PENGERTIAN
TURBIN UAP
Turbin kukus (uap air) adalah suatu
penggerak mula yang mengubah energi potensial kukus menjadi energi kinetik ini
selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin.
Poros turbin langsung atau dengan bantuan roda gigi reduksi, dihubungkan dengan
mekanisme yang digerakkan. Tergantung pada jenis mekanisme yan digerakkan,
turbin kukus dapat dipergunakan pada berbagai bidang industri, untuk pembangkit
tenaga listrik, dan untuk transportasi.
Ide turbin kukus ini sudah lama.
Sudah umum diketahui bahwa kira-kira tahun 120 S.M. Hero Alexandera membuat
prototipe turbin yang pertama yang bekerja berdasarkan prinsip reaksi. Alat ini
yang menjelma menjadi instalasi tenaga kukus yang primitif
Turbin uap (kukus) secara umum
diklasifikasikan kedalam tiga jenis impuls, dan gabungan (impuls-reaksi), yang
tergantung pada cara perolehan perubahan energi potensial menjadi energi
kinetik semburan kukus.
- Komponen Turbin Uap
- Kompoen Lengkap Sistem Turbin Uap
- Ketel
- Kondensor
- pompa air ketel
- Turbin (komponen trubin akan dijelaskan dalam sub bab berikut)
- Komponen Utama Turbin
BAGIAN UTAMA
TURBIN
Bagian-bagian
turbin
Ø Cassing
Adalah
sebagai penutup (rumah) bagian-bagian utama turbin.
Ø Rotor
Adalah
bagian turbin yang berputar terdiri dari:
1. Poros
Berfungsi
sebagai komponen utama tempat dipasangnya cakram-cakram sepanjang sumbu.
2. Sudu turbin
atau deretan sudu
Berfungsi
sebagai alat yang menerima gaya dari energi kinetik uap melalui nosel.
3. Cakram
Berfungsi
sebagai tempat sudu-sudu dipasang secara radial pada poros.
Ø Nosel
Berfungsi
sebagai media ekspansi uap yang merubah energi potensial menjadi energi
kinetik.
Ø Bantalan
Merupakan
bagian yang berfungsi uuntuk menyokong kedua ujung poros dan banyak menerima
beban.
Ø Kopling
Berfungsi
sebagai penghubung antara mekanisme turbin uap dengan mekanisme yang
digerakkan.
- Asas Impuls dan Reaksi
Turbin adalah mesin rotari yang
bekerja karena terjadi perubahan energi kinetik uap menjadi putaran poros
turbin. Proses perubahan itu terjadi pada sudu-sudu turbin. Sebagai
perbandingan dengan mesin torak yang bekerja karena ekpansi energi panas
gas atau uap di dalam silinder yang mendorong torak untuk bergerak
bolak-balik. Pada dasarnya, prinsip kerja mesin torak dengan turbin uap adalah
sama. Fluida gas dengan energi potensial yang besar berekspansi sehingga
mempunyai energi kinetik tinggi yang akan medorong torak atau sudu,
karena dorongan atau tumbukan tersebut, torak atau sudu kemudian
bergerak. Proses tumbukan inilah yang dinamakan dengan Impuls.
Azas impuls dapat dijelaskan dengan
metode sebagai berikut. Pada gambar 3. A adalah sebuah pelat yang ditumbuk
dengan fluida gas berkecepatan Vs, dan laju massa m, karena pelat itu
beroda sehingga bergerak dengan kecepatan Vb. Dari dua model di atas, dapat
dilihat bahwa model sudu mempunyai daya yang lebih besar pada kecepatan
dan laju massa fluida gas yang sama.
Maka dengan alasan tersebut, bentuk
sudu dianggap yang paling efisien untuk diterapkan pada turbin uap atau
jenis turbin lainnya seperi turbin gas dan air. Penerapan model sudu
tersebut di atas pada turbin uap, penataannya kurang lebih seperti pada
gambar 4, yaitu menata sudu sudut tersebut sebaris mengelilingi roda jalan
atau poros turbin uap, sehingga terjadi keseimbangan gaya.
Perbedaan turbin
impuls dan reaksi dari segi aliran
Model turbin impuls dalam sejarahnya
sudah pernah dibuat oleh Branca (Gambar 5). Prinsip kerjanya adalah dengan
menyemburkan uap berkecapatan tinggi melalui nosel ke sudu-sudu impuls
pada roda jalan. Akibat adanya tumbukan antara semburan gas dengan
sudu-sudu jalan turbin impuls, poros turbin menjadi berputar.
Berbeda dengan azas impuls, azas
reaksi untuk sebagaian orang lebih sulit dipahami. Untuk menggambarkan
azas reaksi bekerja pada gambar adalah model jet uap dari Newton.
Gambar 6. Mesin uap Newton gaya aksi
reaksi
Semburan uap dari tabung mempunyai
energi kinetik yang besar sehingga sepeda akan bergerak ke kiri. Dari hal
tersebut dapat dipahami bahwa mesin tersebut bekerja dengan azas reaksi,
yaitu semburan uap melakukan aksi sehingga timbul reaksi pada sepeda untuk
begerak melawan aksi.
.
Ø Klasifikasi
Turbin Uap
Turbin uap (kukus) dapat
ddiklasifikasikan ke dalam kategori yang berbeda yang tergantung pada
kontruksinya, proses penurunan kalor, kondisi-kondisi awal dan akhir kukus dan
pemakaiannya di bidang industi sebagai berikut :
Ø Menurut
jumlah tingkat tekanan :
- Turbin satu tingkat dengan satu atau lebih tingkat kecepatan yang biasaya berkapasitas kecil, turbin ini kebanyakan dipakai untuk menggerakkan kompresor sentrifugal dan mesin-mesin lain yang serupa;
- Turbin impuls dan reaksi nekatingkat ; turbin ini dibuat dalam jangka kapasitas yang luas mulai dari yang terkecil hingga yang besar.
Ø Menurut arah
aliran khusus:
- Turbin aksial, yang kukusnya mengalir dalam arah yang sejajar terhadap sumbu turbin; tegak lurus terhadap sumbu turbin satu atau lebih tingkat kecepatan- rendah pada turbin itu dibuat aksial;
- Turbin radial, yang kukusnya mengalir dalam arah tegak lurus terhadap sumbu turbin;
- Menurut jumlah silinder:
- Turbin silinder-tunggal;
- Turbin silinder-ganda;
- Turbin tiga-silinder, dan
- Turbin empat silinder;
Ø Menurut
metode pengaturan:
Ø Turbin
dengan pengatur pencekik (throttling);
Turbin yang kukus segarnya masuk
melalui satu atau lebih (yang tergantung pada daya yang dihasilkan) katup
pencekik yang dioperasikan serempak.
v Turbin
dengan pengatur nosel;
Turbin yang kukus segarnya masuk
melalui dua atau lebih pengatur pembuka (opening regulator) yang berurutan
v Turbin
dengan pengatur langkah(by-pass governing).
Turbin yang kukus segarnya disamping
dialirkan ke tingkat pertama langsung dialirkan ke tingkat dua, atau bahkan 3
ttingkat menengah turbin tersebut
v Menurut
prinsip aksi khusus:
- Turbin impuls , yang energi potensial kukusnya diubah menjadi energi kinetik di dalam nosel atau laluan yang dibentuk oleh sudu-ari sudu diam yang berdekatan.
v Turbin
reaksi aksial yang ekspansi kukusnya di antara laluan sudu baik sudu pengarah
maupun sudu-gerak tiap-tiap tingkat berlangsung hampir pada derajat yang sama;
- Turbin reaksi radial tanpa sudu pengarah yang diam;
- Turbin reaksi radial dengan sudu pengarah yang diam.
- Menurut proses penurunan kalor:
- Turbin kondensasi;
Untuk jenis turbin ini kukus pada
tekanan yang lebih rendah dari tekanan atmosfer dialirkan ke kondensor. Selain
itu kukus juga dicerat melalui tingkat-tingkat menengahnya untuk memanaskan air
pengisian ketel, jumlah penceratan yang demikian itu biasanya 2-3 hingga
sebanyak 8-9.
TURBIN
KONDENSASI
ü Turbin tekan
lawan;
Kukus buang digunakan untuk keperluan
industry dan pemanasan kedalam turbin ini juga ditambahkan. Turbin dengan
kevakuman yang dihilangkan. Kukus kerja digunakan untuk pemanasan dan proses
kerja.
ü Turbin
tumpang;
Jenis turbin tekanan lawan dengan
perbedaaan kukus buang. Dipakai untuk turbin kondensasi tekanan menengah dan
rendah, kebanyakan dipakai untuk membesarkan kapasitas pembangkitan pabrik
dengan maksut untuk mendapatkan efisiensi yang lebih baik.
ü Turbin
tekanan rendah(back pressure turbine);
Turbin yang kukus buang dari
mesin-mesin kukus,palu kukus, meesin tekan, dll dipakai sebagai keperluan
pembangkitan tenaga listrik.
- Turbin tekan-campuran. Dilengkapi dengan dua atau tiga tingkat tekanan, dengan suplai kukus buang ke tingkat-tingkat menengahnya.
- Menurut kondisi-kondisi kukus pada sisi masuk turbin:
Dalm hal ini yang dibedakan hanyalah
berapa tekanan kukus yang masuk kedalam turbin, untuk cara kerja pada dasarnya
adalah sama.
ü Turbin
tekanan rendah;
Turbin yang memakai kukus pada
tekanan 1,2 – 2 atm.
ü Turbin
tekkanan menengah;
Turbin yang memakai kukus pada
tekanan sampai 40 atm.
ü Turbin
teanan tinggi;
Turbin yang memakai kukus pada
tekanan diatas 40 atm
ü Turbin
tekanan sangat tinggi;
Turbin yang memakai kukus pada
tekanan 170 atm atau lebih dari temperatur diatas 550 C atau lebih.
ü Turbin
tekanan super kritis.
Turbin yang memakai kukus pada
tekanan 225 atm atau lebih.
ü Menurut
pemakaian dibidang industri:
- Turbin stationer dengan kompresi;
Dengan kepesatan yang konstan yang
dipakai terutama untuk menggerakkan alternator.
ü Turbin stationer
dengan kepesatan
Dengan kepesatan yang bervariasi
yang dipakai untuk menggerakkan blower-turbo, pengedar udara (air circulator),
pompa dll.
PENUTUP
v Kesimpulan
Turbin uap merupakan 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. Poros turbin dihubungkan dengan yang digerakkan,
yaitu generator atau peralatan mesin lainnya, menggunakan
mekanisme transmisi roda gigi.
Turbin uap (kukus) secara umum
diklasifikasikan kedalam tiga jenis impuls, dan gabungan (impuls-reaksi), yang
tergantung pada cara perolehan perubahan energi potensial menjadi energi
kinetik semburan uap (kukus).
v Saran
o
Untuk Pendidik
Perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi dewasa ini sangatlah pesat, oleh karena itu, sebagai seorang pendidik
diharapkan untuk selalu update dengan ilmu pengetahuan dan teknologi di
masa kini. Sehingga dalam memberikan pelajaran akan lebih mengena terhadap
duniamasa kini.
o
Untuk Peserta Didik
Sumber bahan belajar tidaklah cukup
di dalam kelas saja, harapannya makalah ini bisa dijadikan sebagai salah satu
sumber belajar yang selanjutnya bnisa bermanfaat bagi kita semua.
o
Untuk Khalayak Umum
Belajar tidaklah hanya monoton di
dalam kelas saja. Makalah ini ditulis dengan salah satu tujuan agar bisa
dipakai oleh semua manusia termasuk di dalamnya yang belum mendapatkan
kesempatan untuk mengenyam pendidikan di dalam kelas. Sehingga harapannya
makalah ini juga dapat dimanfaatkan untuk menambah pengetahuan bagi semua
orang.
ko kaga full keliatan gan
BalasHapus