PERANCANGAN HEAT EXCHANGER SISTEM AUXILIARY COOLING WATER UNTUK KONDENSASI UAP PADA PT YTL JAWA TIMUR
DOI:
https://doi.org/10.33795/distilat.v12i3.7973Keywords:
auxiliary cooling water, efisiensi termal, heat exchanger, kondensasi uap, shell and tubeAbstract
PT YTL Jawa Timur menghadapi tantangan dalam meningkatkan efisiensi sistem kondensasi uap akibat kecilnya perbedaan suhu antara fluida panas berupa demineralized water dan fluida dingin berupa air laut. Sistem pendinginan sebelumnya menggunakan metode direct cooling, yaitu air laut dialirkan secara langsung ke kondensor utama untuk mendinginkan uap bekas turbin. Perbedaan suhu yang kecil menyebabkan gaya pendorong perpindahan panas menurun, sehingga proses kondensasi menjadi kurang optimal, tekanan kondensor meningkat, dan efisiensi termal sistem menurun. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, dilakukan perancangan dan penambahan heat exchanger tipe shell and tube dengan konfigurasi 1 shell pass dan 2 tube pass pada sistem Auxiliary Cooling Water (ACW). Penelitian ini bertujuan merancang heat exchanger yang mampu menurunkan temperatur fluida panas sebelum memasuki kondensor utama, sehingga dapat mengurangi beban kondensor dan meningkatkan efisiensi perpindahan panas. Metodologi penelitian meliputi pengumpulan data lapangan dari sistem kondensasi PLTU PT YTL Jawa Timur, meliputi temperatur fluida panas dan dingin, laju aliran, tekanan operasi, serta perhitungan laju perpindahan panas dan luas permukaan perpindahan panas. Hasil perancangan menunjukkan bahwa heat exchanger dengan konfigurasi 1 shell pass dan 2 tube pass menggunakan 70 pipa berbahan SS316 mampu mentransfer panas sebesar 66,67 kW. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penerapan sistem tersebut mampu mengurangi beban kondensor utama hingga 28% dan meningkatkan efisiensi termal siklus Rankine sebesar 4–5%. Desain yang dihasilkan bersifat modular sehingga dapat dikembangkan sesuai kebutuhan sistem. Dengan demikian, penerapan heat exchanger pada sistem ACW berpotensi meningkatkan kinerja kondensasi dan efisiensi termal PLTU.
References
S. Kim, B. U. Bae, Y. J. Cho, Y. S. Park, K. H. Kang, dan B. J. Yun, “An experimental study on the validation of cooling capability for the Passive Auxiliary Feedwater System (PAFS) condensation heat exchanger,” Nucl. Eng. Des., vol. 260, hal. 54–63, 2013.
W. Peng dan O. K. Sadaghiani, “Thermodynamic analyses and optimization of an auxiliary heat exchanger equipped with an absorption refrigeration system to increase the cooling capability of Heller cooling tower,” Therm. Sci. Eng. Prog., vol. 25, no. August, hal. 101032, 2021.
O. K. Sadaghiyani, S. Khalilaria, dan I. Mirzaee, “Energic, Exergic, Exergo-economic investigation and optimization of auxiliary cooling system (ACS) equipped with compression refrigerating system (CRS),” Case Stud. Therm. Eng., vol. 10, hal. 517–531, 2017.
C. W. Shin, H. C. No, B. Y. Yun, dan B. G. Jeon, “The experimental investigation of tube’s diameter and inclination angle in a separate effect PAFS test facility for APR+,” Int. J. Heat Mass Transf., vol. 86, hal. 914–922, 2015.
R. Laskowski, A. Smyk, J. Lewandowski, dan A. Rusowicz, “Cooperation of a Steam Condenser with a Low-pressure Part of a Steam Turbine in Off-design Conditions,” Am. J. Energy Res., vol. 3, no. 1, hal. 13–18, 2015.
B. U. Bae, S. Kim, Y. S. Park, K. H. Kang, T. H. Ahn, dan B. J. Yun, “Evaluation of mechanistic wall condensation models for horizontal heat exchanger in PAFS (Passive Auxiliary Feedwater System),” Ann. Nucl. Energy, vol. 107, hal. 53–61, 2017.
B. U. Bae, S. Kim, Y. S. Park, K. H. Kang, dan B. J. Yun, “Experimental investigation into the effect of the passive condensation cooling tank water level in the thermal performance of the passive auxiliary feedwater system,” Nucl. Technol., vol. 181, no. 3, hal. 479–492, 2013.
S. Wuryanti dan R. P. H, “Calculation of Heat Exchanger as Demineralized Water Cooler in C3W,” vol. 11, no. 7, hal. 49–53, 2023.
P. Kumar, J. Saini, dan P. Sahu, “Numerical Analysis of Condenser Using ANSYS,” Int. Res. J. Eng. Technol., hal. 471–476, 2020.
X. Luo, X. Huang, M. M. El-Halwagi, J. M. Ponce-Ortega, dan Y. Chen, “Simultaneous synthesis of utility system and heat exchanger network incorporating steam condensate and boiler feedwater,” Energy, vol. 113, hal. 875–893, 2016.
B. U. Bae, B. J. Yun, S. Kim, dan K. H. Kang, “Design of condensation heat exchanger for the PAFS (Passive Auxiliary Feedwater System) of APR+ (Advanced Power Reactor Plus),” Ann. Nucl. Energy, vol. 46, hal. 134–143, 2012.
V. Mrzljak, T. Senčić, I. Poljak, dan V. Medica-Viola, “Thermodynamic Analysis of Steam Cooling Process in Marine Power Plant by Using Desuperheater,” J. Marit. Transp. Sci., vol. 62, no. 1, hal. 9–30, 2022.
H. Ha, S. Lee, dan H. Kim, “Optimal design of passive containment cooling system for innovative PWR,” Nucl. Eng. Technol., vol. 49, no. 5, hal. 941–952, 2017.
Y. S. Jeong, K. M. Kim, I. G. Kim, dan I. C. Bang, “Hybrid heat pipe based passive in-core cooling system for advanced nuclear power plant,” Appl. Therm. Eng., vol. 90, hal. 609–618, 2015.
L. Chen, W. Huang, W. Wang, L. Yang, dan X. Du, “Subregional modulation of axial flow fans to reduce condensate supercooling of air-cooled steam condenser in cold days,” Appl. Therm. Eng., vol. 193, no. December 2020, hal. 117016, 2021.
Additional Files
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Fatikhatul Muhibah, Yanty Marynty Maryanty, Erry Nabil Nabil
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
