bab 5 pp

5/17/2018 BAB 5 pp - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-5-pp 1/24

BAB 5 “TURBIN AIR”

ABDHIMAS WARA W ( 11330271 )

ANDRIE DWI SAPUTRO (11330276 )

AGUS DWI SETIYOKO ( 11330273 )

EKA SANJAYA ( 11330277)



Turbin air dikembangkan pada abad 19 dan digunakan secara

luas untuk tenaga industri untuk Kata "turbine" ditemukan oleh

seorang insinyur Perancis yang bernama Claude Bourdin pada

awal abad 19, yang diambil dari terjemahan bahasa Latin dari kata

"whirling" (putaran) atau "vortex" (pusaran air). Perbedaan dasar

antara turbin air awal dengan kincir air adalah komponen putaran

air yang memberikan energi pada poros yang berputar. Komponen

tambahan ini memungkinkan turbin dapat memberikan daya yang

lebih besar dengan komponen yang lebih kecil. Turbin dapat

memanfaatkan air dengan putaran lebih cepat dan dapat

memanfaatkan head yang lebih tinggi. (Untuk selanjutnya

dikembangkan turbin impulse yang tidak membutuhkan putaran

air). SEJARAH TURBIN

AIR



Jenis Turbin

(1) Turbin impuls : Turbin ini dibuatsedemikian sehingga rotor (runner)bekerja karena aliran air ; di sini beda

tinggi diubah menjadi kecepatankarena perbedaan tinggi. Yang khasdan jenis ini adalah turbin Pelton,dengan pasangan ember-ember

(buckets) pada keliling luar rotor yangbekerja karena pancaran air (jetdischarge) dan mulutnya (nozzle).



Gambar “rotor” pada TurbinImplus



(2) Turbin reaksi : Turbin jenis ini dibuat

sedemikian sehingga rotor bekerja

karena aliran air dengan tinggi terjun

karena tekanan.

Yang termasuk jenis ini adalah1. turbin Francis ,

2. turbin aliran diagonal (diagonal

flow), dan

3. turbin baling-baling (propeller

turbine).



Turbin Francis adalah turbin di mana air

mengalir ke rotor dengan arah radial dan

keluar dengan arah aksial ; perubahanarah terjadi sambil melewati rotor.



Turbin aliran diagonal adalah turbin di mana airmelewati rotor dengan arah diagonal menuju keporos.

Turbin baling-baling adalah turbin di mana air

melewati rotor dengan arah aksial. Turbin reaksiyang dapat dipakai sebagai pompa denganmembalik arah putaran rotor dinamakan turbinpompa balik (reversible pump turbine).

Gambar kedua Turbin ada di bawah ini



T bi Ali i i di k i k i i j



Turbin Aliran ini dipakai untuk tinggi terjunyang tinggi Turbin aliran diagonal yangdilengkapi dengan pengatur bilah (blade) sudusecara otomatis dan hidrolik disebut juga turbin

Deriaz. Konstruksinya sangat mirip denganturbin baling-baling Turbin Baling-Baling dipakai untuk tinggi terjun

yang rendah. Turbin baling-baling digolongkanmenjadi dua menurut konstruksi bilah rotornya,

Yaitu1. turbin baling-baling dengan bilah rotor tetap2. turbin Kaplan dengan bilah sudut yang dapat

digerakkan secara otomatis dan hidrolik. Sudu

rotor pada turbin Kaplan mempunyaikonstruksi yang dapat digerakkan (menurutsumbunya) dan dapat merubah arah sudutbilahnya dengan tangan (manual) atauotomatis sesuai dengan pembukaan sudu

antarnya. Bilah rotor dibuka dan ditutup olehtekanan min ak melalui katu en ontrol rotor



Konstruksi Turbin PeIton

Turbin Pelton dipakai untuk tinggi terjun yang tinggi

j i kl h ( i l) b k di k i



jenis poros tegaklah (vertical) yang banyak dipakai.

Ember-ember tersebut menerima semprotan air danmulut-mulut pancaran (nozzles), yang kemudian

mengembalikan pancaran air ini

Setelah membaginya ke arah kiri dan kanan denganbantuan sebuah punggung (ridge) yang terdapat di

tengah ember; ember ini mengalihkan tenaga impulsyang didapatnya pada piringan. Ada dua macamember, yaitu yang terpasang pada piringan denganbaut, Dan yang dicor menjadi satu dengan piringnya.

Sebuah jarum dipasang di pusat mulut pancaran untukmengatur jumlah aliran air, yaitu denganmenggerakkannya maju dan mundur, dan untukmengisi lubang ke luar dan mulut pancaran; inidigerakkan oleh pengatur kecepatan (speed governor)sesuai dengan perubahan beban.



