Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar 3.1 Diagram T – s Siklus Brayton
Keterangan gambar : -------
= Siklus aktual = Siklus Ideal
1 – 2 = Proses kompresi isentropik
1 – 2
’
= Proses kompresi aktual 2 – 3
= Proses pembakaran isentropik 2’– 3
= Proses pembakaran aktual 3 – 4
= Proses ekspansi isentropik 3 – 4’
= Proses ekspansi aktual 4 – 1
= Proses pembuangan kalor isentropik 4’ – 1
= Proses pembuangan kalor aktual
3.2.1 Analisa Termodinamika pada kompresor
Analisa termodinamika pada kompresor dimaksudkan untuk menentukan kondisi udara masuk dan keluar kompresor serta besarnya daya yang digunakan
untuk menggerakkan kompresor. 3.2.1.1
Kondisi udara masuk kopresor pada titik 1 Ta
= temperatur lingkungan = 30 + 273
= 303 K Pa
= 1,013 bar Pada gambar berikut diperlihatkan proses kompresi pada kompresor :
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Gbr. 3.2 Stagnation States a
Kondisi Stagnasi P
01
= Pa – P
f
dimana : P
f
= Penurunan tekanan pada filter udara = 0,02 bar maka :
P
01
= 1,013 – 0,02 = 0,993 bar sehingga :
a pk
a
k k
P Pa
Ta T
η
1 01
01 −
=
… lit 2. hal 51
Dimana untuk udara C
pa
= 1,005 kJkg K, n
a
= n = 1,4 atau 5
, 3
1 =
−
a
k k
… Lit 2 hal 57
pk
= efisiensi politropik filter udara = 0,9 bar … Lit 2 hal 181 020
, 1
993 ,
013 ,
1
01
= =
P Pa
bar maka :
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
46 ,
301 020
, 1
303
4 ,
1 9
, 1
4 ,
1 01
= =
−
T
T
01
= 301,46 K sehingga diperoleh harga :
h
01
= 301,67 kJkg
udara
b Kondisi pada keadaan statis
a p
a
C C
T T
2
2 01
1
− =
…lit 2. hal 133
dimana : C
a
= Kecepatan aksial udara, menurut [2] halaman 161 = antara 150÷200ms, yaitu untuk turbin gas industri
= diambil 150 ms sehingga :
3 2
1
10 005
, 1
2 150
46 ,
301 x
x T
− =
= 290,26 K h
1
= 290,39 kJkg
udara 1
01 1
01 1
−
=
a a
k k
T T
P P
…Lit 2. hal 47
1 4
, 1
4 ,
1 1
46 ,
301 26
, 290
993 ,
−
= P
= 0,87 bar
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
3.2.1.2 Kondisi udara keluar kompresor
a Kondisi pada keadaan stagnasi
Po
2
= r
p
. Po
1
… Lit 2 hal 39 Po
2
= 10,4 . 0,993 = 10,32 bar
maka :
pk a
a
k k
p
r T
T
η
. 1
01 02
−
=
…Lit 2. hal 51
9 ,
4 ,
1 1
4 ,
1 02
4 ,
10 46
, 301
x
T
−
=
= 634,07 K sehingga diperoleh :
h
02
= 642,78 kJkg
udara
b Kondisi pada keadaan statis
Cp Ca
T T
2
2 02
2
− =
…Lit 2. hal 135 sehingga :
3 2
2
10 005
, 1
2 150
07 ,
634 x
x T
− =
= 622,87 K h
1
= 676,407 kJkg
udara
a a
k k
T T
P P
1 02
2 02
2 −
= …Lit 2. hal 135
4 ,
1 1
4 ,
1 2
07 ,
634 87
, 622
32 ,
10
−
= P
= 10,27 bar Kerja yang dibutuhkan untuk menggerakkan kompresor per unit mass flow adalah
W
k
:
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009 m
k
Ta T
Cp W
η
02
− =
…Lit 2. hal 64 Dimana :
C
p udara
= 1,005 kJkg
udara
. K
m
= 0,99 Temperatur ekivalen untuk kerja kompresor
∆T
02a
atau T
02
– Ta adalah :
T
02
– Ta =
−
−
1
1 02
a a
k k
a k
P P
Ta η
…Lit 2 hal 64
=
−
−
1 013
, 1
32 ,
10 85
, 303
4 ,
1 1
4 ,
1
= 335,43 K
sehingga :
99 ,
43 ,
335 005
, 1
=
k
W = 340,51 kJkg
udara
Kondisi aktual perencanaan ho
’ 2
=W
k
+ ho
1
ho
’ 2
= 340,51 + 301,67 = 642,18 kJkg
udara
Dari harga entalfi ini dapat dicari temperatur aktual perencanaan adalah : To
’ 2
= 633 K
3.2.2. Analisa Ruang Bakar
