Tugas Akhir Mesin
ANALISA ENERGI DAN EXERGY TURBOCHARGER (MESIN UNIT 7) PLTD AMPENAN
Abstract
The primary objectives of this paper are to identify the isentropic and second law efficiencies, and the work loss of the turbocharger (engine unit 7) Ampenan Diesel engine power plan. The effect of inlet turbine temperature and pressure ratio on turbocharger performances based on exergy concepts are evaluated. System was simplify to an steady-flow device, during adiabatic single stream, and utilize cold-air-standard assumptions. While the reference environment (dead state) refers to thermo-mechanical exergy. The data are collected using engine daily operation report (March, 2015 logsheet) at maximum load. The variations of temperature inlet turbine were evaluated are 678 K, 728 K, 778 K, 828 K and 878 K. Each variation is evaluated with four different pressure ratios (0,2. 0,33. 0,25 and 0,5).The results show that the exergy efficiencies are slightly higher than corresponding isentropic efficiencies. The isentropic and exergy efficiencies of the turbocharger were found to be 32,62 % and 45,65% (side A), 50,21 % and 60,11 % (side B), respectively. Moreover, that energy and exergy work loss mainly occurred in the turbocharger side A (164,0867 kJ/kg and 45,6176 kJ/kg) followed by turbocharger side B (127,3120 kJ/kg and 66,2381 kJ/kg). The results of this study demonstrate that the higher exergy efficiencies of the turbocharger is produced at a higher of inlet turbine temperature and higher pressure ratio.
Keywords: Energy; exergy; Turbocharger; Ampenan diesel engine power plant.
Pendahuluan Efisiensi sebuah alat konversi energi umumnya hanya dievaluasi dengan Hukum Pertama Termodinamika (Amir, 2012). Namun, menurut Dincer dan Rosen (2007), kerugian energi aktual tidak dapat diperoleh hanya dengan Hukum Pertama Termodinamika saja, karena meskipun energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, namun mengalami degradasi kualitas. Analisa exergy yang berbasis Hukum Pertama dan Kedua Termodinamika, tidak hanya membahas kuantitas namun juga dapat
mengidentifikasi secara akurat kualitas energi, lokasi serta peyebab kerugian kerja (work loss) akibat irreversibility (Genesis et al., 2012).
Kerugian kerja secara esensi akan berbeda antara kerja output aktual dan kerja ideal, juga berbeda ketika pendekatan efisiensi isentropik dan efisiensi exergy digunakan. Hal ini berlaku meskipun untuk proses dan perangkat yang relatif sederhana. Salah satu perangkat tersebut adalah turbocharger yang merupakan fokus penelitian ini. Pada penelitian sebelumnya, Kanog’lu et al. (2005), meneliti peforma energi dan exergy Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD). Begitupula dengan Ghazikhani dan Zanggooee (2007) yang meneliti efisiensi kedua turbocharger pada mesin diesel. Akan tetapi penjelasan tentang efisiensi mana yang lebih berarti, dan bagaimana keduanya diinterpretasikan masih kurang.
Pada penelitian ini, efisiensi turbocharger (mesin unit 7) PLTD Ampenan dianalisis menggunakan Hukum Pertama dan Kedua Termodinamika. Adapun tujuannya adalah untuk mengetahui kuantitas dan kualitas energi serta kerugian kerja (work loss) akibat irreversibility. Hasil yang diperoleh diharapkan dapat memberikan informasi maupun saran yang berorientasi pada tindakan yang mungkin dapat dilakukan dalam hal peningkatan efisiensi. Sehingga penggunaan energi lebih efisien, bersih dan berkelanjutan.
Tinjauan
Tidak ada salinan data
Tidak tersedia versi lain