Termodinamika Efisiensi Termal Superhit dan Rehit

Termodinamika Efisiensi Termal Superhit dan Rehit sebelumnya saya membahas siklus ideal rangkine

  • SUPERHEAT DAN REHEAT
Superheat adalah proses dimana uap air sebelum memasuki turbin berada pada kondisi panas lanjut (superheat).
Untuk mendapatkan kondisi ini biasanya uap dipanaskan dengan alat yang bernama superheater.
Kombinasi boiler dengan superheater disebut steam generator.
Efisiensi  termal  dengan uap superheat  lebih tinggi  dari  yang tanpa superheat karena temperatur rata-rata kalor yang masuk lebih tinggi.
Reheat  merupakan  modifikasi  sistem  superheat  dimana  uap  tidak berkespansi pada turbin ke tekanan kondenser melainkan pertama-tama uap  berekspansi  pada turbin pertama ke tekanan antara  steam generator  dan tekanan kondenser, kemudian uap dipanaskan,  setelah itu uap berekspansi pada turbin tingkat kedua sampai tekanan kondenser.
Tujuan  reheat  adalah  meningkatkan  kwalitas  uap  pada  sisi  keluar turbin.
Termodinamika Efisiensi Termal Superhit dan Rehit

Siklus  reheat  ideal  superktritis  diperlihatkan  pada  gambar  berikut dimana tidak ada perubahan fasa yang terjadi selama pemberian kalor dari 6 ke 1.
Termodinamika Efisiensi Termal Superhit dan Rehit
  • SIKLUS DAYA UAP REGENERATIF
Tujuan siklus ini  adalah meningkatkan temperatur rata-rata air  yang masukkedalam boiler.
Pemanas/heater Air Umpan Terbuka
Termodinamika Efisiensi Termal Superhit dan Rehit

Regenerasi  dilakukan dengan menggunakan heater  air  umpan,  yaitu sebuah penukar kalor (heat exchanger) jenis kontak dimana aliran dari suhu yang berbeda bercampur  sehingga menghasilkan aliran dengan temperatur menengah.
Uap masuk ke turbin tingkat pertama pada kondisi 1 dan berekspansi ke kondisi 2 dimana sejumlah aliran diambil  dan dimasukkan ke heater  air  umpan terbuka pada tekanan  p2.
Sisa uap akan memasuki  turbin tingkat kedua menuju  ke  tingkat  3.  Uap  yang  berupa cairan  jenuh ini  kemudian  dipompa dari kondisi 4 ke heater air umpan pada kondisi 5. Dari heater keluar aliran yang sudah bercampur untuk kemudian dipompa ke boiler.
Pada siklus ini  energi  diberikan pada dari kondisi  7 ke kondisi  1 dan bukan dari kondisi a ke 1 sehingga jumlah energi untuk memanaskan air bisa dikurangi.  Laju massa :
Termodinamika Efisiensi Termal Superhit dan Rehit

Dengan mengasumsikan bahwa tidak ada energi yang berpindah dari heater  ke  lingkungan  dan  mengabaikan  efek  energi  potensial  dan  energi kinetik maka kesetimbangan energi menjadi :
Termodinamika Efisiensi Termal Superhit dan Rehit
Termodinamika Efisiensi Termal Superhit dan Rehit
Sekian dari saya Termodinamika Efisiensi Termal Superhit dan Rehit