pengertian dan sejarah turbin gas

31
 A. Peng erti an Dan Se jara h T u rbin Ga s 1. Pengertian Turbin Gas Turbin adalah salah satu mesin termal, di mana energi panas ( heat energy) yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar ( umumnya cair atau gas) ditransformasikan ke roda turbin ( rotor ) yang menghasilkan putaran dan kerja (mekanikal). Te rminologi lain bahwa Turbin Gas adalah peralatan yang mengkonersi termal menjadi energi mekanis dalam bentuk kerja putaran poros.  !istem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen yaitu kompresor, ruang bakar dan turbin gas. PenggunaanTu rbin Gas dibagi menjadi dua, yaitu " 1. Pad a bida ng # iasi (p ene rba nga n) $igunakan sebagai mesin yang menghasilkan daya dorong pada pesawat terbang ( #eroderiatif). Turbin gas dinilai sangat cocok sebagai motor propulsi  pesawat terbang karena memiliki bobot yang ringan dimensi yang ringkas,sehingga tidak memerlukan banyak ruangan, serta mampu menghasilkan daya yang besar. hal ini menjadi penting karena adanya kecenderungan terbang pada kecepatan tinggi serta  jarak jelajah yang panjang dan muatan yang bertambah berat.

Upload: anon849884927

Post on 12-Apr-2018

266 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 1/31

A. Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

1. Pengertian Turbin Gas

Turbin adalah salah satu mesin termal, di mana energi panas (heat energy) yang

dihasilkan dari pembakaran bahan bakar ( umumnya cair atau gas) ditransformasikan

ke roda turbin (rotor ) yang menghasilkan putaran dan kerja (mekanikal). Terminologi

lain bahwa Turbin Gas adalah peralatan yang mengkonersi termal menjadi energi

mekanis dalam bentuk kerja putaran poros. !istem turbin gas yang paling sederhana

terdiri dari tiga komponen yaitu kompresor, ruang bakar dan turbin gas.

PenggunaanTurbin Gas dibagi menjadi dua, yaitu "1. Pada bidang #iasi (penerbangan)

$igunakan sebagai mesin yang menghasilkan daya dorong pada pesawat

terbang ( #eroderiatif). Turbin gas dinilai sangat cocok sebagai motor propulsi

 pesawat terbang karena memiliki bobot yang ringan dimensi yang ringkas,sehingga

tidak memerlukan banyak ruangan, serta mampu menghasilkan daya yang besar. hal ini

menjadi penting karena adanya kecenderungan terbang pada kecepatan tinggi serta

 jarak jelajah yang panjang dan muatan yang bertambah berat.

Page 2: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 2/31

Gambar 4. Aplikasi Turbin Gas Pada Pesawat Terbang 

%. Pada bidang &ndustri

Turbin gas digunakan untuk menggerakkan bermacam'macam peralatan, seperti

 pompa, generator listrik, dan kompresor.

Gambar 5. Turbin gas Untuk Industri (Pembangkit Listrik)

%. !ejarah Turbin Gas

Page 3: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 3/31

Turbin gas adalah suatu penggerak mula yang memanfaatkan gas sebagai fluida kerja.

$idalam turbin gas energi kinetik dikonersikan menjadi energi mekanik berupa

 putaran yang menggerakkan roda turbin sehingga menghasilkan daya. agian turbin

yang berputar disebut rotor atau roda turbin dan bagian turbin yang diam disebut

stator atau rumah turbin. otor memutar poros daya yang menggerakkan beban

(generator listrik, pompa, kompresor atau yang lainnya). Turbin gas merupakan salah

satu komponen dari suatu sistem turbin gas. !istem turbin gas yang paling sederhana

terdiri dari tiga komponen yaitu kompresor, ruang bakar dan turbin gas. *enurut $r.

+. T. etaliatta, sistim turbin gas ternyata sudah diken al pada jaman -ero of 

#leanderia/. $isain pertama turbin gas dibuat oleh +ohn arber seorang &nggris

 pada tahun 101. !istem tersebut bekerja dengan gas hasil pembakaran batu bara,

kayu atau minyak, kompresorn ya digerakkan oleh turbin dengan perantaraan rantai

roda gigi. Pada tahun 120%, $r. 3. !tol4e merancang sistem turbin gas yang

menggunakan kompresor aksial bertingkat ganda yang digerakkan langsung oleh

turbin reaksi tingkat ganda. Tahun 152, sesuai dengan konsepsi -. -ol4worth,

dibuat suatu sistem turbin gas yang mencoba menggunakan proses pembakaran pada

olume konstan. Tetapi usah a tersebut dihentikan karena terbentur pada masalah

konstruksi ruan g bakar dan tekanan gas pembakaran yang berubah sesuai beban.

Tahun 156, !ociete des Turbomoteurs/ di Paris membuat suatu sistem turbin gas

yang instruksinya berdasarkan disain #rmen gaud dan 7emate yang menggunakan

 bahan bakar cair. Temperatur gas pembakaran yang masuk sekitar 685 9 dengan

tekanan 68 atm dan kompresornya langsung digerakkan oleh turbin. !elanjutnya,

 perkemban gan sistem turbin gas berjalan lambat hingga pada tahun 1:8 sistem

turbin gas mengalami perkembangan yang pesat dimana diperoleh efisiensi sebesar 

lebih kurang 18 ;. Pesawat pancar gas yang pertama diselesaikan oleh ritish

Thomson -ouston 9o/ pada tahun 1:0 sesuai dengan konsepsi 3rank <hittle (tahun

1:5). !aat ini sistem turbin gas telah banyak diterapkan untuk berbagai keperluan

seperti mesin penggerak generator listrik, mesin industri, pesawat terbang dan lainnya.

!istem turbin gas dapat dipasang dengan cepat dan biaya inestasi yang relatif rendah

 jika dibandingkan dengan instalasi turbin uap dan motor diesel untuk pusat tenaga

listrik.

:. =elebihan turbin gas

Page 4: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 4/31

>?fisien

>asio kompresi tinggi ( %5"1 )

>!imple dan tidak mahal

>elatif ringan bobotnya.

