Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton Tbs/Jam

Informasi Dokumen

Penulis:

Tangkas Mario Heli

Pengajar:

Ir. Isril Amir

Sekolah: Universitas Sumatera Utara

Mata Pelajaran: Teknik Mesin

Topik: Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton Tbs/Jam

Tipe: karya akhir

Tahun: 2009

Kota: Medan

Ringkasan Dokumen

I. PENDAHULUAN

Dalam bab ini, penulis menjelaskan latar belakang pentingnya energi, terutama energi listrik, dalam meningkatkan taraf hidup masyarakat. Turbin uap dipilih sebagai solusi untuk menghasilkan energi listrik di pabrik kelapa sawit, dengan memanfaatkan sisa bahan bakar dari proses pengolahan. Tujuan perencanaan adalah untuk merancang turbin uap yang dapat menggerakkan generator listrik dengan kapasitas pengolahan 30 ton TBS/jam. Metodologi penulisan mencakup survei lapangan dan studi literatur untuk mendukung perencanaan ini.

1.1 Latar Belakang

Latar belakang menjelaskan pentingnya energi dalam kehidupan sehari-hari dan bagaimana turbin uap dapat berfungsi sebagai penggerak generator listrik di pabrik kelapa sawit. Penekanan pada pemanfaatan sumber daya lokal dan efisiensi energi menjadi fokus utama.

1.2 Tujuan Perencanaan

Tujuan perencanaan adalah untuk merancang turbin uap yang efisien untuk pabrik kelapa sawit dengan kapasitas tertentu. Penulis berharap rancangan ini dapat meningkatkan efisiensi penggunaan energi di industri kelapa sawit.

1.3 Metodologi Penulisan

Metodologi yang digunakan mencakup survei lapangan untuk mengumpulkan data spesifik pabrik, serta studi literatur untuk memahami teori dan praktik terbaik dalam perancangan turbin uap.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah ditetapkan untuk fokus pada rancangan turbin uap yang digunakan di pabrik kelapa sawit, dengan mempertimbangkan berbagai parameter teknis yang relevan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini membahas teori dasar tentang turbin uap, termasuk analisis termodinamika yang mendasari siklus kerja turbin. Penjelasan tentang klasifikasi turbin uap dan pemilihan jenis turbin yang tepat untuk aplikasi tertentu juga diuraikan. Ini memberikan dasar teori yang kuat untuk mendukung desain yang diusulkan.

2.1 Tinjauan Umum

Menjelaskan fungsi dasar turbin uap sebagai mesin konversi energi, serta kelebihan dan kekurangan dibandingkan dengan sumber energi lain. Ini memberikan konteks bagi pentingnya turbin uap dalam industri.

2.2 Analisis Termodinamika

Analisis siklus Rankine yang merupakan dasar dari operasi turbin uap. Ini membahas efisiensi dan proses yang terjadi dalam siklus, yang penting untuk memahami performa turbin.

2.3 Klasifikasi Turbin Uap

Klasifikasi turbin uap berdasarkan berbagai kriteria, termasuk tekanan, jenis aliran, dan aplikasi industri. Ini membantu dalam pemilihan turbin yang sesuai untuk kebutuhan tertentu.

2.4 Pemilihan Jenis Turbin

Menjelaskan kriteria pemilihan turbin yang tepat untuk pabrik kelapa sawit. Ini mencakup pertimbangan efisiensi, biaya, dan kondisi operasional.

2.5 Prinsip dan Sistem Kerja Turbin Curtis

Detail tentang cara kerja turbin Curtis, yang dipilih untuk rancangan ini. Penjelasan tentang efisiensi dan mekanisme yang terlibat dalam konversi energi.

2.6 Kerugian- Kerugian Kalor Pada Turbin Uap

Analisis kerugian kalor yang terjadi selama operasi turbin, yang berpengaruh pada efisiensi keseluruhan. Memahami kerugian ini penting untuk meningkatkan desain turbin.

III. PENETAPAN SPESIFIKASI

Bab ini menetapkan spesifikasi teknis yang diperlukan untuk merancang turbin uap yang efektif dan efisien. Ini mencakup kebutuhan daya listrik, dasar perencanaan, dan perhitungan termodinamika yang diperlukan untuk memastikan bahwa turbin dapat beroperasi pada kapasitas yang diinginkan.

3.1 Kebutuhan Daya Listrik Pada PKS

Menghitung kebutuhan daya listrik yang diperlukan untuk pabrik kelapa sawit, yang menjadi dasar dalam perancangan turbin. Ini penting untuk memastikan bahwa turbin dapat memenuhi permintaan energi.

