Steam and Condensate : Steam Traps, Bagian-4

Steam trap, sesuai dengan namanya adalah sebuah alat yang digunakan untuk menjebak steam agar tidak lolos. Steam trap dalam kondisi terbuka ketika hanya condensate saja yang mengalir keluar dari steam trap tersebut. Ketika sudah tidak ada lagi condensate, maka secara otomatis steam trap akan menutup sekaligus menjebak steam yang akan melewati steam trap tersebut. Ketika steam yang didepannya sudah menjadi condensate, maka pelampung yang ada dalam steam trap tersebut akan terbuka kembali karena terangkat oleh condensate. Proses ini akan berulang dan berjalan secara terus-menerus.

Rangkaian steam trap dalam sistem steam didalam plant dapat dibagi menjadi dua jenis: 

1. Condensate dikembalikan ke dalam sistem condensate collection

2. Condensate dibuang ke lingkungan (open ditch)

Diatas adalah contoh rangkaian dari steam trap. Rangkaian steam trap bisa diletakkan dibawah line steam ataupun pada bagian downstream sebuah pemanas. Pilihan apakah condensate dikembalikan ke dalam sistem condensate atau dibuang ke lingkungan biasanya bergantung pada jumlah condensate yang dihasilkan. Jika condensate yang dihasilkan banyak, maka biasanya ia akan dikembalikan ke dalam sistem condensate. Contohnya adalah steam trap yang dipasang di line header steam akan dikembalikan ke dalam sistem condensate sedangkan pada line branch (percabangan) biasanya akan dibuang ke lingkungan. Penggunaan kembali condensate untuk digunakan sebagai air umpan boiler akan lebih menghemat biaya operasi. Air condensate sudah dalam kondisi panas sehingga menghemat bahan bakar boiler dan juga pengolahan condensate untuk dijadikan air umpan boiler lebih sederhana jika dibandingkan mengambil dari raw water.

Steam trap dapat digolongkan menjadi tiga jenis berdasarkan prinsip kerjanya:

1. Thermostatic

Pelampung hanya bisa terbuka ketika ada perbedaan suhu antara steam dan condensate. Contohnya adalah balanced pressure thermostatic-type trap. 

Jenis steam trap diatas memiliki element ditunjukkan dengan kata "vaporized fill" yang berisi cairan berupa campuran alkohol dengan titik didih yang lebih rendah daripada air. Condensate yang sudah dingin bisa mengangkat valve tersebut. Ketika condensate yang melewati steam trap tersebut secara gradual mulai memanas, maka terjadi transfer panas dari condensate ke dalam element tersebut. Cairan dalam element akan menguap dan berekspansi sehingga menekan valve untuk menutup. 

2. Mechanical 

Jenis steam trap ini memiliki perangkat mekanis internal yang bekerja berdasarkan perbedaan densitas antara steam dengan condensate.

Contoh steam trap berdasarkan prinsip mechanical adalah float-type trap with manual air venting seperti ditunjukkan pada gambar diatas. Steam trap tersebut mengandalkan tuas yang terhubung dengan pelampung berbentuk bola. Ketika condensate berakumulasi, ia akan mengangkat pelampung sehingga otomatis tuas terangkat dan valve outlet menjadi terbuka. 

3. Thermodynamic

Prinsip kerja steam trap ini adalah berdasarkan perbedaan energi kinetik/ kecepatan antara steam dengan condensate yang mengalir melalui trap. 

Salah satu contoh steam trap yang bekerja berdasarkan prinsip thermodynamic adalah steam trap dengan model disc/ piringan. Ketika steam melewati steam trap tersebut, maka steam akan melalui pinggiran disc dan menutup valve outlet melalui control chamber. Hal ini bisa terjadi karena luas permukaan disc pada control chamber lebih besar jika dibandingkan pada inlet disc sehingga tekanan pada sisi control chamber menjadi lebih besar. Setelah beberapa waktu, akan terjadi peristiwa kondensasi steam yang berada pada control chamber tersebut. Hal ini akan memaksa disc untuk terbuka dan condensate bisa melewati steam trap tersebut.

Untuk menentukan jenis steam trap yang akan dipilih, flow chart dibawah ini bisa menjadi salah satu referensi:

Pada posting selanjutnya, akan dibahas mengenai fenomena-fenomena yang bisa terjadi pada sistem steam, misalkan steam hammer, water logging, blown condensate seal, dsb. Stay tuned.