Jurnal
e-Dinamis, Volume. 8, No.4 Maret 2014
ISSN 2338-1035
PERANCANGAN HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR (HRSG) YANG MEMANFAATKAN GAS BUANG TURBIN GAS DI PLTG PT. PLN (PERSERO) PEMBANGKITAN DAN PENYALURAN SUMATERA BAGIAN UTARA SEKTOR BELAWAN Tekad Sitepu , Sahala Hadi Putra Silaban
[email protected] Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara ABSTRAK Dalam berkembangnya IPTEK saat ini, kebutuhan manusia akan energi semakin meningkat, sementara persediaan akan energi yang ada hanya terbatas. Dalam hal ini alternatif lain yang ditempuh yaitu merancang mesin yang efisien guna meningkatkan kebutuhan akan energi. Atas dasar ini penulis merancang HRSG yang memanfaatkan gas buang turbin gas di PLTG PT. PLN ( persero ) pembangkitan dan peyaluran sumatera bagian utara sektor belawan. HRSG (Heat Recovery Steam Generator) adalah ketel uap atau boiler yang memanfaatkan energi panas sisa gas buang satu unit turbin gas untuk memanaskan air dan mengubahnya menjadi uap, dan kemudian uap tersebut dipergunakan untuk menggerakkan turbin uap. Pada umumnya HRSG tidak dilengkapi pembakar (burner) dan tidak mengkonsumsi bahan bakar, sehingga tidak terjadi proses perpindahan/penyerapan panas radiasi. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini dapat mengetahui performansi dari HRSG secara teoritis dan menentukan masing – masing komponen tersebut. Kata kunci : Energi, HRSG, Uap, Komponen Utama.
1.PENDAHULUAN Dengan berkembangnya IPTEK dewasa ini, kebutuhan manusia akan energi semakin meningkat, sementara persediaan energi yang ada hanya terbatas. Energi alternatif seperti surya, geothermal, nuklir merupakan energi alternatif yang sulit untuk diterapkan dan memerlukan biaya yang besar. Dalam hal ini alternatif lain dapat ditempuh dengan merancang mesin yang efisien guna untuk meningkatkan persediaan energi. Turbin gas dengan efisiensi 33% menggunakan gas hasil pembakaran sebagai fluida kerja. Sesudah diekspansikan didalam turbin gas untuk menghasilkan daya, gas asap meninggalkan turbin gas pada tekanan atmosfer dengan temperatur tinggi. Temperatur ini biasanya diatas 500°C yang tidak dapat dimanfaatkan secara langsung, tetapi masih dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi untuk menghasilkan uap. Pada tekanan dan suhu tinggi uap dapat digunakan sebagai fluida kerja pada siklus uap. Dengan pemanfaatan sebagian energi
terbuang dari turbin gas dan dikonversi menjadi kerja (turbin uap) dengan menggunakan HRSG yang dikenal dengan siklus gabungan. 2.TINJAUAN PUSTAKA Pengertian HRSG HRSG (Heat Recovery Steam Generator) adalah ketel uap atau boiler yang memanfaatkan energi panas sisa gas buang satu unit turbin gas untuk memanaskan air dan mengubahnya menjadi uap, dan kemudian uap tersebut dipergunakan untuk menggerakkan turbin uap. Pada umumnya HRSG tidak dilengkapi pembakar (burner), sehingga tidak terjadi proses perpindahan panas secara radiasi. Proses perpindahan panas yang terjadi hanyalah proses konveksi dan konduksi dari gas buang turbin gas ke dalam air yang akan diproses menjadi uap melalui elemenelemen pemanas didalam HRSG. Bagian – Bagian Utama HRSG HRSG terdiri dari beberapa bagian elemen yaitu pemanas awal kondensat berfungsi memanaskan air yang berasal
231
Jurnal
e-Dinamis, Volume. 8, No.4 Maret 2014
ISSN 2338-1035
dari kondensat keluaran turbin uap. Ekonomiser berfungsi memanaskan air pengisi sebelum memasuki steam drum dan evaporator sehingga proses uap lebih ringan. Evaporator berfungsi untuk mengubah air hingga menjadi uap jenuh. Superheater berfungsi menaikkan temperatur uap jenuh sampai menjadi uap panas lanjut. Siklus Gabungan Siklus gabungan adalah siklus yang memanfaatkan gas buang dari turbin gas untuk memanaskan air dengan menggunakan HRSG dan uap yang dihasilkan HRSG tersebut digunakan untuk menggerakkan generator listrik.
