BAB III
PERANGKAP UAP STEAM TRAP
3.1. Pengertian Perangkap Uap
Perangkap uap atau yang sering disebut dengan steam trap merupakan peralatan yang digunakan untuk mengeluarkan air dari uap dimana air ini tidak
ada gunanya bahkan akan memberikan hambatan pada aliran uap atau dapat menimbulkan kerugian lainnya.
Perangkap uap ini ditempatkan pada tempat terendah dari suatu jalur perpipaan atau dipasang pada kantung pipa yang disebut “drip leg”, dimana cara
kerja dari steam trap adalah : 1.
Perangkap uap pada daerah jalur pipa yang terendah dimana air dianggap
telah mengantong pada kantong pipa drip leg.
2. Perangkap uap ini akan mengosongkan air ke sistem uap yang mempunyai
tekanan yang lebih rendah. 3.
Sistem perangkap yang tertutup adalah pengosongan air menggunakan katup – katup pada sisi perangkap tersebut.
4. Menggunakan saringan stariner seandainya sistem perangkap ini belum
menggunakannya. 5.
Pasang katup uji untuk pembuangan selama pengetesan aliran start up
Universitas Sumatera Utara
3.2. Klasifikasi Perangkap Uap
Ada empat jenis perangkap uap yang telah muncul yang sekarang mengisi banyak industri dan persyaratan proses. jenis – jenis tersebut adalah :
1. Inverted Bucket Traps
2. Thermostatic Traps
3. Float and Thermostatic Traps
4. Disc Traps
Penjelasan dari ke empat jenis perangkap uap sebagai berikut :
3.2.1. Inverted Bucket Traps
Sesuai dengan namanya perangkap tersebut menggunakan sudu kipas terbalik yang biasanya terbenam dan melampung hanya ketika steam ada. Kipas
terbenam ketika volume dari kondensat perubahan wujud zat gas atau uap menjadi air melebihi level cairan yang ditetapkan ketika kipas terbenam, katup
otomatis akan terbuka. Kondensat masuk perangkap dan mengalir kebawah dasar dari kipas
mengisi ruang perangkap, sisi kipas sama sekali terbenam dari kondensat disalurkan terus pada bagian atap. Ketika steam masuk perangkap berkumpul di
bawah kipas akan menyebabkannya menjadi ringan. Daya apung menyebabkan kipas naik, demikian penutupan katup oleh pengembalian itu kepusat. Air dan
CO
2
melalui sebuah lubang angin pada bagian atas kipas terus – menerus mengalir keperangkap. Ketika kondensat berkumpul di bawah kipas menggantikan uap
dibagian dalam kipas, daya apung kipas akan hilang, dan menyebabkannya terbenam.
Universitas Sumatera Utara
Tipe thermostatic air pelepasan dapat di instalasi diatas inverted bucket trap dan dipararel. Inverted bucket trap di instalasi dengan tekanan sensitif biasa.
Alat pengosongan bebas dari condensat ketika steam telah mati. Inverted bucket trap baik menangani kotoran dan kerak karena katup ditempatkan dibagian atas.
Sebuah Inverted bucket trap berfungsi sepanjang atau selama perbedaan tekanan positif. Walaupun pengurangan kapasitas perangkap,tekanan balik hingga 99,
tidak menyebabkan perangkap blow open Penghembusan terbuka dan buang energi.
