BAB III METODE DAN DATA PENELITIAN. Dalam melaksanakan tugas akhir ini dilakukan dengan alur penelitian sebagai berikut. Mulai. Inspeksi Penelitian

Transkripsi

1 BAB III MEODE DAN DAA PENELIIAN 3.1 Diagram Alir Penelitian Dalam melaksanakan tugas akir ini dilakukan dengan alur penelitian sebagai berikut Mulai Inspeksi Penelitian Pengumpulan dan Penyusunan data lapangan Identifikasi masala pada performa area produksi Sebelum memakai filter : ƞ = 49,9 % W k = 310,1 kj/kg W t = 51,3 kj/kg W = 3,48 MW Analisa Penelitia Kesimpulan Identifikasi masala pada performa area produksi Setela memakai filter : ƞ = 50,58 % W k = 310,89 kj/kg W t = 64,0 kj/kg W = 4,96 MW Selesai Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian 3. Spesifikasi urbin Gas urbin Gas Pembuat Jumla sudu Kompresor Model : Westing ouse (WH) : 5 (lima) tingkat : 1 (duapulu satu) tingkat : G-13E SBK eknik Mesin - UNPAS 3

2 Kapasitas Putaran Suu Uap Masuk Beban puncak Suu Gas Buang Beban puncak Baan Bakar Gas Propane emperatur Gas buang : 6 MW : 3000 rpm : Beban dasar : 1070 o C : 1115 o C : Beban dasar : 57 o C : 554 o C : Minyak HSD : 30,46 ton/jam/unit : 9, kg/sec/0,011 MMBU/kW : Udara masuk : 30 o C : 554 o C aun Pembuatan : 1974 Generator Pembuat ype Pasa Frekuensi Faktor Daya egangan Putaran Kapasitas Massa : WH G : WY Z1L-097LL : 3 (tiga) : 50 Hz : 0,8 (lagging) : 15,750 kv : 3000 rpm : kva :,7 on J : 5,7 on m Stator Rotor :U = V I = 7698 Amp CLB (IEC) : U = 310 V I = 1473 Amp eknik Mesin - UNPAS 4

3 Insulation Class : F-stator aun Pembuatan : Spesifikasi Air Intake atau Filter Udara Air Filter Merk ype : AAF : 05- AX inggi : 34,48" Dia.Luar : 1,75" Dia.Dalam : 8,375" Media Area Minimum : 300 Ft Jumla Lipatan : pleats Gasket Hig : 0,5" Inner & Outer Liner Filter Material Cap Header / End Cap Pore Size Maksimum Spesifikasi Filter Media : Wit Metal Expanded : SGC ( Steel Galvanized Coat) : 65 Micron : Cellulose mix wit syntetic fiber treated wit moisture resistant media Life ime : 10 bulan (s/d Diff.Pressure 4,5" H 0) 3.4 Peritungan Daya yang diasilkan urbin Gas Conto peritungan berdasarkan data tanggal 6 Juli 01 (Sebelum terpasang filter) A. Diketaui: o emperatur udara masuk kompresor ( 1 ) = 31,5 o C = 304,5 K o emperatur udara keluar kompresor ( ) = 335 o C = 608 K o emperatur gas masuk turbin ( 3 ) = 511 o C = 784 K eknik Mesin - UNPAS 5

4 o emperatur gas keluar urbin = 454 o C = 77 K Dari tabel properties gas, dengan interpolasi diperole: - 1 = 305, kj/kg - = 615,43 kj/kg - 3 = 804,4 kj/kg - 4 = 753,19 kj/kg Daya kompresor (W k ) W k = m u ( 1 ) W k = m u (615,43-305,) W k = m u (310,1) kj/kg Daya turbin (W t ) W t = m (u+bb) ( 3 4 ) W t = m (u+bb) (804,4 753,19) W t = m (u+bb) (51,3) kj/kg Conto peritungan berdasarkan data tanggal 1 Juli 01 (Setela terpasang filter) B. Diketaui: o emperatur udara masuk kompresor ( 1 ) = 4 o C = 97 K o emperatur udara keluar kompresor ( ) = 38 o C = 601 K o emperatur gas masuk turbin ( 3 ) = 498 o C = 771 K o emperatur gas keluar urbin = 439 o C = 71 K Dari tabel properties gas, dengan interpolasi diperole: - 1 = 97,18 kj/kg - = 608,07 kj/kg - 3 = 790,1 kj/kg - 4 = 76,19 kj/kg eknik Mesin - UNPAS 6