6. =ekurangan Turbin Gas

>$esain kompleks

>*ahal

B. Komponen Turbin Gas

1. Komponen-komponenUtama padaTurbingas

#da: komponen utamayangmenunjangkerjaTurbin Gas,yaitu"

1. Kompresoraksial

@ang dimaksud aliran aial adalah bahwa jalan aliran udara arahnya

 paralelataumemanjangsearahdenganshaftdarirotor .=ompresoraksialterdiri

daribeberapatingkat(dapatmencapai:5tingkat),masing'masing tingkatterdiri

darisatubarissudugerakpada rotor,dansatubarissudutetappada stator untuk 

memperolehefisiensiyang tinggidiperlukanrasiokompresiyang tinggi.Aamun, karena

dalamsatutingkathanya dapatmemberikankenaikantekananyang kecil, maka kenaikan

tekananyangdiperolehdalamsatubarissudutidakbesar.$engan

demikianuntukmemperoleheffisiensiyang tinggidiperlukanbeberapatingkat kompresor 

aksialdalamseri.=omponenutama sebuahkompresoraksialadalah rotordengan suduB 

sudugerak dan stator dengansuduBsudu

tetap.Penampangsuduberbentukairfoil.iasanyasududipasangkanlonggarpadarotor 

untuk memberi ruangpemuaian saat sudah panasketikaberoperasiC% D:E.

2. uang bakar

uang bakarsangatmenentukanmutugaspembakaran,bukanhanyadari segienergiyang

disediakan tetapijugaemisigasbuangnya.Fntuk menjamin hal tersebut maka ruangbakar 

turbingas harus memenuhi syarat'syarat berikutini"

1. ?fisiensipembakaranyangtinggi,bahanbakarharusterbakarsempurna sehinggasemua

Page 5: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 5/31

energi kimiadapat dikonersi menjadi energi panas.

%. $istribusi temperatur keluar ruangbakaryangsama.

:. ?misi polutan (9, AoH, !oH) dan asapyangrendah

6. -arga yang murah dan mudah perawatannya. *aka konstruksi harussederhanasertadibuat dari materialyangtidak mahal.

8. Tahanlama.=onstruksidanmaterial yangbaiksertapendinginanyang baik.

#dabeberapajenis ruang bakar "

1. Tubular atau kan C:E

=onstruksiyangtegar dan kuat

#liran bahan bakar dan aliran udaramudah dipadukan.

erat total material ringan

*udah pemeriksaan danpenggantian.

Iolume dan penampang frontal besar 

Gambar 6.melintang titik nyala pada ruang bakar tubular atau kan!" 

Gambar #. P$t$ngangambarruangbakar tubular atau kan%" 

Page 6: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 6/31

%. #nular C:E

Penampangfrontal minimum

Penyalaan lebih mudah

elatif tidak banyak membentuk asap

Pendinginan dan pembersihannyalebih mudah

Gambar&.Gambarmelintang pada ruangbakaranular!" 

Gambar'.P$t$ngangambarruang bakaranular%" 

:. Tubo'anularatau kanularC:E

Pola aliran bahan bakar dan aliran udaramudah disesuaikan

Page 7: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 7/31

Gambar%.Gambarmelintang titik nyala pada ruang bakar tubuanular atau

kanular" 

Gambar%%.P$t$ngangambarruang bakartub$anular atau kanular%" 

uang bakar terdiri dari tabung luar dan tabung dalam, tabung luar

merupakanbungkusdansekaligusstrukturpenyanggaruangbakar.!edangkan tabung

dalam membentukataumembatasi ruangdimanaprosespembakaranitu berlangsung.

$idalamtabung dalamterdapatpenyemprot bahanbakardan penyala, dan pemegang

nyala (flameholder)yang berfungsimemperlambataliran,membentuk orteksatau

turbulensi,sehingga apipembakaranterbakar sempurna dantetap

ditempat.-anyasekitar%5B:5;udarayang digunakanuntukpembakaranpada beban

 penuh(fullload).!edangkan sisanyaakibatpanas dari apipembakaran akan mengembang

atauberekspansimelaluisudu'suduturbin.Fdarayang digunakan

untukpembakaranitulahyangdisebut P r i m a r !Air danjumlahnyadiaturoleh

 banyakdanbesarnyalubang'lubang combustor,tempatudaratersebutmasuk kedaerah

 pembakaran.

!ebelumdigunakanuntukprosespembakaran,sebagiandariprimary air  

Page 8: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 8/31

diarahkanmelaluilubang'lubang disekelilingcombusteruntukmembentuk 

selubung(layer s)udarayang berfungsiuntukmelindungidinding kombustordari sentuhan

api.

$isebelahbawahkombustor,dimasukkanaliranudarayang disebut

S e" o nd a r !Air#liranudara inibercampurdengangaspanashasilpembakaran (primaryair),

untuk mencegah masuknya aliran yang sangat panas ke dalam turbin.Fdara

sekunder(coolingair )tersebutjuga berfungsimendinginkanruang bakar, no44le blade,

dan turbine disc.

Tanpaadanyaaliranudaratersebutmakaruangbakarakanmenjadibola

apiyangbesaryangbertemperaturkira'

kira:855derajat3ahrenheit(1%0deg.9).7etakpenyalapadakombuster 

ditetapkanberdasarkanpengalamandan

 pengujian,yaituditempatdimanacampuranbahanbakarBudara palingmudah terbakar 

tetapi juga dilindungi dari api yang panas. -al tersebut disebabkan karena

fungsipenyala adalah menyalakan campuranbahanbakarBudarasampai terjadi

 pembakaranyang tetapatau stabil, setelahitu tidak bekerjaatau dimatikan C% D:E.

#. TurbinAksial

agianturbinmerubahpanasdaripembakarandiruang bakarmenjadi

tenagaputarmekanis.!amasepertikompresor,bagianturbinjugaterdiridari

 beberapaderetsudu'suduyang berputardantidakberputar.!udu'suduyang

 berputartersebutdisebutrotorbladedansudu'suduyangtidakberputarpada

turbindisebutnozzle.=arena prosesalirangasdidalamturbinadalah ekspansi, sudu turbin

dapat dibuat dengan sudut belok lebih besar dari pada sudu kompresor.

-altersebutmemungkinkankonersienergipertingkatyang lebih besar pula.*aka

tidakmengherankanjika satutingkatturbindapatmenghasilkan

dayauntukmenggerakkan1%atau lebihtingkatkompresor dengan effisiensiyang

cukuptinggi.Perlukiranyadisebutkandisinibahwa padaunitdayatinggi,turbin dibuat

dengan beberapa tingkat karena keterbatasan kemampuan satu tingkat

turbinuntukmenyerap semuaenergigasyang tersediaitusekaligussecaraefisien C% D:E.

