BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang
Kebutuhan energi di Indonesia terus meningkat mengingat karena pertumbuhan penduduk, pertumbuhan ekonomi dan pola konsumsi energi itu sendiri yang senantiasa meningkat, sedangkan energi fosil yang selama ini merupakan sumber energi utama, ketersediaannya sangat terbatas dan terus mengalami deplesi (menipis). Berdasarkan data Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2005-2025 yang dikeluarkan oleh Kementrian ESDM pada tahun 2006. Menyebutkan bahwa cadangan minyak bumi di Indonesia pada tahun 2005 diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 23 tahun dengan ratio cadangan / produksi pada tahun tersebut, sedangkan gas diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 62 tahun dan batu bara 146 tahun. (Kementrian ESDM, 2006)
Mengingat kebutuhan tenaga listrik merupakan bagian mendasar di bumi dan salah satu bentuk energi yang paling banyak digunakan. Listrik sendiri salah satu roda perputaran perekonomian yang sedang tumbuh, meningkatkan pasokan kebutuhan pasokan energi listrik bagi masyarakat akan terus diupayakan pemerintah khususnya untuk wilayah kabupaten. Potensi sumber energi terbarukan di Indonesia, khususnya tenaga air hingga saat ini baru di manfaatkan sebesar 4,2 GW (5,55%) dari seluruh potensi yang ada sebesar 75,67 GW, mikrohidro yang termanfaatkan sebesar 0,008 GW dari seluruh potensi 0,045 GW. (Kementrian ESDM, 2006)
Pada perancangan turbin oleh syafrial Hidayat tidak menghitung dan merancang turbin secara lengkap yaitu tidak ada perhitungan dan perancangan mengenai butterfly valve yang fungsinya sangat besar dalam menjaga kesetabilan aliran air. Untuk itu pada hal ini akan dilakukan perancangan pada komponen tersebut dengan dasar perhitungan yang sudah dijelaskan pada tugas akhir yang merancang runner dari turbin tersebut.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari perancangan Butterfly Valve adalah : 1. Berapa kapasitas aliran penstock ?
2. Bagaimana system kerja yang digunakan ?
3. Bagaimana desain dan perancangan butterfly valve ? 1.3Tujuan Perancangan
Tujuan yang ingin dicapai dari Perancangan Turbin Air Propeller Sumbu Horizontal, ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui debit aliran didalam penstock
2. Menghasilkan system kerja butterfly valve yang baik 3. Menghasilkan desain butterfly valve
1.4 Batasan Masalah
Untuk mencegah agar tidak meluas pembahasan perancangan ini maka perlu dilakukan pembatasan masalah. Dengan batasan masalah ini akan menuntun pada perancangan turbin air dengan jelas, baik dan terarah, mengenai pada permasalahan utama. Adapun batasan masalahnya adalah :
a. Perhitungan lebih ditekankan pada : Perhitungan fluida
Perhitungan struktur Sistem gerak valve 1.5Data-Data Potensi
1. Kapasitas Q = 2 m3/s 2. Head H = 21,4 m
PERANCANGAN BUTTERFLY VALVE TURBIN POROS
HORIZONTAL BENDUNGAN SARADAN MADIUN
TUGAS AKHIR BIDANG MIKROHYDRO
Diajukan kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik (S1)
Oleh :
TEDDY GANRIADI 201010120311012
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
ii
POSTER
Berdasarkan data Blueprint Pengelolaan Energi Nasional
2005-2025 yang dikeluarkan oleh Kementrian ESDM pada tahun 2006.
Menyebutkan bahwa cadangan minyak bumi di Indonesia pada tahun
2005 diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 23 tahun dengan ratio
cadangan / produksi pada tahun tersebut, sedangkan gas diperkirakan
akan habis dalam kurun waktu 62 tahun dan batu bara 146 tahun.
Pada perancangan turbin oleh syafrial Hidayat tidak menghitung
dan merancang turbin secara lengkap yaitu tidak ada perhitungan dan
perancangan mengenai butterfly valve yang fungsinya sangat besar
dalam menjaga kesetabilan aliran air. Untuk itu pada hal ini akan
dilakukan perancangan pada komponen tersebut dengan dasar
perhitungan yang sudah dijelaskan pada tugas akhir yang merancang
runner dari turbin tersebut
Desain
Valve
sesuai
dengan
ABSTRAK
Berdasarkan data Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2005-2025 yang
dikeluarkan oleh Kementrian ESDM pada tahun 2006. Menyebutkan bahwa cadangan
minyak bumi di Indonesia pada tahun 2005 diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 23
tahun dengan ratio cadangan / produksi pada tahun tersebut, sedangkan gas diperkirakan
akan habis dalam kurun waktu 62 tahun dan batu bara 146 tahun. (Kementrian ESDM,
2006)
Pada perancangan turbin oleh syafrial Hidayat tidak menghitung dan merancang
turbin secara lengkap yaitu tidak ada perhitungan dan perancangan mengenai butterfly valve
yang fungsinya sangat besar dalam menjaga kesetabilan aliran air. Untuk itu pada hal ini
akan dilakukan perancangan pada komponen tersebut dengan dasar perhitungan yang sudah
dijelaskan pada tugas akhir yang merancang runner dari turbin tersebut..
