View
108
Download
1
Category
Preview:
DESCRIPTION
termodinamika
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Energi merupakan sesuatu yang diperlukan manusia dalam
melakukan segala aktivitas. Energi yang diperlukan adalah energi yang
besar namun ramah lingkungan. Salah satu bentuk energy yang paling
dibutuhkan saat ini adalah energy listrik. Listrik merupakan bentuk dari
energy yang ramah lingkungan, Berbagai cara dilakukan untuk
menghasilkan listrik, salah satunya adalah PLTU (Pembangkit Listrik
Tenaga Uap).
1.2 Batasan Masalah
1. Komponen-komponen PLTU OMBILIN
2. Pengolahan air demin dan proses pembakaran batu bara.
3. Prinsip kerja PLTU.
1.3 Tujuan
1. Projek ini dilaksanakan untuk memenuhi tugas matakuliah
termodinamika II.
2. Mahasiswa dapat Menambah pengetahuan mengenai siklus termal
pada PLTU.
1.4 Manfaat
1. Mahasiswa dapat mengetahui mengenai prinsip kerja PLTU.
2. Mahasiswa dapat mengatahui komponen – komponen pada PLTU
Ombilin.
3. Mahasiswa dapat mengetahui proses pengolahan air demin dan proses
pembakaran batubara.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sistem Terpasang dan Komponen beserta Fungsi Dan Prinsip Kerja
A Komponen-komponen PLTU OMBILIN
1. Pompa (Pump)
Fungsi : Pompa pada PLTU ini berfungsi untuk memindahkan zat cair
dari suatu tempat ke tempat lain.
Prinsip Kerja : Perbedaan tekanan menyebabkan perpindahan zat cair,
dari tekanan yang tinggi ke tekanan yang rendah.
Gambar 2.1 Pompa pada demin Tank.
2. Kondensor
Fungsi : Tempat penampungan uap yang berasal dari turbin, uap itu
dikondesasikan dengan batuan cooling tower hingga menjadi
air kembali.
Prinsip Kerja : Menampung uap yang berasal dari turbin kemudian
menara pendingin membantu mengkondensasikan uap yang
berada dalam kondensor.
Gambar 2.2 Kondensor pada PLTU Ombilin.
3. Menara Pendingin (cooling tower)
Fungsi : - Mendingin kondensor.
- Menampung air yang berasal kondensor.
Prinsip Kerja : Ketika uap di dalam kondensor mempunyai
temperature tinggi air didalam cooling tower mengalir
disekitar kondensor hingga uap didalam kondensor menjadi air
kembali.
4. Turbin
Fungsi : Mengubah energy potensial pada Uap menjadi energy
mekanik.
Prinsip Kerja : Steam turbine adalah mesin penggerak mula (prime
mover) yang menggunakan uap (steam) sebagai fluida
kerjanya, dimana energi potensial uap diubah menjadi energi
mekanik berupa gerak putar pada poros (shaft), selanjutnya
gerak putar poros turbin digunakan untuk memutar generator
listrik.
Gambar 2.3 Turbin
5. Katup
Fungsi : Unsur dalam sistim yang mengatur baik tekanan maupun
aliran fluida.
Prinsip Kerja : Katup dibuka dan ditutup sesuai dengan
control/perintah yang diberikan operator, sehingga fluida
mengalir sesuai dengan perintah yang diberikan.
Gambar 2.4 Katup
6. Generator
Fungsi : Meneruskan putaran dari turbin sehingga menghasilkan
listrik.
Prinsip Kerja : Mengubah energy mekanik menjadi energy listrik.
7. Boiler
Fungsi : Memanaskan hingga fasa air berubah menjadi uap.
Prinsip Kerja : Batubara sebagai bahan bakar primer, memanaskan air
yang berada dalam boiler sampai menjadi uap.
