Simulasi Distribusi Kecepatan Aliran Uap Melalui Turbin Ventilator Valve yang Mengenai Permukaan Pipa Kondensor dengan Penambahan Sheet Protection Berbentuk Chevron

Abstract

Kondensor merupakan alat penukar panas yang dapat digunakan untuk memanfaatkan atau mengambil panas dari suatu fluida untuk dipindahkan ke fluida lain. Jenis kondensor yang digunakan pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) adalah Twin Shell Single Pressure Surface Condenser. Kondensor merupakan salah satu komponen penting dalam siklus Rankine, apabila kondensor tidak berfungsi maka suatu pembangkit listrik tidak dapat beroperasi. Penelitian dilakukan dengan menganalisis distribusi kecepatan dan temperature uap dari turbin ventilator valve menuju kondensor setelah melalui steam deflector dengan dan tanpa adanya sheet protection. Fluida kerja yang digunakan berupa uap air dengan kecepatan 1374.25 m/s yang dimodelkan sebagai fluida yang mengalir pada suatu pipa kemudian mengenai steam deflector sebelum memasuki kondensor. Studi numerik dilakukan secara 3 (tiga) dimensi dengan kondisi aliran steady dan turbulen dengan prinsip Computational Fluid Dynamic (CFD) menggunakan perangkat lunak GAMBIT 2.4.6 untuk tahapan permbuatan domain dan disimulasikan dalam perangkat lunak FLUENT 6.3.26. Dari hasil simulasi menggunakan FLUENT 6.3.26 bisa didapatkan karakteristik aliran berupa visualisasi aliran berupa kontur kecepatan, vector kecepatan dan distribusi kecepatan pada permukaan pipa condenser dengan variasi ketinggian sheet protection. Variasi pertama sheet protection terletak di y = -1 m, kedua y = -1.2 m dan yang ketiga y = -1.5 m. Setelah dilakukan simulasi didapatkan kecepatan yang paling tinggi pada permukaan pipa condenser berturut-turut 11 m/s, 12 m/s dan 14.5 m/s. Dengan kecepatan yang sudah didapat dari simulasi kemudian dilakukan analisis fatigue terhadap ketiga kondisi penelitian. Setelah dilakukan analisis fatigue dengan penambahan sheet protection pada condenser, tube condenser tidak mengalami kerusakan dikarenakan tegangan yang terjadi berada di bawah kurva fatigue limit.