Pengertian Extraction Steam Turbin Uap

Seperti yang telah kita bahas pada artikel sebelumnya, salah satu cara meningkatkan efisiensi siklus rankine adalah dengan menggunakan pemanasan awal air (feedwater) sebelum ia masuk ke boiler. Perhatikan diagram T-s siklus rankine di bawah ini yang tanpa proses pemanasan awal, nampak dengan bagian berwarna hijau adalah representasi kebutuhan energi untuk memanaskan feedwater dari temperatur (1) ke (a).
image

Diagram T-s Siklus Rankine
(Sumber)

Jika kita bandingkan dengan siklus rankine yang menggunakan proses pre-heating, maka diagram T-s akan nampak seperti di bawah ini. Dimana proses pemanasan air boiler menjadi lebih "ringan", yang ditunjukan dengan bergesernya garis pemanasan feedwater (2s-2-a) menjadi (2-3-4). Pergeseran garis ini mengakibatkan luasan bidang hijau yang sebelumnya menjadi lebih kecil, sehingga energi yang dibutuhkan untuk memanaskan air menjadi lebih sedikit. Penggunaan proses pre-heating ini akan meningkatkan efisiensi siklus rankine.
image

Diagram T-s Siklus Rankine Dengan Pre-Heater

Proses pemanasan awal air boiler, menggunakan sumber panas uap air yang diekstrak dari turbin uap. Proses ekstraksi uap air ini ditunjukkan oleh garis (6-3) pada diagram T-s di atas. Terlihat pada diagram tersebut bahwa pada titik (6) terjadi proses ekstraksi uap air dari dalam turbin uap yang diambil untuk memanaskan feedwater (3).

Sesuai dengan diagram T-s di atas, titik (6) terletak di tengah-tengah garis (5-7) yang merupakan proses ekspansi uap air kering di dalam turbin uap. Hal ini menjelaskan bahwa uap air ekstraksi diambil di tengah-tengah proses ekspansi tersebut. Gambar berikut akan menjelaskan bagaimana uap air diekstrak melalui sisi stator sebuah turbin uap.
image

Sistem Ekstraksi Uap Air Pada Turbin Uap
(Sumber)

Uap air diekstrak dari dalam turbin uap melalui sebuah orifice yang berada melingkar di sisi dalam stator turbin. Orifice ini memiliki luas penampang cekik yang bervariasi, dari yang tersempit di bagian atas stator, hingga yang terluas di bagian bawah. Bagian cekik yang terluas, terhubung dengan saluran manifold sebagai bagian yang terhubung dengan pipa ekstraksi uap air keluar sistem turbin uap. Melalui pipa ekstraksi inilah uap air didistribusikan ke sistem pengguna, seperti halnya pre-heater sebagai pemanas awal air boiler.

Dimensi longitudinal cekikan dan manifold relatif terhadap sumbu poros turbin, memiliki nilai yang tepat sedemikian rupa sehingga uap air terekstrak secara homogen melalui aliran uap air yang melewati sudu-sudu turbin, dan tidak tercipta perubahan tekanan secara drastis di area ekstraksi uap.

Sekalipun proses ekstraksi uap air ini akan mengurangi daya yang dibangkitkan turbin uap, namun secara termodinamika penggunaan extraction steam akan meningkatkan efisiensi termal siklus rankine. Peningkatan efisiensi termal siklus rankine tersebut diakibatkan oleh lebih sedikitnya energi kalor (Qin) yang dibutuhkan oleh boiler untuk memanaskan air karena temperatur air yang masuk ke boiler lebih tinggi. Kelebihan lain penggunaan extraction steam adalah untuk mengurangi kehilangan energi di dalam kondenser karena jumlah uap air yang masuk ke dalamnya menjadi lebih sedikit daripada siklus rankine biasa.
image

Siklus Rankine Dengan Proses Pre-Heating

Sumber dan Ebook Gratis

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *