58 Keterangan gambar:
2
φ = Flux panas pada pipa-pipa konveksi
1
φ = Flux panas pada pipa-pipa waterwall
Konv IN
= Laju aliran massa masuk pipa-pipa konveksi
LR IN
= Laju aliran massa masuk pipa-pipa layar ruang bakar
LR OUT
= Laju aliran massa keluar pipa-pipa layar ruang bakar
RB IN
= Laju aliran massa masuk pipa-pipa ruang bakar
RB OUT
= Laju aliran massa keluar pipa-pipa ruang bakar
SRB IN
= Laju aliran massa masuk pipa-pipa sisi ruang bakar
SRB OUT
= Laju aliran massa keluar pipa-pipa sisi ruang bakar
T
Konv IN
= Temperatur masuk drum atau masuk pipa-pipa konveksi
T
Konv OUT
= Temperatur keluar pipa-pipa konveksi
T
LR OUT
= Temperatur keluar pipa-pipa layar ruang bakar
T
RB OUT
= Temperatur keluar pipa-pipa ruang bakar
T
SRBIN
= Temperatur masuk pipa-pipa sisi ruang bakar
T
SRBOUT
= Temperatur keluar pipa-pipa sisi ruang bakar
4.2. Sirkulasi pada pipa pipa ketel uap
Dari data ketel uap pada bab 3, Sirkulasi ketel adalah sirkulasi alami Natural Circulating Water. Dalam sirkulasi alami, penyebab mengalirnya fluida pada
pipa adalah karena perbedaan kerapatan fluida pada pipa. Dalam ketel uap ini sirkulasi air pada pipa pipa ketel uap terdiri dari dua sirkulasi gambar 4-3, yaitu
sirkulasi antara pipa downcomer dengan pipa sisi ruang bakar dan sirkulasi pipa- pipa konveksi dengan pipa pipa waterwall pipa layar ruang bakar dan pipa ruang
bakar
4.2.1. Sirkulasi antara Pipa downcomer dengan pipa sisi ruang bakar
Pada sirkulasi pipa downcomer dengan pipa sisi ruang bakar, pipa yang dipanasi adalah pipa sisi ruang bakar dengan flux panas
1
φ = 1 MWm
2
, sedangkan pipa downcomer tidak mengalami pemanasan, sehingga pada pipa downcomer
kerapatan fluida adalah konstan. Pada sirkulasi ini kecepatan massa G pada pipa sisi ruang bakar dihitung dengan menggunakan persamaan 2-43. Namun karena
59 kerapatan pada pipa downcomer konstan
d out _
ρ =
d in _
ρ sehingga
−
d in
d out
_ _
1 1
ρ ρ
= 0. Sehingga persamaan 2-43 menjadi :
ww ww
d out
ww ww
ww ww
ww d
d d
d d
d ww
d NWL
K D
L f
K D
L f
g z
Z G
ρ ρ
ρ ρ
ρ ρ
ρ ρ
2 1
1 2
2 2
_
Φ +
− +
+ +
− =
Dimana :
G
= Kecepatan massa fluida, untuk perhitungan awal dipakai persamaan
fg
i G
φ =
i
fg
= Panas Laten untuk penguapan untuk tekanan 26 Bar dari tabel Saturasi Uap didapatkan i
g
=2802.6 kJkg dan i
f
= 971.660 kJkg. i
g
- i
f
= 1830,940 x 10
3
Jkg
s m
kg G
G
2 3
546 .
10 1830,940
000 000
1 =
× =
NWL
Z = Ketinggian permukaan air ketel pipa sisi ruang bakar Z
NWL-SRB
= 6.156 m
d
ρ
= Kerapatan rata-rata fluida pada pipa downcomerkonveksi. Karena pipa downcomer tidak dipanasi maka kerapatannya adalah
sama dengan kerapatan fluida cair pada drum uap, yaitu kerapatan air pada 30
C = 995.6193 kgm
3
.
ww
ρ = Kerapatan fluida cair pada pipa sisi ruang bakar. Karena pipa sisi ruang bakar dipanasi dengan flux panas
1
φ , maka ada kemungkinan terjadi Dryout, atau fluida tidak mencapai temperatur
saturasi sehingga untuk mengetahui kerapatan fluida waterwall harus diketahui temperatur fluida keluar pipa dengan cara meng-
iterasi persamaan diatas.
60 z
= Tinggi pipa pada saat terjadi dryout atau jika tidak terjadi dryout, ketinggian permukaan air ketel pada pipa sisi ruang bakar Z
NWL- SRB
= 6.156 m. g
= Gravitasi = 9.81 ms
2
.
d
L = Panjang pipa downcomer = 11.398 m diambil yang terpanjang
ww
L = Panjang pipa sisi ruang bakar L
tot-SRB
= 10.430 m
d
D = Diameter pipa downcomer = 0.125 m
ww
D = Diameter pipa sisi ruang bakar = 0.0762 m
d
f = Koefisien gesek pada pipa downcomer
ww
f = Koefisien gesek pada pipa sisi ruang bakar
d
K = Koefisien Kerugian karena hambatan hambatan pada pipa
downcomer
ww
K = Koefisien Kerugian karena hambatan hambatan pada pipa sisi
ruang bakar Φ
= Konstanta dua fasa pada pipa sisi ruang bakar
61
Gambar 4. 4 Sirkulasi pipa downcomer dan sisi ruang bakar
d. Koefisien gesek
