ppt termo - pemicu 3

8/18/2019 PPT TERMO - Pemicu 3

1/62

Proses - Proses

Siklis

Adinda D

(14Cut Shafra

(15Ghassan Tsa

(14

#a$usandi %ul$a


2/62

❶ SIKLUS RANKINE

Anda baru bekerja di perusahaan konsultan Pekerjaan pdilakukan adalah men!elidiki kela!akan pen""unaan tena"a$i suatu daerah pe"unun"an tersedia sumber uap panarendah !an" san"at berlimpah sehin""a berpotensi men"halistrik beberapa ratus %& bila dapat dibuat alat !an" tepuntuk men""unakan siklus po'er plant den"an men""una

(uid berupa tetra(uroethane )*+,-./a0 den"an rute seperti di ba'ah ini $i sekitar lokasi ju"a tersedia air din"in dberlimpah )in"at ini di pe"unun"an0 *+,-./a 1air jenuh kepada suhu 23, dipompa hin""a men1apai tekanan /44 psiake boiler dan keluar seba"ai superheated 5apor Uap *+,-.diekspansikan pada turbin Seba"ai pilot-plant akan dibuat s

plant den"an kapasitas 2 %& )output bersih6 dikuran"i


3/62


4/62

Problem a

a#erapakah tekanan keluturbin !an" saudara

rekomendasikan;


5/62


6/62

$iketahui bah'a pada titik satu6 'orkin" (uid kondisi berupa> saturated li?uid den"an temperatUntuk men"etahui tekanan pada kondisi terseb

dapat melihat tabel saturated dari *+,-./terdapat pada lampiran tabel A-4 darFundamentals of Engineering Thermodynamics%oran-Saphiro $ari tabel A-4 kita dapatkan>

T&+&ratur('C)

T&*anan(bar)

24 6@

2 P

2/ 6/


7/62

Sehin""a didapatkan tekanan pada titik adalahbar dimana tekanan di titik sama den"an tektitik / sehin""a

P/ B P B 6:42 bar

P/ B 6:42 bar B ,


8/62

Asumsi >

• Stead! state sehin""a massa masuk B massa ke

• Ener"i potensial dan ener"i kinetik diabaikan sehEK dan EP B 4

CDC&)m2Fu20G mFu mout hEpEk Gmin h2Ep2

Problem bb =entukanlah jumlah working uid !a

disirkulasikan per jam


9/62


10/62

%aka nera1a ener"i dari sistem !an" kita miliki akmenjadi>

CD C& )m2Fu20G mFu mout hEpEk Gmin h2

B4

CD C& mH)Ch0 B 4

DoutGDin )&outG&in0mF houtGhin B4DoutGDin &outG&in BmF hinGhout 0(


11/62

• Tinau aliran +ada turbin


12/62

$iketahui bah'a e7siensi turbin adalah sebesar 8Pada turbin6 !aitu proses .J/ merupakan prosesisentropis sehin""a dapat kita katakan bah'a S.

sama den"an S/ Pada titik .6 *+,-./a berada pa

superheated steam karena pada saat /44 psia6

temperatur jenuh li?uid sebesar @:6:o+


13/62

Pada tekanan /44 psia dan temperatur 224o

+

)http>'''pea1esot'aredeeini"e'erte1al1Mr./aphp0


14/62

Pada titik keempat6 tekanan di titik / sama den"tekanan di titik sehin""a pada titik / metekanan sebesar 868: psia dan entropi sebeskk"K Kemudian6 untuk menentukan raksi dpada keadaan tersebut6 men""unakan data dari

untuk melihat entropi jenuh uap pada tekananpsia


15/62

%en1ari nilai raksi uap dari reri"erant pada saatpsia>

S/B 6@@8 kk"K S5 B 6@ kk"K

SL B 64 kk"K

s/sOs5apGsaturated


16/62

Karena entropi isentropis !an" kita miliki untuk titik / lebesar dari entropi uap jenuh6 maka dapat kita simpulka

ase *+,-./a pada titik / masih pada ase superheate

Selanjutn!a diketahui bah'a entalpi pada titik . ) /44 2243+0 !aitu sebesar /.68// kk" dari entalpi dititik kkita dapat men1ari entalpi isentropi1 pada titik / )h/s0 S/ B S. B 6@@8 kk"K Sehin""a kita dapat men1ari pada tekanan 868: psia den"an men1ari suhun!a tedahulu


17/62

B

$idapatkanbah'asuhun!a!aitu 446/ o+

Sehin""a entalpi spesi7k )*/s0 pada 868:psia dan 446/ o+ !aitu ,4s - 42".5!

