TUGAS MAKALAH TURBIN UAP & GAS.doc

TUGAS

TUGAS

MAKALAH TURBIN UAP & GAS

MAKALAH TURBIN UAP & GAS

Oleh : Oleh : NAMA

NAMA : : AGUNG AGUNG NUGROHONUGROHO N

NIIM M : : 111111..0033..11005511

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND

 YOGYA

 YOGYAKARTAKARTA 201

II.. PEPENNDDAAHHUULLUUAANN T

Tuurbrbin in memerurupapakakan n sesebubuah ah alalat at yyanang g ssalalah ah sasatutunynya a didigugunanakakan n uuntntukuk membangk

membangkitkan suatu energi.Di Indonesia telah tersebar berbagai macam itkan suatu energi.Di Indonesia telah tersebar berbagai macam turbin, mulaiturbin, mulai dari turbin gas, turbin air dan turbin uap.Turbin sangat membantu dalam kehidupan dari turbin gas, turbin air dan turbin uap.Turbin sangat membantu dalam kehidupan sehari-hari kita, salah satunya untuk memenuhi kebutuhan kita yang tidak lepas dari sehari-hari kita, salah satunya untuk memenuhi kebutuhan kita yang tidak lepas dari alat tersebut, yaitu listrik.Dengan turbin kita dapat melakukan kegiatan malam tanpa alat tersebut, yaitu listrik.Dengan turbin kita dapat melakukan kegiatan malam tanpa harus dalam kondisi gelap. Kegiatan malam

harus dalam kondisi gelap. Kegiatan malam akan berjalan lancar dengan adanyakan berjalan lancar dengan adanya a listriklistrik yang tidak lepas dari turbin tersebut.

yang tidak lepas dari turbin tersebut. Sema

Semakin kin banybanyaknyaknya a turbturbin in dan dan pespesatnyatnya a perkperkembaembangangan n turbturbin in terstersebutebut, , kinkinii turbin tak asing lagi. Segala macam cara dilakukan untuk memodifikasi kembali turbin turbin tak asing lagi. Segala macam cara dilakukan untuk memodifikasi kembali turbin tersebut hanya untuk meningkatkan kenyamanan bagi pemakai, baik individu maupun tersebut hanya untuk meningkatkan kenyamanan bagi pemakai, baik individu maupun kel

kelompoompok. k. TTeerlebrlebih ih lagi lagi dendengan gan adanadanya ya perkperkembaembangan ngan teknteknologologi i saasaat t ini, ini, prosproseses pemodifikasian turbin tersebut menjadi lebih mudah dilakukan.

pemodifikasian turbin tersebut menjadi lebih mudah dilakukan.

Dengan adanya berbagi macam turbin tersebut yang telah tersebar hingga dipelosok Dengan adanya berbagi macam turbin tersebut yang telah tersebar hingga dipelosok Indo

Indonesnesia, ia, maka maka kami kami berberupayupaya a untuntuk uk menumenulis lis sebsebuah uah makamakalah lah yanyang g menymenyangkangkutut permasalahan tersebut yaitu Turbin ap danTurbin !as.

permasalahan tersebut yaitu Turbin ap danTurbin !as.

II.. TTIINN!!AAUUAAN N TTEEOORRII ".

". TT##$%$%' ' U"U"(( Sikl

Siklus us "en"enkine kine setsetelah elah dicidiciptaptakan kan lanlangsungsung g ditediterima rima sebasebagai gai stanstandar dar untuntukuk pe

pembambangngkit kit daydaya a yayang ng menmenggggunaunakakan n uauap p #s#steateam m $. $. SikSiklus lus "e"enknkine ine nynyata ata yayangng digunakan dalam instalasi pembangkit daya jauh lebih rumit dari pada siklus renkine digunakan dalam instalasi pembangkit daya jauh lebih rumit dari pada siklus renkine ideal asli yang sederhana.siklus ini merupakan siklus yang paling banyak digunakan ideal asli yang sederhana.siklus ini merupakan siklus yang paling banyak digunakan untu

untuk k pembpembangangkit kit daydaya a listlistrik rik sekasekarang rang ini. ini. %leh %leh karekarena na siklsiklus us "an"ankinkine e merumerupakpakanan sikus uap cair maka paling baik siklus itu digambarkan dengan diagram &-v dan T-s sikus uap cair maka paling baik siklus itu digambarkan dengan diagram &-v dan T-s dengan garis yang menunjukkan uap jenuh dan cair jenuh. 'luida kerjanya adalah air  dengan garis yang menunjukkan uap jenuh dan cair jenuh. 'luida kerjanya adalah air  #(

#())%$.%$.

Turbin ap adalah salah satu komponen dasar dalam pembangkit listrik tenaga Turbin ap adalah salah satu komponen dasar dalam pembangkit listrik tenaga uap.Dimana komponen utama dari sistem tersebut yaitu * Ketel, kondensor, pompa air  uap.Dimana komponen utama dari sistem tersebut yaitu * Ketel, kondensor, pompa air 

ketel, dan turbin itu sendiri. ap yang berfungsi sebagai fluida kerja dihasilkan oleh ketel, dan turbin itu sendiri. ap yang berfungsi sebagai fluida kerja dihasilkan oleh katel uap, yaitu suatu alat yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap.

katel uap, yaitu suatu alat yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap.

