TUGAS I

THERMODINAMIKA II

SIKLUS TENAGA UAP DENGAN PEMANASAN ULANG

OLEH :1. M. Hery Saputra (111032191)2. Budi Cahyono (121032047)3. Julianto (121032014)4. Andi Irawan (111031170)5. Prasetyo Guntoro (111031173)6. Agustinus (111036201)

PENDAHULUAN

Siklus tenaga uap dengan pemanasan ulang (reheat) adalah modifikasi dari

Siklus Rankine Ideal, dimana seluruh uap dikeluarkan dari turbin sesudah ekspansi

sebagian dan dikembalikan ke ketel dimana sejumlah panas ditambahkan kedalam

uap ini. Pada tekanan konstan dalam bagian ketel yang digunakan untuk pemanasan

ulang. Penggunaan tekanan yang lebih tinggi menaikkan efisiensi panas siklus, jika

siklus tersebut adalah siklus sederhana.Salah satu contoh penerapan siklus tenaga uap dengan pemanasan ulang ini

adalah pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU). 1.2 Rumusan masalah1. Pengertian dari Siklus Rankine Ideal?2. Pengertian dari siklus tenaga uap dengan pemanasan ulang?3. Aplikasi siklus tenaga uap dengan pemansan ulang? 1.3 Tinjauan penulis1. Pembaca mengetahui pengertian dari Siklus Rankine Ideal.2. Pembaca memahami tentang siklus tenaga uap dengan pemanasan ulang.3. Pembaca mengetahui tentang aplikasi siklus tenaga uap dengan

pemaanasan ulang.

PEMBAHASANPengertian Siklus Rankine Ideal

Siklus Rankine adalah siklus termodinamika yang mengubah panas menjadi

kerja. Panas disuplai secara eksternal pada aliran tertutup. Siklus ini dinamai untuk

mengenang ilmuwan Skotlandia, William John Maqcuorn Rankine.

Siklus Rankine ideal terdiri dari proses kompresi isentropik

pada pompa, penambahan kalor pada tekanan konstan di

boiler/ketel, ekspansi isentropik pada turbin, dan pelepasan kalor

pada tekanan tetap di kondensor.

Gambar 2.1 merupakan skema sederhana dari Siklus

Rankine.

DIAGRAM T-S SIKLUS RANKINE

Terdapat 4 proses dalam siklus Rankine, yaitu :

•Proses 1: Fluida dipompa dari bertekanan rendah ke tekanan tinggi dalam bentukcair. Proses ini membutuhkan sedikit input energi.•Proses 2: Fluida cair bertekanan tinggi masuk ke boiler di mana fluida dipanaskanhingga menjadi uap pada tekanan konstan menjadi uap jenuh.•Proses 3: Uap jenuh bergerak menuju turbin, menghasilkan energi listrik. Hal iniMengurangi temperatur dan tekanan uap, dan mungkin sedikit kondensasi jugaterjadi.•Proses 4: Uap basah memasuki kondenser di mana uap diembunkan dalam tekanandan temperatur tetap hingga menjadi cairan jenuh.

Gambar 2.2 DIAGRAM T-S SIKLUS RANKINE

EFISIENSI TERMODINAMIKA DALAM SIKLUS RANKINE

Efisiensi termodinamika dalam Siklus Rankine ini bisa didapatkan dengan

meningkatkan temperatur input dari siklus. Terdapat dua cara dalam meningkatkan

efisiensi siklus Rankine, yaitu :

1.Siklus Rankine dengan pemanasan ulang

Dalam siklus ini, dua turbin bekerja secara bergantian.

Yang pertama menerima uap dari boiler pada tekanan tinggi. Setelah uap melalui

turbin pertama, uap akan masuk ke boiler dan dipanaskan ulang sebelum memasuki

turbin kedua, yang bertekanan lebih rendah. Manfaat yang bisa didapatkan

diantaranya mencegah uap berkondensasi selama ekspansi yang bisa

mengakibatkan kerusakan turbin, dan meningkatkan efisiensi turbin.

2.Siklus Rankine regeneratifKonsepnya hampir sama seperti konsep pemanasan ulang. Yang

membedakannya adalah uap yang telah melewati turbin kedua dan kondenser akan

bercampur dengan sebagian uap yang belum melewati turbin kedua. Pencampuran

terjadi dalam tekanan yang sama dan mengakibatkan pencampuran temperatur. Hal

ini akan mengefisiensikan pemanasan primer.

SIKLUS TENAGA UAP DENGAN PEMANASAN ULANG (REHEAT)

Siklus tenaga uap dengan pemanasan ulang adalah perbaikan siklus tenaga uap

sederhana yang dilakukan dengan jalan pemanasan ulang (reheat), dimana setelah uap

berekspansi didalam turbin, uap tersebut keluar dari turbin dan dialirkan kedalam alat

pemanas lanjut (reheater) yang berada didalam ketel/boiler untuk dipanaskan kembali,

kemudian baru uap itu dimasukkan kedalam turbin berikutnya.

Gambar 2.3 Skema siklus tenaga uap dengan pemanasan ulang (reheat)

DIAGRAM T-S SIKLUS TENAGA UAP DENGAN PEMANASAN ULANG

Gambar 2.4 Diagram T-s siklus tenaga uap dengan pemanasan ulang

Pada diagram di atas dapat dilihat bahwa terjadi pemanasan ulang

yaitu pada (4-5). Keuntungan pemanasan ulang adalah meningkatkan

kualitas uap di bagian luar turbin.

APLIKASI SIKLUS TENAGA UAP DENGAN PEMANASAN ULANG (REHEAT)

Gambar 2.5 Instalasi pembangkit listrik tenaga uapAir laut yang jumlahnya melimpah ruah dipompa oleh CWP (Circulating Water Pump) (1) yang sebagian besar dipakai untuk media pendingin di Condenser (6) dan sebagian lagi dijadikan air tawar di Desalination Evaporator (2). Setelah air menjadi tawar, kemudian dipompa oleh Distillate Pump (3) untuk kemudian dimasukkan ke dalam Make Up Water Tank (4) yang kemudian dipompa lagi masuk ke sistem pemurnian air (Demineralizer) dan selanjutnya dimasukkan ke dalam Demin Water Tank (5). Dari sini air dipompa lagi untuk dimasukkan ke dalam Condenser bersatu dengan air kondensat sebagai air benam ban. Air kondensat yang kondisinya sudah dalam keadaan murni dipompa lagi dengan menggunakan pompa kondensat, kemudian dimasukkan ke dalam 2 buah pemanas Low Pressure Heater (7) dan kemudian diteruskan ke Deaerator (8) untuk mengeluarkan atau membebaskan unsur O2 yang terkandung dalam air tadi. Selanjutnya air tersebut dipompa lagi dengan bantuan Boiler Feed Pump (9) dipanaskan lagi ke dalam 2 buah High Pressure Heater (10) untuk diteruskan ke dalam boiler yang terlebih dahulu dipanaskan lagi dengan Economizer (11) baru kemudian masuk ke dalam Steam Drum (12). Proses pemanasan di ruang bakar menghasilkan uap jenuh dalam steam drum, dipanaskan lagi oleh Superheater (14) untuk kemudian dialirkan dan memutar Turbin Uap (15). Uap bekas yang keluar turbin diembunkan dalam condenser dengan bantuan pendinginan air laut kemudian air kondensat ditampung di hot well.Bahan bakar berupa residu/MFO dialirkan dari kapal/tongkang (16) ke dalam Pumping House (17) untuk dimasukkan ke dalam Fuel Oil Tank (18). Dari sini dipompa lagi dengan fuel oil pump selanjutnya masuk ke dalam Fuel Oil Heater (19) untuk dikabutkan di dalam Burner (20) sebagai alat proses pembakaran bahan bakar dalam Boiler.Udara di luar dihisap oleh FDF (Forced Draught Fan) (21) yang kemudian dialirkan ke dalam pemanas udara (Air Heater) (22) dengan memakai gas bekas sisa pembakaran bahan bakar di dalam Boiler (13) sebelum dibuang ke udara luar melalui Cerobong/Stack (23). Perputaran Generator (24) akan menghasilkan energi listrik yang oleh penguat/exciter tegangan mencapai 11,5 kV, kemudian oleh Trafo Utama/Main Transformater (25) tegangan dinaikkan menjadi 150 kV. Energi listrik itu lalu dibagi melalui Switch Yard (26) untuk kemudian dikirim ke Gardu Induk melalui Transmisi Tegangan Tinggi (27). Kemudian, tenaga listrik itu dialirkan lagi pada para konsumen.

PENUTUP

KesimpulanSiklus tenaga uap dengan pemanasan ulang adalah perbaikan dari siklus tenaga uap

sederhana (Siklus Rankine Ideal) dengan jalan pemanasan ulang (reheat), dimana setelah uap berekspansi didalam turbin, uap tersebut keluar dari turbin dan dialirkan kedalam alat pemanas lanjut (reheater) yang berada didalam ketel/boiler untuk dipanaskan kembali, kemudian baru uap itu dimasukkan kedalam turbin berikutnya. Keuntungan pemanasan ulang adalah meningkatkan kualitas uap di bagian luar turbin. Aplikasi dari siklus tenaga uap dengan pemanasan ulang (reheat) salah satunya adalah pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU).

DAFTAR PUSTAKAhttp://tutorialteknik.blogspot.com/2011/05/siklus-rankine ideal.html

http://vanbigbro.wordpress.com/2008/10/29/steam-power-plant/

http://books.google.co.id/books?id=M2WupzYAW2MC&pg=PA15&lpg=PA15&dq=Siklus+Rankine

+dengan+pemanasan+ulang&source=bl&ots=EYxCvLUttP&sig=NcGS1itDI7fbM7_GpaS8_9_giRo&

hl=en&sa=X&ei=7AVhUa7gJomQrge3g4F4&redir_esc=y#v=onepage&q=Siklus%20Rankine%20dengan%20pemanasan%20ulang&f=true

http://pelajarannihitarintopangrib.blogspot.com/2013/02/prinsip-kerja-pltu.html

TERIMA KASIH