Tekanan· Uap Masuk Turbin PO·= 86 , TO =51 0 oc Tekanan Uap Keluar Turbin = Bar

SK RIPS I

0 LEH:

·MARUll iPARDOMUAN RAMBE

NO. Stb: 98'. :51·3. 0030

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan

Study .Pada Fakultas Teknik

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN MESIN

UNIVERSITAS MEDJ\N AR EA

M'EDA N

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Te.kanan Uap Masuk Turbin PO= 86, TO= 510. oc Tekanan Uap Keluar Turbin = Bar

.Pem��mbing I _.,_ � �

a f e h :

MARULI PARDOMUAN RAMBE - - -

NO. Stb : 98. 813. 0030

·MENYETUJUI

KOM·ISl PEMBIMBING·

J

u

( rr·. Tugiman , MT ) ( lr. Chairu din )

MENG·ETAHUf

- - - -

Tan·ggaf Lulus : 1 6 NOV 2002

UNIVERSITAS MEDAN AREA

UN IVERS IT AS l\1EDAN AREA FAKULTAS TEKNlK

JURUSAN lVlESIN

AGENDA No : 396/ FTJl\:! ITA /2002 Diterima Tgl : 8 Frebruari 2002 Paraf

TUGAS RANCANGAN I TUGAS AKHIR

NAMA

NoSTAMBUK

MATA KULIAH SPESlFIKASI

Diberikan Tanggal Diterima Tanggal

MARULI P. RAMBE 98 8.13 0030 TURBL�UAP Rancang Sebuah Turbin Uap yang Dipergunakan untuk Menggerakkan Genera\:or Listrik dengan Tekanan Masuk Turbin Po= 86 Bar, T0 = Sl0°C Tekanan Keluar Turbin P1 =31 Bar. Bahas :

Jenis Turbin

Daya dan Putaran

Ukuran-ukuran Utama Turbin Gam bar Penampang

Data-data lain Diambil dari Survey dan Literatur

Medari,

Dose{.�mbimbing ·!;

If!/ (lr. Tugiman, MT)

Koordinator Rencana Sarjana

(lr. Amirsyam Nst, MT)

UNIVERSITAS MEDAN AREA

KATA PENGANTAR

Pertama sekali penulis megucapkan Puji dan Syukur Kepada Tuhan Yang Maha

Esa, karena rahmat dan ridhoNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas Satjana ini

yang merupakan gelar Satjana Teknik Mesin di Fakultas Teknik Universitas Medan Area.

Adapun judul Tugas Sarjana ini adalah TURBIN UAP PENGGERAK

GENERA TOR. Dalam menyusun rancangan Turbin Uap ini penulis melakukan risct

l apangan sebagai bahan pembanding di PT. PLN Sektor Belawan di Pulo Sicanang, dan

juga diambi! dari perkuliahan Turbin Uap dan Study Literatur .

Sebagai ras� syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, tak lupa penulis dalam

kesempatan ini mcnyampaikan terimakasih kepada:

t. Bapak lr. Tugiman, MT, selakt1 pembimbing 1

2. Bapak Jr. Chairuddin, selaku pernbimhing ll

3. Bapak Ir. Amirsyam Nasution, MT. Ketua .lurusan Teknik Masin

4. Dosen -·· dosen Jurusan Tek.nik Mesin Universitas Medan Area.

5. Kepala PT. PLN Kitiur Sumbagut Sektor Belawan.

6. Bapak Abdul P-...ais Se!ak:u Kepala HAR - TURBIN UAP PT. PLN Sektor

Bela wan.

7. Yang teristimcvva kepada kedua Orang Tua Bapak A. Rambe dan Jbu T. br

Regar yang mana selama ini telah memberi dukungan moril dan material serta

doa restu dalam penulisan Skripsi ini.

8. Rekan - rekan Mahasiswa yang mana selama n11 telah membantu dalam

penulisan skripsi ini.

9. Abang dan -Kakak-Kakak yang telah memberi dororngan kepada saya selama

ini. Dan.

UNIVERSITAS MEDAN AREA

10. Tidak lupa saya ucapkan terimakasih kepada Ny. MT. Pakpahan, Br. Rambe

(Namboru) dan kakak Nurbetty Br. Pakpahan atas dorongannya selama ini.

Kepada semua tersebut diatas penulis hanya dapat mengucapk�n trimakasih yang

sebesar - besarnya dan mendoakan semoga Tuhan Yang Maha Esa memberi balasan

yang berlipat ganda sesuai amal baiknya.

Penulis juga menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Sarjana ini masih banyak

kekurangan-kekurangan, dimana semua itu disebabkan terbatasnya kemampuan dan

pengalaman penulis dalarn penulisan Skripsi ini.Oleh sebab itu penulis hanya bisa

mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun unutk menglengkapi atau

menyempurnakan tulisan ini.

Akh i rnya 'penulis mengucapkan trimakasih yang 5ebesar-besarnya semoga skripsi

ini dapat memberikan mamfaat dan nilai tambah bagi semua pembaca, khususnya bagi

diri penulis sendiri, semoga·Tuhan Yang Maha Esa memberi rahmat dan ridhonya kepada

kita semua.

II

Medan,

Penulis

MARULI P. RAMBE NIM 98.813.0030

UNIVERSITAS MEDAN AREA

DAFTAR lSI

KA.TA P.ENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

DAFTAH ISl . . . . . .... ... . . . .. . . . . . . . . . . ...... .. . ... _ _ .. . . .... . . . . . _ _ . .. . ... .... _ _ . . . . Ill

BABI

HABII

BABIII

I'ENDAHULlJAN ......... ......... ...... ............ ........ .

I. I La tar Belakang Masalah _ _ ...... . _ _ . ... _ _ . .. . .. . . . .... ... ..

1.2 Rumusan Masalah ... ... ... . .. ... ...... ......... ... ... ... . . . 2

1.3 Pembatasan Masalah ... ... ... .................. ... . : . .' .. .. 3

1.4 Mctodologi ............ ... ... ............ ... ...... ...... .. . .

1.5 Sistematika Penulisan ... . .... . ......... ... .... .......... . 5

TIN JAUAN KEPUSTAKAAN .. .... ..................... .. 6

2.1 Pengertian Turbin Uap... . . . . .. .. . .. . .. . . .. .. . .. . .. . . .. . .. 6

2.2 Sejarah Turbin Uap... . .. .. . .. . ... ... .. . . .. .. . . .. .. . ... ... 8

2.3 Sistem Turbin Uap... ... .. . ... . .. .. . .. . ... . .. ... .. . . .. . .. . 8

2.4 Proses Kerja Turbin Uap . . . ... ... .. . . . . . . . .. . . . . .. . _ _ . .... 14

2.5 Sirkulasi Suatu Instelasi Turbin Uap. _ _ . _ _ _ _ . . . . _ _ . .. . .. I 5

2.6 Klasifikasi Turbin Uap... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16

RANCANGAN SPESIFIKASI.. .. .... .. .. . ... _ _ . ..... ... .. . 21

3.1 DasarPemilihan Turbin Uap. . . ... ... ... ... ... ... ... ..... 21

3.2 Perhitungan Thennodinamika ... ... ... .. . .. . .. . ... ... . .. 2 3

3.3 Menentukan Kejatuhan Panas .. . . .. .. . . .. .. . .. . . . . . .. .. . 25

3.4 Kecepatan Uap Keluar Nozzle......... ...... ......... ... 27

3.5 Daya dan Putaran .. . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29

3.6 Jum!ah Pemakaian Uap Pada Trubin (G) .... . . ... . . . _ _ . 31

3.7 Mencari Parameter Uap Keluar Nozzle.... .. ...... .. ... 34

Ill UNIVERSITAS MEDAN AREA

(

Bf\BIV

BABY

BAB VI

BABVH

3.8 Menentukan Harga U/C1••• ••• .•• • • • .•. • • . • . . . . . • • • . • • ••. 35

3.9 Menghitung Keceptan Keliling (U)... ... . . . . .. . . . ... ... . 36

3.1 OKecepatan RelatifUap Masuk Moving Blade (W1) .. .

3.11Sudut Uap Masuk Mutlak Moving Blade (a) ........ .

PERHITUNGAN NOZZLE DAN BLADE ...... ...... .. .

37

38

46

4.1 Perencanaan Nozzle......... ... ...... ... ... ......... ... ... 46

4.2 Perhitungan sudu (Bl ade)... ... ...... ... ...... ... ... ... ... 52

4.3 Perhittmgan Kekuatan Movoing Blade... . .. .. . . .. .. . .. . 60

4.4 Menghitung Gaya-gaya Centrifugal... ...... ...... ... ... 64

J>ERHITUNGAN KOMPONEN ...... ............... ... . . .. 76

5.1 Disc (Roda Turbin)......... ...... ... ... ... ................ 76

5.2 Poros......... ... .. . ... ... .. . ... .. . ... .. . . .. . .. ... ... .. . ...... 80

5.3 Pasak... ...... ... ... ...... ...... ............ ... .. . . . . . . . . . . ... 88

5.4 Perhitungan Roda Gigi... . .. .. . ... ... . .. ... ... ... ... ... ... 91

5.5 Rumah Turbin (Casing)...... ... ...... ... ... ... ... ........ 100

OPERASI TURBIN ... ...... ... ...... ... . .. .. . ..... . ... . .. . .. . 110

6.1 Alat Bantu dan Alat Pengaman... . .. .. . . .. . .. .. . .. . .. .. . 110

6.2 Cara menjalankan Turbin... .. . .. . .. . . .. .. . .. . . .. . .. . .. .. . 111

6.3 Menghentikan Turbin... ...... .. . . .. .. . .. .. .. .. . .. .. . . . . . . 112

6.4 Perawatan dan Pemeliharaan Turbin... ......... ... ..... 112

KESIMPULAN ...... ... ...... ...... ......... : .. . . . . . . . . ... . . . . .

LITERATtJR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

114

1 16

LAMP IRAN

GAMBAR I'ENAMPANG TURBIN

IV

-�·

UNIVERSITAS MEDAN AREA

UNIVERSITAS MEDAN AREA FAKULTAS TEKNIK

.HJRUSAN MESIN ------------------------------

AGENDA No : 396/ FTJM ITA /2002 Diterima Tgl : 8 Frebruari 2002 Paraf

TUGASRANCANGAN/TUGASAKHIR

NAMA No STAMBUK MATA Kl/LIAH SPESIFIKASI

: MARULI P. RAMBE : 98 813 0030 : TURBIN UAP : Rancang Sebuah Turbin Uap yang Dipergunakan untuk

Menggerakkan Generator Listrik dengan Tekanan Masuk Turbin Po= 86 Bar, To= Sl0°C Tekanan Keluar Turbin P1 =31Bar. Bahas :

- Jenis Turbin

- Daya dan Putaran

- Ukuran-ukuran Utama Turbin

- Gam bar Penampang - Data-data lain Diambil dari Survey dan Literatur

Diberikan Tanggal ·: Diterima Tanggal

Medan,

Ketua Jurusan Mesin Do•t;:.bing (Ir. Amirsyam Nst, MT) (lr. Tugiman, MT)

Koordinator Rencana Sarjana

(lr. Amirsyam Nst, MT)

UNIVERSITAS MEDAN AREA

1.1 Latar Belakang Masalah

BABI

PENDAHULUAN

Indonesia sebagai suatu negara berkembang dimana saat ini sedang giat-giatnya

membangun dengan segala bidang yang berwawasan lingkungan hidup,yang bcrtujuan

untuk meningkatkan kemakmuran bagi seluruh rakyat sesuai dengan falsafah Pancasila.

Salah satu sektor pembangunan saat ini sedang digalakkan pemerintah adalh sektor �

pembangunan dan sektor industri. Perkembangan Teknologi dan Industri melibatkan pada

industri mesin dan listrik (penerangan). Menurut Mentri Pertambangan dsan Energi 80%

Penduduk Indonesia berada dipedesaan dan untuk saat ini baru 12,6 % yang menikmati

aliran listrik.