Gambar. Boiler
Gambaran komponen secara umum adalah:
Gambar. Gambaran PLTU secara umum
Keterangan gambar :
1. Cooling tower
2. Cooling water pump
3. Transimission line 3 phase
4. Transformer 3-phase
5. Generator Listrik 3-phase
6. Low pressure turbine
7. Boiler feed pump
8. Condenser
9. Intermediate pressure turbine
10. Steam governor valve
11. High pressure turbine
12. Deaerator
13. Feed heater
14. Conveyor batubara
15. Penampung batubara
16. Pemecah batubara
17. Tabung Boiler
18. Penampung abu batubara
19. Pemanas
20. Forced draught fan
21. Preheater
22. combustion air intake
23. Economizer
24. Air preheater
25. Precipitator
26. Induced air fan
27. Cerobong
B. Pengolahan air demin dan proses pembakaran batubara
1. Pengolahan air demin
Air demin adalah air yang konduktivitasnya lebih kecil dari air minum.
Nilai konduktivitas air demin 0,2 us sedangkan air minum 100-200 us. Untuk
pengolahannya sumber air ini berasal dari sungai Ombilin.Air diambil dari
sungai Ombilin kemudian dipompakan didalam static mixer, dicampurkan
dengan alum dosing dan sodium hypochloric dosing kemudian dipantau
kandungan mineralnya, dicampurkan lagi polyelectrolite dosing kemudian
dipompakan kedalam pulsator clariefied diendamkan lumpur. Dipompakan air
kedalam clarified water storage basin sedangkan lumpur yang ada didalam
dipompakan ke sludge pit. Air yang telah dipisah dari lumpur disaring dengan
sand filter. Air tadi dihilangkan kadar mineral didalamnya seperti: Silika,
Karbon, Anion, Kation, dan Oksigen. Setelah mengalami prose situ
terbentuklah air demin kemudian dipompakan air kedalam demin tank.
2. Proses Pembakaran Batubara
Batubara didapat dari pengumpul tambang dibawa dengan truck
kemudian diletakkan kedalam stockfile. Batubara yang berbentuk bongkahan
dibawa kedalam bunker untuk digerus sehingga berbentuk seperti serbuk.
Batubara secara perlahan ditiup kedalam tungku dengan fan. Abu hasil
pembakaran ditangkap ESP (electro static presipitator). Setelah itu dikumpul
dan dibuang.
2.2 Pendekatan Siklus Sederhana Mengenai Sistem Kajian
Gambar. PLTU secara umum
Seperti kita ketahui bahwa PLTU batu bara merupakan jenis pembangkit
terbesar yang dikembangkan oleh pemerintah Indonesia (PLN) untuk mengatasi
kekurangan pasokan listrik dan untuk mengurangi ketergantungan BBM pada
PLTD (Diesel). Ini tercermin pada program percepatan listrik nasional tahap
pertama dan kedua, walaupun porsinya dikurangi di tahap kedua.
Prinsip kerja PLTU batubara secara singkat adalah sebagai berikut :
1. Batubara dari luar dialirkan ke penampung batubara dengan conveyor (14)
kemudian dihancurkan dengan the pulverized fuel mill (16) sehingga menjadi
tepung batubara.
2. Kemudian batubara halus tersebut dicampur dengan udara panas (24) oleh
forced draught fan (20) sehingga menjadi campuran udara panas dan bahan bakar
(batu bara).
3. Dengan tekanan yang tinggi, campuran udara panas dan batu bara disemprotkan
kedalam Boiler sehingga akan terbakar dengan cepat seperti semburan api.
4. Kemudian air dialirkan keatas melalui pipa yang ada dinding Boiler, air
tersebut akan dimasak dan menjadi uap, dan uap tersebut dialirkan ke tabung
boiler (17) untuk memisahkan uap dari air yang terbawa.
5. Selanjutnya uap dialirkan ke superheater(19) untuk melipatgandakan suhu dan
tekanan uap hingga mencapai suhu 570°C dan tekanan sekitar 200 bar yang
meyebabkan pipa ikut berpijar merah.