Gambar 2.3 Diagram T-s
Gambar 2.4 Diagram P-v
Gambar 2.1 Diagram PLTGU Siklus Turbin Gas Prinsip kerja sistem ini adalah udara atmosfer masuk kedalam kompresor yang berfungsi menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut sehingga temperaturnya naik. Kemudian udara bertekanan tinggi masuk kedalam ruang bakar yang bercampur debgan bahan bakar, sehingga terjadi proses pembakaran.
Jalannya proses dapat diterangkan sebagai berikut : Keterangan : 1. Proses(1-2) merupakan proses dimana kompresi isentropik dalam kompresor.
T2 = T1 . Dimana : rp = rasio tekanan P2/P1 γ = panas spesifik (1,4) 2. Proses (2-3) merupakan proses penambahan panas pada tekanan konstan dalam ruang bakar. Qin = Cp (T3 – T2) 3. Proses (3-4) merupakan proses ekspansi isentropik dalam turbin.
T4 = T3 .
4. Proses (4-1) merupakan proses pelepasan kalor ke lingkungan pada tekanan konstan. Qin = Cp (T4 – T1)
Gambar 2.2 Siklus Turbin Gas Terbuka
Neraca Kalor Kesetimbangan kalor pada setiap peralatan HRSG : 1. Pipa superheater :
232
Jurnal
e-Dinamis, Volume. 8, No.4 Maret 2014
Qsup = ms (h7 – h6) = mgas (he – hg) 2. Pipa evaporator : Qeva = ms (h6 – h5) = mgas (hg – hf) 3. Pipa ekonomiser: Qeko = ms (h5 – h4) = mgas (hf – hh) 4. Pipa preheater : Qpre = ms (h3 – h2) = mgas (hh – h1) Jadi, jumlah energi panas yang dimanfaatkan HRSG adalah : QHRSG = Qsup + Qeva + Qeko + Qpre = ms (h7 – h2) Laju aliran massa uap dapat diperoleh dari hukum kesetimbangan kalor, dimana: Quap = Qgas uap (h2 – h1) = gas (hg in – hg out) uap = gas (hg in – hg out) / h2 – h1 Proses Pembentukan Uap Gas buang dari siklus gas masuk ke HRSG untuk mengubah air umpan menjadi uap kering yang akan digunakan untuk memutar sudu-sudu turbin uap hingga dapat memutar beban. Setelah melalui beberapa tingkatan sudu turbin sebagian uap diekstrasikan ke pemanas awal, sedangkan sisanya masuk ke kondensor untuk dikondensasikan dan selanjutnya akan dipompakan ke HRSG melalui pemanas air pada tekanan tinggi, dari HRSG ini air umpan yang sudah menjadi uap kering dialirkan ke turbin. Alat penukar kalor Alat penukar kalor (Heat Exchanger) adalah suatu alat yang berfungsi sebagai tempat terjadinya perpindahan panas dari fluida yang temperaturnya tinggi menuju ke rendah atau sebaliknya, tanpa ada pencampuran fluida satu dengan lainnya. Menurut J.P. Holman[1], laju perpindahan panas dapat dinyatakan dengan beda temperatur rata-rata logaritma LMTD, Maka : Q = U . A . LMTD LMTD=
Pada proses penguapan evaporasi dan pengembunan, satu fluida tidak mengalami perubahan suhu walaupun perpindahan panas berlangsung diantara kedua fluida. Maka LMTD pada evaporator adalah: LTMD=
ISSN 2338-1035
Gambar 2.5 Faktor Koreksi Alat Penukar Kalor 3.PERHITUNGAN TERMODINAMIKA Spesifikasi Teknis Perancangan Parameter rancangan mengenai HRSG ini mengacu pada data-data hasil survei yang dilakukan di PT. PLN (Persero) Pembangkitan Dan Penyaluran Sumatera Bagian Utara Sektor Belawan. Adapun data-data dari hasil survei yang digunakan pada perancangan HRSG ini adalah: 1. Daya maksimum turbin gas : 117,5 MW 2. Bahan bakar : HSD (High Speed Diesel) 3. Tekanan lingkungan : 1,013 bar 4. Temperatur masuk kompresor : 30ºC. 5. Efisiensi isentropik turbin : 0,85 6. Aliran massa gas buang : 477,5 kg/s. 7. Temperatur gas buang : 527ºC 8. Temperatur tangki air umpan : 166,5ºC Perhitungan Uap Menurut P.K. Nag[2], temperatur uap yang dihasilkan harus sesuai dengan temperatur gas buang. Perbedaan temperatur yang terkecil antara 2 aliran gas dengan uap yang biasa disebut dengan titik penyempitan (pinch point) a-x dan b-y nilai minimum 20ºC. Pada perancangan ini diambil titik penyempitan sebesar 25ºC.
