Analisis Desain Kondensor pada Pemanfaatan Kalor Buang Mesin Diesel Berbasis Siklus Rankine Organik

Prasetyo Herlambang, Dr.-Ing. Sihana; Ir. Kutut Suryopratomo, M.T., M.Sc.

2019 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Gas buang mesin diesel PLTD Bali memiliki suhu 345 derajatC, tekanan 1,04 bar, dan laju aliran massa 32,4 kg/s yang berpotensi untuk dimanfaatkan kembali sebagai energi listrik alternatif. Salah satu cara pemanfaatan panas buang adalah teknologi Siklus Rankine Organik (SRO). Salah satu komponen penting dalam SRO adalah kondensor. Penelitian ini membahas tentang pemanfaatan gas buang mesin diesel sebagai sumber panas SRO dengan tujuan untuk mendapatkan daya keluaran bersih, efisiensi paling baik, dan perancangan kondensor yang sesuai dengan kondisi kerja kerja SRO. Perkiraan biaya investasi SRO dengan sumber panas gas buang mesin diesel juga dibahas dalam penelitian ini. Hasil dari penelitian diperoleh rancangan pembangkit listrik SRO dengan daya keluaran bersih sebesar 2.941,74 kW dan efisiensi sebesar 18,9%. Hasil rancangan kondensor menghasilkan koefisien perpindahan kalor sebesar 722,345 W/m2K dengan rugi tekanan pada sisi shell dan sisi tube masing-masing sebesar 0,023 dan 0,032 bar. Estimasi biaya pengadaan sistem pembangkit listrik SRO dengan sumber panas gas buang mesin diesel dengan rekuperator sebesar 2.085.136,802 $ dan overnight cost sebesar 708,811 $/kW

Bali Diesel Power Plant has exhaust gas with 345 degreeC of temperature, 1,04 bar of pressure, and 32,4 kg/s of mass flow which has potential to be utilized as heat source to produce elictricity. Organic Rankine Cycle (ORC) is technology for waste heat recovery system. One of the most important element in ORC is condenser. This study discusses about diesel exhaust gas as heat source for ORC with purpose obtaining the best net power output, efiiciency, and design of condenser which compatible with ORC's operating condition. Estimated investation cost from ORC with diesel exhaust gas recovery also discusses in this study. The result shows that ORC with diesel exhaust gas recovery has 2.941,74 kW net power output and 18,9% efficiency. The design of condenser gives an overall heat transfer coefficient 722,345 W/m2K with pressure drop on shell and tube are 0,023 bar and 0,032 bar. ORC with diesel exhaust gas recovery with recuperator cost about 2.085.136,802 $ and overnight cost about 708,811 $/kW.

Kata Kunci : Siklus Rankine Organik, kalor buang, kondensor, overnight cost