Siklus Rankine Regeneratif : penjelasan umum

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna 

Siklus Rankine regeneratif adalah salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi dari siklus rankine. Ada dua jenis regeneratif, yaitu open feed water heater (OFWH) dan closed feed water heater (CFWH). Prinsip dasarnya adalah dengan memanfaatkan kalor dari uap yang keluar dari turbin untuk memanaskan fluida kerja sebelum dipompakan ke boiler. Pada OFWH terjadi pencampuran fluida kerja sedangkan pada  tidak terjadi. Secara skematik keduanya ditunjukkan oleh gambar 1.

Gambar 1. (a) Open feed water heater, (b) Closed feed water heater

Pada siklus regeneratif OFWH, uap yang keluar dari turbin terbagi menjadi dua, perhatikan gambar 1a. Sebagian langsung masuk ke OFWH (6) sedangkan sisanya di kondensasikan di kondenser (7). Fluida yang sudah dalam fasa liquid kemudian dipompa ke OFWH (2). Di OFWH terjadi pencampuran sehingga dihasilkan fluida dalam bentuk liquid yang memiliki temperatur lebih tinggi (3). Selanjutnya prosesnya sama dengan siklus rankine sederhana.

Berbeda dengan OFWH, pada CFWH tidak terjadi pencampuran zat, gambar 1b. Namun, yang terjadi hanyalah pertukaran kalor oleh karenanya dibutuhkan heat exchanger.  Uap yang keluar dari turbin terbagi menjadi dua bagian. Sebagian fluida mengalir ke CFWH (5) dan sisanya ke kondenser (6).  Setelah keluar dari kondenser, fluida kerja yang sudah berfasa liquid (1) dipompakan ke CFWH. Pada CFWH terjadi pertukaran kalor antara fluida dengan keadaan (5) dan  keadaan (2). Fluida kerja yang mengalir dari (5) kemudian mengalir melalui prangkat ekspansi (throttle) (8) menuju ke kondenser. Dengan prinsip seperti ini maka pencampuran pada siklus CFWH terjadi di kondenser.  Kedua siklus ini dapat digambarkan dalam diagram T-s seperti gambar 2.

Gambar 2. Diagram T-s: (a) Open feed water heater, (b) Closed feed water heater

 

Keyword: Siklus rankine, regeneratif, CFWH, OFWH, PLTU, steam power plant