Desain Valve sesuai dengan kebutuhan disesuaikan pada data tugas akhir yang
menghitung runner. Dimana Dimensi terluar dari runner adalah 577 mm. Pada perancangan
ini dilakukan pendekatan dimensi butterfly valve pada DN600. Hal tersebut bertujuan karena kebutuhan akan supporting part banyak tersedia dipasaran untuk DN600 atau 24”.
viii
ABSTRACT
Based on the National Energy Management Blueprint 2005-2025 released by Ministry
of Energy and Mineral Resources (ESDM) in 2006, it is stated that petroleum reserves in
Indonesia in 2005 is predicted would be run out of the amount in 23 years by ratio reserve /
production at that moment, while gas reserves is predicted would be run out as well in 62
years and coal reserves in 146 years. (Ministry of Energy and Mineral Resources, 2006). Syafrial Hidayat’s turbine design is not calculating the design completely because the calculation and design of butterfly valve, which takes a significant role in stabilizing the
water stream, is missing. In order to fill the incomplete part, this research is aimed to
contrive the component based on the calculation that has been done in final assignment of
turbine runner planning.
Valve design is adapted from the final assignment of runner calculating where the outer
dimension of the runner is 577 mm. In this research, butterfly valve dimension on DN600 is
employed. It is because the necessity of supporting part available is limited for DN600 or 24.
DAFTAR ISI
COVER ... i
POSTER ... ii
LEMBARAN PENGESAHAN SKRIPSI ... iii
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR ... iv
LEMBAR PERNYATAAN ... vi
ABSTRAK ... vii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR PUSTAKA ... xv
BAB I PENDAHULUAN 1.1LatarBelakang ... 1
1.2RumusanMasalah ... 2
1.3TujuanPerancangan ... 2
1.4BatasanMasalah ... 2
1.5Data – Data Potensi ... 3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1PengertianPembangkitListrikTenagaMikrohidro ... 4
xii
2.3DesainSistemPembangkitListrikTenagaMikrohidro... 8
2.3.1 LokasiBangunanPenyadap Intake ... 8
2.3.2 SaluranPembawa ( Head race channel ) ... 10
2.3.3 BakPengendap ( Settling Basin ) ... 11
2.3.4 SaluranPelimpah ( Spillway ) ... 11
2.3.5 RumahPembangkit ( Power house ) ... 12
2.3.6 Tail race ... 13
2.4Turbin Air ... 13
2.4.1 PengertianTurbin Air ... 13
2.4.2 FungsiTurbin ... 16
2.4.3 Bagian – Bagian Dari Turbin ... 17
2.5JenisTurbin Air ... 19
2.6Butterfly Valve ( Katub Butterfly ) ... 24
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN 3.1TinjauanUmum ... 27
3.2MetodePengumpulan Data ... 27
3.3AnalisisMorfologiPada Butterfly Valve ... 28
3.4Morfologi Butterfly Valve ... 30
3.5Langkah – LangkahPerancangan Butterfly Valve ... 32
3.6BagianPerancangan Butterfly Valve ( flow chat ) ... 33
BAB IV PERHITUNGAN DAN PERANCANGAN 4.1AnalisaPerancangan ... 34
4.2Pressure ... 34
4.2.1Internal Pressure... 34
4.2.2External Pressure ... 35
4.3PerhitunganKekuatan ... 36
4.3.1 Valve Body ... 36
4.3.2 Perhitungan Flange ... 40
4.3.3 Gasket ... 41
4.3.4 Bolt ... 43
4.3.6 PorosKatub ... 47
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 49
5.2 Saran ... 50
LAMPIRAN DAFTAR GAMBAR Gambar2.1 :SkemaPrinsipKerja PLTMH ... 6
Gambar2.2 :MekanismeEnergiPotensial Di rubahMenjadiEnergiMekanis ... 7
Gambar2.3 : Intake... 9
Gambar2.4 :SaluranPembawa ... 10
Gambar2.5 :BakPengendap ... 11
Gambar2.6 :SaluranPelimpah ... 12
Gambar2.7 :RumahPembangkit ... 13
Gambar2.8 : Tail Race ... 13
Gambar2.9 :TurbinImpuls... 15
Gambar2.10 :SuduPengarah ... 17
Gambar2.11 : Penstock ... 18
Gambar2.12 :Turbin Kaplan ... 20
Gambar2.13 :PrinsipKerja Kaplan ... 23
Gambar2.14 :RodaJalanTurbin Kaplan ... 24
Gambar2.15 :Skema Butterfly Valve ... 25
Gambar4.1 : Body Valve ... 37
xiv
Gambar4.3 :Arah Pressure 1 ... 46
Gambar4.4 :Arah Pressure 2 ... 46
Gambar4.5 :HasilSimulasi ... 46
Gambar4.6 :Permukaan Valve ... 48
Gambar4.7 :SimulasiPoros ... 48
DAFTAR TABEL Tabel2.1 :PengelompokanTurbin Air ... 14
Tabel2.2 :Pengelompokanturbinberdasarkanputaranspesifikdan head ... 16
Tabel3.1 :TuntutanPerancangan Butterfly Valve ... 29
Tabel3.2 :Matrix Morfologi Butterfly Valve ... 30
DAFTAR PUSTAKA
prokum.esdm.go.id/.../Permen-Deperin-4-2009
http://energitakterbatas.blogspot.com/2013/03/pembangkit-listrik-tenaga-mikro-hidro.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_potensial
Alfiah, Taty, MT. 2009. Partikulat Matter. Diakses tanggal 28 Januari 2011.
http://tatyalfiah.files.wordpress.com /2009/10/pu-bab-2-b.pdf.
http://www.hydropowerinternational.com/images/640/0/6-im-channel-and-forbay.jpg
http://ridomanik.blogspot.com/2013/06/perancangan-mikro-hidro.html
wibowo, paryatno. 2007 Turbin Air
http://cink-hydro-energy.com/id/pembangkit-listrik-tenaga-air
http://www.iwr.de/wasser/bilder/technik/kaplan1.jpg