233
Jurnal
e-Dinamis, Volume. 8, No.4 Maret 2014
ISSN 2338-1035
h2
a
3.
x
Gas buang Superheater
b
Temperatur °C
Evaporator y
Air/Uap
Ekonomiser
4.
Kondensat Preheater LajuPindahanPanas (MW)
5.
Gambar 3.1 Profil Diagram Temperatur 6. Maka temperatur gas buang yang masuk ke Superheater setelah mengalami penurunan 2% adalah : = 527ºCx0,98 Tgas masuk = 516,46ºC Dengan demikian temperatur uap yang akan dihasilkan superheater dengan titik penyempitan sebesar 25ºC adalah : Tuap superheater = 516,46ºC-25ºC = 491,46ºC Tmasuk turbin uap = 0,98x491,46ºC = 481,63ºC = 480ºC (diambil) Dengan adanya penurunan tekanan sepanjang penyaluran uap mulai dari HRSG hingga masuk turbin sebesar 5%, maka tekanan HRSG adalah: = 100/95x56,2 bar PHRSG = 59,15 bar T(°C)
5
274,61
59.15bar
6
7 8
56,2bar 4
3
2
6,3 bar 0,1 bar
45,81
9 9a
S(kJ/kg.K)
Gambar 3.2 Diagram T-s 1. Keadaan titik 1 : P1 = 0,1 bar = 191,83 kJ/kg h1 = 0,0010102 m 3/kg v1 2. Keadaan titik 2 : Wp = v1 . (P2 – P1) = 0.62 kJ/kg
7.
8.
9.
= Wp + h1 = 118,93 kJ/kg Keadaan titik 3 : P3 = 6,3 bar = 678,55 kJ/kg h3 = 0,0011028 m 3/kg v3 Keadaan titik 4 : Wp = v3 . (P4 – P3) = 5,93 kJ/kg h4 = Wp + h3 = 684,48 kJ/kg Keadaan titik 5 : = 59,15 bar P5 h5 = hf = 1208,36 kJ/kg = 274,61 T5 Keadaan titik 6 : = 59,15 bar P6 h6 = hg = 2278,63 kJ/kg Keadaan titik 7 : = 491,46 °C T7 = 59,15 bar P7 = 3402,5 kJ/kg h7 Keadaan titik 8 : = 56,2 bar P8 = 480 °C T8 = 3378,87 kJ/kg h8 Keadaan titik 9 ( kondisi ideal ) : P9 = 0,1 bar = 191,83 kJ/kg hf =2392,8 kJ/kg hfg Kualitas uap ( x ) = 0,83 maka, h9= hf + x . hfg=191,83+0,83(2392,8)
= 2177,85 kJ/kg 10. Keadaan titik 9a( kondisi aktual ) : P9 = 0,1 bar = 0,85 ηT = ηT maka, h9a =h8 - [ηT – (h8 – h9)] = 3378,87-[0,85 . (3378,87–2177,85)] = 2358,0064 kJ/kg x = !
