12/19/2014

Mechanical Engineering

Bandar Lampung University

UNIVERSITAS

BANDAR

LAMPUNG

Evaluasi Prestasi Mesin Pada Turbin Uap Oleh Ir, Najamudin, MT

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung. 2

Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

Evaluasi Prestasi Mesin Pada Turbin Uap

(Steam Turbine)

Oleh : Ir. Najamudin, MT

Dosen Universitas Bandar Lampung

1. Pengertian Turbin Uap

Turbin uap adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial uap

menjadi energi kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi

energi mekanis dalam bentuk putaran poros turbin.

Suatu turbin uap mempunyai empat bagian utama, yaitu :

a) Stator

Stator merupakan bagian turbin uap yang tidak berputar, seperti rumah

turbin.

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung. 3

Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

b) Rotor

Rotor merupakan bagian turbin uap yang berputar, pada rotor diletakkan

sudu-sudu gerak turbin.

c) Sudu gerak

Sudu gerak merupakan tempat pengkonversian energi kinetik menjadi

energi mekanis.

d) Nosel

Nosel adalah suatu laluan yang luas penampangnya bervariasi yang

didalamnya energi potensial uap dikonversikan menjadi energi kinetik.

Nosel juga berfungsi sebagai pengarah aliran uap yang akan masuk kesudu

gerak, oleh sebab itu nosel disebut juga sudu pengarah.

Gambar 1 Bagian-bagian utama turbin uap

Gambar 2. Turbin Uap Penggerak generator

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung. 4

Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

Gambar 3. Turbin Uap dan generator

Gambar 4. Skematis Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung. 5

Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

2. Perhitungan Penurunan Panas (Heat Drop) didalam Turbin Uap

Gambar 5. Heat drop pada I- S diagram

Keterangan Gambar :

P1 = Tekanan uap masuk Turbin(ata)

P2 = Tekanan uap keluar Turbin(ata)

T1 = Tempratur uap masuk Turbin ( 0C)

I1 = Entalpi uap masuk Turbin (Kkal / kg)

I2t = Entalpi uap keluar Turbin teoritis (Kkal / kg)

I2 = Entalpi uap keluar Turbin actual (Kkal / kg)

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung. 6

Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

Dengan melihat ( I – S ) diagram ( diagram mollier ) dari hasil diatas didapat

harga- harga entalpi uap :

I1 = Entalpi uap masuk Turbin (Kkal / kg)

I2t = Entalpi uap keluar Turbin teoritis (Kkal / kg)

Heat drop adalah penurunan enthalpy uap atau pengurangan kandungan kalor uap

didalam turbin uap.

Dari diagram diatas didapatkan :

Penurunan panas (heat drop) teoritis pada turbin uap yaitu :

Ho = I1 – I2t (Kkal / kg)

Penurunan panas (heat drop) yang berguna pada turbin uap yaitu :

Hi = I1 – I2 (Kkal / kg)

Atau

Hi = oi .Ho

dimana : oi = Efisiensi Internal Turbin

Efisiensi Internal Turbin didapat dari :

oi = m

e

dimana : oi = Efisiensi Internal Turbin

e = Efisiensi Efektif Turbin

m = Efisiensi Mekanis Turbin

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung. 7

Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

3. Perhitungan Daya Turbin Uap

Daya dari sebuah turbin uap dapat ditentukan dengan persamaan berikut :

a) Daya Internal Turbin (Ni)

102

..427 HiGoNi ( kW )

Dimana :

Go = Laju aliran massa uap (Kg/det)

Hi = Penurunan panas (heat drop) yang berguna pada turbin uap (Kkal / kg)

b). Daya Efektif Turbin (Ne)

Daya efektif adalah daya yang dihasilkan turbin untuk menggerakkan poros.

Untuk mengukur daya efektif poros pada suatu mesin, sebelumnya kita ukur

dahulu putaran dan torsi yang dihasilkan motor bakar.

Untuk mengukur Momen Torsi digunakan Dinamometer

Untuk mengukur putaran digunakan Tako meter

Dari hasil pengukuran putaran dan torsi barulah daya efektif poros tersebut dapat

dihitung yaitu dengan rumus :

Daya efektif = Momen Torsi x Kecepatan sudut

Atau

Ne = T x

Dimana : Ne = Daya efektif (Ps)

T = Momen Torsi (Kg.m)

= Kecepatan sudut

= 2 n / 60

n = Putaran Poros ( rpm )

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung. 8

Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

4. Prestasi Mesin pada Turbin Uap :

Prestasi mesin pada turbin uap adalah ukuran berapa besar randemen atau efisiensi

yang dihasilkan turbin uap tersebut.

Hubungan Daya efektif dan Daya Indikator yang dihasilkan Turbin Uap :

a. Daya efektif = daya indikator – losses (kerugian mekanis)

b. Daya efektif = m daya indicator

Dimana :

m = efisiensi mekanis

Ne = m Ni

c. Randemen (Efisiensi Mekanis Turbin) :

m =

Dari perhitungan randemen inilah kita dapat menilai prestasi mesin pada turbin

uap yaitu :

a) Semakin tinggi randemen yang dihasilkan maka akan semakin besar

Prestasi mesin yang dihasilkan.

b) Semakin rendah randemen yang dihasilkan maka akan semakin rendah

Prestasi mesin yang dihasilkan.

Semoga tulisan ini dapat bermanfaat untuk kita semua dan dapat menambah

wawasan di bidang Mechanical Engineering

Thanks

Ir. Najamudin, MT