Perhitungan Daya Turbin Uap Dan Generator

 Perhitungan

  Turbin Uap

Tekanan masuk turbin dan keluar turbin

Dari data yang diketahui tekanan masuk turbin diambil nilai rata-rata adalah sebesar

 (P_in) = 18 kg/ cm² G ( tekanan dibaca lewat alat ukur ), ditambah dengan 1 atm.

Tekanan 1 kg/ cm²                                   = 98,07 kPa

Tekanan masuk turbin rata-rata               = 18 kg/ cm²

= 18 x 98,07 kPa = 1.765,26 kPa

Tekanan ruangan 1 atm                            = 101,325 kPa

            P_in        = (Tekanan pada alat ukur + Tekanan ruangan ) kPa

                        = ( 1.765,26 + 101,325 ) kPa

                        = 1.866,59 kPa (abs)

Jadi nilai tekanan masuk turbin yang diperoleh adalah sebesar 1.866,59 kPa.

Sedangkan untuk tekanan keluar turbin nilai rata-rata adalah sebesar (P_out) = 2,8 kg/ cm² G

 ( tekanan dibaca lewat alat ukur ).

Tekanan 1 kg/ cm²                               = 98,07 kPa

Tekanan keluar turbin rata-rata           = 2,8 kg/ cm²

= 2,8 x 98,07 kPa = 274,59 kPa

Tekanan ruangan 1 atm                       = 101,325 kPa

            P_out       = (Tekanan pada alat ukur + Tekanan ruangan ) kPa

                        = ( 274,59 + 101,325 ) kPa

                        = 375,92 kPa (abs)

           

Jadi nilai tekanan keluar turbin yang diperoleh adalah sebesar 375,92 kPa.

Temperatur rata- rata masukturbin      = 208°C + 273            = 481 K

Temperatur rata- rata keluarturbin       = 142°C + 273            = 415 K

4.3.1.2 Entalpi masuk turbin dan keluar turbin

Untuk mendapatkan nilai efisiensi turbin memerlukan beberapa tahap yaitu:

Dari tekanan masuk boiler yaitu penjumlahan antara tekanan ruangan 1 atm dengan tekanan dearator  0,7 kg/cm²G  maka dapat dicari entalpi fluida masuk boiler (h₁) sebagai berikut:

Tahap 1            P₁= 169,974 kPa (Tabel A-5) Interpolasi,

h₁= h_f @ 169,974 kPa =  483,013 kj/ kg

V₁= V_f@ 169,974 kPa = 0,001056 m³/ kg

Selanjutnya dari entalpi fluida masuk boiler maka dapat dicari eltalpi fluida keluar boiler (h₂) yaitu :

Tahap 2            P₂= 1.866,59 kPa

                                    S₂ = S₁

Kerja spesifik pompa masuk adalah sebagai berikut: 

W_{pump, in} = V₁ (P₂-P₁)   = 0,001056 m³/ kg x (1.866,59 – 169,974) kpa

= 1,7916265 kj/ kg

h₂ = h₁ + W_{pump, in}           =  483,013 kj/ kg + 1,7916265 kj/ kg

                        = 484,8046 kj/ kg

Selanjutnya pada tahap tiga dari tekanan dan temperature dapat dicari (h₃) dan (s₃) sebagai berikut:                                 

Tahap 3            P₃= 1.866,59  kPa (Tabel A-6) Interpolasi,

T₃= 208 °C

h₃= 2.796,7 kj/ kg

S₃= 6,3659 kj/ kg. K

Selanjutnya pada tahap empat nilai temperatur 141,3°C diasumsikan sama dengan 142°C sehingga dapat menggunakan tabel A-5 untuk mencari nilai entalpi dan entropi adalah sebagai berikut:

Tahap 4            P₄= 375,92 kPa  (Tabel A-5) Interpolasi,

T₄= 141,3 °C

h₄ = 2.735,20 kj/ kg

h_f = 602,88 kj/ kg

h_fg= 2.136,70 kj/ kg

S₄ = S₃ = 6,3659 kj/ kg. K

S_f  = 1,7680 kj/ kg. K

S_fg = 5,1528 kj/ kg. K

Sehingga didapatkan fraksi uap adalah 0,89

        = 602,88+0,89x2136,7

        = 2.509,48 kj/ kg.

4.3.1.3 Efisiensi Turbin Uap

A. Efisiensi Termal

Laju uap steam (m_s) yang dihasilkan = 20.000 kg/ jam

Daya steam masuk Turbin  adalah sebagai berikut :

W_Ti         = m_s x h₃

                        = 20.000 kg/ jam x 2.796,71 kJ/ kg

                        = 55.934.200 kJ/ Jam = 15.537,28 kW          

Daya steam keluar Turbin adalah sebagai berikut :

W_To       = m_s x h₄

                                = 20.000 kg/ jam x 2.735,20 kJ/ kg

                        = 54.704.000 kJ/ Jam = 15.195,56 kW

Efisiensi termal turbin uap yang dihasilkan adalah 0,0221   = 2,21 %

Jadi, efisiensi termal yang dihasilkan turbin uap adalah sebesar 2,21 %.

B. Efisiensi Isentropik

 0,2141  =  21,41%

Jadi efisiensi isentropik turbin uap adalah sebesar 21,41 %

4.3.1.4 Daya Turbin Uap dan Daya Generator

Laju uap steam (m_s) yang dihasilkan = 20.000 kg/ jam

Daya yang dihasilkan turbin uap adalah:

W_T         = m_s x (h₃-h₄)

                        = 20.000 kg/ jam x (2.796,71 kJ/ kg - 2.735,20 kJ/ kg)

                        = 1.230.200 kJ/ jam = 341,72 kJ/ s = 341,72 kW.

           

Cos φ rata-rata = 0,84 (nilai rata- rata Cos φ dari hasil pengamatan pada panel turbin).

Daya yang dihasilkan setelah generator adalah:

W_TG     = W_T/ Cos φ

                        = 341,72 kW/ 0,84

                        = 406,80 kVA

            4.3.1.5 Efisiensi Sistem Turbin Uap

Efisiensi sistem turbin uap adalah sebagai berikut :

Laju bahan bakar ( m_f )           = 8.838,70  kg/ jam

LHV bahan bakar                   = 2.762 kkal/ jam  

Jadi, efisiensi sistem turbin uap adalah sebesar 5,04 %.