$. KomponenPendukungTurbingas

Iariable&nlet GuideIane (I&GI)

Terletak pada 1atau %tingkatsudustator pertama kompresor.erfungsi mengatur 

aliranmassaudarasupayabisamenyesuaikandengankeadaanpada saat start, akselerasi ,

Page 9: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 9/31

dandeselerasi kompresorC6 D8E.

Gambar%P$t$ngangambar*IG*4" 

leed Iale

Terletakdikompresordansebelumdiatasrumahruang pembakardan

mempunyaisaluranuntukmembuang aliran udarakompresor dengantidak 

melewatiruangbakar dan bagian turbin.erfungsiuntukmengurangitekananbalik atau

 backpressure pada kompresordanjugamengurangibebanyangditerimaturbin.!ekitar15'

18;dari jumlah aliran udarapadasaat itu dibuang C6 D8E.

Gambar%!.P$t$ngangambar+leed,al,e4" 

Padasaatpembakaran,temperaturdalamruang bakarakan meningkat

dengancepat.=enaikantemperaturinimenyebabkanolume dankecepatanaliran tersebut

 bertambahbesar.tapi tekanannyatetap.

$ariprosespembakaran,gasmengalamiprosesekspansiyang kemudian

diarahkanolehno44leuntukmendorong sudu'sudurotorturbinsehinggaturbin akan

Page 10: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 10/31

 berputar.

Turbinpada#IAadalahkombinasidari caraimpulsdanreaksi.

Pergerakanpertamadarirotoradalahdengancaraimpuls,yaitugasmembentur 

danmendorongsudurotoruntukmulaiberputar,tetapigas yangberekspansi setelah

melewati sudu akan bertambah kecepatannya sehingga menghasilkan proses

reactionyangmenyebabkanperputaran secaraterus menerus.

Gasyang berekspansitersebutkemudianmemutarrotorturbin,sehingga

energinyaberkurang menyebabkanturunnyatekanandan temperaturgas tersebut.setelah

 berekspansi.

Pada #IA,terdapat:tingkat(stage) sudupada turbin,dimana

terpasangdalam%bagianshaftyang berbedapada#IA%stage GGdan1

stagepowerturbinterhubung secarasplitshaft.$uatingkatsudupertamauntuk 

 gasproducergenerator dansatutingkatterakhiruntuk  powerturbin. !ekitar %J:

darijumlahtenaga dihasilkanoleh gasproducerrotor .Gasproducer generator adalah stage

 pada turbin yang tenaganya digunakan untuk memutar engine kompresor dan

 perlengkapannya. *isalnya compressor package, generator, pompadanlain'

lain.$an1J:jumlahtenagasisanya pada turbindihasilkanoleh  power turbin rotor yang

terletak pada turbin tingkat : digunakan untuk menggerakkanperalatan

yangdiinginkansepertigaskompresor,dll. Gassisa ekspansi tersebut dikeluarkan

melaluiehaust keatmosfirC6E.

$ifuser 

$ifuseradalahalatatausaluranyang berfungsimenaikantekananfluida

denganjalanmenurunkankecepatannya.#tau,difuseradalahalatyang mengubah

energikinetik menjadi tekanan. $ifusertidak menghasilkan ataumemerlukan

kerjamekanik.

Page 11: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 11/31

I?79&T@K $?)?#!&AG P?!!F?K &A9)?#!&AG T?*P?#TF?K

&A9)?#!&AG

Gambar%4.-kema aliran udara dari k$mpres$r ke ruang bakar" 

3ungsidiffuserdisiniadalahuntukmemperlambatkecepatan(elocity)

udara.sehinggaudarabercampur dengan bahan bakar dengan sempurna.

 Ao4el

 Ao4eladalahalatatau saluranyang berfungsi menaikankecepatanfluida denganjalan

menurunkan tekanannya. #tau, no4el adalah alat untuk mengekspansikanfluidasehinggakecepatannyabertambah

 besar.!epertidifuser,no4eltidakmenghasilkanataumemerlukankerjamekanikLmaka untuk 

no4el <K5C:, 6,D8E.

%ariabel-&ariabel Kinerja TurbinGas'() *)+,

Po " arometricPressure,yaitutekanan udaraluaratau tekanan atmosfer

diukursebelummasuk intake.

P1 " GG bellmouth pressure,yaitu tekanan udarapadabellmoutatau tekanan

udarayangdiukur padaintakekompresor.

MPi " Gas generator intakedepression,yaitu besarnyapenurunan

tekanan yang masuk gas generator (turbin stage 1 D%) atau penurunan tekanan setelah

keluar ruangbakar.

T1 "&ntaketemperature,yaitu temperatureudaramasuk kompresor.

T% " 9ompressor delierytemperatur,yaitu tempratureudarakeluar kompresor,

diukurpadakompresor stageke10.

T6 " ?haust gas temperature,yaitu temperature gasyangkeluardari gasgenerator

Page 12: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 12/31

(turbin stageke%) atau temperaturgas sebelum masuk power turbin.

T8 " ?haust conetemperature,yaitu temperaturegasyangkeluar dari power turbin

(turbin stageke:).

9$P " 9ompressor dischargepressure(P%),yaitu tekanan udarayang keluardari

kompresor atau tekanan udarasebelum masuk ruang bakar (kompresor stageke10).

P6 " ?haust gas generator pressure,yaitu tekanangasyangkeluar dari

gasgenerator(turbin stageke%)atau tekanan gas sebelummasuk power turbin.

P8 " ?haust conepressure,yaitu tekanangasyangkeluardari power turbin (turbin

stageke:).

 A1 " 9ompressor speed,yaitu besarnyaputaran kompresor.

I&GI " Iariable inletguide ane angle,yaitu besarnyasudut bukaan pada

kompresor stageke1,yangberfungsi untuk mengatur besarnya udarayangmasuk

kekompresor.

?ffisiensi kompresor,yaitu besar keefektifan energi padakompresor.

?ffisiensiThermal,yaitubesarnyakeefektifanenergipanaspadasuatu ruangbakar

turbingas.

