DESAIN AWAL DAN ANALISIS TURBIN HELIUM UNTUK SIKLUS PCU TANPA INTERCOOLER PADA RGTT200K

Sri Sudadiyo

ISSN 0216 - 3128

63

DESAIN AWAL DAN ANALISIS TURBIN HELIUM UNTUK SIKLUS PCU TANPA INTERCOOLER PADA RGTT200K Sri Sudadiyo Pusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir - BATAN Kawasan Puspiptek, gedung 80 Serpong Email :[email protected]

ABSTRAK DESAIN AWAL DAN ANALISIS TURBIN HELIUM UNTUK SIKLUS PCU TANPA INTERCOOLER PADA RGTT200K. Dari sudut pandang konservasi energi, konsep RGTT200K dengan daya termal 200 MWth mempunyai kemampuan kogenerasi untuk alat pembangkit listrik dan pembangkit panas untuk produksi hidrogen dan desalinasi. Teras RGTT200K ini didinginkan dengan gas helium yang disirkulasikan oleh siklus tertutup turbin helium tanpa intercooler yang disebut unit konversi daya (Power Conversion Unit / PCU) dengan daya listrik 60 MWe. Turbin merupakan komponen dari PCU untuk penghasil daya poros sebagai fungsi dari putaran dan diameter rotor. Dimensi dari diameter rotor harus dirancang agar mampu mengubah energi termal yang diterima turbin menjadi daya poros pada kondisi putaran tertentu. Makalah ini bertujuan untuk memperoleh dimensi diameter rotor yang sesuai untuk putaran 3600 rpm dan kemudian melakukan analisis untuk mengetahui performa turbin dan siklus PCU. Metode yang digunakan yaitu dengan menentukan data masukan dan keluaran turbin menggunakan perangkat lunak Cycle-Tempo Release 5.0 dan diolah dengan memakai persamaan-persamaan dalam Mekanika Fluida dan Termodinamika untuk memperoleh dimensi diameter rotor turbin. Hasil desain berupa dimensi diameter rotor yaitu sebesar 2,58 m. Hasil perhitungan diperoleh laju aliran massa helium 107 kg/s, efisisensi turbin 95 %, dan efisiensi termal siklus PCU sekitar 34 %, sehingga dapat direkomendasikan untuk diterapkan untuk sistem pendingin RGTT200K. Kata kunci: Helium, Intercooler, Turbin, PCU, RGTT200K

ABSTRACT PRELIMINARY DESIGN AND ANALYSES ON HELIUM TURBINE FOR NON INTERCOOLED CYCLE OF PCU WITHIN RGTT200K. From the viewpoint of energy conservation, the concept of RGTT200K with thermal power of 200 MWth has cogeneration potential for electricity generation device and heat generation for hydrogen production and desalination. This RGTT200K core is cooled by helium gas which be circulated by non intercooled closed cycle of helium turbine called Power Conversion Unit (PCU) with electricity power 60 MWe. Turbin is a component of PCU for yielding shaft power as function of rotational speed dan rotor diameter. The dimension of rotor diameter must be designed to be able to convert the thermal energy that be entered to turbine to shaft power under specific rotation condition. This paper aims to obtain the corresponding dimension of rotor diameter for rotation 3600 rpm and then conducted analyses to determine the performances of turbine and PCU cycle. The used method is by determining the input and output data of turbine using Cycle-Tempo Release 5.0 software and be processed by employing the fluid mechanics and thermodynamics equations to obtain dimension of turbine rotor diameter. Design result in dimension of rotor diameter was equal to 2.58 m. Calculation results were mass flow rate of helium 107kg/s, turbine efficiency 95 %, and thermal efficiency of PCU cycle 34 %, so that it can be recommended to applied for coolant system of RGTT200K. Keywords: Helium, Intercooler, Turbine, PCU, RGTT200K

