Trending Topik

Macam-Macam Oil Purifier/Oil Separation/Oil Treatment dan Prinsip Kerjanya

Oil purifier adalah komponen paling penting dalam sistem pelumasan (lubricating oil). Purifier ini berfungsi sebagai alat yang menjaga kualitas dari oil dan meminimalisir kontaminan pada oli seperti water (air), wear (gram), sludge (lumpur) dan materi suspended lainnya. Sebagai contoh di PLTU, komponen bearing-bearing seperti turbin-generator harus dilakukan pelumasan agar tidak terjadi kerugian gesekan yang bisa menyebabkan keausan. Oli pelumas secara periodik dilakukan uji laboratorium dan lebih detail baca di: Analisa Oil Pelumas (Tribology)

Pada hasil uji oil tribology terbagai menjadi 3 parameter yaitu wear, contaminant dan chemistry. Peran oil purifier ini adalah sebagai polishing pada parameter wear dan contaminant. Wear sebagai indikasi adanya gesekan berlebih baik ferrous maupun non-ferrous serta unsur kimia spesifik lainnya sedangkan contaminant seperti water dan sludge (ISO 4406/NAS 1638). Parameter water content ini terbagi menjadi 4 macam yaitu free water, emulsified, dissolved water dan total water, detail baca di: Kandungan Air (Water Content) pada Minyak Pelumas

Terdapat 3 Tipe Umum Purifier yang Ditemui di PLTU Sebagai Berikut:

  • Sentrifugal/Centrifugal Oil Purifier
Purifier ini memanfaatkan gaya sentrifugal, dimana putaran porosnya akan membuang partikel yang lebih berat (heavy molecule) seperti sludge dan free water kebawah/keluar sedangkan partikel ringan (light molecule) seperti oli kearah pusat/keatas. Pemisahan ini menghasilkan oli yang sudah terminimalisir dari beberapa kontaminan sehingga oil siklus diharapkan sudah terjaga kualitasnya. Berikut gambaran detail sentrifugal oil purifier:

Gambar 1. Centrifugal Oil Purifier
Karakteristik khas dari sentrifugal oil purifier adalah memiliki mangkok kerucut (cone bowl), dimana komponen itulah yang membentuk gaya sentrifugal.
Gambar 2. Skematik Mangkok Kerucut Sentrifugal Oil Purifier
Didalam centrifugal oil purifier terdapat beberapa komponen seperti poros yang digerakkan pompa, line/piping tempat masuknya oli dan sirip-sirip yang berguna sebagai perangkap partikel yang berbeda berat jenisnya. Desain sirip yang dibuat tajam kebawah mendukung gaya sentrifugal yang melempar partikel dengan berat jenis lebih besar kearah luar sedangkan berat jenis kecil kearah pusat/atas.


Gambar 3. Proses Separation Oil dan Kontaminan
  • Heater + Vacuum Dehydration Oil Purifier + Mechanical Filter
Purifier ini adalah yang paling sempurna ketika digunakan untuk meminimalir kontaminan karena heater + vacuum dehydration sangat baik meminimalisir semua water content (dissolved water, emulsified water, total water dan free water) dan mechanical filter sangat baik menyaring sludge (ISO 4406/NAS 1638) dan wear (feroous & non-ferrous). Berikut penjelasan detailnya:
Gambar 4. Heater + Vacuum Dehydration + Mechanical Filtration Oil Purifier
Gambar 5. Heater pada Oil Purifier
Heater ini berfungsi sebagai peralatan penguapan air.

Gambar 6. Vacuum Dehydration pada Oil Purifier
Vacuum dehydration berupa perangkat vessel/tank yang dibuat tekanan didalamnya vakum oleh vacuum pump. Dilengkapi dengan pressure gauge untuk mengetahui kinerjanya, vacuum dehydration berfungsi menurunkan titik penguapan air sehingga kinerja purifier lebih cepat, efisien energi dan efektif (lebih banyak air yang terpisahkan).
Mechanical filter ini digunakan untuk menyaring sludge (ISO 4406/NAS 1638) dan wear (ferrous-non-ferrous). Umumnya terdapat 2 filter yang beroperasi seri dan pengalaman kami di PLTU menggunakan ukuran 7 mikron dan 2.5 mikron dengan alasan mewakili ISO 4406 4/6/14.

