Studi numerik pengaruh jarak transisi 2D, 3D, 4D, 5D, 7D, existing, dan 10D, antara secondary superheater dan boilerbank tube serta pengaruh susunan tube aligned dan staggered terhadap karakteristik aliran dan perpindahan panas konveksi

Rizal, Karisma (2015) Studi numerik pengaruh jarak transisi 2D, 3D, 4D, 5D, 7D, existing, dan 10D, antara secondary superheater dan boilerbank tube serta pengaruh susunan tube aligned dan staggered terhadap karakteristik aliran dan perpindahan panas konveksi. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2111100088-Undergraduate_Thesis.pdf

Download (3MB) | Preview
[img]
Preview
Text
2111100088-Paper-2111100088-paperpdf.pdf

Download (1MB) | Preview
[img]
Preview
Text
2111100088-Paper-2111100088-paperpdf.pdf

Download (1MB) | Preview

Abstract

Rendahnya efisiensi pembangkit pada unit 1 dan 2 PLTU PT.Indonesia Power Perak menyababkan 2 unit tersebut dimatikan secara permanen sejak 1995. Pada 2012 unit 3 dan 4 dimatikan sementara hingga efisiensi pembangkit ini dapat ditingkatkan. Penggantian bahan bakar dari MFO menjadi gas menjadi salah satu solusi yang diberikan. Solusi lain yang ditawarkan adalah dengan meningkatkan perpindahan panas tube-tube boiler khusunya pada secondary superheater dan boilerbank tube. Penelitian dilakukan dengan memvariasikan jarak transisi antara secondary superheater dan boilerbank tube sebesar 2D, 3D, 4D, 5D, 7D, existing, dan 10D. Fluida kerja berupa gas sisa hasil pembakaran yang diasumsikan sebagai gas ideal dengan kecepatan sebesar 5.46 m/s pada pembebanan 100% yang mengalir pada sisi eksternal tube dengan temperatur 1000 K. Boundary condition yang diambil adalah 3 baris tube pada secondary superheater, 2 baris tube pada boilerbank tube staggered, dan 2 baris tube pada aligned boilerbank tube. Studi numerik dilakukan secara 2 dimensi dengan aliran steady dengan prinsip Computational Fluid Dynamic (CFD) dangan menggunakan software GAMBIT 2.4.6 untuk membuat geometri dari domain dan software FLUENT 6.3.26 untuk mensimulasikan. Dari penelitian yang telah dilakukan, didapatkan grafik Nusselt lokal pada susunan tube aligned dan susunan tube staggered, grafik Nusselt rata-rata secondary superheater dan boilerbank tube pada seluruh variasi, serta grafik perbandingan Nusselt lokal pada seluruh variasi. Susunan tube bank Staggered memiliki nilai Nusselt Number lokal dan rata-rata yang lebih tinggi dibandingkan susunan tube bank Aligned. Serta didapatkan kesimpulan bahwa variasi jarak transisi tidak memiliki efek yang signifikan terhadap perpindahan panas pada secondary superheater dan boilerbank tube tipe aligned, namun memiliki pengaruh yang signifikan terhadap boilerbank tube tipe staggered. Kecepatan inlet boilerbank tube tipe staggered berturut-turut pada variasi jarak transisi 2D, 3D, 4D, 5D, 7D adalah 8.94 m/s, 7.31 m/s, 6.3 m/s, 5.64 m/s, 4.72 m/s, dan jarak transisi existing dan 10D dengan kecepatan sama sebesar 4.5 m/s. Peningkatan Nusselt Number tertinggi terjadi pada variasi jarak transisi 2D dengan peningkatan Nusselt pada tube pertama sebesar 18.98% dan pada tube kedua sebesar 6.97% dibandingkan dengan kondisi existing. Pressure Drop yang terjadi pada seluruh variasi menunjukkan nilai yang relatif sama. =========================================================================================================== Because of The low efficiency of the power plant units 1 and 2 PT.Indonesia Power Perak Surabaya is permanently disabled since 1995. In 2012, units 3 and 4 is temporary disabled until this power plant efficiency can be improved. Replacement of MFO fuel into gas fuel is one of the solutions provided. Another solution offered is to increase the heat transfer in boiler tubes especially at the secondary boiler superheater and boilerbank tube. The study is concerning of varying the transition distance between the secondary superheater and boilerbank tube for 2D, 3D, 4D, 5D, 7D, existing, and 10D. The working fluid is fluel gas that assumed as an ideal gas at a rate of 5,46 m/s flowing on the external side of the tube with a temperature of 1000 K. The boundary condition is 3 rows of tubes in the secondary superheater , 2 rows of tubes in boilerbank staggered, and 2 rows of tube in tube boilerbank aligned. Numerical study conducted twodimensional steady flow with the principle of Computational Fluid Dynamic (CFD) using GAMBIT 2.4.6 software to create the geometry of the domain and FLUENT 6.3.26 software to simulate. The results of this study showed local Nusselt chart of aligned tube arrangement and staggered tube arrangement, average Nusselt charts of secondary superheater and boilerbank tubes in all variations, and local Nusselt charts compared on all variations. Staggered arrangement tube bank has the higher local and average value of Nusselt Number than Aligned arrangement tube bank. the result showed that the variations within the transition distance does not have a significant effect on heat transfer at the secondary superheater and aligned boilerbank tube, but has a significant effects on heat transfer at staggered boilerbank tube. the inlet velocity at staggered boilerbank tube on the transition distance variation 2D, 3D, 4D, 5D, 7D, existing, and 10D is 8.94 m/s, 7.31 m/s, 6.3 m/s, 5.64 m/s, 4.72 m/s, existing and 10D has the same speed 4.5 m/s. the highest increased of nusselt number at 2D transition distance, the nusselt number of first tube increased by 18,8% and the second tube increased by 6,6% compared to the existing conditions. Pressure Drop which occurs in all variations showed the same relative value.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Additional Information: RSM 621.402 2 Riz s
Uncontrolled Keywords: external flow, superheater, powerplant, variasi jarak transisi, heat transfer
Subjects: Q Science > QC Physics > QC320 Heat transfer
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: - Taufiq Rahmanu
Date Deposited: 22 Nov 2019 06:53
Last Modified: 22 Nov 2019 06:53
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/71979

Actions (login required)

View Item View Item