Kondensor Permukaan

Permukaan kondensor

1. Pendahuluan

1.1. Tujuan

Kondensor permukaan adalah suatu perangkat dalam siklus tenaga uap pembangkit listrik yang, melalui pembentukan dan pemeliharaan vakum tertentu pada sisi buangan turbin uap, menerima uap buangan dari turbin uap, mengkondensasikannya menjadi kondensat bersih, dan kemudian mengembalikannya ke boiler untuk didaur ulang. Jenis kondensor ini telah banyak digunakan di pembangkit listrik modern.

1.2. Makna model

N-**

N -- penemuan nomor kondensor

**--------Area pendinginan (m ²)

1.3. Fitur struktural

1.3.1. Bentuk struktural:

1.3.1.1. Struktur kondensor permukaan. Berdasarkan arah aliran uap, kondensor permukaan dapat dibagi menjadi empat jenis: tipe aliran ke bawah, tipe aliran ke atas, tipe aliran menyamping, dan tipe aliran menuju pusat (lihat Gambar 24-1). Tipe aliran uap ke samping dan tipe aliran menuju pusat banyak digunakan pada kondensor besar modern.

1.3.1.2. Penataan kondensor permukaan. Penataan kondensor relatif terhadap turbin uap terutama bergantung pada desain tudung buang tekanan rendah dan fondasi turbin, serta berkaitan pula dengan desain ruang turbin. Gambar 24-2 menunjukkan beberapa skema penataan kondensor relatif terhadap turbin uap, di antaranya skema penataan kondensor secara memanjang dan melintang di bawah turbin uap merupakan yang paling banyak digunakan.

1.3.2. Deskripsi struktur. Air pendingin terus-menerus disalurkan ke pipa pendingin kondensor permukaan oleh pompa air sirkulasi. Uap buang dari turbin uap dimasukkan ke dalam kondensor dan dikondensasikan menjadi air di luar pipa pendingin. Panas yang dilepaskan selama proses kondensasi uap dibawa pergi oleh air pendingin; kondensat diekstraksi dari kolam panas kondensor oleh pompa kondensat sebagai air umpan boiler. Gas yang tidak dapat dikondensasikan dalam kondensor dikeluarkan oleh peralatan penghisap udara. Kondensor mempertahankan vakum yang diperlukan dan peralatan beroperasi secara normal.

1.3.3. Deskripsi komponen penting. Kondensor permukaan terutama terdiri atas leher, cangkang, ruang air, pipa buang sumur panas, dan sebagainya. Keseluruhan kondensor didukung pada fondasi beton bertulang dengan menggunakan dudukan penopang pegas atau dudukan penopang kaku, serta dihubungkan dengan port buang silinder tekanan rendah melalui nosel buang (jika menggunakan dudukan penopang kaku, sambungan ekspansi juga diperlukan).

Kondensor permukaan dapat dibagi menjadi kondensor berkulit tunggal dan kondensor berkulit ganda, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 24-3 dan Gambar 24-4.

1.3.3.1. Leher sambungan kondensor menghubungkan saluran keluar uap dari turbin uap dengan badan kondensor untuk menerima, mengatur, dan mendistribusikan uap. Pada leher sambungan kondensor skala besar ini dipasang pemanas tekanan rendah tahap pertama atau kedua serta perangkat penurun suhu dan tekanan pada tahap terakhir bypass turbin uap; selain itu, juga dipasang pipa buang turbin pompa umpan, pipa buang sistem bypass, beberapa pipa pengambilan uap dari turbin uap, segel uap, serta pipa suplai uap ke silinder tekanan rendah. Di leher sambungan tersebut juga dipasang perangkat perlindungan tirai air untuk menjaga suhu uap buang dari perangkat penurun suhu dan tekanan pada tahap terakhir sistem bypass tetap di bawah 80 ℃, sehingga uap bypass dapat didinginkan lebih lanjut setelah memasuki leher sambungan dan tidak akan mengalir balik ke silinder tekanan rendah, guna menjamin keamanan silinder tekanan rendah dan bilah pada tahap terakhir.

Sambungan leher umumnya berupa struktur las baja karbon rendah, dengan penopang silang dari pipa baja di bagian dalamnya. Sambungan ini harus mampu menahan tekanan eksternal sebesar 0,1 MPa dalam kondisi vakum, dengan kekuatan dan kekakuan yang memadai. Dua sambungan leher pada kondensor berdinding ganda dengan tekanan balik tunggal dihubungkan melalui pipa penghubung untuk memastikan keseimbangan perbedaan tekanan selama operasi.

1.3.3.2. Cangkang. Cangkang merupakan bagian utama dari kondensor, yang dilas dengan pelat baja karbon dan diperkuat oleh papan penopang atau pipa baja. Kondensor modern umumnya menggunakan cangkang berbentuk persegi panjang.

