PERHITUNGAN EFEKTIVITAS IHX DALAM SISTEM KOGENERASI RGTT

ABSTRAK
PERHITUNGAN EFEKTIVITAS IHX DALAM SISTEM KOGENERASI RGTT. Very High
Temperature Reactor (VHTR) adalah reaktor Generasi IV jenis reaktor gas temperatur tinggi (RGTT) yang
dirancang secara konseptual menerapkan konfigurasi kogenerasi untuk pembangkit listrik dan produksi
hidrogen. VHTR berpendingin helium dengan temperatur outlet kurang lebih 950oC dan bertekanan 5,0 MPa.
Komponen konversi energi yang utama dalam sistem kogenerasi reaktor VHTR adalah Intermediate Heat
Exchanger (IHX). Melalui IHX, energi termal dipindahkan dari sistem reaktor ke sistem kogenerasi untuk
pembangkitan listrik dan proses produksi hidrogen atau untuk aplikasi lain. Keberhasilan rancangan reaktor
VHTR ditentukan oleh beberapa faktor, salah satunya adalah unjuk-kerja rancangan IHX. Untuk mendukung
rancangan IHX secara konseptual, berbagai faktor yang mempengaruhi unjuk-kerja IHX terutama IHX untuk
temperatur tinggi harus diteliti, dihitung dan dianalisis. Faktor penting dari beberapa faktor yang
mempengaruhi unjuk-kerja IHX adalah efektifitas IHX. Dalam penelitian ini telah dilakukan perhitungan
efektifitas rancangan konseptual IHX yang mengacu pada rancangan IHX GTHTR300C dan perpindahan
panas IHX total untuk sistem kogenerasi pada beberapa temperatur inlet. Efektifitas IHX dan perpindahan
panas total dihitung dan dianalisis menggunakan metode ε-NTU (Number of Transfer Unit). Dengan asumsi
menggunakan fluida pendingin yang sama pada sisi panas dan sisi dingin IHX yaitu helium dengan varian
temperatur inlet dan outlet, dapat diperoleh efektifitas optimal sebesar 0,95. Hal ini dapat disimpulkan bahwa
secara konseptual rancangan IHX ini cukup efektif untuk digunakan dalam RGTT kogenerasi yang berbasis
pada VHTR.
Kata kunci: Reaktor gas temperatur tinggi (RGTT), kogenerasi, IHX, efektivitas, metode number of transfer
units (method NTU)
ABSTRACT
ANALYSIS FOR INTERMEDIATE HEAT EXCHANGER (IHX) EFFECTIVENESS CALCULATION
IN THE COGENERATION SYSTEM OF HIGH TEMPERATURE GAS-COOLED REACTOR (HTGR).
Very High Temperature Reactor (VHTR) is a high temperature gas-cooled reactor (HTGR) which belongs to
the Generation IV reactors which is conceptually designed using cogeneration configuration for electric
generation and for hydrogen production. VHTR employs a helium-coolant with operating pressure 5,0 MPa
and 950oC outlet temperature. The main energy conversion component in VHTR cogeneration is intermediate
heat exchanger (IHX). Thermal energy passes the IHX from the reactor system to the cogeneration system for
electric generation and for hydrogen production or another application. The success of VHTR design is
affected by many factors, one of which is the performance of IHX. To support the conceptual design, many
factors which affect the IHX performance particularly high temperature IHX have to be examined, calculated
and analyzed. Many factors which affect the IHX performance is namely effectiveness, total heat transfer, etc.
In this research, the effectiveness of the conceptually designed of IHX which refer to IHX in GTHTR300C
and the total heat transfer of IHX for the cogeneration systems have been calculated using variant of inlet
temperature. Total IHX heat transfer and the effectiveness are calculated using ε-NTU (Number of Transfer
Unit) method. With assumption of a helium-coolant used in the both side of IHX, the optimal effectiveness
IHX is 0.95. Conceptually, it can be concluded that this IHX is effective to be used in the HTGR cogeneration
based on VHTR.
Keywords: High temperature gas-cooled reactor (HTGR), cogeneration, IHX, effectiveness, efektivitas