Download - 11. Modul Training Turbin - By Imam R
PENDAHULUAN
Pengertian Turbin :
Turbin adalah mesin penggerak, dimana energi fluida kerjadipergunakan langsung untuk memutar roda turbin, berbeda denganyang terjadi pada mesin torak, pada turbin tidak terdapat bagianmesin yang bergerak translasi.
Klasifikasi Turbin :
1. Turbin Air (dengan fluida kerja air)
2. Turbin Uap (dengan fluida kerja uap air)
3. Turbin Gas (dengan fluida kerja gas)
Diskripsi :
1. Turbin air adalah turbin denganfluida kerja air.
2. Turbin air dikembangkan padaabad 19 dan digunakan secaraluas untuk tenaga industri untukjaringan listrik.
3. Sekarang lebih umum dipakaiuntuk generator listrik.
Gbr. 1. Turbin Air
TURBIN AIR
Klasifikasi Turbin Air
1. Turbin Impuls (Pelton)
Turbin impuls merubah aliran semburan air. Semburan turbin membentuk sudutyang membuat aliran turbin. Hasil perubahan momentum (impuls) disebabkantekanan pada sudu turbin. Sejak turbin berputar, gaya berputar melalui kerjadan mengalihkan aliran air dengan mengurangi energi. Turbin Pelton bekerjauntuk tinggi jatuh air yang besar diatas 125 m.
2. Turbin Reaksi (Francis, Kaplan, Propeler)
Turbin reaksi digerakkan dengan air, yang merubah tekanan sehingga melewati
turbin dan menaikkan energi. Turbin reaksi harus menutup untuk mengisitekanan air (pengisap) atau turbin tersebut harus sepenuhnya terendam dalamaliran air. Jenis Turbin ini banyak digunakan pada bendungan yang mempunyaihead yang rendah.
lanjutan
TURBIN AIR
Diskripsi :
1. Turbin uap adalah turbindengan fluida kerja uap air.
2. Turbin uap pertama kalidikenalkan oleh CharlesParsons (Inggris) pada tahun1884.
3. Di dalam perkembangannyaturbin uap banyak digunakan diberbagai aplikasi sepertipembangkit listrik.
Gbr. 2. Turbin Uap
Stator
Thrust Bearing
Rotor
Journal BearingGland Busing
Outer Casing
TURBIN UAP
Klasifikasi Turbin Uap
Menurut jumlah tekanan
1. Turbin satu tingkat dengan satu atau lebih tingkat kecepatan yangbiasanya berkapasitas kecil, turbin ini banyak dipakai untuk menggerakkankompresor sentrifugal dan mesin-mesin lainnya yang sama.
2. Turbin impuls dan reaksi bertingkat, turbin ini dibuat dari kapasitas yangkecil sampai kapasitas yang besar
Menurut Arah Aliran Uap
1. Turbin aksial, uap yang mengalir dengan arah yang sejajar dengan sumbuturbin.
2. Turbin radial, uap yang, mengalir dengan arah yang tegak lurus padasumbu turbin.
Menurut Jumlah Silinder
1. Turbin silinder tunggal 3. Turbin tiga silinder
2. Turbin empat silinder 4. Turbin silinder Ganda
lanjutan
TURBIN UAP
Menurut Metode Pengaturan
1. Turbin dengan pengaturan pencekikan (throtting), uap segar masuk padasalah satu atau lebih katup pencekik (tergantung pada daya yang dihasilkan)kemudian dioperasikan secara serempak.
2. Turbin dengan pengaturan nosel, uap segar masuk melalui satu atau lebihpengaturan pembuka (opening regulator)yang berututan.
3. Turbin dengan pengaturan langkah (by-pass governing), uap segar selaindialirkan ketingkat pertama juga dialirkan langsung ke satu, dua bahkan tigatingkat menengah turbin tersebut.
Menurut Proses Penurunan Kalor :
1. Turbin stationer dengan kecepatan putaran yang konstan, biasanya dipakaiuntuk menggerakkan alternator.
2. Turbin uap stationer dengan kecepatan putaran yang bervariasi, dipakai untukmenggerakkan blower turbo, pengedar udara (air cilculator), pompa dan lainlain-lain.
3. Turbin yang tidak stationer dengan kecepatan yang bervariasi, turbin jenis inibiasanya dipakai pada kapal-kapal uap, kapal dan lokomotif kereta api(lokomotif turbo)
TURBIN UAPlanjutan
KLASIFIKASI TURBIN UAP
Menurut Proses Penurunan Kalor :
1. Turbin kondensasi (condensing turbin) dengan generator, padaturbin ini uap dengan tekanan yang lebih rendah dari tekananatmosfir dialirkan ke kondensor, selain itu uap juga dibocorkandari tingkat-tingkat turbin untuk memanaskan air pengisi ketel.
2. Turbin kondensasi dengan satu atau dua bocoran (bleeding) daritingkat menengahnya pada tekanan tertentu untuk keperluan-keperluan industri dan pemanasan.