Gambar 7. Prinsip Kerja Heater + Vacuum Dehydration Oil Purifier
Ketika oli dipanaskan maka akan menguapkan fluida didalamnya (oli + air) dan karena oli memiliki titik uap yang sangat tinggi dan air hanya 100 oC pada tekanan 1 atmosfer, sehingga ketika dipanaskan maka air terlebih dahulu yang akan teruapkan. Agar titik uap turun maka berdasarkan prinsip gas ideal PV=nRT maka tekanan atau volume juga harus turun dan pada oil purifier yang di-improve adalah tekanan operasinya menggunakan sistem vakum dibantu vacuum pump. Kondisi vakum ini bisa menurunkan titik uap air pada temperatur 60 oC sehingga water content lebih cepat terbuang dan hemat energi.


Gambar 8. Skematik Heater + Vacuum Dehydration + Mechanical Filter Oil Purifier
Urutan oil purifier tipe Heater + Vacuum Dehydration + Mechanical Filter sebagai berikut: main oil tank (MOT) ---> suction strainer ---> suction pump ---> heater ---> vacuum dehydration ---> discharge pump ---> mechanical filter ---> main oil tank (MOT)

Gambar 9. Ilustrasi didalam Vaccum Dehydration Tank
Oli yang telah dipanaskan di heater masuk ke vacuum dehydration tank dengan disembur dari atas sehingga terbentuk atomizing. Karena vacuum maka titik uap air turun dan output-an dari heater telah mencapai titik uapnya sehingga droplet-droplet air langsung membentuk uap air dan tersedot keluar oleh vacuum pump. Sedangkan oli karena titik uapnya sangat tinggi tetap berada pada vessel.
Gambar 10. Digital Monitoring Parameter Kualitas Oli
Umumnya untuk oil purifier yang mahal sudah dilengkapi digital monitoring parameter kualitas oli seperti kontaminan ISO 4406/NAS 1638 dan water content. Oil purifier ini memiliki kelebihan dapat meminimalisir semua kontaminan pada oli sedangkan kelemahannya adalah biaya investasi dan operasional yang cukup mahal.
  • Plate and Frame Filter Press Oil Separation
Plate and Frame Filter Press adalah salah satu alat pemisah berupa plate (lempengan besi) dan frame (filter membrane/kassa) dimana keduanya dilakukan pengepresan menggunakan alat hidrolik. Berikut gambar detailnya:
Gambar 11. Plate and Frame Filter Press (Disassembly)

Gambar 12. Filter Membrane/Kassa
Membrane ini memiliki pori-pori yang dipersyaratkan dan karena dalam uji oil tribology pada parameter kontaminan ISO 4406 4/6/14 maka harus digunakan ukuran mikron yang bisa mereferensikan tingkat cleanliness yang diharapkan.
Gambar 13. Plate and Frame Filter Press (Assembly)
Setelah filter press terpasang membrane/kassa kemudian dilakukan pengepresan dengan hidrolik sampai dipastikan telah menempel kuat satu bagian dengan yang lain. Oli yang dipaksa melewati beberapa filter membrane akan tersaring dari suspended solid namun tidak untuk water content. Sehingga pada filter press ini yang memiliki kinerja berat adalah filter bagian suction dan harus rutin dilakukan cleaning agar performa penyaringan maksimal. Kelebihan oil separation ini adalah sangat baik dalam memisahkan suspended solid dan wear (gram) dibandingkan tipe lain dan kelemahannya kurang maksimal dalam mengurangi kontaminan lain seperti water content.

Kutip Artikel ini Sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2021). Macam-Macam Oil Purifier/Oil Separation/Oil Treatment dan Prinsip Kerjanya. www.caesarvery.com. Surabaya

Previous
« Prev Post