Perpustakaan Digital ITB

Siklus Rankine Organik (SRO) adalah siklus termodinamika yang dapat bekerja pada temperatur operasi yang relatif rendah jika dibandingkan siklus Rankine, sehingga SRO dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik yang memanfaatkan energi panas bertemperatur rendah (low grade heat recovery) seperti panas hasil buangan siklus termodinamika lainnya (waste heat) maupun sumber panas lain. Evaporator merupakan salah satu jenis heat exchanger yang berfungsi untuk menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan oleh evaporator dapat digunakan sebagai fluida kerja penggerak turbin SRO. Penelitian ini menjelaskan metode desain dan standar yang digunakan dalam proses perancangan evaporator shell and tube heat exchanger untuk pembangkit listrik SRO berkapasitas 1 kW dengan fluida kerja R-245fa. Laju aliran fluida kerja dalam siklus adalah 0,3 kg/s dengan kondisi masuk evaporator pada 67 ºC dan tekanan 730 kPa dalam keadaan fase cair. Metode Kern digunakan untuk mendapatkan rancangan awal evaporator. Rancangan awal ini digunakan sebagai dasar dari perancangan evaporator standar TEMA menggunakan perangkat lunak ASPEN HYSYS. Kemudian, rancangan evaporator ASPEN disimulasikan secara numerik dengan perangkat lunak ANSYS Fluent untuk mengetahui kinerja evaporator dalam menghasilkan uap. Rancangan evaporator penelitian ini terdiri dari tube tembaga berdiameter 1 inci (25,4 mm) dengan panjang 3048 mm yang tersusun dengan tube pattern 90° - square dan shell tipe K (kettle) berdiameter 438,15 mm yang memiliki nilai koefisien perpindahan panas keseluruhan (Uoverall) sebesar 67,8 W/m2K. Dari hasil simulasi ANSYS Fluent diperoleh bahwa fluida kerja mengalami perubahan fase dari fase cair ke fase uap selama evaporator rancangan penelitian beroperasi.