Flow meter Ultrasonic yang Digunakan di PLTU

Alat instrument flow meter banyak digunakan pada pembangkit listrik tenaga uap. Uap untuk PLTU biasanya digunakan untuk menggerakkan turbine agar menghasilkan energi listrik. Uap dari PLTU untuk diindonesia dihasilkan oleh dua sumber yaitu Uap hasil pemanasan air  dengan menggunakan ketel uap atau boiler dan Uang yang dihasilkan oleh Panas bumi.

Uap Yang dihasilkan oleh panas bumi biasanya dilakukan dengan cara menembakan / memasukan air kedalam sumur magma bumi dan biasanya di injeksikan air dengan pompa tekanan tinggi kedalam sumur yang menuju magma bumi.HAsil dari injeksi air tersebut adalah uap air yang disalurkan ke turbine pembangkit listrik.

Untuk PLTU yang menggunakan uap air atau steam hasil pemaskan menggunakan Ketel uap dengan  pembakaran batu bara umumnya dibangun dipinggir pantai. PLTU seperti ini biasanya menggunakan air laut yang diproses menjadi air tawar atau air demin yang dimasak dalam ketel uap atau beler yang hasilnya di salurkan untuk menggerakan turbine pembangkit listrik.

Flowma Flowmasonic WUF 620 CF
Flowma Flowmasonic WUF 620 CF

Komponen Flow Meter

Terdapat 2 bagian utama Komponen flow meter  yaitu  flow sensor atau transducer dan  flow transmitter atau sering disebut dengan converter atau flow computer atau flow gauge. Flow transmiiter sering juga disebut dengan display yang bisa menampilkan bacaan flow velocity, flow rate dan total volume

Flow sensor

Flow sensor sering disebut dengan flow tube atau transducer yang merupakan bagian paling penting berfungsi sebagai sensor untuk menangkap prilaku aliran suatu fluida.  Flow sensor ini biasanya berpengaruh apada size flow meter yang akan membawa dampak pada besarnya nilai kecepatan aliran.

Untuk flow sensor terdapat beberapa komponan sesuai dengan jenis dan model flow meternya. Yang biasa menjadi acuan adalah Maxksimal kapasitas, size flow meter, jenis koneksi, power supply, material pipa dan spesifikasi liquid. Untuk bahan material dari flow sensor disesuaikan dengan material pipa, spesifikasi fluida, temperature, pressure, dan IP class. Selain itu perlu diinformasikan apakah dibutuhkan material yang punya kelas food grade, tahan asam dan tahan abrasive.

Flow Transmitter

Flow transmitter atau ada sebagian disebut dengan converter atau flow computer berfungsi untuk membaca menangkap signal yang dikirim oleh flow sensor. Sesuai dengan teknology yang digunakan flow transmitter akan mengolah signal yang di konversikan pada flow velocity atau mass flow. Satuan pembacaan pada flow transmitter yang ditampilkan bisanya berupa units  jarak per waktu, mass per waktu atau putaran perwaktu. Hasil pembacaan tersebut saat di kombinasikan pada volume atau luas penampang bisa di tampilkan ke totalizer atau debit yang mempunyai unit total volume atau total mass.

Flow transmitter juga bisa memberikan outpput berupa analog atau counting yang tampil ke layar atau display, arus 4 – 20 mA, Pulse, Alarm dan juga data berupa komunikasi RS485.Pada jenis flow transmitter teretntu bisa juga di kompensasikan terhadap perubahan temperature dan perubahan pressure seperti pada jenis ultrasonic flow meter, magnetic flow meter, coriolis flow meter, thermal mass flowmeter serta vortex flow meter atau jenis flow sensor lainnya.