Usaha pengembangan bidang listrik (penerangan)ini terus digalak:kan, dalam hal ini

pemerintah mengambil langkah-langkah pembangunan antara lain :

Pcmbangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLT A)

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir(PLTN)

Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

on

Berdasarkan latar belakang masalah penulis tertarik untuk menulis salah satu

pembangkit listri tenaga uap didukung dengan melakukan survey -survey di lapangan. '

UNIVERSITAS MEDAN AREA

2

T

\

LITERATUR

1. Turbin Uap (steam turbine), Teori dan Rancangan, Penerbit Erlangga, 1990, by

P. Shylakin

2. Dasar Perencanaa dan Pemilihan Elemen Mesin, by : Sularso- Kiyokatsu Suga

3. Penggerak Mula Turbin, by : Wiranto Arismunandar.

4. Them1odinamika Teknik, Aplikasi dan Thermodinamika Statistik, Penerbit : PT .

Gramedia, Jakarta, I 987 by : DR. Ir. Djojoriharjo

5. Streght of Materials, Part Idan Il3rd Edition by : S. timoshenko

6. Konversi Energi Dasar I (Turbin Uap) by: Ir. Syamsir A. Muin

7. Contoh Perhitungan Turbin Uap, Penerbit Tarsito, Bandung 1985, by : Drs.

Daryanto

8. Bagian-bagian Mesin 3, Depertemen Pendidikan dan kebudayaan 1980, by : Ir.

Anwary, Drs. Mohd. Raffei.

9. piezel, Frizt, Turbine, Pumpen and Verdecher, Penerbit Erlangga Jakarta, 1988,

by : Darsosriyono.

10. Service Manual Steam Turbin, PT. PLN. Sektor Belawan.

116

- -- --- - - - ----

_______...

UNIVERSITAS MEDAN AREA

LAMP IRAN

TalJel J.(onversi Satuan

SA TU AN !'A NJA :\'C:

1 mil

I yard

I foot

1 inch

100ft/min

1 km

1 760 yards

5280 feel

1,609 km.

J feel 0.914mctc.·

12 inches JOS,4 mm

25,4 /llnl

0.508 rn/Jrt. I 000 IIIC/Cf

=0.621 mil 1 lllft(f

/ mikron

1 m/det.

S!1TUAN LUAS.·

I 111 i/. 2

1 A ere

I sq. ycrJ

1 sq. foot

I krn 1

1/rkrnr

l Ill

I 000 rn m. 1 ,094yard.

3,281 feet

39,37 inclrc.r

0.00/ rnm

0.000039 1nrlr

/96,9 ft/rnill.

640Acro 259 1/cktor

4840 sq. yorJs 0,4047 1/e.ktar

9 sq. feet

0,836 1112

144 sq. inshcs

0,09291111

100 1/cktar

0,3861 sq. mile

I 0.1100 "' 1

2.471 licrn

/. OOU. 000 1111111

1.19(, sq . . l'nlt!.< I 0, 7(, J!{. feel

'------ ----------·---- .

II SATUAN DERAT: US Long ton= :!240 /In

1 01 6 kg.

US Short ton

I [IOIII!d (I/;)

I OIIIICC (oz)

I �:rain

/ rnctrik ron

I kilo�:rom

/ kg/m

2000 lbs.

()07 kg.

16 o11nces

7000 �:rains

0,454 kg.

0,0625 [lOIInd

28,35gl. 61.8 m. gr. 0, 0023 01/flCC

1,488 kg/m

1000 kg

0. 984 long ron nus lbs.

/ Q(l(J �:rom 2. 205 pounds

1000 m. gr. 0,03527 ounce

15.43 groins

o. 6 72 lb.r/fr

.U 1'U!1 N 1'0 1. U/11 C

I Cll. yard

/ c11. foot

c11. i11clr

/111 I' f'nlln11

I US (:nl!on

2 7 cu. [