Session 18 Heat Transfer in Steam Turbine. PT. Dian Swastatika Sentosa

Transkripsi

1 Session 8 Heat Transfer in Steam Trbine PT. Dian Sastatika Sentosa DSS Head Offie, 3 Oktober 008

2 Otline. Pendahlan. Skema keepatan, gaya tangensial. 3. Daya yang dihasilkan trbin, panas jath. 4. Trbin impls r = Trbin reaaksi r = Roda rtis. 7. Trbin radial.

3 . Pendahlan Steam Trbin bekerja berdasarkan panas jath, diharapkan di dalam steam trbin terjadi panas jath yang besar. Panas jath tersebt hars diekspansikan dalam beberapa tingkat seara berrtan ntk mendapatkan perpindahan energi yang efektif. Perbandingan antara keepatan keliling sd jalan () dan keepatan ap () hars dipenhi. Harga keepatan keliling sd jalan diperbolehkan sampai 300 m/s, jika ditinja dari gaya yang bekerja serta kekatan material. Ukran penampang masing-masing tingkat dibat berdasarkan aliran ap yang melali penampang tersebt.

4 . Pendahlan Aliran ap yang melali penampang tersebt hanya pada jmlah ap tertent yang bisa berekspansi, dengan demikian kran penampang tersebt dibat ntk jmlah ap pada saat trbin mengalami pembebanan penh. Saat trbin mengalami pembebanan sebagian, maka pembagian panas jath di dalam trbin tergangg dan efisiensi trbin akan menrn. Diharapkan pembagian panas jath dilakkan pada setiap stage ntk meningkatkan efisiensi. Penentan jmlah tingkat dan bentk konstrksi sd jalan dan sd pengarah masing-masing tingkat mempengarhi efisiensi trbin.

5 . Skema Keepatan, Gaya Tangensial, = bebas dipilih, diharapkan besarnya sd ini hars sekeil mngkin Nilai diharapkan sekeil mngkin dan arahnya tegak lrs dengan Skema Keepatan Fixed Balde = Keepatan absolt = Keepatan keliling sd jalan = keepatan relatif Moving Blade = Keepatan absolt = Keepatan keliling sd jalan = Keepatan relatif

6 . Skema Keepatan, Gaya Tangensial, Segitiga Keepatan Dalil Cosins : = + os = + os

7 . Skema Keepatan, Gaya Tangensial, Gaya Tangensial Gaya tangensial : Gaya yang bekerja pada keliling sd trbin Gaya tangensial dipengarhi : selisih enthalpy dan pembelokkan aliran ap F m m s s F m m s s F m m s s

8 3. Daya yang Dihasilkan Trbin, Panas Jath Daya pada keliling roda trbin P F m s P m s

9 3. Daya yang Dihasilkan Trbin, Panas Jath Contoh Sat aliran ap dengan m s =,5 kg/detik dan kondisinya pada akt mask sd pengarah p = 0 bar, T = C. ap ini hars berekspansi semaksimal mngkin di dalam sd pengarah salah sat tingkat trbin ap, seara teoritis bila aliran tanpa gesekan keepatan ap kelar sd pengarah 0 = 400 m/detik. Sedangkan keepatan ap kelar sebenarnya adalah = 0,95 0 =380 m/detik. Arah panaran ap membentk sdt α = 7 0 Penampang salran sd jalan (rang diantara sd-sd) di bagian mask sama dengan penampang dibagian kelar. Jadi β = β. tetapi karena adanya kergian gesekan di sd jalan maka = 0,9. roda jalan mempnyai keepatan keliling = 00 m/detik.

10 3. Daya yang Dihasilkan Trbin, Panas Jath Diari : Panas jath isentrop teoritis h dalam kj/kg dan tekanan ap pada akhir ekspansi. Bagan segitiga keepatan dari tingkat trbin tersebt. Gaya tangensial F, daya P, dan selisih entalpi yang bekerja sesngghnya h. Efisiensi dari perpindahan energi; kondisi ap sebenarnya di bagian lar dari sd jalan.