3. Turbin tekanan lawan (back pressure turbin), uap buang dipakaiuntuk keperluan industri dan lainnya. Kedalam turbin jenis inidapat juga ditambahkan (dalam artian yang relatif) turbin dengankevakuman yang dihilangkan (deteriorated), yang uap buangyang dapat dipakai untuk keperluan pemanasan dan proses
lanjutanTURBIN UAP
KLASIFIKASI TURBIN UAP
Siklus Rangkine terdiri dari :
1 → 2 Proses pemompaan isentopik, di
dalam pompa.
2 → 2’ → 3 Proses pemasukan kalor atau
pemanasan pada tekanankonstan, di dalam ketel
3 → 4 Proses ekspansi isentropic di
dalam turbin atau mesin uaplainnya.
4 → 1 Proses pengeluaran kalor atau
pengembunan pada tekanankonstan, di dalam kondensor
LANJUTAN
Siklus Rankine
Gbr. 4. Siklus Rankine
TURBIN UAP
Diskripsi :
1. Turbin gas adalah sebuah mesin berputar yang mengambil energi dari arusgas pembakaran.
2. Pembakaran meningkatkan suhu, kecepatan dan volume dari aliran gas,kemudian diarahkan melalui sebuah penyebar (nozzle) melalui baling-baling turbin, memutar turbin dan kompresor.
3. Energi diambil dari bentuk tenaga shaft, udara terkompresi dan dorongan,dalam segala kombinasi, digunakan sebagai penggerak pesawat terbang,kereta, kapal, generator, dan bahkan tank.
Gbr. 5. Turbin Gas
TURBIN GAS
Siklus Brayton
Siklus Brayton terdiri proses :
1 – 2 Proses kompresi isentropik di dalam kompresor
2 – 3 Proses pemasukan kalor pada tekanan konstan di dalam ruang bakar
3 – 4 Proses ekspansi isentropik di dalam turbin
4 – 1 Proses pembuangan kalor tekanan konstan dalam alat pemindah kalor(pendingin)
lanjutan
Gbr. 6. Siklus Brayton
TURBIN GAS
Gas buang yang keluar dari turbin gas mempunyai temperatur yang tinggi(400 - 700 C), oleh karena itu masih dapat digunakan sebagai fluida pemanaspada ketel uap, sebagai contoh dari sistem ini adalah :
Gbr 7. Combine Cycle
TURBIN GAS
Diskripsi :
1. Turbin uap PT KDL merupakan turbin reaksi berumah ganda (HP-LP)dengan 3 extraction.
2. Spesifikasi uap masuk turbin adalah dengan tekanan 72 bar 480 C yangdiperoleh dari ketel uap.
3. Aliran uap mengalir secara axial dari sudu pengatur (HP) – sudu tetap(stator) – sudu jalan/rotor (HP/LP) – Condenser (perubah fase) – airkondensat – LP Heater 1 – LP Heater 2 – Feed water tank.
Alat – alat ukur pada turbin :
1. Tekanan dan temperatur main steam/exhaust steam dan kondensat.
2. Tekanan dan temperatur sistem-sistem oli.
3. Penunjukan level – hotwell kondenser – LP Heater 1 dan 2 – oli.
4. Penunjukan Vibrasi (6 titik) / pemuaian poros (2 titik).
5. Temperatur Vi dan t (temperatur rumah turbin).
6. Penunjukan putaran turbin.
TURBIN UAP PT KDL
Utama :
1. Sudu gerak (rotor). 5. Housing bearing.
2. Sudu jalan (stator). 6. Kopling.
3. Bearing axial (ada 1) dan radial (ada 6). 7. Pompa utama (Oil Pump)
4. Outer casing (rumah turbin). 8. System hydraulik.
Penunjang :
1. Kondensator.
2. Pompa Kondensator.
3. Heat Exchanger (LP Heater 1 dan 2).
4. Pompa Vacum.
5. Pompa Bantu (vollast pump) sistem pelumasan dan hidraulik.
6. Pompa oli pelumas (DC).
7. Jacking pump (pengangkat turbin).
8. Pompa hisap uap.
PERALATAN TURBIN KDL
Tbl. 1. Proteksi Turbin KDL
PROTEKSI TURBIN KDL
No Proteksi Signal Besaran
1 Tek. oli pelumasan rendah Bearing Oil P min 2 P<0,8 bar
2 Pengaman putaran lebih Overspeed N>3260 rpm
3 Pengaman pergeseran poros(HP)
HP rear max V > 7 mm
4 Level Heater 1 maximum LP Heater 1 Lmax 3 L 1550 mm
5 Level Heater 2 maximum LP Heater 2 Lmax 3 L 4755 mm
6 Tek. Vacum terlalu tinggi(mekanik)
Cond. P min 2 P > -0,40 bar
7 Tekanan Vacum terlalu tinggi(electrik)
Cond. Safety dev.tripped
P > - 0,27 bar
8 Vibrasi poros maksimum. Vibration V max 2
9 Not aus taster Turbine tripped act V > 95 μm
Proteksi Turbin Yang tidak langsung mematikan turbin, tetapikondisi dimana turbin harus segera dimatikan :