Gambar%5.P$t$ngangambarr$t$rk$mpres$r4 5" 

Page 13: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 13/31

Gambar%6.P$t$ngan gambarr$t$rturbin4 5" 

Gambar%#.P$t$ngangambarbellm$ut/k$mpres$r4 5" 

. Prinsip Kerja S!stem Turbin Gas

1. Prinsip =erja !istem Turbin Gas (Gas'Turbine ?ngine)

Fdara masuk kedalam kompresor melalui saluran masuk udara (inlet). =ompresor 

 berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut, sehingga temperatur 

udara juga meningkat. =emudian udara bertekanan ini masuk kedalam ruang bakar. $i

dalam ruang bakar dilakukan proses pembakaran dengan cara mencampurkan udara

 bertekanan dan bahan bakar. Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan

tekanan konstan sehingga dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan

temperatur. Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan ke turbin gas melalui suatu no4el

Page 14: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 14/31

yang berfungsi untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu'sudu turbin. $aya yang

dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan

memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. !etelah melewati turbin ini gas

tersebut akan dibuang keluar melalui saluran buang (ehaust).

Gambar turbin gas pesawat terbang

Turbingas yangdipakaiindustridapatdilihatpadagambar1, carakerjanyasama

denganturbingas pesawatterbang.*otorstarterdinyalakanuntukmemutar kompresor,

udara segar terhisap masuk dan dimampatkan. =emudian, udara mampat dengan

temperaturdantekananyangcukuptinggi( %5559,Nbar)mengalirmasukruang bakar,

 bercampurdenganbahanbakar.9ampuranudara mampatbahan'bakar kemudian

dinyalakandan terjadiprosespembakaran,temperaturgas pembakarannaik drastis.Gas

 pembakarandengantemperaturtinggi( Nbar,08559) berekspansipadaturbin,sehingga

terjadiperubahanenergi,dari energipanasmenjadienergiputaranporosturbin.Gas

 pembakaran setelahberekspansi diturbin,lalukeluarsebagaigasbekas.!elanjutnya,

turbingas bekerjadenganputaranporosturbin,yaitusebagaisumbertenaga penggerak 

kompresordangenerator listrik.

Page 15: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 15/31

Gambar %'. Turbingasuntukindustri (pembangkit listrik)

Persamaan turbin gasdengan motor bakar adalah pada proses  pembakarannya

yangterjadidi dalammesinitusendiri,disampingituproseskerjanyaadalahsamayaitu

hisap,kompresi,pembakaran, ekspansidanbuang.Perbedaannya adalahterlatak  pada

kontruksinya, motor bakar kebanyakan bekerja gerak bolak balik (reciprocating )

sedangkan turbin gas adalah mesin rotasi, proses kerja motor bakar  bertahap

(intermiten), untuk turbin gasadalah kontinyu dan gasbuang pada motor bakar tidak 

 pernahdipakaiuntukgayadorong.

Page 16: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 16/31

Gambar.0esinpembakarandalam(turbingasdanm$t$r bakar)

Turbin gas bekerja secara kontinyu tidak betahap, semua proses yaitu hisap kompresi,

 pembakaran dan buang adalah berlangsung bersamaan. Pada motor  bakar yang

 prosesnyabertahapyaituyang dinamakanlangkah,langkahhisap,kompresi,

 pembakaran,ekspansidan langkahbuang,antaralangkahsatudan lainnyasaling

 bergantungdan bekerjabergantian.Padaprosesekspansiturbingas,terjadi perubahan

energidarienergipanasmejadienergimekanik putaranporosturbin,sedangkan  pada

motorbakarpadalangkahekspansiterjadiperubahandari energipanasmenjadienergi

mekanikgerakbolak'baliktorak.$engankondisitersebut,turbingasbekerjalebihhalus

tidakbanyak getaran.

Page 17: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 17/31

Gambar %. Perbandinganturbingasdanmesindisel 

Turbin gasbanyak digunakan untuk mesin propulsi ataujetCgambar 1E,mesin

automoti,tenagapembangkitlistrikCgambar%5E,atau penggerak  peralatan'peralatan

industrisepertipenggerakkompresorataupompa.$ayayangdihasilkanturbingasmulai

dari%85555 -Puntuk pembangkit listrik sampai 8-Ppada turbocharger  pada mesin

motor.

=eunggulan dariturbin gasadalah mesinnya yangringan danukuran yang kecil

 bisamenghasilkandayayangbesar.!ebagaicontohpadagambar% 5 adalahturbingas

yangbiasadipakaiuntukpenggerakgeneratorlisitrikkeci.Generatorinibanyak dipakai

untuk mengantisipasibeban puncak jaringan, sehingga fungsinya bisa menggantikan

kalauterjadipemadaman listrik.Gedung gedung perkantoran, rumahsakit,uniersitas,

 perusahaan danlainnya, banyak yangmenggunakan generator jenisini.$ibandingkan

denganpenggunaangeneratorpenggerakdisel,denganpenggerakturbingas ukurannya

menjadilebihkecil,sehinggabisamenghemattempatdanmudahdipindahkan.

Pesawatterbangmemerlukanmesindenganpersyaratanyang spesifikyaitumesin

dengandayabesaruntukdayadorong,tetapiringanjugadari segi ukuranharuskecil.$enganalasantersebut,penggunaan turbingaspadapesawatterbang menjadi pilihan

yangtepat,dantidakbisadigantikanjenismesinlain.Padaindustridan pembangkitan

listrikturbingassangatmenguntungkan karenamesinmudahdiinstal,operasinya tidak 

ruwet,dantidakmemerlukanruanganyang besar 

ProsesPembakaran

Page 18: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 18/31

Padagambar%5, dapatdilihatdarikotruksikomponenruangbakar,apabila

digambarkanulangdenganprosespembakaranadalahsebagai berikut "

Gambar . 1uangbakardanpr$sespembakaranturbin gas

Prosespembakaran dariturbingasadalahmiripdenganpembakaran mesindisel,

yaituprosespembakarannya padatekanankonstan.Prosesnya adalahsebagai berikut,

udara mampat dari kompresor masuk ruang bakar, udara terbagi menjadi dua, yaitu

udaraprimeryangmasuksaluranprimer,beradasatu tempatdengannosel,dan udara

mampat sekunder yang lewat selubung luar ruang bakar. Fdara primer masuk ruang

 bakar melewati swirler, sehinggaalirannyaberputar.

ahanbakar    kemudian disemprotkandarinoselke

4onaprimer,setelahkeduanyabertemu,terjadi pencampuran.

#liranudaraprimeryangberputarakanmembantuprosespencampuran,hal ini

menyebabkancampuranlebihhomogen,pembakaranlebihsempurna.

Fdarasekunderyangmasukmelaluilubang'lubangpadaselubungluar ruang bakar 

akanmembantuprosespembakaranpada4ona sekunder.+adi,4onasekunder akan

menyempurnakanpembakarandari 4onaprimer.$isampinguntukmembantu proses

 pembakaran pada 4ona sekunder, udara sekunder jugamembantu pendinginan ruang

 bakar. uang bakar harus didinginkan, karena dari proses pembakaran dihasilkan

temperatur yang tinggi yang merusak material ruang bakar. *aka, dengan cara

 pendinginan udara sekunder,temperatur ruang bakar menjadi terkontrol dan tidak 

melebihidariyangdiijinkan.

Padagambar%%diatas,terlihat4onaterakhiradalah4onapencampuran (dillute

 zone),adalah4onapencampurangas pembakaranbertemperaturtinggidengansebagian

udarasekunder. 3ungsiudarapadasekunder pada4onaituadalahmendinginkan gas

 pembakaranyang bertemperaturtinggimenjaditemperaturyangamanapabilamengenai

sudu'sudu turbin ketika gas pembakaran berekspansi. $isamping itu, udara sekunder  jugaakanmenambahmassadari gas pembakaransebelummasukturbin,denganmassa

Page 19: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 19/31

yanglebihbesarenergipotensialgaspembakranjugabertambah.#pabilaW kinetik adalah

energikinetikgaspemabakaran dengankecepatan V ,massasebelum ditambah udara

sekunderadalahm1makaenergikinetiknyaadalahsebagai berikut"

W kinetik ,1K m1.IO

%

denganpenambahanmassadariudarasekunder m2,makaenergikinetik menjadi

W kinetik ,1K (m1Pm%).IO

%

 jadidapatdilihat W kinetik,2

(denganudarasekunder)lebihbesardariW kinetik,1(tanpaudara sekunder).

$ariuraiandiatas,terlihatprosespembakaran padaturbingasmemerlukan udara yang

 berlebih, biasanya sampai :5; dari kondisi normal untuk proses  pembakaran

denganjumlahbahanbakartertentu.=ondisiini akanberkebalikan,apabilaudara

 pembakaranterlaluberlimpah(lebih:5;),udarajustruakan mendinginkan proses

 pembakaran danmati, karena panas banyak terbuang keluar melalui gasbekas yang

 bercampur udaradinginsekunder. $enganpemikiranyangsama,apabilaudara jumlah

udarakurangdari normal,yaituterjadioverheating ,materialruangbakardansudu'sudu

turbinbekerjamelampauikekuatannyadanruangbakarbisapecah,haliniberartiturbin

gasberhentibekerjaatauprosespembakaranterhenti.

!ecara umum proses yang terjadi pada suatu sistem turbin gas adalah sebagai berikut"

Pemampatan (compression) udara di hisap dan dimampatkan

Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurkan ke dalam ruang bakar 

dengan udara kemudian di bakar.

Pemuaian (epansion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir ke luar 

melalui no4el (no44le).

Pembuangan gas (ehaust) gas hasil pembakaran dikeluarkan lewat saluran

 pembuangan.

Pada kenyataannya, tidak ada proses yang selalu ideal, tetap terjadi kerugiankerugian

yang dapat menyebabkan turunnya daya yang dihasilkan oleh turbin gas dan berakibat

 pada menurunnya performa turbin gas itu sendiri. =erugian'kerugian tersebut dapat

terjadi pada ketiga komponen sistem turbin gas. !ebab'sebab terjadinya kerugian antara

lain"

Page 20: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 20/31

#danya gesekan fluida yang menyebabkan terjadinya kerugian tekanan

(pressure losses) di ruang bakar.

#danya kerja yang berlebih waktu proses kompresi yang menyebabkan

terjadinya gesekan antara bantalan turbin dengan angin.

erubahnya nilai 9p dari fluida kerja akibat terjadinya perubahan temperatur 

dan perubahan komposisi kimia dari fluida kerja.

#danya mechanical loss, dsb.

%. =lasifikasi Turbin Gas

Turbin gas dapat dibedakan berdasarkan siklusnya, kontruksi poros dan lainnya.

*enurut siklusnya turbin gas terdiri dari"

Turbin gas siklus tertutup (9lose cycle)

Turbin gas siklus terbuka (pen cycle)

Perbedaan dari kedua tipe ini adalah berdasarkan siklus fluida kerja. Pada turbin gas

siklus terbuka, akhir ekspansi fluida kerjanya langsung dibuang ke udara atmosfir,

sedangkan untuk siklus tertutup akhir ekspansi fluida kerjanya didinginkan untuk 

kembali ke dalam proses awal.

$alam industri turbin gas umumnya diklasifikasikan dalam dua jenis yaitu "

Turbin Gas Poros Tunggal (!ingle !haft)

Turbin jenis ini digunakan untuk menggerakkan generator listrik yang menghasilkan

energi listrik untuk keperluan proses di industri.

Turbin Gas Poros Ganda ($ouble !haft)

Turbin jenis ini merupakan turbin gas yang terdiri dari turbin bertekanan tinggi dan

turbin bertekanan rendah, dimana turbin gas ini digunakan untuk menggerakkan beban

yang berubah seperti kompresor pada unit proses.

!iklus'!iklus Turbin Gas

:. Tiga siklus turbin gas yang dikenal secara umum yaitu"

Page 21: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 21/31

a. !iklus ?ricson

*erupakan siklus mesin kalor yang dapat balik (reersible) yang terdiri dari dua proses

isotermis dapat balik (reersible isotermic) dan dua proses isobarik dapat balik 

(reersible isobaric). Proses perpindahan panas pada proses isobarik berlangsung di

dalam komponen siklus internal (regenerator), dimana effisiensi termalnya adalah " hth

K 1 B T1JTh, dimana T1 K temperatur buang dan Th K temperatur panas.

 b. !iklus !tirling

*erupakan siklus mesin kalor dapat balik, yang terdiri dari dua proses isotermis dapat

 balik (isotermal reersible) dengan olume tetap (isokhorik). ?fisiensi termalnya sama

dengan efisiensi termal pada siklus ?ricson.

