2.5 Ruang Bakar
Kalor spesifik yang masuk q
in
pada ruang bakar adalah gas hasil pembakaran. Pembakaran ini menaikkan temperatur gas sekaligus menaikkan entalpinya, secara
teoritis terjadi pada tekanan konstan. Reaksi pembakaran sempurna dengan udara untuk hidrokarbon dengan rumus
C
m
H
n
adalah menurut persamaan reaksi : C
m
H
n
+
+ 4
n m
O
2
+
a
N
2
+
b
H
2
O
m
CO
2
+
+ 4
n m
a N
2
+
+ +
4 n
m b
4 n
H
2
O Dimana :
a = perbandingan volume N
2
dengan O2 di udara b = perbandingan volume H
2
O dengan O2 di udara
Sehingga dapat diperoleh perbandingan udara dan bahan bakar yang dibutuhkan pada kondisi stiokiometri yaitu :
AFR
teo
=
bakar bahan
bakar bahan
udara udara
BM x
mol BM
x mol
=
bakar bahan
udaraa
massa massa
Dimana ; AFR = Air Fuel Ratio kg
u
kg
bb
BM
udara
= Berat Molekul udara kg
u
kmol
bb
BM
bhn bkr
= Berat Molekul bahan bakar kg
u
kmol
bb
Sedangkan untuk mendapatkan nilai AFR pada kondisi aktual, diperoleh melalui persamaan berikut :
AFR
akt
= AFR
teo
x λ + AFR
teo
Kemudian akan didapat faktor kelebihan udara λ, yaitu :
λ =
teo teo
akt
AFR AFR
- AFR
x 100
Universitas Sumatera Utara
2.6 Laju Aliran Massa Udara
Untuk menentukan laju aliran massa udara dan bahan bakar maka keadaan dihitung pada temperatur rata-rata udara atmosfir yang dihisap kompresor, hal ini
sangat berguna untuk mendapatkan perbedaan daya keluaran sistem tidak terlalu besar bila sistem bekerja pada temperatur udara rendah ataupun tinggi.
Laju aliran massa udara dan bahan bakar dapat dihitung dengan menggunakan prinsip kesetimbangan energi dan instalasi :
P
E
= P
T
- P
K
P
E
=
o a
m
+
o f
m W
Ta
-
o a
m
. W
Ka
o a
m
=
Ka -
Ta a
f E
W W
. m
m 1
P
+
Dimana :
o a
m
= laju aliran massa udara kgs
o f
m = laju aliran massa bahan bakar kgs
P
T
= daya bruto turbin kW W
Ta
= kerja turbin aktual kJkg W
Ka
= kerj kompresor aktual kJkg P
K
= daya kompresor kW
Universitas Sumatera Utara
T G
kopling
P
T
P
B
P
N
= P
G
P
G
P
B
P
E
2.7 Generator
Daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan generator untuk menghasilkan daya listrik merupakan daya netto turbin. Daya netto haruslah lebih besar dari daya
keluaran generator, karena pada generator itu sendiri terdapat faktor daya dan kerugian-kerugian.
Untuk mentransmisikan daya dan putaran ke generator digunakan kopel langsung, namun dalam hal ini akan terjadi kerugian-kerugian mekanis, sehingga daya
yang dibutuhkan generator adalah daya semu Volt Ampere, P
B
dan daya keluaran daya nyata, P
G
. Sehingga daya yang diperlukan ke generator adalah : P
N
= P
B
Cos φ x η
g x
η
m
Dimana : η
g
= Efisiensi generator η
m
= Efisiensi mekanis generator 0,9
Dimana : P
G
= daya berguna pada generator P
B
= daya semu input generator P
E
= daya reaktif
Gambar 3.5 Skema alur daya pada instalasi turbin gas φ
Universitas Sumatera Utara
2.8 Perencanaan Turbin
Kategori