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, lansung atau dengan bantuan roda
gigi reduksi, dihubungkan dengan mekanisme yang akan digerakkan.
Tergantung pada jenis mekanisme yang digunakan, turbin uap dapat
digunakan pada berbagai bidang seperti pada bidang industri, untuk
pembangkit tenaga listrik dan untuk transportasi. Pada proses perubahan
energi potensial menjadi energi mekanisnya yaitu dalam bentuk putaran
poros dilakukan dengna berbagai cara.
Turbin uap modern pertama kali
dikembangkan oleh Sir Charles Parsons pada tahun 1884. Pada
perkembangannya, turbin uap ini mampu menggantikan peranan dari kerja
mesin uap piston torak. Hal ini disebabkan karena turbin uap memiliki
kelebihan berupa efisiensi termal yang besar dan perbandingan berat
dengan daya yang dihasilkan yang cukup tinggi. Pada prosesnya turbin uap
menghasilkan gerakan rotasi, sehingga hal ini sangat cocok digunakan
untuk menggerakkan generator listrik. Pada saat ini, sudah hampir 80%
pembangkit listrik diseluruh dunia telah menggunakan turbin uap.
Secara umum turbin uap dapat digolongkan
menjadi tiga macam yaitu turbin impuls, reaksi dan gabungan.
Penggolongan ini berdasarkan cara mendapatkan perubahan energi potensial
menjadi energi kinetik dari semburan uapnya.
Turbin Impuls VS Turbin Reaksi (untuk lebih jelas, klik pada gambar)
Adapun turbin impuls mengubah energi
potensial uapnya menjadi energi kinetik didalam nosel (yang dibentuk
oleh sudu-sudu diam yang berdekatan). Nosel diarahkan kepada sudu gerak.
Didalam sudu-sudu gerak, energi kinetik diubah menjadi energi mekanis.
Energi potensial uap berupa ekspansi uap, yang diperoleh dari perubahan
tekanan awal hingga tekanan akhirnya di dalam sebuah nosel atau dalam
satu grup nosel yang ditempatkan didepan sudu-sudu cakram yang berputar.
Penurunan tekanan uap didalam nosel diikuti dengan penurunan kandungan
kalornya yang terjadi didalam nosel. Hal ini menyebabkan naiknya
kecepatan uap yang keluar dari nosel (energi kinetik). Kemudian energi
kecepatan semburan uap yang keluar dari nosel yang diarahkan kepada sudu
gerak (sudu-sudu cakram yang berputar) memberikan gaya impuls pada-pada
sudu gerak sehingga menyebabkan sudu-sudu gerak berputar (melakukan
kerja mekanis).
Atau bisa dafahami secara sederhana
pronsip kerja dari turbin impuls yaitu turbin yang proses ekspansi
lengkap uapnya hanya terjadi pada kanal diam (nosel) saja, dan energi
kecepatan diubah menjadi kerja mekanis pada sudu-sudu turbin. Kecepatan
uap yang keluar dari turbin jenis ini bisa mencapai 1200/detik. Turbin
jenis ini pertama kali dibuat oleh de Laval, yang mana turbin ini mampu
beroperasi pada putaran 30.000rpm. Pada aplikasinya turbin impuls ini
dilengkapi dengan roda gigi reduksi untuk memindahkan momen putar ke
mekanisme yang akan digerakkan seperti generator listrik.
Turbin reaksi yaitu turbin yang ekspansi
uapnya tidak hanya terjadi pada laluan-laluan sudu pengarah (nosel) yang
tetap saja tetapi juga terjadi pada laluan sudu gerak (sudu-sudu cakram
yang berputar), sehingga terjadi penurunan keseluruhan kandungan kalor
pada semua tingkat sehingga terdistribusi secara seragam. Turbin yang
jenis ini umumnyan digunakan untuk kepentingan industri. Kecepatan uap
yang mengalir pada turbin (yang biasanyan nekatingkat) lebih rendah
yaitu sekitar 100 – 200 m/detik.
0 komentar:
Posting Komentar