PENDAHULUAN

D

i beberapa negara, riset tentang sistem pendingin teras reaktor gas temperatur tinggi masih terus dikembangkan hingga saat ini(1,2). Sejalan dengan itu, Bidang Pengembangan ReaktorPusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir, Badan Tenaga Nuklir Nasioanal juga sedang mengembangkan konsep RGTT200K yang merupakan salah satu tipe reaktor gas dan mempunyai kemampuan kogenerasi. Daya termal yang dihasilkan oleh RGTT200K sebesar 200 MW. RGTT200K mempunyai sistem pendingin teras

dengan media gas helium yang disirkulasikan oleh kompresor dalam siklus tertutup turbin helium. Temperatur keluar teras RGTT200K dirancang sebesar 950 ºC (1223 K)(3) karena itu diharapkan mampu kogenerasi untuk produksi hidrogen, listrik, dan desalinasi. Pendingin teras temperatur tinggi memerlukan alat sirkulasi yang mengaplikasikan siklus tertutup turbin helium yang disebut unit konversi daya (Power Conversion Unit / PCU). PCU ini mempunyai komponen utama yang terdiri dari turbin, kompresor, Intermediate Heat Exchanger (IHX), precooler, rekuperator, dan tidak menggunakan intercooler. Alasan utamanya adalah

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 2012 Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 4 Juli 2012

64

ISSN0216 - 3128

m karena PCU diraancang dalam bentuk modul sehinggga kekompaakan komponnen utamanya lebih diutam makan walauppun telah dikketahui dengann baik bahwaa penggunaann intercooler akan meningkkatkan efisiennsi termal sikllus dari PCU. Secara meekanis, konfiggurasi yang dipakai d dalam m PCU untuk pembangkit p liistrik mengguunakan konfiggurasi satu pooros untuk turrbin dan kom mpresor yang diletakkan horizontal dan d ditumpu oleh energi bantallan (bearingg) Turbin mengekstrak m kinetiik dari ekspannsi helium settelah melewatti IHX untukk memutar rottor. Kerja yanng dihasilkann rotor dimannfaatkan untukk memutar pooros sehinggaa dapat menghhasilkan dayaa mekanik yaang berguna untuk menggerakkan koompresor daan sisanya untuk m memuutar generator listrik. Daya listrik yang mampu dihasiilkan oleh PC CU ini sebessar 60 MW, cocok untukk ditempatkann di daerah seperti s Madurra dan Bangkka Belitung. Konservasi dari karakteristika sikluss termodinam mika meruppakan persyyaratan pertam ma dalam melakukan m dessain konsep siklus PCU untuk RG GTT200K. Untuk U mem menuhi persyaaratan pertam ma tersebut, dalam d makalaah ini terlebbih dahulu akkan dibahas teentang desainn awal turbinn dilakukan karena turbin t meruupakan kompponen dari PCU yang bertugas untuk menyediakan daya yang diperlukkan oleh kom mpresor dan generator g listrrik. Data massukan dan keluaran (inputt and output data) turbin diperoleh d darii hasil analissis proses term modinamika untuk u konsepp PCU yang diawali dengaan membuat skenario s dari siklus menggunakan peerangkat lunnak Cycle-T Tempo Releaase 5.0(4) denggan iterasi perrhitungan sebbanyak 25 kaali yang mem mpunyai keteelitian hinggaa 10-4 sehinggga diperolehh parameter desain d turbinn yang cocokk buat siklus PCU P untuk konsep k RGTT T200K. Metoddologi yang digunakan untuk desainn dan analissis yaitu deengan menerrapkan persaamaanpersam maan yang teersedia dalam m Mekanika Fluida F dan Termodinamik T ka. Hasil dessain awal geoometri turbinn berupa dimensi d diam meter rotor yang kemudian dilanj njutkan denngan melaakukan perhittungan untuk analisis perfforma siklus turbin helium m dengan variiasi putaran. Gambar 1 memperlihaatkan skematikk dari sikluss tertutup turrbin helium (siklus ( PCU)) pada juga instalaasi RGTT T200K. Gaambar 1 mempperlihatkan diiagram T-s tinngkat keadaann hasil iterasii perhitungann yang telaah dilakukann dari konseep desain siklus PCU U untuk innstalasi RGTT T200K. Koonsep desaiin PCU untuk RGTT T200K yang menggunakan siklus teertutup turbinn helium tannpa intercooleer telah dilaakukan berulaang-ulang (255 kali iterasi) untuk memperoleh yang seperti param meter term modinamika diingiinkan(4). Sifatt (properties) gas helium secara kuat mempengaruhhi ukuran, tipe, t dan perrforma setiapp komponen dari PCU teermasuk turbiin. Ini

