kita ketahui saat ini. Bukankah berat jenis steam dan air nilainya selalu berubah terkait P, T, dan faktor lainnya?

    Mohon pencerahannya. Thx.

  11. Jumanji
    April 28, 2012 at 3:18 pm

    Hi Bro…,
    Apakah posisi Hi dan Lo untuk pengukuran level ini terbalik?
    Dengan lay out seperti dalam gambar, DP transmitter “merasakan” tekanan negatif krn adanya kondensat.

  1. No trackbacks yet.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: