single casing

17
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 3 03 Single Casing Turbin dengan single casing umumnya diterapkan pada rancangan turbin-turbin lama dan kapasitas kecil. Meskipun demikian, turbin-turbin saat inipun masih ada yang menerapkan rancangan single casing terutama pada turbin-turbin untuk penggerak pompa air pengisi ketel (BFP). Bila rancangan ini diterapkan untuk turbin-turbin besar, maka casing turbin akan menjadi sangat tebal sehinggga memerlukan waktu yang lama dalam periode “warming” ketika start hingga mencapai posisi memuai penuh. Hal ini disebabkan karena dinding casing sangat tebal dan hanya dipanaskan oleh uap dari satu sisi yaitu sisi bagian dalam. Kondisi ini mengakibatkan terjadinya perbedaan temperatur yang cukup besar antara permukaan bagian dalam casing dengan permukaan bagian luar. Bagian dalam cenderung akan memuai sedang bagian luar relatif belum akan akan memuai. Bila perbedaan temperatur ini cukup besar, maka pada kondisi ekstrim dapat mengakibatkan keretakan pada casing yang cukup tebal. Double Casing

Upload: siswantobudi

Post on 10-Jul-2016

273 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

casing

TRANSCRIPT

Page 1: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 303

Single Casing

Turbin dengan single casing umumnya diterapkan pada rancangan turbin-turbin lama dan kapasitas kecil. Meskipun demikian, turbin-turbin saat inipun masih ada yang menerapkan rancangan single casing terutama pada turbin-turbin untuk penggerak pompa air pengisi ketel (BFP).

Bila rancangan ini diterapkan untuk turbin-turbin besar, maka casing turbin akan menjadi sangat tebal sehinggga memerlukan waktu yang lama dalam periode “warming” ketika start hingga mencapai posisi memuai penuh.

Hal ini disebabkan karena dinding casing sangat tebal dan hanya dipanaskan oleh uap dari satu sisi yaitu sisi bagian dalam. Kondisi ini mengakibatkan terjadinya perbedaan temperatur yang cukup besar antara permukaan bagian dalam casing dengan permukaan bagian luar.

Bagian dalam cenderung akan memuai sedang bagian luar relatif belum akan akan memuai. Bila perbedaan temperatur ini cukup besar, maka pada kondisi ekstrim dapat mengakibatkan keretakan pada casing yang cukup tebal.

Double Casing

Page 2: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 313

Dalam rancangan double casing, Turbin terdiri dari 2 casing utuk setiap selinder. Dengan demikian maka ketebalan masing-masing casing hanya setengah dari ketebalan single casing. Dengan demikian maka proses pemerataan panas dan ekspansi menjadi lebih cepat.

Disamping itu, karena setiap segmen casing menjadi lebih ringan, maka pemeliharaan menjadi lebih mudah dan lebih cepat. Ilustrasi untuk Turbin double casing dapat dilihat pada gambar1.24.

1.3.4. Pedestal dan Bantalan ( Bearing )

Pedestal berfungsi untuk menempatkan bantalan sebagai penyangga rotor juga dipasangkan pada casing. Umumnya salah satu pedestal diikat (anchored) mati kepondasi. Sedang yang lain ditempatkan diatas rel peluncur (Sliding feet) sehinggga casing dapat bergerak bebas akibat pengaruh pemuaian maupun penyusutan (contraction).

Biasanya pedestal yang diikat pada pondasi adalah pedestal sisi tekanan rendah atau sisi yang berdekatan dengan generator (generator end). Sedang sisi yang lain dibiarkan untuk dapat bergerak dengan bebas. Ketika temperatur casing dan rotor naik, maka seluruh konstruksi turbin akan memuai. Dengan penempatan salah satu pedestal diatas rel peluncur, maka seluruh bagian turbin dapat bergerak dengan bebas ketika memuai.

Page 3: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 323

Bantalan berfungsi sebagai penyangga rotor sehingga membuat rotor dapat stabil/lurus pada posisinya didalam casing dan rotor dapat berputar dengan aman dan bebas.

Adanya bantalan yang menyangga turbin selain bermanfaat untuk menjaga rotor turbin tetap pada posisinya juga menimbulkan kerugian mekanik karena gesekan.

Sebagai bagian yang berputar, rotor memiliki kecenderungan untuk bergerak baik dalam arah radial maupun dalam arah aksial.Karena itu rotor harus ditumpu secara baik agar tidak terjadi pergeseran radial maupun aksial yang berlebihan. Komponen yang dipakai untuk keperluan ini disebut bantalan (bearing).

Turbin uap umumnya dilengkapi oleh bantalan jurnal (journal bearing) dan bantalan aksial(Thrust bearing) untuk menyangga rotor maupun untuk membatasi pergeseran rotor.

Gambar 1.35, Pedestal dan Bearing

Bantalan Luncur ( Journal Bearing )

Page 4: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 333

Bantalan ini digunakan untuk menyangga poros turbin generator. Terdapat satu bantalan pada tiap sisi turbin. Semua bantalan ini dilapisi dengan babbit pada bagian dalamnya, dimana ini adalah material yang lebih lunak dibanding poros turbin. Hal ini untuk mencegah poros turbin aus akibat gesekan atau vibrasi tinggi. Selain itu babbit mempunyai kemampuan untuk

Page 5: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 343

menahan pelumasan pada metal sehingga membantu mencegah gesekan antara bantalan dan jurnal pada saat poros mulai berputar.Hampir semua pabrik turbin telah beralih ke bantalan tipe elip. Bantalan ini mempunyai celah (clearance) lebih horinsontal dari pada celah vertikal. Hal ini memberi keuntungan karena rugi dayanya rendah, kenaikan temperaturnya rendah dan sangat stabil. Kenaikan temperatur minyak biasanya dibatasi pada 50 F (10 C) pada setiap bantalan jurnal.

Gambar 1.36, Bantalan Luncur (Journal

Bearing) Bantalan aksial ( Thrust Bearing )Sehubungan dengan toleransi arah aksial rotor turbin sangat kecil, maka digunakan bantalan aksial untuk menyerap dan membatasi gerakan aksial poros turbin. Kebanyakan turbin menggunakan bantalan aksial kingsbury atau tapered land (bentuk meruncing).Bantalan aksial tapered land terdiri dari thrust rumer yang tak lain adalah dua collar kaku yang dipasang pada poros turbin dan ikut berputar. Diantara kedua collar ini dipasang thrust plate yang dilapis babbit dan di sangga oleh bantalan aksial itu sendiri. Dudukan bantalan didalam rumah penyangga dan dipasang pada penyangga turbin. Tapered land berhubungan dengan pad lapisan babbit yang akan menyerap gaya aksial. Pad (dudukan) ini berbentuk tapered dalam arah melingkar dan radial. Thrust wear (keausan )

Page 6: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 353

pada bantalan ini dibatasi oleh thrust wear detector.

Page 7: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 363

Gambar 1.37, Bantalan aksial (thrust bearing)\

\

Katup Uap Utama (Main Stop Valve=

MSV)

Page 8: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 373

Main Stop valve adalah katup penutup cepat yang berfungsi untuk memblokir aliran uap dari ketel ke Turbin. Katup ini dirancang hanya untuk menutup penuh atau membuka penuh. Pada sebagian turbin, Pembukaan katup ini juga dapat diatur (Throtling) selama periode start turbin untuk mengatur aliran uap hingga putaran turbin tertentu.

Fungsi pengaturan ini bagi katup penutup cepat merupakan fungsi tambahan. Fungsi utamanya adalah untuk memutus aliran uap secara cepat ketika dalam kondisi emergensi. Sesuai dengan fungsi utamanya, maka stop valve diharapkan menutup lebih cepat dibanding katup governor.

Karena stop valve memiliki fungsi utama dan fungsi tambahan, maka konstruksinya juga terdiri dari katup utama (main valve) dan katup bantu (pilot valve) seperti terlihat pada gambar 1.40.

Gambar 1.40, MSV dengan Pilot valve.

Page 9: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 383

Pilot valve berfungsi mengontrol aliran uap masuk turbin ketika turbin sedang start serta untuk mempernudah pembukaan Main Stop Valve akibat berkurangnya perbedaan tekanan uap ( P).

Page 10: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 393

Dalam keadaan tertutup atau pada posisi trip, kedua katup (pilot valve dan main valve) akan menutup rapat karena ditekan oleh pegas. Untuk membuka katup, diperlukan tekanan hidrolik yang akan menggerakkan aktuator hidrolik (servo motor) dan melawan tekanan dari pegas. Ketika gaya hidrolik sedikit lebih besar dari gaya pegas, maka batang katup akan mulai bergerak. Gerakan batang katup ini mula-mula akan membuka pilot valve sementara main valve masih dalam posisi menutup penuh akibat tekanan uap seperti terlihat pada gambar.

Pembukaan valve ini akan mengalirkan uap kedalam steam chest dan kemudian kedalam turbin untuk memutar rotor. Untuk menaikkan putaran, maka pembukaan pilot valve diperbesar. Bila tekanan hidrolik pada aktuator terus dinaikkan, maka pilot valve akan terus membuka sampai posisi maksimum. Ketika sudah berada pada posisi maksimum buka dan tekanan hidrolik terus diperbesar, maka batang katup dan pilot valve akan terus bergerak bersama main valve. Dengan demikian maka main valve akan mulai membuka sehingga uap akan mengalir kedalam steam chest melalui pilot valve dan main valve seperti yang terlihat pada gambar 1.41.

Gambar 1.41, Pembukaan Stop Valve

Bila tekanan hidrolik hilang, maka pegas akan menekan batang katup dan mendorong dengan cepat keposisi menutup. Dalam posisi menutup, Main valve ditahan oleh pilot valve dan

Page 11: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 404

pegas serta tekanan uap dari sisi luar katup.

Page 12: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 505

Katup uap utama dibuka oleh tekanan minyak hidrolik dan ditutup secara mekanik oleh tekanan pegas setelah tekanan minyak hydrolik habis terbuang ke drain. Kadangkala katup ini dilengkapi atau disebut dengan katup penutup darurat (Emergency Stop Valve = ESV)

1.3.6. Governor Valve (Control Valve)

Katup ini berfungsi untuk mengontrol laju aliran uap ke turbin untuk mengendalikan putaran. Katup ini berada didalam jalur aliran uap setelah katup uap utama dan steam chest. Governor valve bekerja (membuka) sesuai dengan permintaan (kebutuhan) untuk mempertahankan putaran turbin. Begitu ia bergerak, maka aliran uap ke turbin akan berubah dengan demikian juga mengendalikan putaran. Governor valve biasanya terdiri dari empat buah yang bekerjanya secara berurutan.

Gerakan katup-katup ini dilakukan oleh tekanan hidrolik yang dipasang pada aktuator saat urutan membuka. Gerakan penutupan dilakukan oleh tekanan pegas.

Gambar 2.39a dan 2.39b memperlihatkan governor yang digerakkan dengan bar lift rod dengan jumlah valve nya 4 buah.

Page 13: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 515

Gambar 1.42a, Katup Governor dengan bar lift rod

Page 14: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 525

Gambar 1.42b, Katup Governor

Katup-katup governor umumnya juga ditempatkan pada steam chest. Jumlah katup governor bervariasi sesuai dengan faktor-faktor desain turbin yang meliputi kapasitas turbin, kebutuhan aliran uap dan tekanan kerja uap.

Pada prinsipnya katup governor dibuka oleh minyak hidrolik dengan perantaraan aktuator hidrolik (servo motor). Sedangkan untuk menutup katup governor digunakan pegas penekan (return spring). Untuk memenuhi karakteristik katup governor sebagai pengatur aliran uap, maka presentase pembukaan katup dapat diatur sesuai kebutuhan (positioned). Sistem kontrol governor dapat berupa mekanik, hidrolik maupun elektrik-hidrolik.

Page 15: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 535

IMPULSE TURBINE BLADE

REACTION TURBINE BLADE

Berdasarkan Jumlah Tingkat

a) Turbin uap dengan satu tingkat tekanan (single stage) dengan satu atau

beberapa tingkat kecepatan,biasanya menghasilkan tenaga kecil. Banyak

digunakan pada kompresor sentrifugal, blower dan lain-lain.

Page 16: Single Casing

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan 545

Gambar 1. Turbin Uap Single Stage

b) Turbin uap dengan beberapa tingkat tekanan (multi stages), turbin ini dibuat dengan beberapa macam variasi dari kapasitas besar sampai kapasitas kecil