EVALUASI DESAIN TERMAL PEMBANGKIT UAP PWR DENGAN DIAGRAM T-H

ABSTRAK
EVALUASI DESAIN TERMAL PEMBANGKIT UAP PWR DENGAN DIAGRAM T-H. PLTN tipe
PWR memanfaatkan prinsip desain sistem siklus tertutup. Hal ini berarti bahwa pendingin dalam siklus
reaktor dipisahkan dari siklus turbin-generator. Tetapi air pendingin bertemperatur tinggi dari reaktor harus
mampu membentuk uap untuk turbin-generator. Evaluasi desain termal pembangkit uap PLTN tipe PWR
merupakan salah satu upaya untuk menjadi bagian dari Technical Supporting Organization (TSO) untuk
mendukung pengoperasian PLTN di Indonesia dan mempersiapkan kemampuan SDM dalam penguasaan
teknologi nuklir. Pengoperasian reaktor nuklir, memerlukan pula pemahaman tentang desain dari komponen
utama peralatan yang dioperasikan, agar dapat beroperasi dengan selamat. Kemampuan desain komponen
utama PLTN harus dikuasai termasuk pembangkit uap yang berfungsi membangkitkan uap. Metoda untuk
mengevaluasi desain yang dapat diaplikasikan dalam perhitungan di antaranya adalah diagram temperature–
enthalpy (diagram T-H). Metoda diagram T-H adalah metoda LMTD yang diterapkan pada segmen-segmen
atau zona sepanjang pembangkit uap, dengan demikian sifa fisika yang dipergunakan adalah sifat fisika pada
temperatur rata-rata pada setiap zona, sehingga memberikan ketelitian dalam pengambilan harga sifat fisika.
Evaluasi dilakukan untuk mendapatkan; distribusi temperatur dan entalpi sepanjang pembangkit uap, nilai
koefisien perpindahan panas, luas permukaan perpindahan panas, panjang pipa, dan nilai turun tekanan.
Perhitungan dilakukan dengan mengacu pada standar TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers
Association). Hasil perhitungan telah didapatkan distribusi entalpi dan temperatur sepanjang pipa U untuk
sisi hot leg dan cold leg yang dilakukan dengan iterasi dan trial and error Hasil perhitungan yang diperoleh
pada setiap zona ini digunakan untuk menghitung besarnya panas yang dipindahkan, koefisien perpindahan
panas, luas permukaan perpindahan panas, panjang pipa dan nilai turun tekanan. Kemudian hasil ini
diakumulasikan untuk mendapatkan nilai-nilai tersebut sepanjang pipa dan selongsong dan dibandingkan
dengan kondisi desain. Perbedaan luas permukaan perpindahan panas dan panjang pipa hasil perhitungan
terhadap kondisi desain masing-masing lebih besar 0,28 %, dan 1,6 %. Hasil evaluasi desain termal dengan
menggunakan metoda diagram T-H tersebut menunjukkan perbedaan relatif kecil, sehingga dapat digunakan
untuk memverifikasi desain termal pembangkit uap PWR daya 1000 MWe jika Indonesia menetapkan PLTN
pertama yang akan dibangun tipe PWR.
Kata kunci : evaluasi, desain termal, penerapan technical support organization
ABSTRACT
THERMAL DESIGN EVALUATION OF PWR STEAM GENERATIOR WITH TH DIAGRAMS. PWR
type NPP uses the design principle of closed cycle system. It’s mean that the cooling material in the reactor
cycle is separated of from generator turbine cycle. In the other hand, high-temperature cooling water from
reactor should be able to boil water for generator turbine. Thermal design evaluation of PWR type NPP is a
part of Technical Supporting Organization (TSO) tools to support the NPP operation in Indonesia, as well
as to prepare the competence of human resources in nuclear tecnology. It is also necessary to have a good
understanding about the design of main component in order to operate nuclear reactor safely. NPP
components prior design capability must understand include steam generator Methods for evaluating the
design may be applied in the calculation of which is a diagram of temperature-enthalphy (TH diagram). T-H
diagram method is applied to the LMTD method, the segments or zones along the steam generator, thus
physical properties used are properties of physics in the average temperatures in each zone, thus providing
accuracy in making the price of physical properties. The evaluation was done to obtain; distribution of
temperature and enthalpy along the steam generator, heat transfer coefficient, heat transfer surface area, the
length of the pipe, and pressure drop values. The calculation is performed by referring to the standard TEMA
(Tubular Exchanger Manufacturers Association).The result has been obtained calculating the enthalpy and
temperature distribution along the pipe to the hot leg of the U and the cold leg is done with iterations and
trial and error analysis result in each zone were used to calculate the amount of heat transferred, the
coefficient of heat transfer, heat transfer surface area , the length of pipes and pressure drop values.Then the
result is accumulated to obtain these values along the pipe and sleeve and compared to design conditions.
69
Evaluasi Desain Termal Pembangkit Uap PWR Dengan Diagram T-H..........
(Suroso)
Differences in heat transfer surface area and length of pipe design calculations for each condition is greater
0.28%, and 1.7%. Results of evaluation of thermal design using the TH diagram method showed relatively
small differences, which can be used to verify the thermal design of the steam generator of PWR 1000 MWe if
Indonesia's first nuclear power plant set to be built PWR type.
Keywords: evaluation, thermal design, implementation technical support organization