Langsung ke konten utama

Siklus Rankine

 
Update 13 April 2020
Boiler3Turbin4Condensor1Pump
        ↖ 2

No. Aliran 1 2 3 4
P (bar a) 1 100 100 1
T (oC) 45 ? Saturated ?

ms=10  ton/jam × 1000 Kg/ton × 1/3600 jam/s = 2,778 Kg/s
a. Berapa kerja poros TURBIN teoritis yang di hasilkan (WT,th) ? [MW]

        *Cari di steam table smith van ness*
        H3(100 bar = 10000 Kpa) sat vapor, page 718
        [interpolasi]
       {x-x1} / {x2-x1} = {y-y1} /{y2-y1}
       {10000 - 9870} /{10142,1 - 9870} = {y- 2730} / {2725 - 2730}
        y= H3 = 2727,611 Kj/Kg
       S3=S4
       S3(10000 Kpa) *Sat vapor ,page 721*
       [interpolasi]
       {10000 - 9870} / {10142,1 - 9870} = {y- 5,6278} / {5,6111 - 5,6278}
       y = S3 = 5,619 Kj/Kg.K
       Sv (100 Kpa) *Sat vapor, page 718*
       [Interpolasi]
       {100 - 97,76} / {101,33 - 97,76} = {y- 7,3875} / {7,3554 - 7,3875}
       y = Sv = 7,367 Kj/Kg.K
       SL (100 Kpa) *Sat liquid, page 718*
       [Interpolasi]
       {100 - 97,76} / {101,33 - 97,76} = {y- 1,2956} / {1,3069 - 1,2956}
       y = SL = 1,303 Kj/Kg.K

       Subtitusi S3,Sv,SL
       S3 = S4 = x × Sv + (1-x)  SL
       5,619 Kj/Kg.K = x × 7,367 Kj/Kg.K + (1 – x) × 1,303 Kj/Kg.K
       x = 0,712
       Hv ( 1 bar = 100 Kpa) *sat vapor, page 718*
       [Interpolasi]
        {100 - 97,76} / {101,33 - 97,76} = {y- 2674,4} / {2676 - 2674,4}
       y = Hv = 2675,404 Kj/Kg
       HL ( 1 bar = 100 Kpa) *sat liquid, page 718*
       [Interpolasi]
       {100 - 97,76} / {101,33 - 97,76} = {y- 414,8} / {419,1 - 414,8}
       y = HL = 417,498 kj/kg
       H4,Th = x × Hv + (1-x) × HL
       H4,Th = 0,712 × 2675,404 kj/kg + (1-0,712) × 417,498 kj/kg
       H4,Th = 2025,127kj/kg
       WT,Th = ms (H4,Th - H3)
       WT,Th = 2,778 kg/s ( 2025,127 kj/kg - 2727,611 kj/kg)
       WT,Th = -1951,501 kW
       WT,Th = -1,951 MW

b. Berapa Kerja poros turbin actual (WT, act­) yang di hasilkan, asumsi   efisiensi internal turbin 85%?
       ηT = 85%
       ηT = {H3-H4,act} / {H3-H4,th}
       85% = {2727,611 Kj/Kg  -H4,act} / {2727,611 Kj/Kg - 2025,127 Kj}
       H4,act = 2130,4996 Kj/Kg
       WT, act­ = ms × (H4,act – H3)
       WT, act­ = 2,778 kg/s  (2130,4996 kj/kg – 2727,611 kj/kg)
       WT, act­ = -1658,775 Kw
       WT, act­ = -1,658 MW
       Suhu pada aliran 4 yaitu berdasarkan :

c. Berapa Theoritical Steam Rate (TSR)? [kg/kWh]
       TSR = {3600/H3-H4,th}
       TSR = 3600/{2727,611 kj/kg - 2025,127  kj/kg}
       TSR = 5,125 kg/kWh

d. Berapa Actual Steam Rate (ASR)? [kg/kWh]
       ASR = {3600/H3-H4,act}
       ASR = 3600/{2727,611 Kj/Kg - 2130,4996 Kj/Kg}
       ASR = 6,029 kg/kWh

e. Berapa panas yang di buang dari kondensor (Qc)? [MW]
       H1 (1 bar=100kPa, 45oC)  berdasarkan suhu, sat liquid, page717
       H1 = 188,4 kj/kg
       Qc = ms (H1-H4,act)
       Qc = 2,778   (188,4 kj/kg– 2130,4996 kj/kg )
       Qc = -5395,153 KW
       Qc = -5,395 MW

f. Berapa kerja shaft pompa yang di perlukan untuk (Wp)? [MW],
     asumsi efisiensi internal pompa 60%
     ῡ (1 bar =100 kPa,45oC) berdasarkan tekanan karena berbicara
      tentang volume sat liquid, page 718
       [Interpolasi]
       {100-97,76/101,33-97,76} = {y-1,043/1,044-1,043}
       y = ῡ = 1,043 cm3/g × 1000 g/kg × 1 m3/1000000cm3
       ῡ = 0,001043 m3/kg
       Ws = ῡ (P1-P2)
       Ws = 0,001043  (100 kPa – 10000 kPa)
       Ws = -10,3257
       ηP = 60%
       Ws,60% = 60%  (-10,3257)
       Ws,60% = -6,1954
       -Ws,60% = 6,1954
   
       Untuk mencari Wp kita cari terlebih dahulu H2
       -Ws,60% = H2-H1
       H2 = H1 + (-Ws,60%)
       H2 = 188,4  + 6,1954
       H2 = 194,5954
       Wp = ms (H1-H2)
       Wp = 2,778 kg/s (194,5954  - 188,4 )
       Wp = 17,2108 KW
       Wp = 0,01721 MW

       Suhu pada aliran 2 berdasarkan :
g. Berapa panas yang di suplai ke dalam boiler (Qb) ?[MW]
       Qb = ms (H3-H2)
       Qb = 2,778 kg/s (2727,611- 194,5954 )
       Qb = 7036,7173 KW
       Qb =7,036 MW

h. Berapa efisiensi siklus?
       ηsiklus = {|WT|-Wp}/Qb
       ηsiklus = {1,658 MW - 0,01721 MW} / {7,036 MW}
       ηsiklus = 0,23 =23 %


Komentar

Postingan populer dari blog ini

Peta Kelembaban

1. Berapa kelembaban mutlak dan persen kelembabannya?     Jika diketahui campuran udara-uap air memiliki temperatur bola kering 62℃ dan temperatur bola      basah 32℃ Answer :

Pengeringan

1. Tentukan kandungan air jerami awal, kandungan air kritik, kandungan air jerami setelah pengeringan dalam dasar kering dan  waktu yang diperlukan untuk mengeringkan (W) 500kg jerami sampai kandungan air (Y2) 12% berat? ? Jika diketahui : Jerami padi yang memiliki kandungan air (Y1) 40% berat dikeringkan secara batch pada suhu dan tekanan tetap, Laju pengeringan tetap (Rk) nya adalah 2 kg.air/m².jam dengan kandungan air kritik (Yk) 30% berat. Kandungan air Kesetimbangan(Y*) 8% berat, luas permukaan pengering (A) 20 m². asumsi laju pengeringan menurun dianggap linier seluruhnya Answer :

BIOGAS

 Update 05 April 2020 1. Apakah yang dimaksud dengan biogas? Jawab: