Turbin Uap dan Alat BantunyaDwi Nugroho

Prinsip Kerja Turbin uapTurbin uap berfungsi untuk merubah energi panas yang terkandung dalam uap menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran. Uap dengan tekanan dan temperatur tinggi mengalir melalui nosel sehingga kecepatannya naik dan mengarah dengan tepat untuk mendorong sudu-sudu turbin yang

tingkat

Jenis dan karakteristikJenis turbin menurut prinsip kerjanya terdiri dari : 1. Turbin Impuls (aksi) 2. Turbin reaksi 1. Turbin impuls atau turbin tekanan tetap, adalah turbin yang ekspansi uapnya hanya terjadi pada sudu-sudu tetap atau nosel. - Sudu-sudu tetap berfungsi sebagai nosel (saluran pancar) dan mengarahkan aliran uap ke sudu-sudu gerak.

2. Turbin reaksi, penurunan tekanan terjadi pada sudu tetap dan sudu gerak. Jenis turbin menurut banyaknya silinder : - Single cylinder - Multi cylinder

Konstruksi dan Bagian Utamaa. Casing - Casing adalah bagian yang diam merupakan rumah atau wadah dari rotor. Pada casing terdapat sudu-sudu diam yang dipa-sang melingkar dan berjajar terdiri dari be-berapa baris yang merupakan pasangan da-ri sudu gerak pada rotor. - Sudu diam berfungsi untuk mengarahkan aliran uap agar tepat dalam mendorong sudu gerak pada rotor.

Bagian utama turbin uap

b. Rotor - Rotor adalah bagian yang berutar terdiri da-ri poros dan sudu-sudu gerak yang terpa-sang mengelilingi rotor. - Jumlah baris sudu gerak pada rotor sama dengan jumlah baris sudu diam pada casing. Pasangan antara sudu diam dan sudu gerak disebut tingkat (stage). - Sudu gerak berfungsi untuk merubah energi kinetik uap menjadi energi mekanik.

c. Bantalan Fungsi bantalan adalah untuk menopang dan menjaga rotor turbin agar tetap pada posisi normalnya. Ada dua macam bantalan pada turbin, yaitu : - Bantalan journal yang berfungsi untuk menopang dan mencegah poros turbin dari pergeseran arah radial - Bantalan aksial (thrust beaqring) yang ber-fungsi untuk mencegah turbin bergeser kearah aksial.

Bantalan jurnal

Bantalan aksial

d. Katup utama - Katup utama turbin terdiri dari main stop val ve (MSV) dan governor valve (GV). - Pada turbin dengan kapasitas > 100 MW dilengkapi dengan katup uap reheat, yaitu re-heat stop valve (RSV) dan interceptor valve (ICV). Main Sop Valve (MSV) , berfungsi sebagai katup penutup cepat jika turbin trip atau katup pengisolasi turbin terhadap uap masuk . - MSV bekerja dalam dua posisi, yaitu menutup penuh atau membuka penuh.

Governor Valve - Turbin harus dapat beroperasi dengan putaran yang konstan pada beban yang berubah - ubah. - Untuk membuat agar putaran turbin selalu tetap digunakan governor valve yang bertugas mengatur aliran uap masuk turbin se-suai dengan bebannya. - Sistem governor valve yang digunakan umumnya adalah mechanic hydraulic (MH) atau electro hydraulic (EH).

Sistem jacking oilPada turbin kapasitas besar, berat rotor ju-ga besar sehingga dalam keadaan diam ro-tor tersebut akan menyingkirkan lapisan mi-nyak pelumas dari permukaan poros dan bantalan. Dalam keadaan seperti ini banta-lan atau poros akan rusak bila diputar. - Untuk menghindari kerusakan akibat tiada-nya pelumasan diantara poros dan bantalan, maka digunakan sistem jacking oil. - Jacking oil berfungsi untuk mengangkat poros dengan minyak tekanan tinggi.