Karena inverted bucket trap mempunyai layanan paling panjang dari banyak tipe perangkap uap. Contoh dari inverted bucket trap dapat dilihat pada
Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Inverted Bucket Traps
3.2.2. Thermostatic Traps
Thermostatic trap beroperasi pada temperatur berbeda antara uap dan kondensat dingin dan air. Saat strat – up kondensat dan air didorong didepan dari
uap dan langsung terperangkap. Uap masuk badan perangkap, temperatur bagian
Universitas Sumatera Utara
dalam perangkap bertambah dengan cepat dan memanaskan cairan. Cairan mendidih, tekanan uap bagian dalam bertambah, ketika tekanan menjadi seimbang
dengan tekanan uap dalam badan perangkap, efek dari penghembus menyebabkan elemen memuai menutup katup. Temperatur dalam perangkap menurun beberapa
derajat dibawah temperatur uap jenuh, kondensat menjadi turun dibagian dalam perangkap. ketidak seimbangan tekanan memusat penghembus, demikian bukaan
katup. Perpindahan dari katup perangkap juga disebabkan oleh perubahan pada
temperatur dalam uap dan kondensat mengalir terus ke perangkap, ketika perbedaan temperatur antara kondensat dan uap kecil, tekanan uap bagian dalam
penghembus menjadi memuai dengan rapat menutup katub. Industri thermostatic steam trap dengan normal kecepatan pengoperasian
pada temperatur dari 0 hingga 300 Psig dan dibuat dengan stainless steel, karbon steel dan gas iron langsung. dapat digunakan untuk venting air dari sebuah sistem
uap ketika instalasi disamping dan menempel dibawah kondensat perangkap. Ketika air berkumpul, temperatur menurun dan thermostatic air vent
dengan otomatis melepaskan air agak sedikit kebawah tempeatur uap pada semua pengoperasian tekanannya dari 0 sampai 300 Psig. Contoh dari Thermostatic
Traps dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Thermostatic Traps
Universitas Sumatera Utara
3.2.3. Float and Thermostatic Traps
Tipe ini kombinasi dari steam trap dari dua prinsip yaitu thermostatic dan berat jenis. Operasi steam trap relatif sederhana. Sebuah katup dengan sebuah bola
pelampung actuator drain kondensat, ketika cairan mencapai level yang ditetapkan dalam perangkap. Ketika arus dari kondensat dikurangi, pelampung turun
sebagian menutup katup penampung kecepatan aliran. Bagian atas dari perangkap adalah thermostatic elemen mirip yang digunakan dengan thermostatic trap yang
terbuka melepaskan semua udara dan non – kondensable gas itu segera menyebabkan temperatur kecil turun dalam perangkap.
Float dan thermostatic traps terutama sekali baik ketika sistem sewaktu mengoperasikan drain pada pengaturan tekanan steam dan ketika udara, air, atau
produk dipanaskan pada temperatur dibawah 212 F. Float dan thermostatic traps
dipersiapkan sebelum star- up dan pada beban yang sangat ringan dan dengan efisien operasi melawan tekanan balik. Katup kondensat pada tipe ini ditempatkan
dibagian bawah sasaran penyumbat ketika kotoran dan kerak ada. Strainer akan digunakan melindungi perangkap. Strainer harus terus – menerus dipelihara. Jika
partikel kotoran mencegah katup dari penutup, energi uap dibuang sebelum kondisi ditemukan dan diperbaiki. Contoh dari Float dan Thermostatic Traps
terlihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Float dan Thermostatic Traps
Universitas Sumatera Utara
3.2.4. Disc Traps
Disc trap adalah beroperasi berdasarkan kecepatan kondensat dan udara masuk perangkap dan melalui sebuah control chamber, dan beberapa
rancangan,isolasi chamber. Pengaruh dari kondensat mangangkat disc dari inlet orifice, mengijinkan kondensat mengalir terus ke outlet. Ketika uap mendekati
inlet orifice, arus itu kecepatannya lebih tinggi dibanding dengan kondensat, dan demikian tekanan antara disc dan dudukan permukaan dikurangi. Arus itu
menahan dudukan selama waktu tekanan ruang diatas disc closing force lebih besar dibanding jumlah dari inlet dan waktu tekanan balik masing – masing
bekerja opening force . Perangkap close selama kondensat dekat temperatur uap masuk inlet
orifice. kondensat dapat menutup perangkap, pencegahan buangan dari non- kondensable gas, beberapa disc traps menggabungkan sebuah pilihan strainer
pelindung mencegah kotoran dari penyumbat orifice atau sebaliknya menyebabkan kegagalan pemakaian dari penutupan toleransi bagian. Disc trap
normal kecepatan operasi pada tekanan dari 10 hingga 600 Psig dan dibuat dari karbon steel dengan komponen stainless steel menahan korosi. Contoh dari Disc
Trap terlihat Gambar 3.4.
Gambar 3.4. Disc Trap
Universitas Sumatera Utara
3.3. Pemeliharaan Perangkap Uap Steam Trap
Dasar dari semua steam mempunyai fungsi yang sama. Dimana membolehkan kondensat dan gas non-kondensable sewaktu proses perpindahan
panas terjadi. Tujuan dari steam trap adalah menyimpan uap dalam elemen panas dan melepaskan non-kondensable dan kondensat. Prinsip pertimbangan bentuk
adalah menimbangkan kecepatan dari control pada bagian input dengan keluaran kondensat.
3.3.1. Menemukan Kegagalan Perangkap Uap Steam Trap
Banyak peralatan sebuah steam traps dapat gagal jika steam trap gagal tertutup. Peralatan yang seharusnya di drain akan banjir dan proses perpindahan
panas akan stop, apa pun produk yang diproduksi akan tidak lama hingga di tetapkan standart kuantitasnya. Jika perangkap gagal terbuka, disana akan ada
pembuangan energi, steam tidak akan sama sekali dikonsumsi atau kondensasi dalam exchanger dan steam akan blow through. Oleh karena itu sebuah
pemeliharaan perseorangan membuat secara berkala memeriksa dasar instalasi dari steam trap.