*#/*

•

T&+&ratur (') ntr'+i (*#/*

44 6@@

4 6@:


18/62

• Tinau aian P'+a


19/62

Selanjutn!adiketahuientalpispesi7kpadatitik !ai2286: kk"darientalpidititikketi"akitadapatmen1arientalpi isepadatitik 2 )h2s0 $en"anmen""unakanpersamaa

5-P2G P- B h2sG h-

H 2@@:426:G ::@6: PaB h2sG2286: kk"

B 1.""3 *#/* 228.! *#/* - 230.6" *

•


20/62

Untukmen"hitun"lajualirmassadapatdi"unakanrum B &siklus h.Gh/ G hGh2

$imana

h. J h/ B Qturbin H ) h. J h/s0 dan h J h2 B H ) h J h

•


21/62

Sehin""a persamaan menjadi6

Sehin""a working uid !an" disirkulasikan !aitu21!628.!2 */hr


22/62

1 =entukanlah kebutuhan da!untuk pemompaan•


23/62


24/62

%en1ari *

•

=- B 24

, B :684

+• Kondisi saturated li?uid

• %en1ari *-den"aninterpolasi

•


25/62

,ont

•

%en1arikerjan!ata >

• Sehin""a$a!aPompaN!ata

•


26/62

d ,ukup la!akkah ide ini untuk dilaksanadan ju"a rekomendasi untuk perbaikan sist

•

Ide !an" ditunjukkan pada pemi1u 1ukup la!ak6 jika kualitas 1ampuran !an" melalui turbin san"rendah maka akan berpen"aruh pada butir 1airasudut turbin !an" akan men"akibatkan pen"ikispenurunan e7siensi turbin

• *al ini dikarenakan sumber 1airan berasal daripe"unun"an


27/62

Rekomendasi

•

$ilakukan penin"katan e7siensi a"ar produk !andihasilkan lebih maksimal

• #a"aimana 1aran!a;


28/62

Pemanasan Lanjut

• Pemanasan dilhin""a superh

• %en"hilan"kanmasalah kualitrendah


29/62

Pemanasan Ulan"

• $ua turbin bekber"antian

• %en1e"ah uapberkondensasiekspansi


30/62

Sistem Re"enerasi

• %en!erupapemanasan

• Uap !an" teturbin keduakan ber1aseba"ian uamele'ati tu

• %en"e7sienpemanasan


31/62

*i"h pressure steam )stream 0 at a rate o 444 k"h initial

and .4, is eHpanded in a turbine to obtain 'ork ='o lea5e turbine EHitin" stream 2 is a 6 %Pa and 22, and

k"hEHitin" stream . is at 46@: %Pa and is kno'n to 1ontain

saturated 5apor and li?uid A )ne"li"ible0 ra1tion o strea

throu"h a throttle 5alue to 464 %Pa and is ound to be 2

/0 =he measured output o the turbine is 44 k& $et

temperature and ?uallit! at stream .6 and determine the

heat transer )D0 into or out o the turbines durin" its operat


32/62


33/62

a'aban

Asumsi > Stead!-state> =hrottle al5e dian""ap Adiabatik )DB40

> Vpen s!stem

> Ener"i kinetik dan Ener"i potensial diabaika


34/62

a0 =emperaturdankualitaspada stream

Kita lihatpada steam table )saturated li?uid-5apo

P B 46@: %Pa 6 sehin""akitalakukaninterpolasi

Sehin""adidapatkan6

•


35/62

Kualitas )H0

Karenakitaharusmen1arinilai

sebelummen"etahuikualitas )H06 nilai

tidakdapatdidapatkanden"aninormasi stream

%aka stream / kitaan""apadiabatik DB4 6 mak

W* B 46 sehin""a *.-*/ B 4 N

dapatdi1ariden"anmelalui steam table

Superheated >

•


36/62

• Nilaikualitas )H0 dapatdi1ariden"anrumus >

6 makaterbuktiasen!aadalah saturated li?u

)diba'ahkur5a0 tetapimendekati saturated 5apor

•

b0 %en1ari nilai D )heat transer


37/62

b0 %en1ari nilai D )heat transer•


38/62

%en1arinilai !an" belumdiketahui >

•


39/62

• Substitusi >

%aka D )*eat transer0 dialirkankeluar s!stem

•


40/62

Anda diminta meran1an" sistem reri"erasi den"an sikuap den"an reri"erant air $itar"etkan suhu pen"uapann

suhu kondensasin!a 4, Ekspansi den"an men""unaka5al5e Kompresor mempun!ai e7siensi @9 dibanisentropi1 Kapasitas reri"erasi 244k& =entukan>

)a0 P626.6/

)b0 &in

)10 X

)d0 ,VP

)e0 Penjelasan alat pemanas

dan pendin"in )siklus kompresi uap0

$iketahui =L B

=* B

DL B

Y B

Z SIS=E% RE+RI


41/62

SIS=E% RE+RI


42/62

- Pada proses -26 terjadi proses kompresi isentropik dimana s - *'nstan6

superheated 5apor )kompresor0- Pada proses 2-.6 terjadi proses pelepasan kalor dimana + - *'nstan6 susaturated li?uid )kondensor0

- Pada proses .-/ terjadi proses ekspansi isentropik dimana h - *'nstan6 miHture li?uid- 5apor )eHpansion 5al5e0

- Pada proses /- Proses pen!erapan kalor dimana + - *'nstan6 miHtsaturated 5apor )e5aporator0

Sehin""a didapS B S

P2 B P

h. B hP/ B P


43/62

)A0P626.6/ ;

• P6 P/

= B 43+

P B 46@8 psia B P/


44/62

P26 P.