Konstruksi Turbin Francis

Turbin Francis dipakai untuk berbagaikeperluan (wide range) dengan tinggi terjunmenengah (medium head). Rumah siput(scroll case) dibuat dan plat baja, baja coratau besi cor, sesuai dengan tinggi terjun dan

kapasitasnya dan bertugas menahan bagianterbesar dan beban tekanan hidrolik yangditerima oleh turbin. Tekanan selebihnyaditahan oleh sudu kukuh (stay vane) ataucincin kukuh (stay ring). Sudu-sudu antar(guide vane) diatur di sekeliling luar rotor(runner) dan mengatur daya-keluar (output)turbin dengan mengubah-ubah bukaannyasesuai dengan perubahan beban, melaluisuatu mekanisme pengatur



Daya

Tenaga yang didapat dari aliran air adalah,

P = η ρ g h i

Dimana

· P = Daya (J/s or watts)

· η = efisiensi turbin· ρ = massa jenis air (kg/m3)

· g = percepatan gravitasi (9.81 m/s2)

· h = head (m). Untuk air tenang, ada perbedaan beratantara permukaan masuk dan keluar. Perpindahan airmemerlukan komponen tambahan untuk ditambahkanuntuk mendapatkan aliran energi kinetik. Total headdikalikan tekanan head ditambah kecepatan head.

· i = aliran rata-rata (m3 /s)



Deflektor (deflector) adalah alatuntuk membelokkan pancaran air dandipasang antara mulut pancaran danrotor. Bila beban tiba-tiba dibuang(rejected), deflektor secara darurat

menghalang-halangi pancaran air.Kemudian, tempat ke luar mulutpancaran dengan perlahan-lahan

disumbat oleh jarumnya. Kenaikankecepatan turbin air dan kenaikantekanan pada pipa pesat dikendalikanoleh sebuah katup kecil.

Alat-Alat pendukung Turbin



. Turbin Francis

Al Al d k T bi



Pipa Lepas

Pipa lepas (draft tube) turbin reaksi

dipakai untuk:

1. memanfaatkan tinggi terjun antara rotordan muka air bawah (tailwater) secara

efisien; dan

2. mendapatkan kembali (recover) danmemanfaatkan enersi kinetik air yang

keluar.


Al t Al t d k T bi



Katup

Katup Katup kupu banyak dipakai,

karena katup ini cukup murah Air atauharganya dan tidak memakan banyaktempat. Piring katup (valve disc) dan

katupnya sendiri keduanya dibuat danbaja cor atau plat baja yang dibuat dipabrik (fabricated steel plate).

(periksa Gbr. 31)


Al t Al t d k T bi



Katup putar dibuat sehingga dapatmemutar sumbat katup (valve plug),

yang merupakan sebuah silinder kosongdalam badan katup. Bila katupmembuka, arah aksial dan silinder akansearah dan segaris dengan arah aliran

air, dan air mengalir lewat sumbatsilinder (cylinder plug). Bila katuptertutup, silinder tersebut tegak lurusterhadap arah aliran air dan air akantersumbat oleh bagian luar silinder.Bocoran air dan kehilangan tinggi terjunsangat kecil bila dipakai katup putar dan

katup pintu air.


Al t Al t d k T bi



Katup pintu air dipakai untuk aliran airyang kecil dengan tinggi terjun yang

tinggi. Karena katup ini berukuran besar,berat, mahal dan membutuhkan tempatuntuk memasang yang luas, maka katupini hanya dipakai untuk aliran yang kecil.

(periksa Gbr. 33)




Alat Alat pendukung Turbin



Pengatur Kecepatan

Tugas-tugas pokok pengatur kecepatan(speed governor) turbin air yangmenjalankan generator paralel dengansistim tenaga listrik adalah. sebagai berikut:

Pengaturan kecepatan sebelum kerjaparalel.Pengaturan kecepatan untuk merubah

frekwensi dalam keadaan kerja paralel.

Penghentian operasi pada waktu ada gangguan, dan lain sebagainya. UntukPLTA jenis aliran sungai langsung (run-of-river) atau untuk PLTA berkapasitas kecil,

hanya pengatur kecepatan yang dapatmelakukan gerakan berhenti inilah yang


Alat Alat pendukung Turbin



Pengaruh Pada Lingkungan

Turbin air mempunyai pengaruh positifbagi lingkungan.

Turbin adalah salah satu penghasil

tenaga terbersih, menggantikanpembakaran bahan bakar fosil danmenghapuskan limbah nuklir. Turbinmenggunakan energi terbarukan dandedesain untuk beroperasi dalam jangkawaktu puluhan tahun. Turbinmemproduksi sumber energi listrik dunia

dengan jumlah yang besar.



SEKIAN DAN TERIMAKASIH

bab 5 pp

Documents