Sri Sudadiyo

berarti bahw wa terjadi perrtukaran energ gi yang samaa diantara gas helium dann komponen yang y berotasii seperti turbbin dengan laaju aliran maassa tertentu.. Perubahan energi persattuan massa melalui m turbinn dapat dituliskan sebagai perubahan en ntalpi spesifikk yang berbannding lurus deengan kecepaatan putar dann diameter rootor seperti teerlihat pada Gambar G 2 dann dapat digunnakan persamaaan (1) dibawaah(5) :

Δh =

ω 2 D2 4

(1) dimana Δh adalah beda eentalpi, ω adalah kecepatann rotasi, dan D adalah diam meter rotor. Daaya yang dihhasilkan oleh turbin dapatt dituliskan seebagai berikutt(6) :

G WT = mΔh

(2) dimana WT adalah dayya dan m adalah a massaa persatuan waktu. w Ini bberarti bahwa daya jugaa proposionall terhadap peerubahan entaalpi dan lajuu aliran masssa gas helium m. Dari persam maan (1) dann (2), dapat diketahui bahhwa kecepataan rotasi dann daya yang dihasilkan olleh turbin terg gantung padaa diameter rottor untuk laju aliran massa konstan.

Gambar 1. Konsep RG GTT200K deengan sikluss PCU berikut diagram T-s.

Prosiding Perttemuan dan Prresentasi Ilmiah - Penelitian Dasar D Ilmu Pen ngetahuan dan Teknologi Nuk klir 2012 Pus sat Teknologi Akselerator A da an Proses Baha an - BATAN Y Yogyakarta, 4 Juli J 2012

ISSN 0216 - 3128

Sri Sudadiyo

65

Efisiensi termal siklus PCU :

(ηth ) PCU

=

(WT )aktual − (WC )aktual η IHXη R QR

(7) dimana WC adalah daya yang dibutuhkan kompresor, ΔQ adalah kerugian panas (heat loss) melalui IHX, ηIHX (= 89 %) adalah performa IHX, ηR (=89 %) adalah performa teras RGTT200K, dan QR (= 200 MWth) adalah energi termal yang dihasilkan teras RGTT200K.

TATA KERJA Gambar 2. Rotor turbin helium buatan EVOJerman(7). Gambar 2 menunjukkan diameter rotor turbin helium dengan aliran aksial yang pernah dibuat oleh perusahaan Energie Versorgung Oberhausen (EVO) dari Jerman(7). Parameter lain dalam desain turbin yang perlu diperhatikan yaitu putaran spesifik seperti ditunjukkan pada persamaan (3)(8) :

ns =

ω v Δh 0,75

(3) dengan ns adalah putaran spesifik poros turbin dan V adalah laju aliran gas helium. Putaran spesifik merupakan parameter tak berdimensi yang dapat dipakai untuk memperkirakan performa poros rotor turbin yang mampu dicapai pada putaran tertentu.Dalam desain awal turbin putaran spesifik ditentukan terlebih dahulu agar dimensi diameter rotor turbin dapat diketahui (dapat dihitung). Merujuk hasil skenario termodinamika seperti diperlihatkan pada Gambar 1 diatas, dapat diketahui tingkat keadaan setiap titik pada kondisi masukan dan keluaran dari setiap komponen utama (termasuk turbin) untuk siklus PCU pada sistem RGTT200K, sehingga performa (unjuk kerja) dari turbin helium juga dapat diketahui dengan cara menganalisis beberapa parameter seperti yang ditunjukkan pada persamaan-persamaan(6) di bawah. Daya aktual turbin :

(WT )aktual = ηT (WT )ideal

(4)