[interpolasi\

P. B 6@8: psia B P2


45/62

)#0 &in

h B 48. #tulbm

h2 ;Proses -2 S B S2

S B S2 B 262 #=Ulbm ] P2 B 6@8 psia

h5

$en"an men""unakan


46/62

" "")$ia"ram Entalpi-entropi untuk airdalam satuan In""ris0 pada buku%oran6 didapat nilai entalpi

h2 B 2/46. #tulb

,ARI X tinjau e5aporator

h- B 48. #tulbm

h. B h/

$en"an =. B 223+

h/ B 8:6: #tulbm

S B S2P2 B P.h. B h/

P/ B P


47/62

Nilai !an" sudah didapatkan6 di substitusi ke rumus a'al


48/62

),0X


49/62

)$0,VP

) 0 l di i


50/62

)E0 Alat Pemanas-Pendin"in

^ SIS=E% RE+RI


51/62

^ SIS=E% RE+RI


52/62

a0 In !our blue book6 dra' the pro1ess and numbestreams

b0 Vn the in1luded P J * dia"ram6 dra' th


53/62

assumin" that t'o-third o the heat is absorbed in t

se1tion and the remainder in the reri"erator se1tio

the 5arious streams usin" the same numberin" as i


54/62

2.

/

T7T7 1


55/62

• Pada titik 6 1airan reri"erant merupakan kel

e5aporator 2 )freezer section0 dan akan

1ompressor !an" memiliki suhu

• $i1ari nilai tekanan jenuh melalui table appendix

Siat Reri"eran enuh ./a )uap-1air0 > =abel =e

$idapatkan nilai >

•

T7T7 2


56/62

• =itik 2 ditentukan den"an &ni*uti radi&

&ntr'+i (S) dari titi* 1 kompresi )isentroptetap06 sehin""a

• =itik 2 ini berhenti pada tekanan kondensor !aitu

• $en"an a1uan S dan P6 dari tabel appendiH didapa

dan

•

T7T7 2 (cont’d)


57/62

Pada kasus diketahui bah'a kompresor !an" di"unakan memilik

atau 49 $en"an data e7siensi tersebut maka kondisi akhir s

dari proses kompresi dapat ditemukan

Pada kondisi tekanan dan entalpi aktuak kondisi 2 adalah 6 men""unakan tabl& a++&ndi untuk panas lanjut (didapatkan suhu pada titik 2 aktual adalah

•

T7T7 3


58/62

• Pada titik .6 isobarik

•Suhu kondensasi

• $en"an men""unakan table appendix 6 didapat nilai tekdan nilai entalpi !aitu sebesar >

Proses kondensasi bermula dari superheated vdihasilkan oleh kompresor !an" kemudian didin"iditurunkan0 hin""a terbentuk saturated vapor Saasaturated vapor proses kondensasi tetap dilanjutkan hinreri"eran uap berubah menjadi r&9ri&rant :air seh

r's&s ini t&r adi &rubahan 9asa ua &n adi :a

•

T7T7 4


59/62

• Pada titik /6 saturated liquid !an" dihasilkan dari k

akan mele'ati throttle valve dan men"alami ekspaproses ekspansi nilai entalpin!a adalah tetap )∆* B 40

• +un"si throttle valve !aitu men"atur kondisi )s

tekanan0 reri"erant !an" akan memasuki e5aporato

&*s+ansi b&rh&nti di titi* 4 saat r&9ri&ra

&n:a+ai suhu refrigerator section (&a+'

$aitu

•

T7T7 5


60/62

• Pada titik 6 e5aporasi )isobarik dan isotermal0

• $en"an men""unakan table appendix 6 didap

tekanan jenuh !aitu >• =erjadi . terjadi pada refrigerator section )e5ap

dan 2. pendin"inan pada freezer section )e5apo

• Entalpi pada titik men""unakan rumus kualitas>

$en"an be"itu titik berada pada titimen"hubun"kan suhu 6 tekanan 6 dan entalpi

•

T7T7 6


61/62

• =itik merupakan keluaran dari throttle valve kedua

ekspansi )∆* B 40

• Ekspansi kedua berhenti pada saat reri"erant telah

suhu freezer section )e5aporator 20 !aitu

• Reri"erant dari titik ini adalah keluaran e5aporas

prosesn!a isobari1 dan isothermal )P dan = tetap

e5aporasi ini merupakan saturated vapor !an" selanj

dikompresi #adi. titi* 6 disabun*an *&bali d&

1 s&hina si*lus r&9ri&rasi a*an b&rulan

•


62/62

10 &hat are the hi"hest and lo'est temperatures in the p

• Th& l';&st t&+&ratur& is in a+'rat'r 2 ( 9

at T - =20'

• Th& hih&st t&+&ratur& is in itin C'+r&s

- 220'

ppt termo - pemicu 3

Documents