contoh perhitungan siklus baryton turbin

8/18/2019 Contoh Perhitungan Siklus Baryton Turbin

1/7

Contoh Perhitungan Siklus Baryton (Turbin Gas)


2/7

Siklus Brayton Sederhana

Data Input

Data Input diperoleh pada parameter-parameter yang ada pada Unit PLTG, sebagai

berikut :

- Beban : 17,0 MW = 17000 kW

- Temperatur udara lingkungan (T 1) : 25 ºC = 298 K

- Temperatur udara tekan (T 2) : 318 ºC = 591 K

- Temperatur gas buang (T 4) : 500 ºC = 773 K

- Tekanan udara lingkungan ( P 1) : 1 atm = 101,33 kPa

- Tekanan udara tekan (gage) ( P 2.gage) : 7,3 bar = 730 kPa

- Tekanan absolut udara tekan ( P 2) : P 2.gage + 1 atm = 831,33 kPa

- Debit aliran bahan bakar (Qfuel) : 7740 liter/jam = 7,740 m3

/jam

- Berat jenis bahan bakar (fuel) : 826,1 kg/m3

- Laju aliran massa bahan bakar ( fuel m ) : 1,776 kg/s

- Nilai kalor bahan bakar (LHV) : 7956,47 kkal/liter = 40324,6 kJ/kg

- Laju aliran massa udara (udara

m ) : 896825 lbs/hr = 113 kg/s

Data Output

Data Output diperoleh melalui proses perhitungan, dimana data ini meliputi antara lain :

- Temperatur udara tekan ideal (T 2S)

- Temperatur Ruang Bakar (T 3)

- Temperatur gas buang ideal (T 4S)

- Panas masuk sistem ideal (qin.s)

- Efisiensi Kompresor (c )

- Kerja turbin ideal (W Ts)

- Kerja turbin aktual (W T)

- Efisiensi Turbin (T )

- Nisbah kerja balik ideal (Bwr s)

- Nisbah kerja balik aktual (Bwr)

- Kerja bersih sistem ideal (W net-s)

- Kerja bersih sistem aktual (W net)


3/7

- Efisiensi termal ideal siklus Brayton (th.s)

- Efisiensi termal aktual siklus Brayton (th)

- Daya bersih ideal ( P net-s)

- Daya bersih aktual ( P net)

a. Temperatur udara tekan ideal (T2S)

k

k

S P

P T T

1

1

2

12 .

4,1

14,1

233,101

33,831.298

kPa

kPa K T S

K T S 04,5442

b. Temperatur Ruang Bakar (T 3)

T 3 = T 2 +

air p

fuel

cm

LHV m

.

.

T 3 = 591 +

air

fuel

K kg kJ skg

kg kJ skg

)./(005,1./113

/6,40324./776,1

T 3 = 1221,66.K

c. Temperatur gas buang ideal (T 4S)

k

k

S P

P T T

1

3

4

34 .

4,1

14,1

433,831

33,101.1221

kPa

kPa K T S

S T 4 669,17 K

d. Panas masuk sistem ideal (qin.s)

qin.s = h3 – h2s = c p. (T 3 - T 2s)

qin.s = 1,005 kJ/(kg.K). [ 1221,66 K – 544,04 K]

qin.s = 681,01 kJ/kg


4/7

e. Panas masuk sistem aktual (qin)

qin = h3 – h2 = c p. (T 3 - T 2)

qin = 1,005 kJ/(kg.K) . [ 1221,66 K – 591 K ]

qin = 633,82 kJ/kg

f. Panas keluar sistem ideal (qout.s)

qout.s = h4 – h1 = c p. (T 4s - T 1)

qout.s = 1,005 kJ/(kg.K) . [ 669,17 K – 298 K ]

qout.s = 373,03 K

g. Panas keluar sistem aktual (qout)

qout. = h4 – h1 = c p. (T 4 - T 1)

qout. = 1,005 kJ/(kg.K) . [ 773 K – 298 K ]

qout. = 477,38 K

h. Kerja kompresor ideal (W Cs)

W Cs = h2s – h1 = c p. (T 2s – T 1)

W Cs = 1,005 kJ/(kg.K) . (544,04 K – 298 K)

W Cs = 247,27 kJ/kg

i. Kerja kompresor aktual (W C)

W C = h2 – h1 = c p. (T 2 – T 1)

W C = 1,005 kJ/(kg.K) . (591 K – 298 K)

W C = 294,47 kJ/kg

j. Efisiensi Kompresor (c )

CS

C

cW

W

kg kJ

kg kJ c

/27,247

/47,294

8397,0c = 83,97 %


5/7

k. Kerja turbin ideal (W Ts)

W Ts = h3 – h4s = c p. (T 3 – T 4s)

W Ts = 1,005 kJ/(kg.K) . (1221,66 K – 669,17 K)

W Ts = 555,25 kJ/kg

l. Kerja turbin aktual (W T)

W T = h3 – h4 = c p. (T 3 – T 4)

W T = 1,005 kJ/(kg.K) . (1221,66 K – 773 K)

W T = 450,91 K

m. Efisiensi Turbin (T )

TS

T

T W W

kg kJ

kg kJ T

/25,555

/91,450

8121,0T = 81,21 %

n. Nisbah kerja balik ideal (Bwr s)

Bwr s = sT

sc

W

W

Bwr s =kg kJ

kg kJ

/25,555

/27,247

Bwr s = 0,45

o. Nisbah kerja balik aktual (Bwr)

Bwr =

T

c

W

W

Bwr =kg kJ

kg kJ

/91,450

/47,294

Bwr = 0,65


6/7

p. Kerja bersih sistem ideal (W net-s)

W net-s = W Ts – W Cs

W net-s = 555,25 kJ/kg – 247,27 kJ/kg

W net-s = 307,98 kJ/kg

q. Kerja bersih sistem aktual (W net)

W net = W T - W C

W net = 450,91 kJ/kg – 294,47 kJ/kg

W net = 156,44 kJ/kg

r. Efisiensi termal ideal siklus Brayton (th.s)

sin

snet

sthq

W

.

.

%100./01,681

/98,307.

kg kJ

kg kJ sth

%22,45. sth

s. Efisiensi termal aktual siklus Brayton (th)

in

net

thq

W

%100./82,633

.44,156

kg kJ

kg kJ th

%68,24th

t. Daya bersih ideal ( P net-s)

P net-s = m. W net-s

P net-s = 113 kg/s . 307,98 kJ/kg

P net-s = 34802,20 kW = 34,802 MW


7/7

u. Daya bersih aktual ( P net)

P net = m . W net

P net = 113 kg/s . 156,44 kJ/kg

P net = 17677,78 kW = 17, 678 MW

contoh perhitungan siklus baryton turbin

Documents