3.2 Dasar Perencanaan

Menjelaskan dasar-dasar perencanaan yang digunakan dalam desain turbin, termasuk parameter teknis dan spesifikasi yang relevan.

3.3 Penentuan Putaran Turbin

Menentukan kecepatan putaran optimal turbin untuk efisiensi maksimum. Ini melibatkan perhitungan teknis yang mendalam.

3.4 Perhitungan Termodinamika

Detail perhitungan termodinamika yang diperlukan untuk merancang turbin, termasuk analisis energi dan efisiensi.

3.5 Efisiensi Turbin

Membahas efisiensi turbin yang diharapkan dan faktor-faktor yang mempengaruhi performa turbin dalam operasi nyata.

3.6 Menentukan Masa Aliran Uap

Perhitungan aliran massa uap yang diperlukan untuk mencapai output daya yang diinginkan dari turbin.

3.7 Segitiga Kecepatan

Analisis segitiga kecepatan untuk menentukan komponen kecepatan uap dalam turbin, yang penting untuk desain sudu.

3.8 Kerugian – kerugian kalor pada turbin

Mengidentifikasi dan menghitung kerugian kalor yang terjadi dalam sistem turbin, yang penting untuk meningkatkan efisiensi.

3.9 Daya Turbin Uap

Menentukan daya yang dihasilkan oleh turbin berdasarkan perhitungan sebelumnya dan spesifikasi yang ditetapkan.

3.10 Spesifikasi Teknik Turbin Uap

Menyusun spesifikasi teknik yang lengkap untuk turbin uap yang dirancang, termasuk semua parameter teknis yang relevan.

IV. PERHITUNGAN UKURAN UTAMA TURBIN

Bab ini berfokus pada perhitungan ukuran fisik utama turbin, termasuk poros, nosel, dan sudu. Ini penting untuk memastikan bahwa semua komponen dapat berfungsi dengan baik dalam sistem yang dirancang.

4.1 Perhitungan Ukuran Poros

Menghitung ukuran poros turbin yang diperlukan untuk mendukung daya yang dihasilkan. Ini penting untuk memastikan kekuatan dan stabilitas.

4.2 Perhitungkan Ukuran Nosel

Detail perhitungan ukuran nosel untuk mengoptimalkan aliran uap yang masuk ke dalam turbin.

4.3 Perhitungan Tinggi Sudu Gerak Dan Sudu Pengarah

Menentukan tinggi sudu gerak dan sudu pengarah untuk memastikan efisiensi aliran uap.

4.4 Perhitungan Sudu Gerak Dan Sudu Pengarah

Menghitung dimensi sudu gerak dan pengarah untuk mencapai performa optimal turbin.

4.5 Perhitungan Cakram

Perhitungan ukuran cakram turbin yang diperlukan untuk mendukung desain keseluruhan.

4.6 Rumah Turbin

Menentukan ukuran dan spesifikasi rumah turbin untuk memastikan integritas struktural.

4.7 Roda Gigi

Menghitung ukuran roda gigi yang diperlukan untuk menghubungkan turbin dengan generator.

4.8 Putaran Kritis

Menentukan putaran kritis untuk memastikan operasi yang aman dan efisien dari turbin.

4.9 Bantalan Dan Pelumasan

Membahas sistem bantalan dan pelumasan yang diperlukan untuk menjaga operasi turbin yang halus.

V. SISTEM PENGATURAN TURBIN

Bab ini membahas sistem pengaturan yang diperlukan untuk mengontrol putaran dan efisiensi turbin. Ini mencakup analisis dan desain governor serta sistem pengaturan lainnya.

5.1 Pengaturan Putaran Turbin

Menjelaskan metode pengaturan putaran turbin untuk menjaga efisiensi dan stabilitas operasional.

5.2 Governor

Detail tentang sistem governor yang digunakan untuk mengatur kecepatan turbin secara otomatis.

5.3 Analisa Pengatur Sentrifugal

Analisis sistem pengatur sentrifugal yang digunakan untuk mengontrol kecepatan turbin.

5.4 Sistem Pengaturan Tidak Langsung

Menjelaskan sistem pengaturan tidak langsung yang digunakan untuk pengendalian turbin.

5.5 Cara Kerja Governor

Menjelaskan cara kerja governor dan bagaimana ia berfungsi dalam sistem turbin.

VI. KESIMPULAN

Kesimpulan merangkum hasil dari perancangan turbin uap untuk pabrik kelapa sawit, menekankan pentingnya efisiensi energi dan pemilihan teknologi yang tepat. Rancangan ini diharapkan dapat memberikan kontribusi positif terhadap pengolahan kelapa sawit dan penggunaan energi terbarukan.