Jenis flow meter pada PLTU

Jenis flow meter di PLTU biasanya digunakan untuk mendeteksi atau mengukur flow rate serta volume air laut, air demin, chemical dan air buangan hasil proses pendinginan turbine. Untuk PLTU yang di pinngir pantai sebaiknya perlu diperhatikan tingkat korosif dariair laut yang diukur serta  lingkungan yang juga korosif. Sehingga perlu diperhatikan jenis matterial flow meter yang digunakan seperti menggunakan stainless steel atau non metal sperti Plastic atau lainnya;

Untuk Proses ini bisa digunakan jenis flow meter sebagai berikut

  • Electromagnetic Flow Meter
  • Ultrasonic Flow Meter
  • Vortex Flow Meter
  • Open channel Flow Meter

Electromagnetic Flow Meter

Electromagnetic Flow meter menggunakan prinsip Hukum Faraday tentang Induksi Elektromagnetik untuk mengukur laju aliran cairan dalam pipa. Pada bagian pipa flowmeter magnet, medan magnet dibangkitkan, dan disalurkan ke cairan yang mengalir melalui pipa. Hukum Faraday menyatakan bahwa tegangan yang dihasilkan sebanding dengan pergerakan cairan yang mengalir. Sebuah konduktor bergerak melalui medan magnet menghasilkan sinyal listrik di dalam konduktor.

Signal yang dihasilkan  sebanding dengan kecepatan air yang bergerak melalui medan magnet. Saat cairan mengalir melalui medan magnet, partikel konduktif dalam cairan membuat perubahan. Variasi ini digunakan untuk mengukur dan menghitung kecepatan aliran air melalui tabung sensor yang berupa pipa  pipa. Tegangan yang dihasilkan akan meningkat sesuai dengan meningkatnya kecepatan gerakan cairan. Converter atau electromagnetic flow transmitter akan memproses sinyal tegangan untuk menentukan aliran cairan.

Untuk jenis flow meter yang memotong atau melubangi pipa bisa digunakan jenis magnetic flow meter. Namun demikian magnetic flow meter cocok digunakan untuk air laut dan tidak cocok digunakan untuk air demin. Flow meter electromagnetic hanya bisa berfungsi atau bekerja pada cairan yang memiliki konduktifitas diatas 20 microsiemens sebagaimana syarat dari hukum faraday.

Flow Meter Flowmag WMAG30
Flow Meter Flowmag WMAG30

Keuntungan menggunakan Flowmeter electromagnetic

  • Mempunyai Kepresisian Atau Acurasi tinggi dan stabil
  • Dapat melakukan Pengukuran dua arah
  • Pressure drop sangat kecil
  • Tidak ada bagian komponen sensor yang bergerak atau berputar
  • Dapat digunakan untuk sanitasi, air limbahm air kotor hingga air lumpur
  • Dapat diaplikasikan pada produk minuman, susu, saos, kecap dan ciaran kental lainnya yang punya konduktivitas memadai.
  • Tersedia dari ukuran kicil hingga DN2000
  • Tersedia power dari AC, DC hingga battery
  • Tersedia jenis insertion flow meter

Clamp On Ultrasonic Flow Meter

Jenis flow meter yang sering digunakan pada proses pltu ini, berupa flow meter yang tidak contact dengan liquid dan untuk transmitter atau komponen lainya sebaiknya menggunakan material yang tahan terhadap uap garam.

Flowmeter yang sensornya tidak kontak langsung dengan liquid, sebaiknya digunakan padak jalur aliran pipa utama. Tujuan dari jenis flow meter clamp on ini agar saat terjadi masalah dengan flow meter baik saat instalasi atau maintenance tidak perlu menyetop atau mematikan proses. Karakter jenis flow meter clamp on, cara instalasinya cukup menempelkan sensordipermukaan luar pipa sehingga  tidak perlu memotong maupun melubangi pipa.

Flowmasonic WUF 620 CF Clamp on Ultrasonic Flowmeter
Flowmasonic WUF 620 CF Clamp on Ultrasonic Flowmeter

Sistem insatalasi  flow meter dengan cara clamp on tidak perlu melakukan pemotongan pipa maupun melubangi pipa. Namun Sensor atau lebih banyak di sebut dengan transducer cukup di tempelkan di permukaan luar pipa yang selanjutnya di perkuat dengan mengikat menggunakan clamp pada bracket transducernya.

