Siklus Rankine adalah sebuah siklus yang mengkonversi energi
panas menjadi kerja / energi gerak. Dikembangkan oleh William John
Macquorn Rankine pada abad ke-19 dan sejak saat itu banyak diaplikasikan
pada mesin-mesin uap. Saat ini, siklus rankine digunakan pada
pembangkit-pembangkit listrik dan memproduksi 90% listrik dunia.
Diagram Temperatur Entalpi
Air menjadi fluida kerja siklus rankine dan mengalami siklus tertutup (close-loop cycle) artinya secara konstan air pada akhir proses siklus masuk kembali ke proses awal siklus. Pada siklus rankine, air ini mengalami empat proses sesuai dengan gambar di atas, yaitu:
- Proses C-D: Fluida kerja / air dipompa dari tekanan rendah ke tinggi, dan pada proses ini fluida kerja masih berfase cair sehingga pompa tidak membutuhkan input tenaga yang terlalu besar. Proses ini dinamakan proses kompresi-isentropik karena saat dipompa, secara ideal tidak ada perubahan entropi yang terjadi.
- Proses D-F: Air bertekanan tinggi tersebut masuk ke boiler untuk mengalami proses selanjutnya, yaitu dipanaskan secara isobarik (tekanan konstan). Sumber panas didapatkan dari luar sepertipembakaran batubara, solar, atau juga reaksi nuklir. Di boiler air mengalami perubahan fase dari cair, campuran cair dan uap, serta 100% uap kering.
- Proses F-G: Proses ini terjadi pada turbin uap. Uap air kering dari boiler masuk ke turbin dan mengalami proses ekspansi secara isentropik. Energi yang tersimpan di dalam uap air dikonversi menjadi energi gerak pada turbin.
- Proses G-C: Uap air yang keluar dari turbin uap masuk ke kondensor dan mengalami kondensasi secara isobarik. Uap air diubah fasenya menjadi cair kembali sehingga dapat digunakan kembali pada proses siklus.
Gambaran siklus melalui diagram T-S di atas adalah siklus rankine yang paling dasar dan sederhana. Pada penggunaannya ada beberapa modifikasi proses sehingga didapatkan efisiensi termal total yang lebih tinggi. Seperti penggunaan preheater atau pemanasan awal sebelum masuk boiler, dan juga penggunaan pemanasan ulang uap air yang keluar dari turbin pertama (high pressure turbine) sehingga dapat digunakan lagi untuk masuk ke turbin kedua (intermediate pressure turbine). Untuk lebih mudah memahaminya dapat kita lihat skema prosesnya pada gambar di bawah ini.
Siklus Rankine Dengan Preheater dan Reheater
Pada gambaran di atas, air kondensat yang dipompa oleh pompa ekstraksi kondensat dari kondensor menuju ke deaerator/Feed Water Tank mengalami proses preheating. Dan air yang dipompa oleh Feed Water Pump dari Feed Water Tank menuju boiler juga melewati preheater. Sumber panas yang digunakan oleh preheater tersebut berasal dari extraction steam yang diambil dari turbin uap padastage-stage tertentu.
Diagram Temperatur-Entropi Untuk Modifikasi Siklus Rankine
Selain itu perbedaan yang lain dengan siklus rankine konvensional adalah
adanya pemanasan kembali uap air yang keluar dari turbin pertama (High Pressure Turbine) oleh boiler reheater untuk kembali mendapatkan fase superheater dan hasilnya kembali dimasukkan ke turbin kedua (Intermediate Pressure Turbine).
Selain itu juga ada sistem bypass uap air untuk tidak dilewatkan ke turbin uap. Uap superheater yang keluar dari boiler tidak masuk ke turbin dan di-bypass masuk kembali ke boiler sisi reheater. Dan uap yang keluar dari boiler reheater di-bypass untuk masuk langsung ke kondensor. Fungsi dari sistembypass ini
adalah sebagai sistem proteksi apabila terjadi suatu masalah di siklus
rankine tersebut sehingga dapat terhindar dari kerusakan yang parah. Dan
juga digunakan pada saat proses penyalaan awal sistem siklus tersebut
dan jua proses mematikannya.
1 komentar:
TEN TRIBUTE GOLDEN BANDIT | TITIAN ARTWORK - Titanium
TEN microtouch titanium TRIBUTE GOLDEN BANDIT. 5.00. $10.00. FOR SALE! This 5.00$10.00$10.00 is used in our ford edge titanium Tithonic Artworks. $12.00. titan metal FOR SALE! titanium aura quartz This 5.00$10.00$10.00 is used in our infiniti pro rainbow titanium flat iron Tithonic Artworks.
Posting Komentar