c. !iklus rayton

!iklus ini merupakan siklus daya termodinamika ideal untuk turbin gas, sehingga saat

ini siklus ini yang sangat populer digunakan oleh pembuat mesin turbine atau

manufacturer dalam analisa untuk performance upgrading. !iklus rayton ini terdiri

dari proses kompresi isentropik yang diakhiri dengan proses pelepasan panas pada

tekanan konstan. Pada siklus ryton tiap'tiap keadaan proses dapat dianalisa secara berikut

Proses 1 ke % (kompresi isentropik). =erja yang dibutuhkan oleh kompresor" <c K ma

(h% B h1). Proses % ke :, pemasukan bahan bakar pada tekanan konstan. +umlah kalor 

Page 22: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 22/31

yang dihasilkan" Qa K (ma mf) (h: B h%). Proses : ke 6, ekspansi isentropik didalam

turbin. $aya yang dibutuhkan turbin" <T K (ma mf) (h: B h6). Proses 6 ke 1,

 pembuangan panas pada tekanan konstan ke udara. +umlah kalor yang dilepas" Q K

(ma mf) (h6 B h1)

A. Siklus Termodinamika Turbin Gas

Turbingas merupakansuatumesinyangbekerjamengikutisiklustermodinamik 

rayton. #dapun siklus termodinamikanya pada diagram p-v dan t-s adalah sebagai

 berikutCgambar %6E"

Gambar4.2iagramp3,danT3s

FrutanproseskerjasistemturbingasCgambar%6Eadalah"

1-$ Proseskompresiadiabatisudarapadakompresor,tekananudaranaik 'A-

$-# Proses pembakaran campuran udara dan bahan'bakar pada tekanan konstan,

dihasilkanpanaspadaruangbakar 'B-

#-/ Prosesekspansiadiabatisgaspembakaranpadaturbindihasilkan

kerjaturbinberupaputaranporosdangayadorong,tekananturun'.-

/-1 Prosespembuangankalorpadatekanankonstan'D-

$ari diagramT-S dapatdilihatsetelahproseskompresipadakompresor temperatur 

naikyaituT 2 daritemperturatmosfer T 1 dantekanannaikdarip1 menjadip%,tempertur 

dantekananinidiperlukanuntukprosespembakaran.!etelahbahanbakar disemprotkan dan

 bercampur dengan udara mampat didalam ruang bakar dan dinyalakan, terjadi

 prosespembakaran, temperatur naiklagisampai T !Temperatur T  adalahtemperatur 

gaspembakaran yangakanmasukturbin,temperatur inidibatasiolehketahanmaterial

Page 23: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 23/31

turbin pada suhu tinggi. !etelah proses ekspansi pada turbin, temperatur gas sisa

menjaditurunsampaiT "dantemperaturgassisainimasihtinggidiatastemperatur T 1!

#dabanyaktipe turbingas,tetapidenganprinsipkerjayangsama,yaitumengikuti siklus

ryton. !iklus tersebut adalah siklus dasar yang menjadi patokan dalam

 perancanganturbingas. !ecarateoritiskelihatantidakadakesulitan,tetapi pada

kenyataannya,pembuatanturbingas menemuibanyakkesukaran,terutamayang

 berhubungan dengan efisiensi pemakaian bahan bakar dan ketersedian material yang

 bekerjapadatemperatur tinggi.$enganberbagaialasandantujuan,banyaktipeturbin

gasyangdikembangkan.#dapunbeberapaalasantersebutadalah

  1. Pemakaianbahanbakarharuslebihberariasitidakhanyauntukbahanbakar cair 

dangassajaatauuntukmencegah singgungan fluidakerjadenganlingkungan,

khususnyauntuk bahanbakarnuklir.Fntukkeperluantersebut,dibuatturbingas

terbukadantertutupatauturbingaslangsungdantidak langsung

  %. Pemakaianturbingasyangsemakinmeluas,disampingsebagaipembangkitdaya

dorong dan pembangkit listrik, turbin gas sekarang banyak digunakan untuk 

 pengerakmula,contohnyapenggerakpompadan kompresorpadaindustri'industri atau

 pusat pembangkit tenaga ( power plant ). Fntuk keperluan tersebu, dibuat

turbingasdenganmodelsatuporosdandua poros

#. Turbingassistemterbuka0langsungdantidak langsung1

Gambar5.+agankeraturbingassistemterbukalangsung 

Page 24: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 24/31

Pada sistem turbin gas terbuka langsung Cgambar %%E, fluida kerja akan keluar 

masuksistemyaituudaralingkunganmasukkompresordan gasbekaskeluarturbinke

lingkungan.uangbakarmenjadisatudengansistemturbingas danbahanbakar yang

digunakanterbatasyaituhanyabahanbakarcair dan gas.ahanbakartersebutsebelum

digunakansudahdimurnikan, sehinggatidakmengandungunsurunsuryangmerugikan.

Permasalahan turbingassistemterbukaterfokuspadaprosespendinginan ruang bakar dan

sudu'sudu turbin. $isamping itu, karena gas pembakaran langsung

 besinggungandenganmaterialturbin,permasalahankorosidan abarasipadasuduturbin,

menjadisangatpenting,jikahalini diabaikanakanberakibatfataldansangatmerugikan,

yaitusudu'sudu turbinbisabengkok ataupatah.=alauhaltersebutterjadi,dayaturbin

menurun,dansecarakeseluruahefisienkerjamenjadirendah.

Turbin gassistem terbuka banyak dipakai untuk mesin pesawat terbang, karena

 bentuknyalebihsimpel,ringandantidakbanyakmemakantempat,halini cocok dengan

 pesyaratanturbingasuntukpesawatterbang.

ahan bakar padat tidak disarankan untuk digunakan pada sistem turbin gas

terbukalangsung, karenahasilpembakaran banyakmengandung partikelyang bersifat

korositerhadapmaterialturbin,yangdapatmerusaksudu turbin.=endalatersebutdapat

diatasidenganmemisahkan ruangbakardengansaluranfluidakerja,dengankatalain,fluidakerjamasukturbindikondisikan tidakmengandung gashasilpembakaran. Fntuk 

keperluan tersebut, dibuat turbin gassistem terbuka taklangsung. $engan sistem ini,

 proses pembakaran berlangsung sendiri di dalam ruang bakar yang terpisah dengan

saluranfluidakerjayangakanmasukturbin.?nergipanasdari porsespembakaranakan

ditransferkefluidakerjasecaralangsungataumenggunakanalatpenukar kalor.

