Kapan Vortex Breaker Dibutuhkan?

Just got a lesson learnt from dalam sebuah ongoing project yang saya kerjakan. 

A valuable one! 

Ada satu pertanyaan cukup sering terlontar oleh Process Engineer pemula seperti saya. Bahkan diforum-forum process engineering seperti chesources pun pernah ditanyakan.

Kapan kita butuh vortex breaker?

Jawaban yang saya temui di chesources adalah straight forward: Selalu pasang vortex breaker.

Well..Saya pribadi punya pendapat lain. 

Ada philosophy process engineering yang harus dipahami disitu dan menurut philosophy itu, mungkin Vortex breaker tidak perlu selalu dipasang.


The name says it all. Vortex Breaker berarti device untuk menghilangkan vortex.

Beberapa contoh vortex dapat dilihat di gambar berikut (http://www.pumpfundamentals.com)

Vortex sendiri terjadi karena kurang tingginya level liquid pada sebuah reservoir yang mengalirkan fluida ke tempat lain, yang mana fluida mengalir dari reservoir ke tempat lain karena adanya static head yang dimilikinya.

Key word: Level liquid yang kurang

Now, take a look at this system:

Dalam sebuah sistem di atas, resiko akhir jika terjadi vortex adalah terikutnya vapor yang berada di atas permukaan liquid ke suction pompa, sehingga mengakibatkan kerusakan impeller, lead to pump damage, lead to asset loss (and potential fire).

Hydraulic Institute dalam The Hydraulic Institute's Pump Intake Design ANSI/HI 9.8-1998 standard mencantumkan formula untuk menghitung minimum Submerge (S) ; yaitu ketinggian liquid minimum untuk mencegah terjadinya vortex sebagai:

S = D + 0.574Q / D^1.5

S = Submerge (inch)
D = Pipe ID (inch)
Q = Flowrate (USGPM)

Berdasarkan definisi Submerge (S) diatas, now, we have a simple rule:

Jika level liquid yang anda miliki > S; berarti vortex TIDAK akan terjadi.
Jika level liquid yang anda miliki < S; berarti vortex akan terjadi


Dalam mendesain pompa, process engineer biasanya menentukan nilai NPSHA berdasarkan level liquid tertentu, dan biasanya nilai tersebut juga dijadikan LSL (Level Switch Low) set point untuk mematikan pompa. 

Melihat fakta bahwa vortex tidak akan terjadi apabila minimum liquid level terjaga (sebesar nilai "S"), maka seharusnya vortex breaker tidak diperlukan jika settingan LSL lebih besar daripada nilai "S". 

Dalam bahasa mudahnya:
Pompa sudah stop sebelum vortex terbentuk. What's the point of providing Vortex Breaker?

However, tentu saja tetap menyediakan vortex breaker bukan hal yang buruk. Konservatif. Meskipun sebenarnya mubazir.

Namun, bagaimana jika ternyata LSL set point ternyata nilainya lebih kecil daripada nilai "S"?

Ada dua hal yang bisa dilakukan:
1. Menaikkan nilai LSL. Which means, dapat berimpact pada semakin besarnya kebutuhan untuk tinggi vessel dan berujung-ujung pada tidak ekonomis.

Atau..

2. Memasang vortex breaker, sehingga meskipun vortex terjadi, pompa telah terproteksi oleh Vortex breaker.

Sebenarnya ada satu cara lagi. Yaitu memasang Bellmouth di Intake pompa.
Tapi sepertinya lebih enak dibahas lain kali..

What do you think?