6. Uap dengan tekanan dan suhu yang tinggi inilah yang menjadi sumber tenaga
turbin tekanan tinggi (11) yang merupakan turbin tingkat pertama dari 3 tingkatan.
7. Untuk mengatur turbin agar mencapai set point, kita dapat menyeting steam
governor valve (10) secara manual maupun otomatis.
8. Suhu dan tekanan uap yang keluar dari Turbin tekanan tinggi (11) akan sangat
berkurang drastis, untuk itu uap ini dialirkan kembali ke boiler re-heater (21)
untuk meningkatkan suhu dan tekanannya kembali.
9. Uap yang sudah dipanaskan kembali tersebut digunakan sebagai penggerak
turbin tingkat kedua atau disebut turbin tekanan sedang (9), dan keluarannya
langsung digunakan untuk menggerakkan turbin tingkat 3 atau turbin tekanan
rendah (6).
10. Uap keluaran dari turbin tingkat 3 mempunyai suhu sedikit diatas titik didih,
sehingga perlu di alirkan ke condensor (8) agar menjadi air untuk dimasak ulang.
11. Air tersebut kemudian dialirkan melalui deaerator (12) oleh feed pump (7)
untuk dimasak ulang. awalnya dipanaskan di feed heater (13) yang panasnya
bersumber dari high pressure set, kemudian ke economiser (23) sebelum di
kembalikan ke tabung boiler(17).
12. Sedangkan Air pendingin dari condensor akan di semprotkan kedalam cooling
tower (1) , dan inilah yang meyebabkan timbulnya asap air pada cooling tower.
kemudian air yang sudah agak dingin dipompa balik ke condensor sebagai air
pendingin ulang.
13. Ketiga turbin di gabung dengan shaft yang sama dengan generator 3 phase
(5), Generator ini kemudian membangkitkan listrik tegangan menengah ( 20-25
kV).
14. Dengan menggunakan transformer 3 phase (4) , tegangan dinaikkan menjadi
tegangan tinggi berkisar 250-500 kV yang kemudian dialirkan ke sistem transmisi
3 fasa.
15. Sedangkan gas buang dari boiler di isap oleh kipas pengisap(26) agar
melewati electrostatic precipitator (25) untuk mengurangi polusi dan kemudian
gas yg sudah disaring akan dibuang melalui cerobong (27).
2.3 Metode Modifikasi Siklus untuk Peningkatan Kinerja
Modifikasi yang dimaksud adalah upaya-upaya yang dilakukan untuk
meningkatkan kinerja suatu peralatan. Pada turbine generator 905-TG- 04, upaya
yang dilakukan adalah meningkatkan unjuk kerja steam generator tersebut.
Ada beberapa upaya untuk meningkatkan unjuk kerja turbine generator
905-TG- 04 yaitu:
1. Meningkatkan temperatur pada boiler dengan cara menaikkan jumlah
kandungan panas (enthalpy) dari steam masukan ke turbine generator dengan
menaikan aliran massa bahan bakar pada boiler.
Gambar. diagram T-S
Dengan metoda ini, terjadi pergeseran kurva ke kiri,dari 3 – 3’ akibatnya selain
meningatkan efesensi juga terjadi peningkatan moisture pada sisi keluaran dari
turbin, dampaknya dapat merusak turbin itu sendiri.
2. Menurunkan tekanan pada kondensor, dengan penurunan tekanan maka
menurunkan temperatur rejected. Dan cara ini dapat meningkatkan Wnet.
Untuk lebih jelas nya dapat dilihat pada gambar dibawah. Perencanaan
pembangkit tenaga uap, kondensor beroperasi sangat baik saat tekanannya
berada dibawah tekanan atmosfir. Jadi caranya dengan memasang kondensor
pada ketinggian tertentu sehingga tekanan nya menjadi lebih rendah bila
dibandingkan tekanan atmosfir. Atau membuat kondensor berada pada kondisi
vakum.