Daya aktual kompresor :

(Wc )aktual =

(WC )ideal ηc

(5)

Efektivitas IHX :

ε IHX =

1 1 + ( 3,59ΔQ )

Tata kerja yang digunakan untuk penyelesaian masalah dilakukan sebagai berikut : − Melakukan pemodelan termodinamika memakai perangkat lunak Cycle-Tempo Release 5.0(4), seperti terlihat pada Gambar 3 untuk siklus tertutup turbin helium (siklus PCU) pada RGTT200K. Hasil skenario dituliskan dalam Tabel 1 dan digunakan sebagai data masukan (input data) untuk memperoleh output data dalam desain awal turbin. − Menghitung dimensi diameter rotor turbin pada putaran tertentu dengan Persamaan (1) dan Persamaan (2). − Menghitung putaran spesifik menggunakan Persamaan (3).

poros

turbin

− Menghitung daya ideal untuk turbin dan kompresor dengan Cycle-Tempo Release 5.0(4). − Menghitung efisiensi turbin dan kompresor dengan Cycle-Tempo Release 5.0(4). − Menghitung parameter lain termasuk daya aktual turbin dan kompresor dengan Persamaan (4) dan Persamaan (5), efektivitas IHX dengan Persamaan (6), dan efisiensi termal siklus PCU dengan Persamaan (7). − Memplotkan hasil analisis pada diagram dan tabel. Tabel 1. Input data untuk desain awal turbin helium. Laju Laju Tekanan Temperatur alir Entalpi Titik alir [bar] [°C] massa [kJ/kg] [m3/s] [kg/s] 1 25,84 27,00 40,00 107 77,90 2 18,19 50,00 135,00 107 571,24 3 38,51 49,99 590,93 107 2938,93 4 54,53 49,98 950,00 107 4803,58 5 50,08 49,97 850,00 107 4284,28 6 73,81 27,02 621,93 107 3099,91 7 36,14 27,01 165,00 107 727,03

(6)


ISSN0216 - 3128

66

Sri Sudadiyo

Gambarr 3. Pemodelaan siklus PCU U untuk RGTT T200K dengann Cycle-Tempo Release 5.0(4).

HAS SIL DAN PEMBAHA P ASAN Diagram dari perubahhan temperatuur dan entroppi (diagram T-s) seperti terllihat dalam Gambar G 1 dann pemodelan siklus seperrti pada Gam mbar 3 adalahh sangat beerguna dalam m menggambbarkan prosess-proses melaalui siklus terttutup turbin helium h atau siklus s PCU pada p RGTT200K. Dapat dilihat d pada Gambar G 1 bahhwa proses melalui m turbin adalah a isentropic dimana daya yang diproduksi adalah a hasil perkalian antaara laju alirann massa gas helium h dan perubahan p enntalpi melaluui proses terrsebut. Perbeedaan temperaatur yang dipeeroleh dari skkenario termoodinamika berrbanding luruss dengan dayaa yang dihasiilkan oleh tuurbin.Tabel 2 merupakan hasil perhittungan putaraan spesifik yang terjadi pada berbagai dimensi diameter d rotorr turbin. Gam mbar 4 menunnjukkan kessetaraan antaara rasio putaran terhaddap putaran 36600 rpm (sesuuai denganfrekkuensi 60 Hzz) dan rasio putaran p spesiffik terhadap putaran spesiffik pada frekkuensi 60 Hz. H Gambar 4 ini digunnakan untuk mengetahui kecocokan antara rasio putaran dann rasio putarran spesifik. Hasil perhittungan menunnjukkan kecoocokan yang tinggi antaraa keduanya dan sesuai dengan paraameter masukkan dan keeluaran yangg dihasilkan oleh prograam Cycle-Teempo Releasee 5.0. Gambbar 5 mempperlihatkan peengaruh putarran turbin terrhadap rasio antara diam meter rotor yang y didapat pada putaraan tertentu daan diameter rotor pada putaran 3600 rpm. Perrhitungan dilakukan d d dengan memppertahankan rasio r tekanan kompresi 1,885 dan keceppatan sudu padda rotor 487 m/s. m Dari Gam mbar 5 dapat dilihat bahwa trendline daari kurva berbbentuk persam maan eksponnensial dimanna semakin tinggi putaraan spesifik, diiameter rotor akan a semakinn kecil. Turbinn untuk PCU U pada RGT TT200K diraancang berpuutar dengan kecepatan 36600 rpm sehhingga dapat dihitung dimensi d diam meter rotor turbin sebesaar 2,58 m. Sumbu S vertikkal pada Gam mbar 5