11 3. Daya yang Dihasilkan Trbin, Panas Jath

12 3. Daya yang Dihasilkan Trbin, Panas Jath Konstrksi trbin ap bertingkat Tjan : meningkatkan efisiensi dengan memanfaatkan panas jath. Faktor keterbatasan kekatan material sd trbin dalam beroperasi dengan keepatan keliling dan keepatan ptar yang tinggi. Tingkat dari trbin implse / = 0,5 Tingkat dari trbin reaksi / =

13 4. Trbin Impls r = 0 = = (tanpa gesekan)

14 4. Trbin Impls r = 0 Pada r = 0 ntk / = 0,5 bisa diapai η maksimm 4 ; ) ( ) ( ; ) ( : ; : ) ( : m m Maka Dengan m P m P P P Diketahi s s s maks s maks

15 4. Trbin Impls r = 0 Bagan keepatan dan sd-sd sat tingkat trbin impls

16 4. Trbin Impls r = 0 Bentk konstrksi, jalannya tekanan, ara beroperasi Gaya aksial yang terjadi pada sd jalan keil, sehingga hanya diperlkan thrst bearing

17 4. Trbin Impls r = 0 pengisian sebagian L minimm 5 s.d. 0 mm A D L sin

18 4. Trbin Impls r = 0 Panas jath pada tingkat trbin h st D n / = 0,5 = Keepatan keliling sd (m/s) D = Diameter rata-rata sd n = Ptaran RPM (Ptaran/menit)

19 5. Trbin Reaksi r = 0.5 Reation Trbine Stage r hpadajalan hla h h h tingkat Le La h st = h Le + h La hle = Panas jath di dalam sd pengarah hla = Panas jath di dalam sd jalan

20 5. Trbin Reaksi r = 0.5 Bagan segitiga keepatan ntk r = ,7 h Le ,7 hla 000 F m m s s F m m s s P F m s P m s

21 Pada r = 0,5 ntk / = bisa diapai η maksimm 5. Trbin Reaksi r = 0.5 ; ) ( ) ( ; ) ( : 0; ; : ) ( : m m Maka Dengan m h m P m h m P P P Diketahi s s s st s maks s s maks

22 5. Trbin Reaksi r = 0.5 Panas jath dari tingkat trbin reaksi r = 0.5

23 5. Trbin Reaksi r = 0.5 Contoh Sat tingkat dari trbin reaksi r = 0,5 bekerja dengan = 00 m/detik dan harga / = 0,74 serta diberikan harga sdt α = β = 0 0. Berapakah besarnya h st, h, η? Dan gambarkan bagan segitiga keepatannya. Serta ekspansi ap pada tingkat tersebt spaya digambarkan dalam diagram h s.

24 5. Trbin Reaksi r = 0.5

25 5. Trbin Reaksi r = 0.5 Mengkompensasi gaya geser aksial pada trbin reaksi Torak Bta Konstrksi aliran steam yang berlaanan Thrst Bearing

26 6. Roda Crtis Konstrksi dan ara kerja roda rtis Crtis Wheel Stage F m s I I II II h st = 0 /000 dalam kj/kg 0 dalam m/det P = F. dan η = h /h st Roda Crtis rangkaian sd jalan : η maksimm di / = 0,5 Roda Crtis 3 rangkaian sd jalan : η maksimm di / = 0,5

27 6. Roda Crtis

28 6. Roda Crtis Pemakaian roda rtis sebagai tingkat pertama Disebt dengan tingkat keepatan, karena sebagai tingkat pengatr

29 6. Roda Crtis Contoh 3 Berapakah selisih entalpi yang bekerja pada sebah roda rtis dengan rangkaian sd jalan, apabila letak / = 0,5 dan keepatan ptarnya = 0 m/detik? Bagaimanakah keadaan apnya yang kelar dari rangkaian sd jalan ke, bila keadaan ap yang mask ke trbin dengan tekanan 80 bar, T = C, dan η = 70 %?

30 6. Roda Crtis

31 7. Trbin Radial

32 7. Trbin Radial Penampang sd dengan arah ptaran yang berlaanan (trbin radial) Menggnakan Sd Reaksi