Gambar. diagram T-S
Pada gambar diatas tekanan pada P’4 kecil dibandinkan dengan P4 sehingga
panas masuk ke turbin juga meningkat akhirnya dapt meningkatkan kerja netto
siklus
3. Meninkatkan temperatur masuk pada turbin dengan menggunakan
superheating, maka kiata dapat meningkatkan temperatur uap masuk kedalam
turbin
Gambar. diagram T-S
Pada diagram T-S diatas, terjadi perpindahan kurva dari 3 – 3’. Dimana hal ini
merupakan peningkatan dari kerja turbin, dengan cara ini diharapkan dapat
meningkatkan efesiensi.
Dengan dilakukannya upaya diatas dengan meningkatkan sistem
pemeliharaan juga dapat meningkatkan kerja turbine generator 905-TG- 04
mengingat kinerja turbine generator yang sudah beroperasi selama 27 tahun,
dengan melakukan condition monitoring secara rutin, pada lube oil system,
vibration, temperature dan pressure, sehingga kondisi unjuk kerja turbine
generator dapat ditingkatkan.
2.4 Penentuan Tingkat Keadaan (TK 1,2,3 atau 4), Aliran Panas
dan Kerja, serta Parameter Kinerja Sistem Termal
Dalam penentuan tingkat keadaan perlu ditinjau siklus yang bekerja
terlebih dahulu. Pada kasus ini akan dibahas mengenai siklus rankine untuk
sebuah system pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) untuk cabang Ombilin.
(i) (ii)
Gambar. (i) Skema siklus Rankine
(ii) Diagram T-S untuk siklus Rankine
Berdasarkan skema siklus rankine di atas (berdasarkan gambar) dapat dilihat
penentuan tingkat keadaan, diantaranya :
1. Tngkat keadaan 1
Pada tingkat keadaan 1 merupakan awal kerja system dimana fluida kerja
yang meninggalkan kondensor akan memasuki pompa dalam wujud fasa
cairan.
Kondisi untuk tingkat keadaan 1 adalah :
P1 = 88,48 Bar = 8,8 MPa
T1 = 45,01 C
Fasa = cairan
2. Tingkat keadaan 2
Dalam tingkat keadaan ini, fluida kerja akan dipompakan menuju boiler
untuk proses pemanasan.
Kondisi untuk tingkat keadaan 2 adalah :
Keadaan : isentropik
P2 = P3 = 98,82 Bar = 9,8 MPa
S2 = S1 = 1,058 KJ/Kg.K
Fasa : cairan
3. Tingkat keadaan 3
Pada tingkat keadaan 3 ini, fluida kerja yang sebelumnya berfasa cair telah
diubah 100 persennya menjadi uap panas dalam boiler. Untuk proses
selanjutnya, uap panas tadi akan dialirkan ke turbin.
Kondisi untuk tingkat keadaan 3 adalah :
P3 = 98,82 Bar = 9,8 MPa
T3 = 514,64 C
Fasa = uap panas
4. Tingkat keadaan 4
Dalam tingkat keadaan 4, fluida kerja keluaraan dari turbin mengalami
penurunan tekanan dan temperature sehingga wujud fluida kerja
mengalami campuran (uap dan cairan). Kemudian fluida campuran tadi
akan dikondensasikan melalui kondensor, yang kemudian akan mengalami
siklus (akan dipompakan kembali ke boiler).
Kondisi untuk tingkat keadaan 3 adalah :
Keadaan : isentropik
T4 = 45,01 C
P4 = P1 = 88,48 Bar = 8,8 MPa
Fasa = campuran
Untuk aliran panas masuk yang terjadi berdasakan gambar siklus di atas
terjadi pada boiler (antara tingkat keadaan 2 dan tingkat keadaan 3), sedangkan
untuk aliran panas keluar terjadi pada kondensor (antara tingkat keadaan 4 dan
tingkat keadaan 1). Dan untuk kerja-kerja yang terjadi pada system antara lain,
untuk kerja masukan terjadi pada pompa (antara tingkat keadaan 1 dan tingkat
keadaan 2) dan kerja keluaran terdapat pada turbin (antara tingkat keadaan 3 dan
tingkat keadaan 4).
