Job 1 Turbin Francis

Praktikum Mesin Konversi Energi 1

PERCOBAAN 3 TURBIN FRANCIS3.1. TUJUAN PERCOBAAN Setelah mempelajari dan melakukan percobaan,mahasiswa diharapkan dapat : 1. Menjelaskan fungsi turbin francis 2. Menjelaskan cara kerja turbin francis 3. Menjelaskan karakteristik turbin yang diuji yaitu meliputi : a. b. c. d. e. f. Karakteristik tinggi tekanan dan kapasitas aliran. Karakteristik efesiensi yang sama pada kecepatan yang bervariasi. Menyelidiki kavitasi. Menghitung unit kecepatan, kapasitas,torsi dan daya (analisa dimensional) Menganalisa hasil percobaan. Mengukur kerugian mekanis turbin (bantalan dan air gap). 3.2. TEORI DASAR Turbin yang akan digunakan adalah turbin Francis. Turbin ini merupakan turbin reaksi. Untuk itu tekanan setelah turbin harus dicek terus-menerus karena tekanan yang terlalu rendah dapat menyebabkan timbulnyagravitasi.

Turbin Francis 09 051

342


Gambar 3.1Irisan perspektif suatu turbin Francis Keterangan gambar : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Roda jalan Cincin Libirin Cincin labirin kontra Cincin jat arang Pipa kuras Pengumpul minyak yang berputar Blok bantalan roda bantalan roda pengarah Saluran aliran kompressor 25. Daun susu 26. tutup turbin bawah 27. Saluran udara pipa isap 28. Pipa isap 29. Rumah keong 30. Sudu pengarah pengarah 10. Bordes pelayanan atau cicin roda pengarah 11. Poros turbin 12. Kopling 13. Poros hantar 14. Tabung penutup poros tengah 24. Cincin penutup bantalan penghantar 17. Tuas 18. Batang penggerak 19. Cincin hantaran 20. Roda penghantar 21. Tutup turbin 22. Tabung blok 23. Cincin penutup

bantalan atas


342


15. Titik tangkap servomotor penyangga 16. Cincin pengatur

31. Cincin sudu

3.2.1.

Parameter Penting Yang Perlu Diamati Dan

Diukur 1. Kapasitas laju aliran, Q (m3/s) Ini merupakan laju aliran atau debit yang dihasilkan pompa aksial. 2. Tinggi tekanan,H (m) Selisi netto tinggi tekanan air masuk dan keluar turbin. Ps Cs 2 Pd Cd 2 + Zd H = + Zs + 2g g 2g g Dengan : P = tekanan statis (N/m) Z = perbedaan beda meter tekanan dari garis datum (m) C = kecepatan air (m/s) Tanda s (suction) dan d ( dischange) menunjukkan masukan dan keluaran rumah-rumah turbin. 3. Daya hidrolik, PH(W) Daya hidrolik ke turbin dapat di hiutng dari : Ph = .g Q.H (W) Dengan : = kecepatan aliran pada temperatur tersebut (kg/m3) g = percepatan grafitasi tempat percobaan (m/s2) Q = laju aliran air (M3/s) H = tinggi tekanan (m).Turbin Francis 09 051 342


4.

Daya poros turbin, PT(W) NT = T. (W) = 2 .n (rad/s) 60

Ini merupakan keluaran daya mekanis turbin.

dengan : T = torsi (Nm) n = putaran (rpm) 5. Efesiensi turbin Np T x100% = X 100 % NH .qgH

Efesiensi turbin: T =

Untuk berbagai kondisi kerja mesin,harga parameter tersebut akan berfariasi dan menunjukkan kemampuan kerja mesin untuk daerah kerja tertentu. 6. Daya Listrik Pl = 3 V .I cos (Watt)

V = tegangan listrik (Volt) I = Arus (A) 7. Efisiensi Generator G (%)

G =

Pl x 100 % PT

8. Effisiensi system s (%)

G =

Pl x 100 % PH

9. Satuan kecepatanTurbin Francis 09 051 342


(NH)=

nD H

Dengan: n = Kecepatan putaran (rpm) gunakan pada D = 0,236(m). H = tinggi tegangan (mH2O) 10. Unit kapasitas air, QH QH = Q D2 H 3 pengujian ini : D = diameter luas turbin (M)untuk turbin Francis yang di

Dengan Q = laju aliran air (m3/s)

11. Satuan Torsi, TH = T D3

H

Dengan T = torsi (Nm) D = diameter roda turbin 12. Satuan daya, PH = Ps D2 H 3

Dengan Ps = Daya poros ( watt) .


342


3.3.

GAMBAR PERCOBAAN


342


1). Sudu runner 2). 3). 4). 5). 6). 7 / 8). 9). 10). 11). 12). Pita krown Poros Pipa spiral Ring Sudu

pengarah Pendukung Pipa keluaran Penutup Bantalan Ujung turbin.

Gambar 3.2 Rangkaian instalasi turbin Francis. Instalasi pengujian turbin Francis di tunjukkan seperti

gamnbar diatas, lengkap dengan spiral casing, draft tube, dan guide vane yang dapat di gerakkan. Katub kupu-kupu dengan diameter 400mm terpasang pada keluaran pompa untuk mengatur alitran pada sistem. Katup ini dioperasikan secara manual. Katup kupu-kupu lain dengan diameter 350 mm trpasang pada pipa sebelum pompa. Katup ini berfungsi mengendalikan tekanan isap dan di operasikan secara manual. Turbin di hubungkan dengan dinamometer (generator AC). 3.4. ALAT DAN BAHAN A. Peralatan umum Peralatan utama turbin Francis yaitu :Turbin Francis 09 051 342


1. Turbin Francis dengan pompa aksial. 2. Orifice 3. Manometer ( meter tekanan ) 4. Meter torsi 5. Meter kecepatan B. Persiapan percobaan 1. Memeriksa kedudukan alat ukur tepat pada posisinya 2. Mengecek angka nol pada setiap meter. 3. Mengkalibrasi matar torsi 4. Memeriksa 5. rangkaian listrik sudah selesai dengan gambar rangkaian pengujian atau belum Membuat tabel pengujian. 3.5. PROSEDUR PENGUJIAN 1. 2. 3. Mengkalibrasi torsi meter. Semua saklar pemasok sumber dalam posisi ON Pemasok daya utama ke panel ON Kunci saklar pemasok daya masukan ON Saklar isolator ON Memeriksa semua hubungan rangkaian listrik apakah sudah tepat. Membuka lebar-lebar katup masukan pompa. 4. Menutup rapat-rapat katup keluaran pompa. 5. Menjalankan pompa dengan kecepatan rendah,setelah beberapa detik kemudian memutuskan hubungan dan kemudian menekan saklar kecepatan tinggi. 6. Mengatur kehendaki. sudu pompa pada posisi sesuai yang di


342


7. Mengatur sudu pengarah (guide vane) turbin Francis pada posisi yang di kehendaki. 8. Membuka katup keluaran pompa dengan pelan sampai katup mulai berputar dan katup terus kecepatan 900 rpm. 9. Menghubungkan saklar pemasok eksitasi dan saklar beban. 10. Memberikan pembebanan yang kecil ke generator. 11. Mengatur potensiometer eksitasi sehingga tegangan keluaran turbin di dapat 300V. Pembacaan ini akan tertulis pada keluaran generator ( 0 500 V). Sementara tegangan di naikkan sampai 380V kecepatan turbin akan turun, maka dari itu perlu mengatur katup keluaran. 12. Mengatur katup keluaran pompa sampai terbuka penuh. Pada saat bersamaan i generatordibeban sampai maksimum ( sesuai dengan plat nama generator ). Dengan pembebanan maksimum putaran turbin akan menurun. 13. Mencatat data yang di perlukan seperti yang di tunjukkan pada lembar pengujian. 14. 15. Menaikkan generator. Mengulangi langkah 14 sampai putaran turbin maksimum. kecepatan turbin dengan menurunkan beban di buka sampai


342


1.7. HASIL PERCOBAAN. Tabel 1.1. Q No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ( ltr/dt k) Hs ( mH2 O) Hasil percobaan turbin Francis dengan kondisi Hd ) T ) N ( rp m) Vg1 (V ) Vg2 (V ) Ig1 (A ) Ig2 (A ) Ig3 (A ) putaran bervariasi tanp beban ( mH2O ( Nm Vg3 (V)


342


Tabel 1.2. Q No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tabel 1.3. Q No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ( ltr/dt k) Hs ( ltr/dt k) Hs

Hasil percobaan turbin Francis dengan kondisi Hd ) T ) N ( rp m) Vg1 (V ) Vg2 (V ) Ig1 (A ) Ig2 (A ) Ig3 (A )

putaran bervariasi berbeban ( mH2 O) ( mH2O ( Nm Vg3 (V)

Hasil percobaan turbin Francis dengan kondisi Hd ) T ) N ( rp m) Vg1 (V ) Vg2 (V ) Ig1 (A ) Ig2 (A ) Ig3 (A )

putaran tetap berbeban ( mH2 O) ( mH2O ( Nm Vg3 (V)

1.8ANALISA DATA PERCOBAAN 1.8.1 Perhitungan data hasil percobaan putaran variabel tanpa beban. Untuk data no.


342



342


1.8.2

Perhitungan data hasil percobaan Turbin Francis

pada putaran variabel berbeban untuk data no.


342


1.8.3

Perhitungan data hasil percobaan Turbin Francis

pada putaran tetap berbeban untuk data no. .


342


1.9. TABEL HASIL ANALISA DATA 1.9.1 Tabel hasil analisa data percobaan Turbin Francis pada Variabel Putaran tanpa beban No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.9.1 Tabel hasil analisa data prcobaan Turbin Francis pada Variabel Putaran dengan beban No 1 2 3 4 5 6 7 8 9Turbin Francis 09 051 342

Q (m3/dt k)

T (Nm)

Ph (Watt)

Ps (Watt)

Pl (Watt)

T (%)

G (%)

s (%)

Q (m3/dt k)

T (Nm)

Ph (Watt)

Ps (Watt)

Pl (Watt)

T (%)

G (%)

s (%)


10

1.9.2 Tabel hasil analisa data prcobaan Turbin Francis pada Variabel Putaran dengan beban No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Q (m3/dt k) T (Nm) Ph (Watt) Ps (Watt) Pl (Watt) T (%) G (%) G (%)

2.9 GRAFIK Untuk Putaran Variabel tanpa beban


342


Gambar 2.1 Grafik hubungan antara Daya Hidrolik dengan Efisiensi Turbin pada putaran variabel tanpa beban. Untuk Putaran Variabel dengan beban

Gambar 2.2 Grafik hubungan antara Daya Hidrolik dengan Efisiensi Turbin pada putaran variabel dengan beban.

Untuk Putaran Variabel dengan beban


342


Gambar 2.3 Grafik hubungan antara Daya Poros dengan Efisiensi Overall pada putaran tetap dengan berbeban. 1.11 KESIMPULAN


342

Job 1 Turbin Francis

Documents

Transcript of Job 1 Turbin Francis