*odeltransferenergipanasdariruangbakarke fluidakerjasecaralansungadalah sebagai

 berikut. Pipa pipa yang berisi fluida kerja udara mampat dari kompresor 

dilewatkankeruangbakarataudapur.Panasdariprosespembakaran ditransfer secara

langsung ke fluida kerja didalam pipa pipa, temperatur fluida akan naik sampai nilai

tertentusebelummasuk turbin.

Fntukmodeltransferpanasdenganpenukarkalor, banyakdiaplikasikanpadaturbin

gasberbahan bakar nuklir. uang bakar berbahan bakar nuklir sering disebut dengan

reaktor.$idalamreaktornuklirterjadireaksifusiyangmenghasilkan panasyangtinggi,

 panasyangtinggitersebutditransferke fluidayangsekaligusberfungsisebagai pendingin

reaktor,fluida tersebutseringdiistilahkansebagaifluida primer.=emudian,fluida primer 

Page 25: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 25/31

 bersuhutinggidialirkankealatpenukarkalor.$idalamalatpenukarkalorterdapat pipa'  pipa

 berisi fluida kerja bersuhu rendah, untuk fluida ini sering disebut sebagai fluida

sekunder.$engankondisitersebut,terjaditranferpanasdarifluidaprimerbersuhutinggi

kefluidasekunderbersuhurendah.

Pada gambar %8,adalah contoh skema untuk turbin gassistem terbuka. $apat dilihat

fluida kerja yang dipakai adalah udara. Fdara masuk kompresor, dan keluar 

sebagaiudaramampatpadatitik%.Fdarabertekanantinggitersebutmasukruang bakar dan

menyerappanasdari prosespembakaran,lalukeluarruangbakardengantemperatur tinggi

 pada titik :. !elanjutnya, fluida kerja masuk turbin dan berekspansi untuk 

memberikanenerginyake sudu'suduturbin.Terjadiperubahanenergi,darienergi panas

fluidakerjamenjadiputaranporosturbin.!esudahberekspansi padaturbin,fluidakerja

lalukeluarturbindengantemperaturrelatifrendahkelingkungan.

Gambar6.+agankeraturbingassistemterbukatak langsung 

Padagambar %N.adalah contoh sistem turbingastaklangsung dengan  penukar 

kalor.$apatdilihat,fluidakerja (fluidasekunder)yang dipakaiadalahudara.Fdaramasuk 

kompresor dan keluar sebagai udara mampat pada titik %. Fdara bertekanan tinggi

tersebut,masukpenukarkalordan menyerappanasdari sumberpanas.!umber  panas

tersebut adalah fluida primer bertemperatur tinggi yang mengalir dari reaktor. 3luida

 primerini,sebagaipembawaenergipanasdariprosespembakaran bahanbakar nuklir, yang

 biasa digunakan adalah air atau gas helium. Proses selanjutnya adalah sama

Page 26: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 26/31

denganskemagambar %:.

Gambar#.+agankeraturbingassistemterbukatak langsung 

B.Turbingassistemtertutup0langsungdantidak langsung1

Gambar&.+agankeraturbingassistemtertutuplangsung 

!istem turbin gas tertutup langsung banyak digunakan untuk aplikasi tubin gas

denganbahanbakarnuklirCgambar%8E. 3luidakerja yangpalingcocokadalahhelium.

Proses kerja dari sistem tersebutadalah sebagai berikut. -elium tekanan tinggi dari

kompresor dimasukan reaktoruntukdipanasi dansekaligus untukpendinginan reaktor.

!etelahitu,heliumberekspansi diturbindenganmelepaskan sebagianbesar energinya.

?nergitersebutdiubahpadasudu'suduturbinmenjadiputaranporosturbindan langsung

menggerakankompresorataupunbebanlainnya.-eliumkeluarturbin,tekanannyasudahme

Page 27: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 27/31

nurun, tetapi masih bertemperatur tinggi. -elium bertemperatur tinggi harus

didinginkan sebelum masuk kompresor, untuk keperluan tersebut, dipasang  penukar 

kalor.!elanjutnya,heliumdinginmasukkompresorlagiuntukdikompresilagi.

Padagambar%Nadalahsistemturbingastertutuptaklangsung,sistemini adalah

sistemgabunganantarasistemtertutupdansistemtak langsung.3luidakerja primer 

menyerappanasdariruangbakarataureaktorkemudiandialirkanke penukar kalor,

kemudian diserap olehfluidasekunder.

B. 23isiensi Turbin Gas

Pemakaian turbin gas banyak menguntungkan sebagai pengganti sumber 

 penggerak lain,seperti yangsudah diuraikan diatas,yaituturbin gasbentuknya lebih

simpeldantidakbanyakmemakantempat.=alaudibandingkandenganturbinuap,turbin gaslebih mudah dioperasikan, mudah dikendalikan dan instalasinya lebih sederhana.

#kantetapi,secaraaktualefisiensiturbingas masihrendah.!udahbanyakmetodeyang

digunakanuntukmenaikanefisiensitersebut.

$arigambarN.1diagram p-vdant-s,dapatdilihatbahwaL

PemasukanpanasberlangsungpadatekanantetapL

#masuk Kmc p(T :RT %)

PengeluaranpanasjugapadatekanankonstanL

#keluar Kmc p(T 6RT 1)

!ehingga,kerjabergunadapatdirumuskansebagaiberikutL

W berguna$#masuk -#keluar !$mc p%T -T 2 &-mc p%T "-T 1 &

?fisiensi didefinisikan sebagai perbandingan kerja berguna dengan energi kalor 

yangmasuk,dirumuskansebagaiberikutL

 bisaditulisdalambentuk L

$imana 9p kapasitasjenispadatekanankonstan

Page 28: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 28/31

$apat dilivhat dariperumusan diatas, bahwa untuk menaikan efisiensi turbin gas,

kompresor yang di gunakan harus memiliki perbandingan tekanan yang tinggi,

sehinggapemakaianbahanbakarlebih sedikit.=enaikanperbandingantekantidak 

selamanya menaikan daya turbin, pada perbandingan tekanan tertentu, daya turbin

mencapaimaksimum,selanjutnyadayayangbergunaakankembaliturun.-al ini

dikarenakan, padaperbandingan tekanan yangtinggidiperlukan kerjakompresor yang

 besar, padahal kerja kompresor mengambil daridaya turbin. $engan alasan tersebut,

 bisa dipahami kenaikan perbandingan tekanan tidak selalu menguntungan pada nilai

tertentu.

agiandari kerjaturbinyangdigunakanuntukmenggerakankompresor dinamakan

backworkratioCgambar%E.Perbandingan dayapadaturbingasbiasanya:"%"1,:

untukdayaturbin,% untukkompresor,dan1 untukgeneratorlistrik.!ebagaicontohuntuk

menggerakangeneratorlistrik155k<,turbingasharusmempunyaidaya:55k<,karen harus

menggerarkan kompresor sebesar %55 k<.