Pada penentuan kinerja system termal PLTU ini ditentukan berdasarkan
nilai efisiensi yang dihasilkan oleh siklus itu sendiri pada metode analisa datanya.
Dalam penentuan efisiensinya dapat dilakukan denganh perbandingan kerja bersih
system (jumnlah kerja keluaran turbin dan kerja masukan pompa) dengan panas
masukan pada boiler.
BAB III
METODOLOGI
3.1 Sistem yang Dikaji
Sistem yang akan dibahas dalam bab ini adalah mengenai siklus termal pada
PLTU Ombilin, dimana siklus termal yang digunakan adalah siklus Rankine.
Tempat : PLTU Ombilin
Waktu : Maret – April 2013
3.2 Parameter yang Diukur
a. Kerja tubin
b. Kerja pompa
c. Kerja netto siklus
d. Panas masuk
e. Efisiensi siklus
3.3 Teknik Pengumpulan dan Alat Ukur Data
Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam mendapatkan data di
PLTU Ombilin tersebut menggunakan teknik sebagai berikut:
1. Wawancara (interview)
2. Pengamatan (observasi)
3. Data dari sumber (dari PLTU Ombilin)
4. Dokumentasi
Alat ukur dalam pengambilan data:
a. Termokopel
Termokopel digunakan untuk mengetahui temperatur uap masuk turbin,
temperatur gas buang pada cerobong, temperatur air masuk boiler dan
temperatur uap keluar turbin. Alat ini dapa digunakan dengan pengamatan
jarak jauh untuk mengantisipasi kondisi lapangan yang ektrim (dalam
temperature dan tekanan tinggi)
b. Pressure Gauge
Pressure gauge adalah sebuah alat ukur yang fungsinya memberikan
informasi mengenai besarnya tekanan udara atau benda gas maupun cair yang
terdapat dalam suatu media tampung.
Gambar. Pressure gauge
3.4 Asumsi-asumsi
1. Siklus rankine.
2. Tekanan pada silinder diatas tekanan atmosfer.
3.5 Metode Analisis
Metode yang digunakan dalam analisis data untuk kajian PLTU menerapkan
prinsip siklus rankine. Dalam perhitungannya akan ditentukan :
1. Skema sistem dan diagram-diagram yang berkaitan
2. Tingkat keadaan
3. Aliran panas masuk dan keluar
4. Kerja yang dibutuhkan pompa dan kerja keluaran turbin
5. Kinerja sistem dalam efisiensi termal siklus
Untuk sebuah siklus rankine sederhana dibagi dalam 4 tingkat keadaan, yang
masing-masing tingkat keadaan memiliki data dan sifat serta asumsi yang berlaku
untuk tingkat keadaan tersebut. Pada tingkat keadaan akan ditentukan enthalpy
masing-masingnya berdasarkan grafik dan tabel, yang nanti akan digunakan untuk
perhitungan kerja netto, aliran panas masuk dan efisiensi termal siklus. Dalam
kajian sistem ini akan dibutuhkan beberapa table dan grafik, antara lain :
1. Grafik T-S dan grafik P-v untuk siklus rankine
2. Tabel H20 jenuh dan table H20 superheated pada buku Thermodinamics :
Yunus A Chengel
