KESIMPULAN DAN SARAN - Perancangan Kondensor Turbin Uap (St.1.0) Dengan Daya 65 Mw Di Pltgu Blo

ataupun kesimpulan yang didapatkan dalam proses penyusunan skripsi dan hasil yang didapatkan. Bab ini akan menguraikan secara singkat hal-hal yang sangat penting tentang hasil yang diperoleh.

ABSTRAK

PLTGU Belawan memiliki 2 unit kondensor. Dalam perancangan kondensor PLTGU yang dibahas perancangan didasarkan dari pemilihan diameter tube, dan jarak antara tube, serta jumlah tube, adapun perancangan yang dihitung

adalah diameter luar tube ¾ in, dan pitch tube 15/16 in, diameter luar ¾ in pitch

tube 1 in, diameter luar 1 in dengan pitch tube 5/4 in. Dari hasil perhitungan yang dilakukan pada perancangan ini diperoleh efektivitas kondensor 13.22 % dan, berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka diperoleh koefisien

perpindahan panas menyeluruh (Uo) pada perancangan pertama adalah 1156,18

W/m²K, pada perancangan kedua adalah 1168,42 W/m²K, dan rancangan ketiga

adalah 1051,853 W/m²K sedangkan untuk panjang (L) tubenya adalah 8.05m,

9.07 m, 11.91 m. Hasil perancangan ini dipilih berdasarkan tingkat effisiensi dan ekonomisnya maka perancangan yang dipilih adalah perancangan pertama yaitu

Diameter luar tube ¾ in, dan Pitch tube 15/16 in, dengan (Uo) 1165,18 W/m²K,

dan (L) 8,05 m.

xii

ABSTRACT

PLTGU Belawan has 2 condenser. In the design of the steam power plant condenser are discussed based on the selection of tube diameter, pich tube distance between the tube, and tube number, which is calculated as for the design of the outside diameter of the tube is ¾ in, and Pitch tube 15/16 in, outside diameter tube ¾ in, pitch tube 1 in, outside diameter of tube 1 in, and Pitch tube 5/4 in. From the results of the calculations are done on the design of the condenser effectiveness obtained 13.22 %, and based on the results of the calculations have been done then obtained a thorough heat transfer coefficient ( Uo ) the first design is 1156.18 W/m2K, the second design is 1168.42 W/m2K, and the third is 1051.853 W/m2K. Length each tube design are 8.05 m, 9.07 m, 11.91 m. The result of this design is based on the level of economic and efficiency the selected design is the first design of the outside diameter of the tube is ¾ in, and pitch tube 15/16 in, with ( Uo ) 1165.18 W/m2K, and Length ( L ) 8.05 m. Keywords : Condenser, design, heat transfer coefficient.

PERANCANGAN KONDENSOR TURBIN UAP (ST.1.0)

DENGAN DAYA 65 MW DI PLTGU BLOK I PT.PLN

(PERSERO) PEMBANGKITAN SUMATERA BAGIAN UTARA

SEKTOR PEMBANGKIT BELAWAN

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

ALEXANDER SEBAYANG

NIM : 110421006

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas Berkat dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Skripsi ini dengan baik.

Skripsi ini berjudul “PERANCANGAN KONDENSOR TURBIN UAP (ST.1.0)

DENGAN DAYA 65 MW DI PLTGU BLOK I PT.PLN (PERSERO) PEMBANGKITAN SUMATERA BAGIAN UTARA SEKTOR

PEMBANGKIT BELAWAN” Dimaksutkan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan sarjana teknik di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Kondensor merupakan Alat Penukar Kalor yang mengubah uap jenuh bekas turbin menjadi air kondensat. Dengan penggunaan kondensor ini maka dapat menghemet air pengisian ketel/Heat Recovery Steam Generator (HRSG).

Dalam menyelesaikan tugas sarjana ini, penulis banyak mendapat dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan trimakasih sebesar-besarnya kepada

Prof. Dr. Ir. Bustami Syam M.T, Dekan Fakultas Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara ;

1. Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik

mesin Universitas Sumatera Utara;

2. Ir.M.Syahril Gultom,MT. selaku Dosen Pembimbing Skripsi ini yang

telah banyak membantu dengan memberikan bimbingan, pengarahan penyusunan laporan skrippsi ini;

3. Bapak dan ibuk staf pengajar dan pegawai di Departemen Teknik

Mesin USU.

4. Teristimewa kepada Kedua Orangtua tercinta B.Sebayang dan C.br

Tarigan yang telah memberikan doa, motifasi, dukungan moril, dan materil kepada penulis

5. Kakak dan abang tercinta Anna Br sebayang, Yusneni Br Sebayang,

Evi Emilia Br Sebayang, Alberta Br Sebayang, dan abang saya Oktavianus Sebayang dan istri Sylvia Dora Br Sembiring.

6. Kekasih tercinta Injilia Febrinasari Br Tarigan yang slalu memberi

dukungan dan semangat.

7. Seluruh teman-teman Teknik Mesin angkatan 2011 dan abang Suheri

Susanto angkatan 2010. Dan Abang Andi Setiawan Ginting, dan Abang Ahmad A.G tim fortex, dan jupri surbakti, Yudika DKK.