dibuat tak berdimensi uuntuk memud dahkan dalam m analisis dim mensi diameteer rotor turbin n. Pada posisii putaran spesifik 0,26 dipeeroleh harga rasio r diameterr rotor turbinn sebesar 1 arrtinya dalam menganalisiss dimensi rootor turbin sesuai den ngan ukurann sebenarnya.. Tabel 2. H Hasil perhitunggan dimensi diameter d rotorr tuurbin. n [rpm] 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000

ω [rad/s] 157,00 209,33 261,67 314,00 366,33 418,67 471,00 523,33 575,67 628,00

D [m] 6,20 4,65 3,72 3,10 2,66 2,33 2,07 1,86 1,69 1,55

ns 0,11 0,14 0,18 0,22 0,25 0,29 0,32 0,36 0,39 0,43

Gambar 4. Diagram kesetaraan rasio putaran p turbin.


Sri Su udadiyo

ISSN 0216 - 3128

Tabell 3. Variasi performa p turbiin helium padda putaran spesifik 0,26. n [rppm] Δh [J/kkg] (WT)iddeal [MW] (WT)aktual ( [M MW] (WC))ideal [MW] 30000 7814755,0 83,82 72,25 29,65 31000 834441,6 89,50 79,39 33,88 32000 8891444,9 95,37 86,59 38,16 33000 9455844,7 1001,42 93,81 42,48 34000 10037661,2 1007,66 100,99 46,84 35000 10636774,3 1114,09 107,93 51,25 36000 11253224,0 1220,70 114,67 55,70 37000 11887110,3 1227,50 120,87 60,19 38000 12538333,2 1334,48 126,68 64,72 39000 13206992,7 1441,65 132,16 69,29 40000 13892888,9 1449,01 136,94 73,90 41000 14596221,6 1556,56 140,59 78,55 42000 15316991,0 1664,29 144,08 83,24 43000 16054997,0 1772,20 145,86 87,97 44000 16810339,5 1880,30 147,31 92,73

67 (WC)aktuaal [MW] 36,32 40,2 25 44,2 23 48,2 25 52,31 56,4 41 60,54 64,7 72 68,9 93 73,19 77,4 47 81,8 80 86,16 90,55 94,9 98

volumenya bertambah beesar pada kond disi laju alirann massa tetap.

Gambbar 5. Variasii rasio diametter rotor turbinn terhadaap putaran speesifik. Tabel 3 merupakan hasil perhittungan outpuut data termasuuk beda entalpi, daya turbiin, dan daya kompresor berdasarkann putaran yang diberiikan. Perhituungan dilakkukan pada rasio tekanaan kompresi 1,85, laju alirran massa 1077 kg/s, dan teerdiri dari 5 tinngkat dengan diameter rotoor 2,58 m. Daari Tabel 3 daapat dilihat bahhwa semakin tinggi putaraan yang terjaadi maka dayya yang dihaasilkan turbinn akan menningkat dann berakibat kerja komppresor per satuan s waktuu semakin besar. Perhittungan rasio antara dayaa turbin dan daya komppresor, efisienssi turbin, dan efisiensi kom mpresor diplottkan dalam Gambar G 6 dann Gambar 7 dengan d kisaraan putaran daari 3000 rpm hingga 44000 rpm. Pada putaran 36000 rpm, terlihhat bahwa efi fisiensi turbinn mencapai titik t maksimuum (ηT = 95 9 %) walauupun efisiensi kompresor belum b pada kondisi k maksiimum (ηC = 92 %). Apabila putaran ditinggkatkan, efisieensi turbin meengalami penuurunan dan efisiensi e komppresor terlihaat bertambah besar. Hal inni dapat dimeengerti bahwaa kenaikan teekanan dan temperatur t gaas helium akkan mengakibbatkan

Gambar 6. Pengaruh puttaran pada efiisiensi turbin.