Pembahasan lebih lanjut untuk nalisis data akan diselesaikan pada bab IV.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Lengkap Sistem yang Dikaji
Tingkat keadaan 1
P1 = 88,48 Bar = 8,8 MPa
T1 = 45,01 C
h1 = 329,08 KJ/Kg
Tingkat keadaan 2
Kondisi isentropik
P2 = P3 = 98,82 Bar = 9,8 MPa
h2 = 330,108 KJ/Kg
Fasa : cairan
Tingkat keadaan 3
P3 = 98,82 Bar = 9,8 MPa
T3 = 514,64 C
h3 = 3381,25 Kj/Kg
Tingkat keadaan 4
Kondisi isentropik
T4 = 45,01 C
P4 = P1 = 88,48 Bar = 8,8 MPa
h4 = 980,937 KJ/Kg
Ws turbin 2400,313 KJ/Kg
Ws pompa = 1,028 KJ/Kg
Qin = 154706,556 KJ/Kg
η = 1,044 = 14,4 %
4.2 Analisis Siklus Carnot (Dengan Sistem yang Dikaji)
Daur carnot adalah daur ideal untuk sebuah sistem termal (termasuk sistem
yang dikaji) yang didefinisikan dengan dua proses isotermal dan dua proses
isobarik. Dengan pendefinisian di atas dapat di asunsikan untuk masing-masing
proses sebagai berikut:
Proses 1-2 isentropik
Proses 2-3 isitermal dan isobarik
Proses 3-4 isentropik
Proses 4-1 isotermal dan isobarik
Temperatur Minimum dan Temperatur Maksimum
Berdasarkan diagram T-S siklus :
Temperatur minimum terdapat pada T1 = 45,01 C
Temperatur maksimum terdapat pada T2 = 514,64 C
Penentuan Efisiensi Termal yang Mungkin Terjadi
Berdasarkan data-data yang telah diketahui sebelumnya
Tmaks = 514,64 C
Tmin = 45,01 C
maka untuk perhitungan efisiensi termal siklus dalam skema siklus carnot dapat
digunakan rumus :
η = W Qh
Dimana : W = Qh – Qc Th = Temperatur maksimum
Qh = Th Tc = Temperatur minimum Qc Tc Qh = Perpindahan kalor pada Th
Qc = Perpindahan kalor pada Tc
Sehingga dalam penyelesaiannya :
η = W = Qh – Qc = Th – Tc = 1- (Tc/Th) Qh Qh Th
η = 1 – (45,01 / 514,64) = 1 – 0,087 = 0,9125
Maka didapatkanlah hasil perhitungan untuk efisiensi siklus sebesar
0,9125 atau 91,25 %
4.3 Analisis Siklus Sederhana Ideal
Berdasarkan data-data yang diperoleh dari sumber (terlampir) maka dapat
diketahui informasi umum untuk temperatur dan tekanan per tingkat keadaan.
Diketahui : P1 = 88,48 bar P3 = 514,64 C η turbin = 67,27
T1 = 45,01 C T3 = 98,82 C
Gambar. Sistem Rankine
Gambar. Diagram T-S siklus Rankine
Di sini akan dihitung efisiensi siklus dalam kondisi ideal dan actual, serta
akan membandingkannya dengan data yang diperoleh
Penyelesaian : η = Wnet Qin
Dimana : Wnet = Wturbin – Wpompa
Wturbin = h3 – h4
Wpompa = h2 – h1
Qin = h3 – h2
Tingkat keadaan 1
P1 = 88,48 Bar = 8,8 MPa
T1 = 45,01 C
Berdasarkan tabel H2O jenuh (buku Thermodinamics : Chengel) didapatkan :
Tsat pada 8,8 MPa = 170,62 C
T1 < Tsat Fasa : cairan
Maka : h1 = hf pada 45,01 C = 329,08 KJ/Kg
S1 = Sf pada 45,01 C = 1,058 KJ/Kg.K
v1 = vf pada 45,01 C = 0,001028 m3/Kg
Tingkat keadaan 2
Kondisi isentropik
P2 = P3 = 98,82 Bar = 9,8 MPa
S2 = S1 = 1,058 KJ/Kg.K