=(2358,00642177,854)/ 2392,8 = 0,9 = 90% Kesetimbangan Energi Laju aliran massa uap diperoleh dari hasil hukum kesetimbangan energi seperti berikut ini : Quap = Qgas " . (h7 – h5)= # . (hb – ha)
234
Jurnal
e-Dinamis, Volume. 8, No.4 Maret 2014
Dimana, kondisi titiik a : Ta = 299,61ºC ha = 578,47 kJ/kg kondisi titik b : Tb = 516,46ºC hb = 810,56 kJ/kg maka, " = # .(hb-ha)/(h7-h5) =
$%%,'.)*,'+'%),$% ,$*-,'-*),'+
= 50,5 kg/s
Superheater Quap = " .(h7-h6) =50,5.(3402,5-2278,63) =56755,43kw Qgas = # .(hin-hout) 56755,43 kw = 477,5.(810,56-hout) = 691,7 kJ/kg hout Tout = 406,73ºC Evaporator Quap Qgas
= " . (h6 – h5) =50,5.(2278,631208,36) = 54048,63 kw = # . (hin – hout)
54048,63 kw =477,5.( 691,7 – hout )kJ/kg = 578,5 kJ/kg hout = 299,63 °C Tout Ekonomiser
. (h5 – h4) Quap = " =50,5.(1208,36684,48) = 26455,94 kw Qgas = # . (hin – hout) 26455,94 kw = 477,5.( 578,5 - hout)kJ/kg = 523,09 kJ/kg hout = 246,32 °C Tout
ISSN 2338-1035
= 43820,57 kw = 43,82057 MW
4.PERHITUNGAN KOMPONEN HRSG Perhitungan Pipa Superheater Besarnya luas permukaan perpindahan panas yang dibutuhkan diperoleh dari persamaan berikut : . A = /.012 Maka, LTMD =
34 5 3467 89
:;4 5 :;467
KKKKK.[3]
=Th in-Tc out = 516,46 °C – 491,46 °C = 25 °C ∆Tmax = Th out – Tc in = 409,73 °C – 274,61 °C = 135,09 °C ,',*< °=-' °= Maka, LTMD = >?,@ °A ∆Tmin
89
? °A
= 65,25 °C Dalam perencanaan ini pipa yang akan digunakan adalah pipa dengan dengan diameter kecil yaitu pipa baja Schedule 40 dengan diameter nominal 1½". Koefisien Perpindahan Panas Bagian Dalam Pipa ( hi ) Dalam penentuan koefisien pindahan panas pipa bagian dalam ( hi ) digunakan rumus seperti berikut : B .D = 2C KKKKKKKK.[4] hi 6
=
--%,<) E *,*'<< *,*$*)<$
= 1878,71 W/m2.°C
Kondensat Preheater Quap = " . (h3 – h2) =50,5.(678,55118,93)kJ/kg = 28260,81 kw Qgas = # . ( hin - hout) 28260,81 kw =477,5(541,14 – hout )kJ/kg = 463,9 kJ/kg hout = 188,68 °C Tout
Koefisien Perpindahan Panas Bagian Luar Pipa ( ho ) Koefisien pindahan panas yang terjadi diluar pipa ( ho ) adalah : B .D ho = 2C
Daya Yang Dihasilkan Turbin Berdasarkan uap yang dihasilkan HRSG, maka daya yang akan dihasilkan pada turbin uap yaitu :
. (h8 – h9a) PT= ηT . " =0,85.50,5(3378,87-2358,0064)
Pemilihan Pipa Superheater Untuk menentukan kekuatan pipa dapat menggunakan rumus berikut : F.2 S ≥ - .HG KKKKKKKKK..[5]
=
'*,,$ .*,*'$ *,*+
=169,89 W/m2 . k
S≥
)'%,)- . ,< - .*,$'
–
)'%,)-
S ≥ 5191,29 Psia
235
Jurnal
e-Dinamis, Volume. 8, No.4 Maret 2014
Koefisien Panas Menyeluruh = K + NI . OP + Q .I / I6 J
K
L
G
G
=)%),% .*,< +0,000927 +*,+*).+<,)<
U
= 0,015 = *,*'
ISSN 2338-1035
=
Koefisien Perpindahan Panas Bagian Luar Pipa ( ho ) Koefisien pindahan panas yang terjadi diluar pipa ( ho ) adalah : B .D ho = 2C
=
2
Luas Bidang Pindahan Panas. . A = =
/.012 '+%''$,*
++,++ . +',-'
= 13048,53 m2 Lintasan yang dibutuhkan untuk menyerap panas dengan jumlah 74 batang dalam 1 meter adalah : R N = 9 . R
N
=
,*$),', S
%$ . ,*%) S .$,+$
= 11,17 lintasan = 11 lintasan Jadi, jumlah pipa yang dibutuhkan pada superheater = 11 x 74 = 814 batang. Perhitungan Pipa Evaporator Besarnya harga LTMD sistem pindahan panas pada evaporator adalah : 3 3 LTMD = 4 5:;4 5467 89
:;467
Dimana, ∆Tmax= Tg2 – T5 = 406,73 – 274,61 = 132,12 °C ∆Tmin= Tg3 – T6 = 299,63 – 274,61 = 25,02 °C ,-,--',*LTMD = >, 89
?,@
= 64,36 °C Dalam perancangan ini pipa yang direncanakan merupakan pipa yang diameternya lebih besar dari pipa superheater yaitu pipa baja Schedule 40 dengan diameter nominal ( DN ) 2". Koefisien Perpindahan Panas Bagian Dalam Pipa ( hi ) Dalam penentuan koefisien pindahan panas pipa bagian dalam ( hi ) digunakan rumus seperti berikut : B .D = 2C hi 6
*,*'-
= 3882,09 W/m2.°C
= 66,66 W/m .°C
A
,$),*' E *,')
'+,, .*,*$) *,*)
= 150,13 W/m2 . k Pemilihan Pipa Evaporator Untuk menentukan kekuatan pipa dapat menggunakan rumus berikut : F.2 S≥ G S≥
- .H )'%,)-.-,,%' -.*,'$
−
)'%,)-
S ≥ 6185,77 Psia.
Koefisien Panas Menyeluruh = K + NI . OP + Q .I / I6 J
K
L
=,))-,*< .*,*+ +*,$$.'*,,
U
G
G
+0,00018
= 0,017 = 58,82 W/m2.°C
Luas Bidang Pindahan Panas . A = /.012 '$*$)+,*
= '),)- +$,,+
= 14277,21 m2 Lintasan yang dibutuhkan untuk menyerap panas dengan jumlah 59 batang pipa dalam 1 meter adalah : R N = 9 . R
=
$-%%,- S '< . ,', S .$,+$
= 10,8 lintasan = 11 lintasan Jadi, jumlah pipa yang dibutuhkan pada evaporator = 11 x 59 = 649 batang. Perhitungan Pipa Ekonomiser Besarnya harga LTMD pindahan panas pada ekonomiser adalah : 3 3 LTMD = 4 5:;4 5467 89
:;467
Dimana, ∆Tmax= Tg4 – T6 = 246,32 – 166,5 = 79,82 °C
236
Jurnal
e-Dinamis, Volume. 8, No.4 Maret 2014 ∆Tmin= Tg3 – T5 = 299,63 – 274,61 = 25,02 °C %<,)--',*LTMD = U , 89
?,@
= 47,23 °C Dalam perancangan ini pipa yang direncanakan merupakan pipa yang diameternya lebih kecil yaitu pipa baja Schedule 40 dengan diameter nominal ( DN ) 1½". Koefisien Perpindahan Panas Bagian Dalam Pipa ( hi ) Koefisien pindahan panas yang terjadi didalam pipa adalah : ,+',-< E *,+$< hi = *,*$*)< = 5797,82 W/m2.°C
Koefisien Perpindahan Panas Bagian Luar Pipa ( ho ) Koefisien pindahan panas yang terjadi pada bagian luar pipa adalah : '%,$ .*,*$, ho = *,*+ = 154,26 W/m2. K
Pemilihan Pipa Ekonomiser Untuk menentukan kekuatan pipa dapat menggunakan rumus berikut : )'%,)- . ,< )'%,)S ≥ - .*,$' – S ≥ 5191,29 Psia
Koefisien Panas Menyeluruh ='%<%,)-.*,< +0,00015 / + U
*,'.'$,-+
= 0,014 = *,*$
= 71,42 W/m2.°C
Luas Bidang Pindahan Panas -+$''<$* A = %,$- . $%,-,
= 7843,05 m2 Lintasan yang dibutuhkan untuk menyerap panas dengan jumlah 74 batang pipa dalam 1 meter adalah : N
%)$,,*' S
= %$ . ,*%) S .$,+$
= 6,71 lintasan = 7 lintasan Jadi, jumlah pipa yang dibutuhkan pada ekonomiser = 7 x 74 = 518 batang.