Jenis ultrasonic clamp on flow meter  cukup handal dan nyaris free maintenance karena transducer ultrasonic bisa di pilih dari bahan non metal atau stainless steel sehingga cukup tahan terhadap cuaca baik hujan, uap air laut maupun tumpahan ombak air laut. Dan karena sifat udara air laut yang korosof sebaiknya transmitter yang digunakan juga menggunakan jacket dari non metal atau plastic sehingga dari segi ketahanan terhadap udara yang bersifat korosif cukup handal.

Clamp on ultrasonic flowmeter ini bisa dipasang pada berbagai ukuran diameter pipa dari diameter pipa DN15 hingga DN5000 tergantung pada jenis dan ukuran transducer ultrasonicnya. Jenis ultrasonic clamp on terdiri dari 2 bagian utama yaitu ultrasonic flow transmitter dan ultrasonic sensor atau disebut dengan ultrasonic transducer

Jenis flow meter ultrasonic clamp on wall mount ini menggunakan power listrik baik Ac maupun Dc. Dan bisa digunakan untuk memantau secara continue flow rate air.

Keuntungan penggunaan  Flowmeter Clamp on ultrasonic :

  •  Tidak ada penghalang di lintasan aliran, sehingga tidak ada pressure drop.
  • Tidak ada part bergerak (moving parts), sehingga tidak ada bagian parts yang aus yang menyebabkan maintenance cost rendah.
  • Model multi sensor mempunyai ketelitian lebih tinggi
  • Dapat digunakan untuk mengukur flow fluida yang korosif dan slurry.
  • Tersedia bbebrapa jenis sensor yang dapat mengukur dimeter pipa dari size DN15 – DN6000
  • Jika diaplikasikan pada ukuran pipa yang besar diatas 4 inchi akan lebih ekonomis dibandingkan dengan jenis flowmeter lainnya.
  •  Biaya instalasi sangat murah apalagi jika di instal pada pipa besar
  • Tidak perlu menghentikan proses aliran dalam pipa atau tidak perlu mematikan pompa
  • Dioperasikan pada semua jenis material pipa ( carbon steel, PVC, HDPE, SUS , dll ) dan semua jenis cairan homogen
  • Bisa di operasikan pada air limbah dan air kotor dengan maksimal solid partikel 12%
  • Dapat dipasang pada pada aliran dengan low flow velocity hingga 0.03 m/s
  • Mempunyai akurasi lumayan baik 1% – 2%
  • Pada additional tersedia eksternal data logger dengan menggunakan SD card
  • Tersedia analaog ouput 4-20mA,Pulse, relay, dan communication RS485
  • Tersedia sensor dengan class IP68 ( water proof)

Flow Meter Open Channel

Flow Meter Open Channel banyak dipakai untuk mengukur kecepatan aliran atau arus pada sungai sungai, channel, dan gorong gorong dengan ukuran super besar. Dimana jaringan aliran dengan menggunakan sistem terbuka dan biasanya aliran dikarenakan adanya gaya gravitasi. Cara kerja jenis flowmeter open channel yaitu menghitung kecepatan aliran dan ketinggian permukaan yang dikalkulasikan terhadap luas penampang channel.

Untuk pengukuran kecepatan aliran digunakan flow sensor maupun menghitung kapasitas aliran berdasarkan delta pressure karena perbedaan ketinggian permukaan air dan juga ada mengguankan ultrasonic velocity atau electromagnetic.

Jadi prinsip dasar dari jenis flow meter ini adalah kombinasi 2 jenis sensor ketinggian dan kecepatan. Untuk melakukan pengukuran ketinggian permukaan air bisa menggunakan sensor level. Sedangkan untuk pengukuran flow velocity bisa mengunakan magnetic flow sensor atau ultrasonic flow sensor.

Dengan perhitungan velocity hasil flow sensor yang dipasang terhadap luas penampang channel akan didapat kapasitas aliran. Kapasitas aliran open channel flow meter  disebut dengan flow rate atau debit aliran dengan satuan volume per waktu.Cara kerja dari flow meter ini sebagaimana cara flow meter ultrasonic namun dikombinasikan dengan sensor level. Dimana sensor level ini bisa menggunakan jenis ultrasonic level atau radar level.

Baca Juga

Share
%d bloggers like this: