Analisa Termodinamika pada Turbin

Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 Sehingga : f aktual = rb teoritis f η Dimana : rb = effesiensi ruang bakar = 0,98 Maka : f aktual = 01755 , 98 , 0172 , = Menurut [1] halaman 469, perbandingan massa bahan bakar dan udara yang baik dalam range f = 50 1 sd 200 1 atau 0,005 ÷ 0,02. Sehingga f aktual yang dihasilkan disini cukup baik untuk proses pembakaran.

3.2.3. Analisa Termodinamika pada Turbin

. Gambar 3.3. Turbin dengan Exhaust Diffuser Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 Didalam analisa termodinamika dimaksudkan untuk menentukan kondisi gas masuk dan keluar sudu turbin. Didalam turbin terjadi proses perubahan energi kinetis dari hasil gas pembakaran menjadi energi mekanis dengan cara mengekspansikan gas tersebut pada sudu-sudu turbin. Setelah gas tersebut melewati sudu-sudu turbin kemudian dibuang ke atmosfir melalui diffuser dan cerobong. 3.2.2.1 Kondisi 3 yaitu gas masuk sistem turbin • Kondisi stagnasi Kerugian pada ruang bakar diasumsikan sebesar 0,02 bar menurut [2] halaman 60 maka : Lrb P Po Po − = 1 2 3 02 , 1 32 , 10 3 − = Po Po 3 = 10,11 bar T 03 = 1278 K = 1005 C • Kondisi statis g CP Ca T T . 2 2 03 3 − = dimana : C a = Kecepatan aksial udara = 150 ms …Lit 2 hal 161 C pg = Panas spesifik gas = 1,148 kJkg K …Lit 2 hal 57 k g = konstanta adiabatik = 1,33 untuk gas hasil pembakaran atau g k k       −1 = 4,0 Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 pt = Efisiensi polytropic turbin = 0,9 maka : 3 2 3 10 148 , 1 . 2 150 1278 x T − = = 1268,2 K = 1541,2 C 1 03 3 03 3 −     = g g k k T T P P 1 33 , 1 33 , 1 1278 2 , 1268 11 , 10 −       = = 9,80 bar 3.2.2.2 Kondisi 4 yaitu Tekanan udara keluar turbin • Kondisi stagnasi Menurut [11] halaman 37, untuk perbandingan Ambient Pressure dengan tekanan gas keluar turbin siklus terbuka yang baik sekitar 1,1 ÷ 1,2 untuk perencanaan diambil adalah 1,1 Po 4 =Pa1,1 Po 4 =1,0131,1 = 1,1143 bar Sehingga ratio tekanan pada turbin adalah : 4 3 Po Po r T p = bar r T p 07 , 9 1143 , 1 11 , 10 = = Dengan demikian diperoleh temperatur teoritis inlet turbin Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 g pt g k k T p r T T η 1 04 03 − = …Lit 2 hal 39 dimana : k g = konstanta adiabatik = 1,33 untuk gas hasil pembakaran pt = Efisiensi polytropik = 0,9 sehingga 33 , 1 9 , 1 33 , 1 04 07 , 9 1278 − = T …Lit 2 hal 52 33 , 1 9 , 1 33 , 1 04 07 , 9 1278 − = T = 781,06 K = 508,07 C h 04 = 802,52 kjkg • Kondisi statis g Cp Ca T T . 2 2 04 4 − = = 3 2 10 148 , 1 2 150 06 , 781 x x − = 771,26 K = 498,26 C 1 04 4 04 4 −     = g g k k T T P P = 1 33 , 1 33 , 1 06 , 781 26 , 771 1143 , 1 −       − = 0,16 bar Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 Temperatur ekivalen dari kerja total turbin T 034 atau T 03 – T 04 adalah :               − = ∆ − g g k k t P P T T 1 04 03 03 034 1 1 . η Lit 2 hal 64 = 0,95 x 1278                 − − 33 , 1 1 33 , 1 07 , 9 1 1 = 511,58 K 3.2.2.3 Kerja total turbin per unit massa flow W t adalah : W t =C pg. . To 34 Lit 2 hal 64 dimana : C pg = Panas spesifik gas pembakaran pada tekanan konstan. = 1,148 kJkg gas pembakaran .K maka : W t = 1,148 x 511,58 = 587,29 kJkg gas produk 3.2.2.4 Kerja Net output W n adalah : W n = W t – W k …Lit 2 hal 64 = 587,29 – 340,51 = 246,78 kJkg 3.2.2.5 Pemakaian bahan bakar spesifik Specific Fuel Consumption adalah : Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.