Fasa : cairan
Dengan menggunakan tabel H20 Jenuh (buku Thermodinamics : Chengel)
h2 = h1 + v1.ᴧP = 329,08 + (0,001028 x (9800-8800)) = 330,108 KJ/Kg
Tingkat keadaan 3
P3 = 98,82 Bar = 9,8 MPa
T3 = 514,64 C
Dengan menggunakan tabel H20 Jenuh (buku Thermodinamics : Chengel)
Tsat pada 9,8 MPa = 188,77 C
T3 > Tsat fasa : superpanas
Dengan menggunakan tabel H20 superpanas (buku Thermodinamics :
Chengel)
h3 = 3381,25 Kj/Kg
S3 = 6,6299 Kj/Kg.K
Tingkat keadaan 4
Kondisi isentropik
T4 = 45,01 C
P4 = P1 = 88,48 Bar = 8,8 MPa
S4 = S3 = 6,6299 Kj/Kg.K
Dengan menggunakan tabel H20 Jenuh (buku Thermodinamics : Chengel)
Sg = 6,6311 KJ/Kg.K
Sf = 2,0823 KJ/Kg.K
Sfg = 4,5489 KJ/Kg.K
Dari nilai sentropi pada penggunaan table di atas :
Sf < S4 < Sg fasa : campuran
Dengan menggunakan tabel H20 Jenuh (buku Thermodinamics : Chengel)
Pada temperatur T = 45,01 C
Sf = 1.05865 KJ/Kg.K hf = 329,08 Kj.Kg
Sfg = 6,5725 KJ/Kg.K hfg = 2311.55 Kj/Kg
Sehingga : S4 = Sf + XSfg
X = S4 – Sf = 6,6299 – 1,05865 = 0,828Sfg 6,5725
h4 = hf + Xhfg = 329,08 + (0,828 x 2311,55)
= 980,937 KJ/Kg
Maka : Ws turbin = h3 – h4s = 3381,25 - 980,937 = 2400,313 KJ/Kg
Kondisi aktual : ηturbin = Wa Ws
Wta = ηturbin .Ws = 67,27 x 2400,313 = 161469.055 KJ/Kg
Wta = h3 – h2a
h2a = Wa – h3 = 161469.055 - 3381,25 = 158087,8055 KJ/Kg
Ws pompa = h2s – h1 = 330,108 - 329,08 = 1,028 KJ/Kg
Qin = h3 – h2 = 3381,25 - 158087,8055 = 154706,556 KJ/Kg
η = Wt – Wp = 161469.055 - 1,028 = 1,044 Qin 154706,556
Maka didapatkanlah hasil perhitungan untuk efisiensi siklus sebesar
1,044 atau 14,4 %
4.4 Analisis Siklus Modifikasi/Aktual
Modifikasi siklus dilakukan dengan menurunkan tekanan kondensor,
sehingga temperature keluaran kondensor juga akan turun. Maka akan
menghasilkan peningkatan efisiensi system seperti terlihat pada gambar.
Gambar. Diagram T-S untuk modifikasi siklus rankine
4.5 Ringkasan Pembahasan
Dengan penerapan modifikasi dengan menurunkan tekanan pada kondensor
akan menyebabkan temperature keluaran kondensor juga turun, sehingga harga
enthalpi untuk tingkat keadaan 1 akan rendah. Dan dalam perhitungannya akan
menyebabkan nilai kerja netto meningkat dan juga akan menaikkan efisiensi
termal siklus.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan dan perhitungan dapat ditarik kesimpulan
sebagai berikut :
1. Kinerja sistem yang dikaji ditentukan berdasarkan nilai efisiensi siklus.
2. Efisiensi siklus dari hasil analisa data 14,4 %.
3. Perlu dilakukannya upaya peningkatan kinerja sistem dengan beberapa
usaha, antara lain dengan menaikan aliran massa bahan bakar pada boiler,
membuat kondensor berada pada kondisi vakum, dan dengan
menggunakan superheating
5.2 Outlook
Recommended