Studi Numerik Karakteristik Aliran Air Pada Header Pipa Cooling Water Intake System PLTU Pomi Paiton Probolinggo Unit 7

Amiruddin, Qadri (2022) Studi Numerik Karakteristik Aliran Air Pada Header Pipa Cooling Water Intake System PLTU Pomi Paiton Probolinggo Unit 7. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111840000162-Undergraduate Thesis.pdf Download (5MB)

Abstract

Sistem air pendingin merupakan sistem yang sangat vital bagi operasional pembangkit, yang bertugas mempertahankan suhu pada kondisi yang diinginkan dan melepas kalor sesuai desain yang ditetapkan. Penurunan fungsi sistem air pendingin dapat menurunkan kapasitas dan performa operasional pembangkit, bahkan dapat menghentikan operasional pembangkit. Saluran pipa pendingin ini sangat kompleks untuk menyalurkan air pendingin dan serta air panas setelah melewati heat exchanger atau condensor, salah satu komponen dari sistem air pendingin yaitu header pipa. Header pipa digunakan untuk menampung debit fluida dari banyak pipa inlet dan/atau dapat digunakan untuk mendistribusikan fluida ke banyak pipa outlet yang lebih kecil. Agar operasi pembangkit berjalan secara efisien dibutuhkan air pendingin menuju kondensor dalam jumlah besar, oleh karena itu performa dari header pipa akan mempengaruhi operasi pembangkit. Metode yang dilakukan pada studi ini adalah simulasi tiga dimensi header pipa menggunakan software Computational Fluid Dynamics (CFD) ANSYS Fluent 19.2. Geometri dan meshing akan dibuat menggunakan software GAMBIT. Boundary conditions yang digunakan adalah velocity inlet pada bagian inlet header pipa, pressure outlet pada bagian outlet header pipa, serta wall pada bagian dinding header pipa. Terdapat tiga kasus aliran untuk penelitian ini, kasus pertama seluruh inlet terbuka, kasus kedua dua inlet terbuka, dan kasus ketiga satu inlet terbuka. Simulasi juga mencakup variasi posisi pada inlet yang akan digunakan pada kasus kedua, yaitu pada kondisi inlet-1 dan inlet-2 terbuka, inlet-1 dan inlet-3 terbuka, inlet-2 dan inlet-3 terbuka. Untuk kasus ketiga, yaitu pada kondisi inlet-1 terbuka, inlet-2 terbuka, dan inlet-3 terbuka. Hasil simulasi menunjukkan kecepatan dan debit berbanding lurus dengan jumlah pembukaan inlet dan tidak dipengaruhi oleh variasi pembukaan inlet. Nilai turbulensi dengan pembukaan tiga inlet memberikan kontribusi terbesar terhadap pressure drop pada sistem perpipaan header. Pressure drop terbesar terjadi saat beroperasinya inlet-2 dan diteruskan kepada inlet-1 yang berada di belakangnya. Pressure drop yang besar pada inlet-1 dan inlet-2 berdampak memberi tahanan yang besar untuk inlet tersebut. Untuk pengoperasian jangka panjang, akan menyebabkan kelelahan pada pompa tersebut yang berdampak pada penurunan performanya.
==================================================================================================================================
The cooling water system is a very vital system for plant operations, which is tasked with maintaining the temperature at the desired condition and releasing heat according to the specified design. A decrease in the function of the cooling water system can reduce the capacity and operational performance of the power plant, and can even stop the operation of the plant. This cooling pipeline is very complex to distribute cooling water and hot water after passing through the heat exchanger or condenser, one of the components of the cooling water system, namely the pipe header. Pipe headers are used to accommodate fluid discharge from multiple inlet pipes and/or can be used to distribute fluid to many smaller outlet pipes. For the plant to operate efficiently, large amounts of cooling water are required to go to the condenser, therefore the performance of the pipe header will affect the operation of the generator.
The method used in this study is a three-dimensional simulation of the pipe header using the Computational Fluid Dynamics (CFD) software ANSYS Fluent 19.2. Geometry and meshing will be created using GAMBIT software. The boundary conditions used are velocity inlet at the inlet header of the pipe, pressure outlet at the outlet of the pipe header, and the wall at the pipe header wall. There were three flow cases for this study, the first case was all open
inlets, the second case had two open inlets, and the third case had one open inlet. The simulation also includes variations in the position of the inlet that will be used in the second case, namely in the conditions of the inlet-1 and inlet-2 are open, inlet-1 and inlet-3 are open, inlet-2 and inlet-3 are open. For the third case, in the condition that inlet-1 is open, inlet-2 is open, and inlet-3 is open. The simulation results show that velocity and flow rate is directly proportional to the number of inlet openings and are not affected by variations in inlet opening. The turbulence value with three inlet openings gives the biggest contribution to the pressure drop in the header piping system. The largest pressure drop occurs when inlet-2 is operating and is transmitted to inlet-1 which is behind it. The large pressure drop at inlet-1 and inlet-2 has the effect of providing a large resistance to the inlet. For long-term operation, it will cause fatigue in the pump which has an impact on decreasing its performance.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSM 621.197 Ami s-1 2022
Uncontrolled Keywords:	CFD, header pipa, inlet, karakteristik aliran, sistem air pendingi, header pipe, inlet, flow characteristics, cooling water system
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA357 Computational fluid dynamics. Fluid Mechanics
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	25 Feb 2025 05:42
Last Modified:	25 Feb 2025 05:42
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118876

Actions (login required)

View Item