Bundel tabung disusun di dalam cangkang, dan sekitar bundel tabung tersebut dibuat saluran uap dengan lebar tertentu untuk mencapai laju aliran uap yang wajar serta memastikan kinerja kondensor yang unggul. Kedua ujung cangkang dipasang secara permanen pada cangkang melalui pengelasan. Sesuai dengan kualitas air pendingin, dapat dipilih masing-masing pelat baja karbon, pelat perunggu aluminium, pelat tembaga putih nikel, pelat baja tahan karat, pelat komposit baja tahan karat–baja karbon, pelat titanium, serta pelat komposit titanium–baja. Tabung pendingin pada bundel tabung terbuat dari tabung tembaga, tabung baja tahan karat, dan tabung titanium. Untuk meningkatkan ketahanan korosi pada pipa pendingin, tabung baja tahan karat dan tabung titanium sering digunakan pada kondensor berkapasitas besar. Sejumlah diafragma antara dipasang di antara pelat tabung bagian depan dan belakang untuk menopang tabung pendingin, sehingga tabung pendingin memiliki kekakuan yang cukup dan terhindar dari resonansi, guna mencegah kerusakan pada pipa akibat getaran selama operasi.

Sebuah tangki penampungan air kondensat ditempatkan di bawah rangkaian tabung, yang juga disebut sebagai hot well. Hot well dapat dibuat dalam bentuk terpisah, yaitu dengan menempatkan hot well yang mandiri di bawah kulit luar, atau dapat diintegrasikan dengan kulit luar, sehingga bagian bawah kulit luar tersebut berfungsi sebagai hot well. Bentuk yang kedua ini banyak digunakan pada kondensor berkapasitas besar. Hot well harus memiliki volume efektif tertentu serta dilengkapi dengan langkah-langkah deaerasi. Air kondensat kemudian dialirkan keluar melalui pipa saluran keluar kondensat yang terletak di bagian bawah hot well.

Kedua ruang pada kondensor berdinding ganda dihubungkan oleh pipa-pipa, sehingga kondensat mengalir dari satu ruang ke bagian bawah ruang lainnya, dan akhirnya keluar dari badan alat.

1.3.3.3. Ruang air. Ruang air pada kondensor merupakan komponen yang berfungsi untuk mengalirkan air pendingin masuk dan keluar dari pipa pendingin, serta harus memiliki kekuatan dan kekakuan yang memadai. Bentuk dan struktur ruang air terutama ditentukan oleh bentuk bundel tabung pada tube sheet, jumlah lintasan aliran air pendingin, kecepatan aliran air desain serta tekanan dalam ruang air, serta ukuran dan posisi pipa sambungan air pendingin pada ruang air. Terdapat beberapa jenis ruang air, antara lain ruang air berbentuk persegi panjang, ruang air setengah silindris, ruang air berbentuk baji, ruang air berbentuk bola, serta ruang air setengah silindris elips dengan pelat samping datar. Ruang air yang dilengkapi dengan perangkat pembersih bola karet harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menghindari terjadinya daerah pusaran dan sudut mati, guna mencegah akumulasi bola karet. Setiap ruang air wajib dilengkapi dengan 2 lubang inspeksi untuk keperluan pembersihan dan pemeliharaan. Ruang air biasanya dibuat dengan cara pengelasan menggunakan pelat baja karbon. Apabila air laut digunakan sebagai air pendingin, umumnya diterapkan pelapisan karet atau lapisan resin epoksi untuk mencegah korosi akibat air laut.

Selain itu, mengingat adanya kombinasi berbagai material dalam sistem air pendingin, seperti ruang air, pelat tabung, pipa pendingin, dan pipa sambungan air pendingin, korosi elektrokimia sering terjadi, sehingga proteksi katodik kerap diterapkan pada ruang air. Proteksi katodik ini menggunakan material dengan potensial yang lebih rendah daripada berbagai material di dalam ruang air, dan anoda korban digunakan untuk mencapai tujuan perlindungan terhadap korosi. Saat ini, seng atau mangan banyak digunakan.

1.3.4. Deskripsi karakteristik penting:

1.3.4.1. Pengawasan selama operasi. Kelebihan dan kekurangan kinerja operasi kondensor terutama tercermin dalam tekanan kondensor (vakum), derajat subpendinginan kondensat, dan kualitas kondensat. Selama operasi, perlu dilakukan pengawasan terhadap tekanan kondensor, suhu uap yang masuk ke kondensor, suhu kondensat, suhu masuk dan keluar air pendingin serta tekanannya, kandungan oksigen dan kandungan garam dalam kondensat, suhu campuran gas uap yang diambil, serta uap masuk (atau kondensat).

1.3.4.2. Pembilasan balik kondensor. Kotoran dalam air pendingin dapat menyebabkan penyumbatan pipa pendingin pada pelat tabung, menurunnya laju aliran air pendingin, serta memburuknya vakum pada kondensor. Dalam kasus yang parah, hal ini dapat menimbulkan kerusakan sifon pada pipa keluar air pendingin dan terhentinya pasokan air pendingin, sehingga diperlukan pemadaman paksa. Sistem pembilasan balik dapat digunakan pada sistem pasokan air sekali alir.