Gambar 7. Pengaruh puttaran pada efiisiensi kompresor dan rasio WC / WT.


68

ISSN0216 - 3128

Tabel 4 merupakan hasil analisis energi termasuk rasio antara daya kompresor dan daya turbin dan rasio kerugian panas (heat loss) dari IHX terhadap energi termal yang ditransfer ke turbin dan energi termal dari teras RGTT200K. Dari Tabel 4 terlihat bahwa pada putaran 3600 rpm, heat loss (ΔQ) yang terjadi pada IHX sebesar 21,6 MW yang berarti besarnya kerugian panas 10,8 % dari daya termal dihasilkan teras RGTT200K atau sekitar 18,4 % dari daya termal yang ditransfer ke turbin. Dapat dilihat juga bahwa harga rasio WC/WT semakin naik dengan semakin tingginya putaran dan harga-harga ΔQ/WT dan ΔQ/QR semakin besar dengan berkurangnya putaran.Hal ini dapat dijelaskan bahwa dengan semakin besarnya energi termal yang dialirkan ke turbin mengakibatkan semakin cepatnya putaran rotor yang terjadi. Dari Gambar 6, penurunan efisiensi turbin mengakibatkan daya yang ditransfer ke kompresor dan generator semakin berkurang. Untuk kondisi pada putaran sama dan daya ideal yang dibutuhkan kompresor bernilai tetap, maka akan dihasilkan efisiensi kompresor yang lebih tinggi (semakin baik) akibat menurunnya daya yang dihasilkan turbin, seperti terlihat pada Gambar 7. Dari hasil perhitungan efisiensi termal untuk siklus tertutup turbin helium (sistem PCU) pada RGTT200K diperoleh nilai sekitar 34 % untuk proses siklus pendinginan teras tanpa mengaplikasikan intercooler. Harga efisiensi termal ini lebih rendah dibandingkan dengan siklus pendinginan teras RGTT200K yang menggunakan intercooler yang mempunyai harga efisiensi termal sekitar 43 %(9). Dapat dikatakan bahwa siklus PCU tanpa intercooler mengalami penurunan performa sekitar 21 % dibandingkan dengan yang mengapikasikan intercooler. Tabel 4. Hasil analisis rasio energi pada putaran spesifik 0,26. WC / WT ΔQ / WT ΔQ / QR n [rpm] [%] ΔQ [MW] [%] [%] 3000 50,3 53,6 74,2 26,8 3100 50,7 46,0 57,9 23,0 3200 51,1 41,0 47,3 20,5 3300 51,4 35,6 37,9 17,8 3400 51,8 30,0 29,7 15,0 3500 52,3 25,6 23,7 12,8 3600 52,8 21,6 18,8 10,8 3700 53,5 17,4 14,4 8,7 3800 54,4 14,4 11,4 7,2 3900 55,4 11,6 8,8 5,8 4000 56,6 9,6 7,0 4,8 4100 58,2 8,0 5,7 4,0 4200 59,8 7,2 5,0 3,6 4300 62,1 7,2 4,9 3,6 4400 64,5 7,0 4,8 3,5

Sri Sudadiyo

KESIMPULAN Dari bahasan diatas, dapat ditarik kesimpulan bahwa siklus tertutup turbin helium (atau siklus PCU) tanpa intercooler mempunyai efisiensi termal 34 % yang berarti mampu digunakan sebagai sistem pendingin teras RGTT200K. Pada kondisi putaran tetap (3600 rpm) diperoleh desain awal turbin dengan dimensi diameter rotor sebesar 2,58 m. Hasil analisis dengan menggunakan nilai dari dimensi diameter rotor ini, dapat diketahui bahwa turbin mampu menghasilkan efisiensi sebesar 95 % pada laju aliran massa gas helium sekitar 107 kg/s.

UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih kami sampaikan kepada rekan-rekan di Bidang Pengembangan Reaktor (BPR) dan kepada semua pihak yang telah membantu dalam perbaikan makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA 1. IAEA, High Temperature Gas Cooled Reactor Technology Development, (TECDOC No. 988), IAEA, Vienna, 1996. 2. ABRAMS, B., A Technology Roadmap for Generation IV Nuclear Energy Systems, U.S. DOE Nuclear Energy Research Advisory Committee and the Generation IV International Forum, 2002. 3. PURWADI, MD., Desain Konseptual Sistem Reaktor Daya Maju Kogenerasi Berbasis RGTT, Prosiding Seminar Nasional ke-16 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir, Surabaya, 28 Juli 2010. 4. Perangkat lunak Cycle-Tempo Release 5.0. 5. FOX, RW., McDONALD, AT., Introduction to Fluid Mechanics, 3rd Edition, John Wiley and Sons, New York, 1985. 6. REYNOLD, WC., PERKINS, HC., Engineering Thermodynamics, 2nd Edition, McGraw Hill, 1977. 7. NO, HC., KIM, JH., KIM, HM., A Review of Helium Gas Turbine Technology for High Temperature Gas Cooled Reactors, Nuclear Engineering and Technology, Vol. 39, No. 1, February 2007. 8. BOYCE, MP.,Gas Turbine Engineering Handbook, 2nd Edition, Gulf Professional Publishing, Texas, 2002. 9. SUDADIYO, S.,Analisis Termal Siklus Turbin Helium Untuk RGTT200K Pada Kondisi Spesifik Daya Maksimum, Prosiding Seminar Nasional ke-17 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir, Yogyakarta, 2011.


Sri Su udadiyo

ISSN 0216 - 3128

TAN NYAJAWA AB Djokoo Heri Nugrooho − Mohhon dapat dijjelaskan bagaaimana untuk dapat mennigkatkan efisiiensi turbin gaas agar dicapaai nilai setinnggi-tingginyaa (>34%)? Srri Sudadiyo • Efisiensi E term mal yang dicapai d oleh PCU a adalah 34%. Efisiensi turbbin gas helium m yang m mampu dihaasilkan adalaah 95%. Dengan D m menaikkan ef efisiensi turbiin akan diperoleh p peningkatan d dalam efisienssi termal dari siklus P PCU yang berarti b kemaampuan alat PCU s semakin baiik untuk mendinginkan teras R RGTT200K.

69 Dari gambar g diagraam T-S dapat dilihat bahwaa perbaikkan atau penningkatan efi fisiensi turbinn helium m dapat diccapai dengan n penurunann temperratur keluar tuurbin. Jadi T2 2≈T2s, berartii efisiennsi turbin gas hhelium semak kin baik.

Dr. Abu Kh halid Rivai − Mengapa dalam desainn ini turbin helium h untukk siklus PCUnya P taanpa interco ooler? Apaa keunggulaan dan kekuraanganya? Sri Sudaadiyo • Dalam m desain konnsep PCU in ni dirancangg dalam bentuk moddul sehingga kekompakann kompoonen utama (teermasuk turbiin, kompresorr dan alat a penukar kalor) lebih h diutamakann walauppun telah dikketahui dengan n baik bahwaa pengguunaan interrcoolerakan menigkatkann efisiennsi termal sikluus dan PCU. Keungggulan: ¾ Diggunakan uuntuk benttuk modull (moodularity) ¾ Efiisiensi termal PCU menjadii lebih baik ¾ Lebbih mudah unntuk di-manufa acture dan di-maaintenance Kekuraangan: ¾ Ukkuran PCU meenjadi lenih beesar (menjadii tidaak kompak) ¾ Efiisiensi termal PCU lebih reendah ¾ Sullit untuk ddi-manufacturre dan di-maaintenance


DESAIN AWAL DAN ANALISIS TURBIN HELIUM UNTUK SIKLUS PCU TANPA INTERCOOLER PADA RGTT200K

Recommend Documents