ISSN 2338-1035
Perhitungan Pipa Preheater 3 3 LTMD = 4 5:;4 5467 89
:;467
Dimana : ∆Tmax = Tg5 – T3 = 188,68 – 45,81 = 164,14 °C ∆Tmin= Tg4 – T2 = 246,32 – 166,5 = 79,82 °C $-,)%%<,)LTMD = V, U 89
U ,
=108,3 °C Koefisien Perpindahan Panas Bagian Dalam Pipa ( hi ) Koefisien pindahan panas yang terjadi didalam pipa adalah : <-,+% E *,+) hi = *,*$*)<
= 1541,1 W/m2.°C Koefisien Perpindahan Panas Bagian Luar Pipa ( ho ) Koefisien pindahan panas yang terjadi pada bagian luar pipa adalah : +*, .*,*$ ho = *,*+ = 150,25 W/m2 . k
Pemilihan Pipa Preheater Untuk menentukan kekuatan pipa dapat menggunakan rumus berikut : <,,% . ,< <,,% S ≥ - .*,$' – S ≥ 552,94 Psia
Koefisien Panas Menyeluruh ='$, .*,< +0,000149 /
+*,'.'*,-' U
= 0,019 = *,*)
= 52,63 W/m2.°C Luas Bidang Pindahan Panas -)-+*)* A = '-,+, . *),,
= 4958,18 m2 Lintasan yang dibutuhkan untuk menyerap panas dengan jumlah 74 batang pipa dalam 1 meter adalah : R N = 9 . R
=
$<'),) S
%$ . ,*%) S .$,+$
= 4,24 lintasan
237
Jurnal
e-Dinamis, Volume. 8, No.4 Maret 2014
= 4 lintasan Jadi, jumlah pipa yang dibutuhkan pada preheater = 4 x 74 = 296 batang. Effisiensi HRSG Effisensi HRSG dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut ini: \9\] ^\9# _`S\9a\\HD\9 WXYZ[ = \9\] ^\9# S\]"D x 100%
Dimana : Qout=(QSh+qfn)+(QEva+qfn)+(QEko+qfn)+(QPre +qfn) =165537,345 kW Qin = # . ℎ# =477,5 kg/s . 810,56 kJ/kg = 387042,4 kW Maka, WXYZ[ adalah : +'',%,,$' WXYZ[ = ,)%*$-,$ x 100% = 42,76 %
5.KESIMPULAN Dari hasil perhitungan – perhitungan yang diperoleh tentang perancangan HRSG ini, maka diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Dalam perancangan HRSG yang dirancang merupakan HRSG kapasitas 44 MW dengan satu tingkat tekanan yang memanfaatkan gas buang dari satu unit turbin gas dengan temperatur 527 °C dan laju aliran massa gas buang sebesar 477,5 kg/s. 2. Untuk kondisi uap pada HRSG dengantekanan=59,15 bar pada temperatur= 491,46 °C dan Laju aliran massa= 50,5 kg/s. 3. Neraca kalor pada masing – masing komponen HRSG adalah Panas yang diserap Superheater ( QSh ) = 56755,43 kW, Panas yang diserap Evaporator ( QEva )=54048,63 kW, Panas yang diserap Ekonomiser ( QEko )= 26455,94 kW dan panas yang diserap Preheater ( QPre )= 28260,81 kW. 4. Effisiensi pada HRSG = 42,76 %. 5. Parameter pipa Superheater :
ISSN 2338-1035
Temperatur uap masuk= 274,61°C. Temperatur uap keluar = 491,46°C. Temperatur gas masuk= 516,46°C. Temperatur gas keluar = 406,73°C. Ukuran diameter nominal=1½ in ( 0,0381 m ). Diameter dalam=1,61in(0,0409m). Diameter luar=1,9 in( 0,04826 m ). Tebal= 0,145 in (0,0036 m ). Jumlah pipa= 814 batang. Bahan pipa= Seamless Alloy Steel ( SA 135, 1Cr, 1/2Mo ). Jenis pipa= Bersirip. Panjang pipa per bari = 14,64 m. Jarak pipa dalam 1 baris= 0,096m. Susunan pipa = Selang – seling. Sistem aliran= Berlawanan arah. 6. Parameter pipa Evaporator : Temperatur uap masuk=274,61°C. Temperatur uap keluar=274,61°C. Temperatur gas masuk=406,73°C. Temperatur gas keluar =299,63°C. Ukuran diameter nominal= 2 in ( 0,0508 m ). Diameter dalam =2,067 in (0,052 m) Diameter luar=2,375 in (0,060325m ). Tebal= 0,154 in (0,0039 m ). Jumlah pipa= 649 batang. Bahan pipa= Seamless Alloy Steel ( SA 176, 18Cr, 8Ni). Jenis pipa= Bersirip. Panjang pipa per baris= 14,64 m. Jarak pipa dalam 1 baris = 0,1206 Susunan pipa = Selang – seling. Sistem aliran = Searah. 7. Parameter pipa Ekonomiser : Temperatur uap masuk= 166,5 °C. Temperatur uap keluar=274,61°C. Temperatur gas masuk=299,63°C. Temperatur gas keluar=246,32 °C. Ukuran diameter nominal= 1½ in (0,0381 m ). Diameter dalam=1,61in (0,04089m ). Diameter luar=1,9 in( 0,04826 m ). Tebal = 0,145 in (0,0036 m ). Jumlah pipa = 518 batang. Bahan pipa= Seamless Alloy Steel ( SA 176, 18Cr, 8Ni).
238
Jurnal
e-Dinamis, Volume. 8, No.4 Maret 2014
ISSN 2338-1035
Jenis pipa= Bersirip. Panjang pipa per baris= 14,64 m. Jarak pipa dalam 1 baris=0,096 m. Susunan pipa = Selang – seling. Sistem aliran= Berlawanan. 8. Parameter pipa Preheater : Temperatur uap masuk= 45,81 °C. Temperatur uap keluar= 166,5 °C. Temperatur gas masuk=246,32°C. Temperatur gas keluar=188,68 °C. Ukuran diameter nominal= 1½ in ( 0,0381 m ). Diameter dalam=1,61 in (0,04089 m ). Diameter luar=1,9in ( 0,04826 m ). Tebal= 0,145 in (0,0036 m ). Jumlah pipa= 296 batang. Bahan pipa= Seamless Alloy Steel ( SA 176, 18Cr, 8Ni). Jenis pipa= Bersirip. Panjang pipa per baris= 14,64 m. Jarak pipa dalam 1 baris=0,096 m. Susunan pipa = Selang – seling. Sistem aliran= Berlawanan.
DAFTAR PUSTAKA [1]Holman J . P. 1998. Perpindahan Kalor. Jakarta : Erlangga. [2]Nag, P. K. 2002. Power Plant Engineering, second edition. New York: Mc Graw Hill Company. [3]Incropera, Frank. P and David P.Dewit. 1981. Fundamentals of Heat Transfer and Mass Transfer, second edition. New York: Jhon Wiley and Sons. [4]Bayazitoglu, Yildiz dan M.Necati O.1988. Elements of Heat Tranfer : Mc Graw Hill Company. [5]Cavaseno, Vincent. Process Heat Exchanger. 1st edition. New York : Mc Graw Hill Company.
239
