siklus rankine
DESCRIPTION
siklusTRANSCRIPT
![Page 1: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/1.jpg)
RANKINE
![Page 2: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/3.jpg)
Siklus Rankine merupakan siklus ideal pembangkit tenaga uap.
Skema instalasi sederhana
1
2
3
4
KONDENSOR
POMPA
Media Pendingin
qm
qk
![Page 4: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/4.jpg)
Diagram T-S
Proses :
1 – 2 : Pemompaan isentropik pada pompa
2 – 3 : pemasukan kalor pada tekanan tetap di ketel
3 – 4 : ekspansi isentropik pada turbin
4 – 1 : pembuangan kalor pada tekanan tetap di kondensor
1
2
3
4
T
S
qm
qk
P2 = P3 = Tekanan KetelP1 = P4 = Tekanan KondensorTitik 1 biasanya pada kondisi cairan jenuh
![Page 5: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/5.jpg)
Efisiensi
Dimana : Wnet = qm – qk = WT –
WP
Efisiensi
Secara Grafis (Qualitative)
Secara Analisis (Quantitative)
![Page 6: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/6.jpg)
Secara Grafis (Qualitative)
1
2
3
4
T
Sa b
• Dari Kuliah Termo I :
Maka : Wnet = qm – qk = luas [1 – 2 – 3 – 4]
![Page 7: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/7.jpg)
Secara AnalisisContoh Soal1. Pada suatu siklus Rankine sederhana, uap
keluar ketel dan masuk turbin pada 4 MPa dan 400 oC. Tekanan kondensor 10 kPa. Tentukan :a. Entalpi pada setiap titik.b. qm, qk, WT, WP
c. ηth
![Page 8: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/8.jpg)
Jawab :a.Entalpi setiap titik Titik 1 (cairan jenuh)
p1 = 10 kPa
berdasarkan p = 10 kPa, tentukan hf pada Tabel Uap
h1 = hf = 191,83 kJ/kg
v1 = vf = 0,001010 m3/kg
![Page 9: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/9.jpg)
Titik 2 (cairan tertekan) p2 = 4 MPa
proses 1-2 = isentropik (cairan) dari hubungan termo :
T.ds = dh – v.dp Kalau isentropik, ds = 0, sehingga :
h2 - h1 = v (p2 - p1) v = v1 = v2
h2 = h1 + v1 (p2 – p1)
= 191,83 + 0,001010 (4000 – 10)
= 195,86 kJ/kg
![Page 10: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/10.jpg)
Titik 3 p3 = 4 MPa
T3 = 400 oC
berdasarkan p = 4 MPa, ditentukan temperatur jenuh (Tj), sehingga diperoleh :
p3 = 4 MPa Tj = 250, 40 oC
karena T3 > Tj, maka termasuk uap dipanaskan lanjut.dari Tabel Uap (A1.3), diperoleh :
h3 = 3213,6 kJ/kg
s3 = 6,7690 kJ/kg.K
Tentukan kondisi dahulu !
![Page 11: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/11.jpg)
Titik 4p1 = p4 = 10 kPa
s4 = s3 = 6,7690 kJ/kg.K
berdasarkan p = 10 kPa, ditentukan sf dan sg, serta hfg, sehingga dari tabel diperoleh :
sf = 0,6493 kJ/kg.K
sg = 8,1502 kJ/kg.K
karena sf < s4 < sg , maka termasuk campuransehingga :
![Page 12: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/12.jpg)
s4 = sf + x.sfg
6,7690 = 0,6493 + x (8,1502 – 0,6493)x = 0,816
jadi entalpi :h4 = hf + x.hfg
= 191,83 + 0,816 (2392,8) = 2144,34 kJ/kg
![Page 13: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/13.jpg)
b. Ketel, Turbin, kondensor, pompa sebagai sistem terbuka, kemudian ΔKE & ΔPE diabaikan, maka :
qm = h3-h2 =5213,6-195,86 = 3017,74 kJ/kg
qk = h4-h1 =2144,34-191,83 = 1952,51 kJ/kg
WT = h3-h4 = 3213,6-2144,34 = 1069,26 kJ/kg
WP = h2-h1 = 195,86-191,83 = 4,03 kJ/kg
Sehingga
Wnet = qm-qk = 3017,74-1952,51 = 1065,23 kJ/kg
![Page 14: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/14.jpg)
c. Efisiensi termal :
= 0,352= 35,2 %
![Page 15: Siklus Rankine](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061320/55cf9a19550346d033a076a0/html5/thumbnails/15.jpg)
Tugas 1.Pada suatu siklus Rankine sederhana, uap
keluar ketel dan masuk turbin pada 7 MPa dan 420 oC. Tekanan kondensor 10 kPa. Tentukan :a. Entalpi pada setiap titik.b. qm, qk, WT, WP
c. ηth
2. Pada suatu siklus Rankine sederhana, uap keluar ketel dan masuk turbin pada 8,5 MPa dan 500 oC. Tekanan kondensor 10 kPa. Tentukan :a. Entalpi pada setiap titik.b. qm, qk, WT, WP
c. ηth