3.4. Kegunaan Uap
Hal yang penting ialah bahwa pelayanan harus diberikan dalam jumlah yang cukup serta kualitas yang memadai yang dibutuhkan dalam seluruh proses
produksi. Beberapa pelayanan tidak hanya dibutuhkan oleh satu macam proses dalam pabrik,sehingga agar pelayanan ekonomis maka keseluruhan pelayanan
diadakan di pusat pabrik baru kemudian di distribusikan. Contoh dalam mendistribusikan uap air dapat dilakukan dengan dua atau lebih uap air yang
Universitas Sumatera Utara
saling berhubungan, sehingga suplai tersedia secara lebih meyakinkan. Jelaslah bahwa pelayanan- pelayanan ini penting dan harus diusahakan tetap berada pada
kondisi baku yang tinggi, karena kerusakan yang terjadi pada alat-alat pelayanan ini akan banyak mempengaruhi keseluruhan proses-proses pabrik. Kegunaan uap
air adalah menyuplai panas untuk keperluan reaksi – reaksi proses pengeringan bahan, pemanasan serta untuk penyemprotan. Temperatur yang dibutuhkan dalam
proses akan menentukan tekanan uap yang dibutuhkan dalam beberapa proses besar tekanan. Uap air yang dihasilkan dari boiler akan digunakan untuk
menggerakkan sebuah turbin pembangkit. Uap air yang dihasilkan dari suatu peralatan dengan cara yang sama
sebagaimana zat kimia dihasilkan. Bahan baku air di uapkan dibawah kondisi tekanan tertentu, dengan panas yang dihasilkan dari pembakaran minyak, gas,
atau arang. Tugas dari operator boiler ialah untuk memastikan tingkat kemurnian produk akhir pada tekanan serta jumlah liter per jam yang dibutuhkan.
Biasanya terdapat waktu luang dalam kapasitas operasi yang dapat digunakan untuk pelaksanaan pembongkaran dan pemeliharaan. Biasanya uap air
didistribusikan pada tekanan yang lebih tinggi dari pada yang dibutuhkan suatu peralatan dan lalu di suplai melalui katup pengurangan. Hal ini dimaksudkan
untuk menanggulangi kehilangan tekanan selama distribusi dan agar tekanan untuk proses dapat diusahakan tetap. Beberapa peralatan mungkin membutuhkan
tekanan uap air yang berbeda-beda dan dapat disuplai melalui beberapa katup pengurangan. Agar dapat berjalan dengan baik katup – katup beserta pengukur
tekanan dipasang berdampingan dengan katup pengurangan.
Universitas Sumatera Utara
Satu hal yang penting dari setiap sistem uap air ialah pengeluaran kondensat. Uap air paling banyak ditetapkan untuk keperluan pemanasan. Panas
laten penguapan yang terjadi saat uap air itu mengalami kondensasi merupakan hal yang penting. Dengan perkataan lain, terdapat kondensat panas yang tertinggal
yang harus dikeluarkan untuk melapangkan jalan bagi uap yang lebih banyak. Keuntungannya ialah bahwa kondensat tersebut panas dan memiliki kemurnian
yang sama dengan air yang dipakai dan dimasukkan kedalam boiler sehingga kondensat dapat dikumpulkan dan dikembalikan ke boiler.
Sistem distribusi uap air yang baik antara lain menjamin uap air yang dikirimkan ke peralatan berada dalam keadaan kering bebas dari titik – titik air.
Disamping itu juga menjamin uap air yang terperangkap tersebut terletak pada titik terendah dari uap air utama yang berfungsi mengeluarkan kondensat –
kondensat yang terakumulasi didalam kondesat utama tanpa kehilangan uap air. Seluruh kondensat biasanya harus dikembalikan ke boiler tanpa di sertai resiko
terkontaminasi. Karena itu kondensat tidak dikumpulkan dari pelapis – pelapis bejana yang
memiliki banyak pelayanan atau lebih dari satu pelayanan. Perangkap uap air atau katup – katup penyaring yang melindungi perangkap tersebut sering terhalang
oleh timbunan karat atau kotoran, oleh karena itu hal yang harus dilakukan adalah pemasangan katup by pass yang dapat dilewatkan kondensat pada saat katup –
katup penyaringan dibersihkan. hal yang terpenting adalah katup by pass harus benar – benar tertutup kecuali pada saat katup penyaringn atau perangkap uap air
dibongkar.
Universitas Sumatera Utara
3.5. Boiler