Gambar '. +akw$rkturbin gas

$enganalasanitu, banyakfaktor yang harusdiperhatikan terutamauntuk

mengoptimalkankerja kompresor.!ebagai contoh,suhu masukkompresorT1tidak terlalu

tinggi,denganalasanpada suhu yang tinggi kerjakompresorbekerjalebih berat. $engankerja kompresor lebihberat,dayayangdiambil daridayaturbinlebihbanyak sehingga

mengurangi bagianyanglainnya.

D. Bahan Bakar) Pelumasan) Dan Pendinginan

1. ahan akar 

3uel !ystem. ahan bakar yang digunakan berasal dari fuel gas system dengan tekanansekitar 18 kgJcm%. 3uel gas yang digunakan sebagai bahan bakar harus bebas dari

Page 29: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 29/31

cairan kondensat dan partikel'partikel padat. Fntuk mendapatkan kondisi tersebut

diatas maka sistem ini dilengkapi dengan knock out drum yang berfungsi untuk 

memisahkan cairan'cairan yang masih terdapat pada fuel gas.

%. Pelumasan

7ube il !ystem. 7ube oil system berfungsi untuk melakukan pelumasan secara

kontinu pada setiap komponen sistem turbin gas. 7ube oil disirkulasikan pada bagian'

 bagian utama turbin gas dan trush bearing juga untuk accessory gear dan yang lainnya.

7ube oil system terdiri dari"

il Tank (7ube il eseroir)

il Quantity

Pompa

3ilter !ystem

Ialing !ystem

Piping !ystem

&nstrumen untuk oil

Pada turbin gas terdapat tiga buah pompa yang digunakan untuk mensuplai lube oil

guna keperluan lubrikasi, yaitu"

a. *ain 7ube il Pump, merupakan pompa utama yang digerakkan oleh -P shaft

 pada gear bo yang mengatur tekanan discharge lube oil.

 b. #uilary 7ube il Pump, merupakan pompa lube oil yang digerakkan oleh

tenaga listrik, beroperasi apabila tekanan dari main pump turun.

c. ?mergency 7ube il Pump, merupakan pompa yang beroperasi jika kedua

 pompa diatas tidak mampu menyediakan lube oil.

:. !ystem Pendingin

9ooling !ystem. !istem pendingin yang digunakan pada turbin gas adalah air dan

udara. Fdara dipakai untuk mendinginkan berbagai komponen pada section dan

 bearing. =omponen'komponen utama dari cooling system adalah"

ff base <ater 9ooling Fnit

7ube il 9ooler 

*ain 9ooling <ater Pump

Temperatur egulation Iale

#uilary <ater Pump

7ow 9ooling <ater Pressure !wich

Page 30: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 30/31

2. Pera4atan 5esin Turbin Gas

*aintenance adalah perawatan untuk mencegah hal'hal yang tidak diinginkan

seperti kerusakan terlalu cepat terhadap semua peralatan di pabrik, baik yang

sedang beroperasi maupun yang berfungsi sebagai suku cadang. =erusakan yang

timbul biasanya terjadi karena keausan dan ketuaan akibat pengoperasian yang

terus'menerus, dan juga akibat langkah pengoperasian yang salah.

*aintenance pada turbine gas selalu tergantung dari faktor'faktor operasional

dengan kondisi yang berbeda disetiap wilayah, karena operasional turbine gas

sangat tergantung dari kondisi daerah operasional. !emua pabrik pembuat turbin

gas telah menetapkan suatu ketetapan yang aman dalam pengoperasian sehingga

turbine selalu dalambatas kondisi aman dan tepat waktu untuk melakukan

maintenance.

!ecara umum maintenance dapat dibagi dalam beberapa bagian, diantaranya adalah"

1. Preentie *aintenance. !uatu kegiatan perawatan yang direncanakan baik itu

secara rutin maupun periodik, karena apabila perawatan dilakukan tepat pada

waktunya akan mengurangi down time dari peralatan.

Preentie maintenance dibagi menjadi"

a. unning *aintenance. !uatu kegiatan perawatan yang dilakukan hanya

 bertujuan untuk memperbaiki eSuipment yang rusak saja dalam satu unit. Fnit

 produksi tetap melakukan kegiatan.

 b. Turning #round *aintenance. Perawatan terhadap peralatan yang sengaja

dihentikan pengoperasiannya.

c. epair *aintenance. Perawatan yang dilakukan terhadap peralatan yang tidak 

kritis, atau disebut juga peralatan'peralatan yang tidak mengganggu jalannya

operasi.

d. Predictie *aintenance. =egiatan monitor, menguji, dan mengukur peralatan'

 peralatan yang beroperasi dengan menentukan perubahan yang terjadi pada

 bagian utama, apakah peralatan tersebut berjalan dengan normal atau tidak.

e. 9orrectie *aintenance. Perawatan yang dilakukan dengan memperbaiki

 perubahan kecil yang terjadi dalam disain, serta menambahkan komponen'

komponen yang sesuai dan juga menambahkan material'material yang cocok.

Page 31: Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

7/21/2019 Pengertian Dan Sejarah Turbin Gas

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-dan-sejarah-turbin-gas 31/31

f. reak $own *aintenance. =egiatan perawatan yang dilakukan setelah terjadi

kerusakan atau kelainan pada peralatan sehingga tidak dapat berfungsi seperti

 biasanya.

g. *odification *aintenance. Pekerjaan yang berhubungan dengan disain suatu

 peralatan atau unit. *odifikasi bertujuan menambah kehandalan peralatan atau

menambah tingkat produksi dan kualitas pekerjaan.

h. !hut $own *aintenance. =egiatan perawatan yang dilakukan terhadap

 peralatan yang sengaja dihentikan pengoperasiannya.