Pemodelan Numerik dari Circular Solid Finned Tube dengan Domain Aliran Gas pada Fluktuasi Kondisi Operasi Heat Recovery Steam Generator (HRSG)

GEWIN BESTRALEN M, Ir. Kutut Suryopratomo, M.T., M.Sc.; Ir. Ester Wijayanti, M.T.

2017 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Heat Recovery Steam Generator (HRSG) merupakan jenis boiler yang memanfaatkan kalor sisa dari gas buang Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG). Di dalam PLTG, terjadi fluktuasi beban sehingga menyebabkan adanya fluktuasi kondisi gas buang. Terjadinya fluktuasi kondisi gas buang berimbas pada keadaan fluktuasi kondisi operasi HRSG. Hofmann [3,4] telah melakukan kajian transfer kalor dan penurunan tekanan gas terhadap variasi bentuk finned tube di dalam HRSG, namun tidak dengan pertimbangan fluktuasi kondisi operasi HRSG. Oleh sebab itu perlu dilakukan kajian yang menitikberatkan pertimbangan pada fluktuasi kondisi operasi HRSG. Dengan demikian diketahui titik optimum kondisi operasi HRSG, dimana terjadi transfer kalor optimum dan sedikit pengaruh penurunan tekanan pada aliran gas. Pada penelitian ini mengkaji secara numerik Circular Solid Finned Tube terhadap fluktuasi kondisi operasi HRSG. Pada penelitian ini digunakan perangkat lunak ANSYS Student Free Release 17.1 dan Autodesk Inventor Professional 2015. Titik optimum operasi HRSG tercapai pada rentang aliran massa gas (543-550) kg/s dan temperatur gas (820-850) K dikarenakan pada kondisi tersebut transfer kalor maksimum terjadi namun dengan sedikit pengaruh penurunan tekanan pada aliran gas.

Heat Recovery Steam Generators (HRSGs) is the boiler that used residual heat from exhaust gas of the gas power generation. In gas power generation, the fluctuation of power load have occured so that caused the fluctuation of exhaust gas conditions. The result is occured the fluctuation of operating conditions HRSG. Hofmann [3,4] had researched the heat transfer and pressure drop of the various finned tube designs in HRSG, but there was no consideration of the fluctuation of operating conditions HRSG. For the reason, need to be concerned in consideration of the fluctuation of operating conditions HRSG. Because if the optimum point of operating conditions HRSG is known, so that the optimum of heat transfer and pressure drop in gas flow is obtained. The research study about numerical modeling of circular solid finned tube toward the fluctuation of HRSG operating conditions. The research used ANSYS Student Free Release 17.1 and Autodesk Inventor Professional 2015. HRSG operating optimum point is reached on gas mass flow range (543-550) kg/s and gas temperature range (820-850) K because in these conditions the maximum heat transfer occurs but with little effect of pressure drop on gas flow.

Kata Kunci : Komputasi dinamika fluida, Circular Solid Finned Tube, HRSG