8. Abang Dohamsal Siahaan selaku pembimbing kami HAR.

Pemeliharaan turbin uap PLTGU;

9. Abang Patuan Hero Siahaan selaku pembimbing kami HAR.

Pemeliharaan turbin uap PLTGU;

10. Seluruh Staff dan Karyawan/Karyawati PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Utara Sektor Belawan.

Penulis Menyadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan dalam penulisan tugas sarjana ini. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari berbagai pihak untuk menyempurnakan laporan skripsi ini. Semoga Laporan skripsi ini bermanfaat Bagi semua pihak yang membaca.

Medan, Januari 2014 Penulis,

Alexander Sebayang NIM.110421006

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... iii

DAFTAR GAMBAR ... vi

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR NOTASI ... viii

ABSTRAK ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Batasan Masalah ... 2

1.3 Manfaat ... 2

1.4 Metode Pengumpulan Data ... 2

1.5 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II LANDASAN TEORI ... 5

2.1 Pengantar Umum ... 5

2.2 Klasifikasi Heat Exchanger ... 5

2.3 Pembagian alat penukar kalor jenis shell and tube TEMA ... 8

2.4 Komponen-komponen alat penukar kalor ... 9

2.5 Kondensor ... 13

2.6 Metode Pengumpulan Data ... 16

BAB III ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ... 17

3.1 Tipe Kondensor ... 17

3.2 Tube ... 17

3.3 Analisa Siklus Termodinamika ... 17

BAB IV PERANCANGAN KONDENSOR ... 22

4.1 Beban Panas ... 22

4.2 Laju aliran massa Air pendingin ... 23

4.3Perancangan kondensor ... 24

4.4 Perhitungan perancangan melalui MS. EXCEL, ... 25

4.5 Sekat (buffle) ... 37

4.6 Tie Rodd ... 37

4.7 Shell dan Plat Tube ... 38

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 40

5.1 Kesimpulan ... 40

5.2 Saran... 41

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Ranacangan alat penukar kalor menurut TEMA ... 10

Gambar 2.2 Susunan tipe alat penukar kalor ... 11

Gambar 2.3 Kondensor tipe permukaan (surface condenser)... 13

Gambar 2.4 Kondensor ST 1.0 Sisi A PLTGU ... 14

Gambar 2.5 Konsep Mesin Karnot ... 14

Gambar 2.6 Pengkondisian Vacuum Kondensor ... 15

Gambar 2.7 Aliran Uap pada Sudu Turbin ... 16

Gambar 3.1 Siklus uap ... 18

Gambar 3.2 flow chart ... 20

DAFTAR TABEL

DAFTAR NOTASI

Notasi Arti Satuan

A Ao Bc B_s cpc cp_l db di d_o ds d_sb E g h ho h_c k kc k_l l Luas Penampang

Luas Penampang luar tube Buffle cut (potongan sekat) Buffle space (jarak sekat) Panas spesifik air pendingin

Panas spesifik cairan pada suhu film Diameter Buffle

Diameter dalam tube Diameter luar tube Diameter shell

Diameter antara shell dengan buffle Efisiensi sambungan

Gaya grafitasi Entalpi

Koefisien perpindahan panas kondensasi Koefisien perpindahan panas dalam tube Konduktifitas termal

Konduktifitas termal air pendingin

Konduktifitas termal cairan pada suhu film Panjang tube m² m² m m J/kg.K J/kg.K m m m m m - 9,81 m/s² KJ/kg W/m²K W/m²K W/m²K W/m²K W/m²K M

viii LMTD Ng Np N_t Nu NTU P Ph P_r Pt Q_cd Qh r R_e Rfi R_w s s.g T Tc

Beda suhu rata-rata logaritma Laju aliran massa

Laju aliran massa air pendingin Laju aliran massa uap

Gaya generator Jumlah Pass tube Jumlah Tube Bilangan Nusselt

Number of Transfer Unit Tekanan

Tekanan uap Bilangan Prandalt Jarak antara Pusat Tube Beban panas Kondensasi Beban panas diserap air Jari-jari shell

Bilangan Reynold

Faktor Pengotoran Dalam tube Tahanan Termal dinding tube Entropi

Grafitasi Spesifik Suhu

Suhu rata-rata air pendingin

K Kg/s Kg/s Kg/s W - - - - pa pa - m W W M - m²K/W m²K/W m²K/W - o C,K o C,K

T_co Tci T_f T_h Tsat T_t Uo V v Wt W_cp WBFP x

Suhu keluar air pendingin Suhu masuk air pendingin Suhu film

Suhu Uap Suhu saturasi Suhu dinding tube

Koefisien perpindahan panas menyeluruh Volume

Volume spesifik Daya Turbin

Daya pompa kondensat Daya pompa air pengisi ketel Persentase fraksi uap

o C,K o C,K o C,K o C,K o C,K o C,K W/m²K m³ m³/kg W W W %

SIMBOL YUNANI

NOTASI KETERANGAN SATUAN

Kenaikan suhu air pendingin ^oC,K

Penurunan tekanan pada tube Pa

g Efisiensi generator -

μc Viskositas air pendingin kg/ms

μl Viskositas cairan pada suhu film kg/ms

ρc Massa jenis air pendingin kg/m³

ρl Massa jenis cairan pada suhu film kg/m³

ρv Massa jenis uap pada suhu film kg/m³

ρhl Massa jenis fluida panas bentuk cairan kg/m³

σ tekanan izin maksimum Pa, Psi