TURBIN UAPTURBIN UAP

Sejarah Turbin UapSejarah Turbin Uap

• Ide tentang turbin uap, sudah ada pada Ide tentang turbin uap, sudah ada pada tahun 1620 an. Turbin uap yang pertama tahun 1620 an. Turbin uap yang pertama dibuat oleh dibuat oleh Charles PersonsCharles Persons (inggris) pada (inggris) pada tahun 1884, dengan tahun 1884, dengan turbin reaksi aliran turbin reaksi aliran bertingkatbertingkat dan kemudian membuat dan kemudian membuat turbin uap radial aliran.turbin uap radial aliran. Kemudian Kemudian G. G. CurtisCurtis mengembangkan turbin implus, mengembangkan turbin implus, dengan dengan kecepatan bertingkatkecepatan bertingkat, , selanjutnya selanjutnya Carl Gustav Patrik DeLevalCarl Gustav Patrik DeLeval pada tahun 1897 pada tahun 1897

+++ Pengertian Turbin+++ Pengertian Turbin

• Turbin Uap Turbin Uap adalah suatu penggerak adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi mula yang mengubah energi potensial uap menjadi energi potensial uap menjadi energi kinetik dan energi kinetik ini kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi selanjutnya diubah menjadi mekanis dalam bentuk putaran mekanis dalam bentuk putaran poros turbin.poros turbin.

POTENSIAL UAP - E.KINETIK - MEKANIS DALAM BENTUK POTENSIAL UAP - E.KINETIK - MEKANIS DALAM BENTUK PUTARAN POROS TURBINPUTARAN POROS TURBIN

+++ Fungsi turbin Uap+++ Fungsi turbin Uap • Turbin uap superposisi atau lapisan atas Turbin uap superposisi atau lapisan atas

adalah turbin tegangan tinggi yang dipasang adalah turbin tegangan tinggi yang dipasang pada system uap tekanan rendah dan pada system uap tekanan rendah dan fungsinya untuk fungsinya untuk

mempertinggi efisiensi keseluruhan mempertinggi efisiensi keseluruhan pembangkit daya.pembangkit daya.

• Turbin penggerak mekanis berfungsi untuk Turbin penggerak mekanis berfungsi untuk memberi tenaga ke fan isap yan besar, pompa-memberi tenaga ke fan isap yan besar, pompa-pompa, kompresor dan lain-lain mesin rotari pompa, kompresor dan lain-lain mesin rotari yang besaryang besar

• Turbin uap kondensasi (digol. Menurut Turbin uap kondensasi (digol. Menurut tekanan) berfungsi untuk membuang uap ke tekanan) berfungsi untuk membuang uap ke kondensor yang mempunyai vakum yang kondensor yang mempunyai vakum yang sangat tinggisangat tinggi

• Turbin uap nonkondensasi (digol. Menurut Turbin uap nonkondensasi (digol. Menurut tekanan) berfungsi untuk tekanan gas bekas tekanan) berfungsi untuk tekanan gas bekas atau diatas tekanan atmosfir dan system bias atau diatas tekanan atmosfir dan system bias beroperasi dengan atau tanpa kondensor beroperasi dengan atau tanpa kondensor bekas.bekas.

• Turbin ekstrasi berfungsi untuk uap turbin Turbin ekstrasi berfungsi untuk uap turbin sebagian dikeluarkan di tengah jalan untuk sebagian dikeluarkan di tengah jalan untuk dipergunakan bagi proses lain atau untuk dipergunakan bagi proses lain atau untuk memanaskan air pengisiaan. dllmemanaskan air pengisiaan. dll

FUNGSI DARI BAGIAN FUNGSI DARI BAGIAN TURBIN UAP :TURBIN UAP :

a.a.TURBIN UAP DE LAVALTURBIN UAP DE LAVAL

b.b.TURBIN UAP CURTISTURBIN UAP CURTIS

Turbin Uap De LavalTurbin Uap De Laval

•

•

Turbin Uap Curtis

Fungsi dari bagian macam-Fungsi dari bagian macam-macam Turbin Uapmacam Turbin Uap

A.TURBIN DE LAVALA.TURBIN DE LAVAL• Pipa pancar yang berfungsi Pipa pancar yang berfungsi

untuk mengubah uap menjadi untuk mengubah uap menjadi energi kinetik (kecepatan).energi kinetik (kecepatan).

• Sudu jalan yang dipasang Sudu jalan yang dipasang pada sekeliling roda jalan pada sekeliling roda jalan berfungsi untuk mengubah berfungsi untuk mengubah energi kinetik dari uap energi kinetik dari uap menjadi energi mekenik gerak menjadi energi mekenik gerak putar pada poros roda jalan.putar pada poros roda jalan.

• Rumah turbin yang terdiri Rumah turbin yang terdiri atas: Ruang uap yang masuk atas: Ruang uap yang masuk yang didalamnya disediakan yang didalamnya disediakan dudukan untuk pipa pancar, dudukan untuk pipa pancar, keran pengatur uap dan keran pengatur uap dan manometer yang berfungsi manometer yang berfungsi untuk mengetahui tekanan untuk mengetahui tekanan didalam ruang uap masuk.didalam ruang uap masuk.

B.TURBIN CURTIS• Sudu jalan yang terpasang pada roda

jalan, dengan jumlah sudu dua atau lebih yang berfungsi untuk mengubah kecepatan uap (nergi kinetik dari uap) menjadi energi mekanik pada roda jalan.

• Sudu antar atau sudu tetap yang terpasang pad arumah turbin, yang ditempatkan pada posisidiantara sudu sudu jalan, fungsinya untuk memebelokkan arah kecepatan dengan tekanan dan kecepatan yang sama

• Roda jalan atau rotor yang dipasang pada poros turbin yang dilengkapi engan pasak,lubang pada roda jalan yang berfungsi untuk meratakan tekanan sehingga pada roda jalan tidak terjadi gaya kesamping

• Pipa pancar yang berfungsi untuk mengalirkan uap dengan sudut dan kecepatan tertentu

• Rumah turbin yang dilengkapi dengan dudukan poros dan tabung paking yang berfungsi untuk mencegah kebocoran uap.

SISTEM DAN KERJA SISTEM DAN KERJA TURBINTURBIN UAPUAP

1.1.Siklus RankineSiklus Rankine

2.2.Turbin Uap ImpulsTurbin Uap Impuls

3.3.Turbin Uap ReaksiTurbin Uap Reaksi

Prinsip aksi Turbin UapPrinsip aksi Turbin Uap

E.Mekanik

Prinsip Aksi Turbin UapPrinsip Aksi Turbin Uap

• Semburan uap, yang Semburan uap, yang keluar dari nosel atau satu keluar dari nosel atau satu group nosel diam akan group nosel diam akan memberikan gaya pada memberikan gaya pada sudu turbin yang besarnya sudu turbin yang besarnya PuPu (kg) dalam arah (kg) dalam arah putarannya. Gaya Pu yang putarannya. Gaya Pu yang dihasilkan oleh uap dihasilkan oleh uap sewaktu uap tsb didlam sewaktu uap tsb didlam aluannya melalui sudu aluannya melalui sudu turbin diubah menjadi turbin diubah menjadi kerja mekaniks pada kerja mekaniks pada pinggir sudu. Kerja yang pinggir sudu. Kerja yang dilakukan oleh 1kg uap dilakukan oleh 1kg uap sudu dalam satu detik:sudu dalam satu detik:

L =L = Pu Pu. U [kg.m/detik]. U [kg.m/detik]

• Gaya yang diberikan oleh Gaya yang diberikan oleh uap ke sudu-sudu dapat uap ke sudu-sudu dapat dicari sbb.dicari sbb.

Pu T=G/g (C1t-C2)Pu T=G/g (C1t-C2)G=jumlah uap yang mengalir G=jumlah uap yang mengalir

dari nosel untuk selang dari nosel untuk selang waktu yang sama, kg;waktu yang sama, kg;

g=9,81m/dtk percepatan g=9,81m/dtk percepatan gravitasigravitasi

C 1C 1tt=kec uap teoritis pd sisi =kec uap teoritis pd sisi luar nosel,m/dtkluar nosel,m/dtk

C 2=kec uap sesudah C 2=kec uap sesudah mengalami perubahan mengalami perubahan arah alirannya.arah alirannya.

T= periode gaya Pu bekerja T= periode gaya Pu bekerja pada sudupada sudu ,dtk ,dtk

P

u

P

u

P

u

P

u

P

u

P

u

Sistem Kerja Turbin Uap Sistem Kerja Turbin Uap Dalam Siklus RankineDalam Siklus Rankine

Diagram temperatur Entropi dari SiklusRankine

Diagram Entalpi dari SiklusRankine

2-3’ perjalanan uap konstan

Keterangan :Keterangan :

• Garis lengkung Garis lengkung k-K-k k-K-k pada diagram pada diagram T-sT-s dan dan h-s h-s daerah adalah campuran daerah adalah campuran fasa dan uapfasa dan uap

• k-K k-K adalah garis cair (jenuh)adalah garis cair (jenuh)

• K-k K-k adalahadalah garis uap jenuhgaris uap jenuh

• K K adalah titik kritisadalah titik kritis

Proses Siklus RankineProses Siklus Rankine

• 112 proses pemompaan Isentopi 2 proses pemompaan Isentopi didalam pompadidalam pompa

• 2 2 2 2 3 proses pemasukan kalor atau 3 proses pemasukan kalor atau pemanasan tekanan konstan didalam pemanasan tekanan konstan didalam ketelketel

• 3 3 4 proses ekspansi Isentropik 4 proses ekspansi Isentropik didalam turbin atau mesin uap lainnyadidalam turbin atau mesin uap lainnya

• 4 4 1 proses penguluaran kalor atau 1 proses penguluaran kalor atau pengembunan pada tekanan konstan pengembunan pada tekanan konstan (entropi konstan)(entropi konstan)

Turbin Uap ImpulsTurbin Uap Impuls

Penampang turbin ImpulsPenampang turbin Impuls

Turbin Uap ReaksiTurbin Uap Reaksi

Prinsip reaksi turbin UapPrinsip reaksi turbin Uap

• Bekerja dengan aliran aksial, Bekerja dengan aliran aksial, artinya uap masuk turbin artinya uap masuk turbin mendekati sejajar dengan poros mendekati sejajar dengan poros turbin, karena uap masuk turbin turbin, karena uap masuk turbin dalam arah radial, selebihnya dalam arah radial, selebihnya turbin bekerja dengan perinsip turbin bekerja dengan perinsip reaksireaksi

Gambar Sudu – Sudu Turbin Gambar Sudu – Sudu Turbin UapUap

a) Penampang sudu gerak dengan hidung yang bulat (tidak efisiensi)b) Penampang sudu gerak dengan hidung yang tajam (sangat efisiensi)

Gambar sudu gerak turbin reaksi