1. Conduktifity maksimal (25 μs)
2. Kebocoran pada pipa kondenser.
3. Kerusakan pada Kondensat pump.
4. Kerusakan dan kebocoran pada system hidraulik.
5. Temperatur bearing maksimal (95 C).
lanjutan
PROTEKSI TURBIN KDL
Gbr 8. Turbin HP
Pompa Utama
Thrust Bearing
JournL BearingGland Busing
Steam Chamber
Rotor
Stator
Radial BearingHydraulic Servo
Ventil 1-5
Ventil 6
TURBIN HP
Gbr 9. Turbin LP
JournalBearing
Gland Busing
Gland Busing
Rotor
Stator
Inlet Steam
Oulet Steam
Inlet Steam
JournalBearing
TURBIN LP
No. Data Teknik Keterangan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Maximum power
Design power
Speed
Admission pressure, normal
Admission pressure, max
Admission pressure, min
Admission temperature, normal
Admission temperature, max
Admission temperature, min
Cooling water temperature
Steam throughput at design power
80 MW
73 MW
3000 Rpm
70 bar (gauge)
80 bar (gauge)
60 bar (gauge)
480 0C
495 0C
465 0C
28 0C
295 t/h
Tbl. 2. Technical Data
TECHNICAL DATA
lanjutan
No. Data Teknik Keterangan
12.
13.
14.
15.
Steam extraction at design power:
Extraction A1
Extraction A2
Extraction A3
Extraction pressure at design power:
Extraction A1
Extraction A2
Extraction A3
Condensing flow rate
Condenser pressure
24 t/h
22 t/h
15 t/h
1,2 bar (abs)
4 bar (abs)
15 bar (abs)
2 x 120 t/h
0,1 bar (abs)
TECHNICAL DATA
lanjutan
Unit Type CodeFirst run under
load
Unit 1
Unit 2
Unit 3
Unit 4
Unit 5
NG 63/63/0-3 and WK 80/90/0-3
NG 63/63/0-3 and Wk 80/90/0-3
NG 63/63/0-3 and WK 80/90/0-3
NG 63/63/0-3 and WK 80/90/0-3
NG 63/63/0-3 and WK 80/90/0-3
5426
5427
5386
5385
5384
04.08.1978
15.11.1982
23.11.1978
21.02.1979
19.04.1979
Tbl. 3. Technical Data Turbin
TECHNICAL DATA
Filled in volume
Manufacture
Grade
Viscosity at 50 C
Function
60 Sask
Shell
T 46
4,4 Engler
Lubrication oil
Control oil
Memutar turbin
OIL
OIL LEVEL IN OIL RESERVOIR
lanjutan
A max
A min
A min
A
A
Gbr. 10. Tangki Oli Turbin
Admissible Oil Level
Admissible (mm)
Measured When
Minimum 350 430 During operation
Maximum 350 During operation
Tbl. 4. Level Tangki Oli
OIL
OIL PRESSURE STANDART
lanjutan
Oil temperature (0C)
Control oil pressure (bar)
Bearing oil pressure (bar)
Main oil pump at 3000 rpm 50 9.8 1.56
Elec.powered auxiliary oil pump (full load)
48 7.8 1.68
Stand-by oil pump (full load) 48 1.34
Automatic transfer gear operating at
Full-load auxiliary oil p.
5.3
Stand-by oil pump
0.68
Set hydrostatic oil lift pressure behind pump 118 Bar
Tbl. 5. Oil Pressure Standart
OIL
lanjutan
Tek. Oli Sekunder(bar)
Panjang Valve Lift (mm)
Tek. Oli Sekunder(bar)
Panjang Valve Lift (mm)
1,35 Kippunkt/titik 0 3,00 36
1,5 0 3,25 40
1,75 13 3,50 44
2,00 19 3,75 49
2,25 24 4,00 54
2,50 28 4,25 66
2,75 32 4,50 Mak.
Journal Pressure (Bar)Casing Casing Gen-Bearing
Front Rear Front Rear Front Rear
Before starting turning gear 68 74 105 96 81 85
Pressure ahead of turning gear 2,8 - - - - -
Tbl. 6. Journal Pressures
Tbl. 7. Set Valve Lift Sequences
OIL
Gbr. 11. Turbin Tekanan Tinggi Gbr. 12. Turbin Tekanan Rendah
Gbr. 13. Thrust Bearing Gbr. 14. Journal Bearing
FOTO TURBIN
lanjutan
Gbr. 17. Stator Gbr. 18. Outer Casing
Gbr. 15. Kopling Gbr. 16. Housing Bearing
FOTO TURBIN