Contoh Soal Ericx

Oleh Dicky Irawan

10 tayangan
Bagikan artikel

Transkrip Contoh Soal Ericx

Contoh Soal:
Sebuah siklus Rankine sederhana ideal bekerja pada temperatur 400 oC dan tekanan
80 bar. Tekanan kondensor 0,1 bar. Aliran massa uap yang masuk ke turbin 100 kg/s.
Hitunglah kerja turbin, kerja pompa, kalor masuk, kalor keluar dan efisiensi siklus.
daya yang dihasilkan turbin dan daya netto siklus.
Jawab
Pertama-tama gambarkan skema siklus Rankine sederhana dan lengkapi dengan datadata yang ada di dalam soal

Ditanya:
-

Kerja turbin (Wt)

-

Kerja pompa (Wp)

-

Kalor masuk (Qin)

-

Kalor keluar (Qout)

-

Efisiensi termodinamika (ηth)

-

Daya turbin (Pt)

-

Daya netto siklus (Pnett).



Dari tabel sifat-sifat uap panas lanjut di dapat:
Entalpi uap masuk ke turbin : h1 = 3139,4 kJ/kg
Entropi uap masuk ke turbin : s1 = 6,3658 kJ/kg.K

Entropi uap keluar turbin sama dengan entropi uap masul turbin (proses ideal atau
isentropis) sehingga s1 = s2 = 6,3658 kJ/kg.K


Dari tabel uap jenuh, pada tekanan 0,1 bar (10 kPa) didapat:
Entalpi fase uap (hg2) = 2583,9 kJ/kg
Entalpi fase cair (hf2) = 191,81 kJ/kg
Entalpi perubahan fase (hfg2) = 2392,1 kj/kg
Entropi fase uap (sg1) = 8,1488 kJ/kg.K
Entropi fase cair (sf2) = 0,6492 kJ/kg.K
Entropi perubahan fase (sfg2) = 7,4996 kJ/kg.K

Fraksi (kadar) uap (X) dapat dihitung :

Artinya kadar uap yang keluar dari turbin menuju kondensor adalah 76,22 %
atau fluida yang keluar dari turbin 76,22 % uap dan 23.78 % cair. Bagian yang cair ini
tidak perlu lagi diembunkan, tetapi 76,22 % uap ini yang harus dibuang kalornya
supaya fasenya berubah menjadi cair. Maka energi total yang terkandung di dalam
76,22% uap dapat dihitung :

Maka kerja turbin dapat dihitung yaitu :

Daya turbin adalah :

Kalor yang dibuang oleh kondensor :

h2 adalah entalpi uap yang masuk ke kondensor = 2015,07 kJ/kg
h3 adalah entalpi air yang keluar dari kondensor = 191,81 kJ/kg
maka kalor yang dibuang oleh kondensor adalah :

Daya kondensor yang dibutuhkan untuk membuang kalor tersebut adalah :

Kerja pompa dapat dihitung dengan rumus :

ν = volume jenis air pada tekanan 0,1 bar = 0,00101 m3/kg
p4 = tekanan air keluar pompa = tekanan boiler (proses ideal tidak ada rugi-rugi
tekanan) maka p4 = p1= 400 bar = 40 Mpa.
p3 = tekanan air masuk pompa = tekanan air keluar kondensor, untuk proses ideal
tidak ada rugi-rugi tekanan sehingga p3 = 0,1 bar = 10 kPa
maka kerja pompa :

Bila aliran massa air yang dipompa 100 kg/s maka daya yang diperlukan oleh pompa
adalah:

Daya netto siklus :

Kalor yang masuk ke sistem (qin) dapat dihitung :

h1 = entalpi uap panas lanjut keluar dari boiler = 3139,4 kJ/kg
h4 = entalpi air keluar pompa yang besarnya = entalpi air masuk pompa + kerja
pompa, maka h4 = 191,81 + 40,3899 = 232,1999 kJ/kg
maka kalor yang masuk ke sistem adalah :

Daya yang dihasilkan Boiler : PB = 2900,2 kJ/kg x 100 kg/s = 290.020 kW = 290,02
MW

Efisiensi termodinamika siklus adalah :

Judul: Contoh Soal Ericx

Oleh: Dicky Irawan


Ikuti kami