5 Daya kompresor (W k ) W k = m u ( 1 ) W k = m u (608,07-97,18) W k = m u (310.89) kj/kg Daya turbin (W t ) W t = m (u+bb) ( 3 4 ) W t = m (u+bb) (790,1 76,19) W t = m (u+bb) (64,0) kj/kg Selain itu apabila kita analisa pada kompresor, semakin padat volume udara yang akan dikompresi maka kompresi di kompresor tersebut akan semakin bagus seingga akan diasilkan tekanan keluaran yang lebi besar dan perbandingan antara tekanan keluar kompresor dengan tekanan masuk kompresor akan tinggi (P / P 1 >>). P P P P1 P s s Ket: P 1 = ekanan masuk kompresor P = ekanan keluar kompresor (pada saat temperatur masuk kompresor 1 ) P = ekanan keluar kompresor (pada saat temperatur masuk kompresor 1 yaitu temperatur setela diturunkan dari 1 ) 1 < 1 Dengan mengasumsikan pembakaran pada kombustor terjadi pada tekanan tetap (isobar), tekanan yang masuk ke turbin gas akan lebi besar seingga daya turbin yang diasilkan akan lebi besar karena perbandingan tekanan masuk turbin dengan tekanan keluar turbin semakin besar. eknik Mesin - UNPAS 7

6 P 3 3 P 3 3 P s 4 s 4 4 s Daya yang diasilkan turbin gas saat temperatur masuk kompresor 1 adala - W ts = m ( 3 4s ) ; (kj/s) (kerja isentropis turbin) - W t = m ( 3 4 ) ; (kj/s) (kerja aktual turbin) 4s ; (kj/kg) t Daya yang diasilkan turbin gas saat 1 adala - W ts = m ( 3 4s ) ; (kj/s) (kerja isentropis turbin) - W t = m ( 3 4 ) ; (kj/s) (kerja aktual turbin) ' ' 4s 3 3 ; (kj/s) t Dari grafik diatas terliat bawa: - 3 > 3 - ( 3 4s ) > ( 3 4s ) - ( 3 4 ) > ( 3 4 ) - m > m Seingga daya yang diasilkan turbin W t akan lebi besar dari pada daya yang diasilkan W t dengan efisiensi turbin gas yang sama. 3.4 Efisiensi system turbin gas Efisiensi pada system turbin gas dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan: Efisiensi (η) = 1 1 x 100 % eknik Mesin - UNPAS 8

7 Efisiensi sistem turbin gas pada saat temperatur masuk 1 adala Efisiensi (η) = 1 1 x 100 % 304,5 Efisiensi (η) = 1 x 100 % 608 Efisiensi (η) = 49,9 % Efisiensi system turbin gas pada saat temperatur 1 Efisiensi (η) = 1 1 x 100 % 97 Efisiensi (η) = 1 x 100 % 601 Efisiensi (η) = 50,58 % Berdasarkan peritungan efisiensi diatas terliat bawa efisiensi sistem turbin gas pada saat temperatur udara masuk kompresor ( 1 ) 4 o C lebi besar dari pada efisiensi saat temperatur udara masuk kompresor ( 1 ) 31,5 o C. Serta daya yang diasilkan terbaca dalam monitor control room pun meningkat yakni 3,48 MW pada saat sebelum terpasang filter sedangkan setela terpasang filter naik menjadi 4,96 MW. eknik Mesin - UNPAS 9