Turning Gear

- Rotor turbin yang berat dan panjang

apabila dibiarkan dalam keadaan diam dalam waktu yang lama dapat melendut. - Pelendutan menjadi lebih nyata apabila dari kondisi operasi yang panas langsung berhenti. Untuk mencegah terjadinya pelendutan, maka rotor harus diputar perlahan secara kontinyu atau berkala.

- Turning gear digerakkan dengan motor listrik

melalui roda gigi dengan kece-patan putar antara 3 - 40 rpm. - Turning gear juga memberikan torsi pemutar awal turbin ketika turbin start. - Turning gear biasanya dipasang pada sisi turbin tekanan rendah atau diantara turbin dan generator.

Gambar Turning gear

Sistem Perapat poros

- Sistem perapat dilakukan dengan memasang labirin (sirip-sirip) pada casing maupun rotor secara berderet. Tetapi perapat yang hanya menggunakan labirin masih memungkinkan terjadinya kebocoran. Untuk itu pada labirin diberikan fluida uap sebagai media perapat (gland seal steam).

- Turbin dilengkapi dengan peralatan

proteksi (Turbin Protective Device) yang berfungsi untuk mengamankan turbin dari kemung-kinan terjadinya kerusakan fatal. - Peralatan proteksi turbin akan bekerja bila salah satu sirkit pengaman energize. - Kerja sistem proteksi turbin adalah menutup (trip) katup penutup cepat

Sistem proteksi akan men trip turbin bila salah satudari berikut ini terjadi :

Putaran lebih (overspeed)

Tekanan pelumas bantalan rendah

(low bearing oil press) Keausan bantalan aksial tinggi (hing thrust wear) Vakum kondensor rendah (low vacuum condenser) Tombol trip turbin ditekan (emergency PB)

Kondensor- Kondensor adalah peralatan untuk

merubah uap menjadi air - Posisi kondensor umumnya terletak dibawah turbin sehingga memudahkan aliran uap ke-luar turbin untuk masuk kondensor karena grafitasi. - Laju perpindahan panas tergantung pada a-liran air pendingin, kebersihan pipa-pipa dan perbedaan temperatur antara uap dan air pendingin.

Gambar Kondensor tipe permukaan

Irisan kondensor dilihat dari depan

Unit Pembuang Udara dan Gas- Peralatan penghisap udara/gas dari konden-

sor dapat menggunakan ejektor uap atau menggunakan pompa vakum (vacuum pump). - Pada kondisi turbin telah beroperasi main ejector tetap dioperasikan untuk membuang udara dan gas-gas yang tidak terkondensasi dari dalam kondensor. - Udara/gas dibuang ke atmosfir sedangkan uap untuk ejector dikondensasi didalam kondensor ejector.

Faktor yang mempengaruhi vakum (Kinerja Kondensor) -Proses perpindahan panas dari uap ke air pendingin didalam kondensor dipengaruhi oleh faktor-faktor, yaitu : a. Jumlah aliran air pendingin b. Kebersihan pipa-pipa kondensor dan tube plate c. Kerja unit pembuang udara/gas d. Kebocoran udara e. Suhu air pendingin

Sistem Air Pendingin Utama- Fungsi sistem air pendingin utama a-dalah

menyediakan pasokan air pen-dingin untuk mendinginkan uap di kondensor. - Sistem air pendingin utama selain mendinginkan kondensor juga digu-nakan untuk mendinginkan sistem pendingin bantu (auxiliary/close cooling water).

Gambar Sirkit sistem air pendingin

HEATER LOW PRESSURE HEATER HIGH PRESSURE HEATER

Fungsi heater adalah untuk memanaskan air sebelum masuk ke boiler dan untuk meningkatkan effisiensi

DEAERATOR Fungsi :

Untuk membuang gas/udara yang larut dalam air pengisi Deaerator modern terdiri dari 2 bagian, yaitu bagian de-aerating dan tangki penyimpanan besar

MATURNUWUN