1.3.5. Jenis kondensor lainnya:

1.3.5.1. Kondensor bertekanan ganda. Kondensor bertekanan ganda dirancang untuk membagi ruang uap pada kondensor menjadi dua atau lebih bagian yang tidak saling terhubung satu sama lain. Uap buangan dari setiap saluran keluar uap turbin uap dialirkan masing-masing ke ruang uap yang bersesuaian, sedangkan air pendingin dihubungkan secara seri melalui rangkaian tabung pada setiap ruang uap. Karena suhu masuk air pendingin pada setiap ruang uap berbeda-beda, tekanan pada setiap ruang uap pun berbeda, sehingga setiap silinder bertekanan rendah pada turbin uap beroperasi dengan tekanan buangan yang berbeda pula.

Keuntungan dari kondensor bertekanan ganda adalah sebagai berikut: ① Tekanan kondensor rata-rata pada kondensor bertekanan ganda lebih rendah daripada pada kondensor bertekanan tunggal dengan luas pendinginan dan laju alir air pendingin yang sama, sehingga efisiensi dan daya keluaran unit dapat ditingkatkan; ② Ketika tekanan kondensor sama, kondensor bertekanan ganda dapat mengurangi luas pendinginan dan/atau volume air pendingin, sehingga menurunkan investasi dan/atau biaya operasional; ③ Karena kondensor bertekanan ganda memasukkan kondensat dari bagian bertekanan rendah ke bagian bertekanan tinggi dan memanaskannya hingga suhu jenuh yang sesuai dengan tekanan tinggi tersebut, peningkatan suhu keluaran kondensat akan mengurangi kapasitas pengambilan uap pada turbin uap dan meningkatkan daya keluaran unit.

1.3.5.2. Kondensor berpendingin udara. Peralatan kondensasi berpendingin udara menggunakan udara sebagai media pendingin utama; pada dasarnya tidak mengonsumsi air pendingin, sehingga dapat digunakan di daerah yang mengalami kekurangan air. Komponen kunci dari kondensor berpendingin udara adalah radiator berpendingin udara (pulau berpendingin udara). Radiator berpendingin udara merupakan peralatan pertukaran panas berbentuk tabung bersirip. Peralatan ini memanfaatkan udara lingkungan sebagai sumber dingin untuk mengkondensasikan atau mendinginkan uap buang turbin uap di pembangkit listrik, sehingga siklus tenaga uap pembangkit listrik dapat diselesaikan.

Pembangkit listrik berpendingin udara dapat digunakan sebagai pelengkap bagi pembangkit listrik berpendingin air, sehingga memungkinkan pemilihan lokasi pembangkit listrik menjadi lebih fleksibel dan lebih rasional.

2. Parameter teknis utama dan penampilan produk

2.1. Parameter teknis utama (lihat tabel 24-1)

Tabel 24-1 parameter teknis utama kondensor permukaan

2.2. Penampilan produk (lihat Gambar 24-3, Gambar 24-4, dan Tabel 24-2)

Tabel 24-2 dimensi keseluruhan produk kondensor

3. Metode seleksi

Data teknis yang disediakan oleh pembeli peralatan adalah sebagai berikut.

3.1. Ikhtisar proyek.

3.2. Desain dan kondisi operasi:

3.2.1. Data asli utama (kondisi lingkungan) dari proyek tersebut.

3.2.2. Ikhtisar sistem dan peralatan terkait.

3.2.3. Kondisi pemasangan dan pengoperasian peralatan.

3.3. Kondisi teknis:

3.3.1. Kondisi desain.

3.3.2. Persyaratan kinerja peralatan.

3.3.3. Persyaratan manufaktur peralatan.

3.3.4. Persyaratan bahan peralatan.

3.3.5. Persyaratan instrumentasi dan kontrol.

3.3.6. Standar yang diadopsi.

3.3.7 nilai jaminan kinerja peralatan.

3.3.8 uji peralatan dan persyaratan.

3.3.9. Persyaratan pengecatan, pengemasan, dan pengangkutan peralatan.

4. Lingkup pasokan

4.1. Badan kondensor, termasuk dudukan penopang, sambungan ekspansi, pipa saluran, dan pipa penghubung dalam sistem.

4.2. Bypass perangkat pengurang suhu dan tekanan pada tahap terakhir

4.3. Menguras tangki flash.

4.4. Pencocokan katup dan aksesori.

4.5. Elemen kontrol instrumen,

4.6. Suku cadang.

4.7. Alat khusus.

Data instalasi dan pemeliharaan.

Butir 4.4 dan 4.5 dapat diproduksi, dibeli, dan dikonfigurasi oleh pemasok, atau dibeli atau dikonfigurasi secara mandiri.