) ) ++ p p TT   

!ambar.a. Siklus rankine !ambar.a. Siklus rankine

Siklus ideal yang terjadi didalam turbin adalah siklus "enkine / 0ir pada siklus  Siklus ideal yang terjadi didalam turbin adalah siklus "enkine / 0ir pada siklus  dipompak

dipompakan, an, kondisikondisinya nya adalah adalah isentropisentropik ik ss 1 1 ss)) masuk masuk ke boike boiler denler dengan tegan tekanankanan

yang sama dengan tekanan di kondenser tetapi 2oiler menyerap panas sedangkan yang sama dengan tekanan di kondenser tetapi 2oiler menyerap panas sedangkan kondenser melepaskan panas, kemudian dari boiler masuk ke turbin dengan kondisi kondenser melepaskan panas, kemudian dari boiler masuk ke turbin dengan kondisi super

super panas panas hh++ 1h1h dan dan keluarakeluaran dari turbin berben dari turbin berbentuk uap jenuh dimantuk uap jenuh dimana laju aliranna laju aliran

massa yang masuk ke turbin sama dengan laju aliran massa keluar dari turbin, ini dapat massa yang masuk ke turbin sama dengan laju aliran massa keluar dari turbin, ini dapat digambarkan dengan menggunakan diagram

digambarkan dengan menggunakan diagram T-s berikut* T-s berikut* BOILER BOILER konders konders er er Q in Q in Q out Q out

 +  + T T 3p3p ) )     s s 4enu

4enurut rut (uku(ukum m pertpertama ama TheThermodrmodinaminamika, ika, kerkerja ja yanyang g dihadihasilksilkan an oleh oleh suatsuatuu proses siklus adalah sama dengan 5umlah &erpindahan Kalor pada fluida kerja selama proses siklus adalah sama dengan 5umlah &erpindahan Kalor pada fluida kerja selama proses siklus

proses siklus tersebut berlangsung. tersebut berlangsung. 5adi untuk 5adi untuk proses Siklusproses Siklus  6 ) 6 )  6 ) 6 )7 6 + 7 6 + 6 +7 6 +7 6  6 6  6  Dengan rumus* Dengan rumus*  1  1 φφ T dS T dS 

 1 1 Kerja Kerja per per satuan satuan berat berat fluida fluida kerjakerja Ds 1

Ds 1 8uas  8uas  6 ) 6 ) - ) - ) 6 )7 6 )7 6 + 6 + 6  6  -  -  pada diagaram pada diagaram # T # T 6 s 6 s $$ Dalam

Dalam kenyataan kenyataan Siklus Siklus sistem sistem Turbin Turbin ap ap menyimpang menyimpang dari dari Siklus Siklus IdealIdeal #Siklus "ankine $ antara lain karena faktor tersebut diba9ah ini *

#Siklus "ankine $ antara lain karena faktor tersebut diba9ah ini * .

. Kerugian Kerugian dalam pipdalam pipa atau sa atau saluran flaluran fluida keruida kerja, misalnyja, misalnya kerugiaa kerugian gesekn gesekan danan dan kerugian kalor ke atmosfer disekitarnya .

kerugian kalor ke atmosfer disekitarnya . ).

). KeruKerugian gian tektekanan anan daladalam m keteketel l uapuap +.

+. Kerugian Kerugian energi denergi didalam tuidalam turbin karerbin karena adanna adanya geseya gesekan padkan pada fluida a fluida kerja dakerja dann bagian-bagian dari turbin.

bagian-bagian dari turbin.

!ambar.a.) Diagram T

1.

1. P$P$')')( K( Ke$*e$*" T" T#$#$%' %' U"(U"(

Secara singkat prinsip kerja turbin uap adalah sebagai berikut * Secara singkat prinsip kerja turbin uap adalah sebagai berikut *

•• ap masuk kedalam turbin melalui nosel. Didalam nosel energi panas dari uapap masuk kedalam turbin melalui nosel. Didalam nosel energi panas dari uap dirubah menjadi

dirubah menjadi energi kinetis energi kinetis dan uadan uap mengalami p mengalami pengembangan.pengembangan.

Tekanan uap pada saat keluar dari nosel lebih kecil dari pada saat masuk ke Tekanan uap pada saat keluar dari nosel lebih kecil dari pada saat masuk ke dalam

dalam nosel, akan tetnosel, akan tetapi sebaliknapi sebaliknya kecepatya kecepatan uap keluar nosan uap keluar nosel lebih besar el lebih besar  dari pada saat masuk ke dalam nosel.

dari pada saat masuk ke dalam nosel.

ap yang memancar keluar dari nosel diarahkan ke sudu-sudu turbin yang ap yang memancar keluar dari nosel diarahkan ke sudu-sudu turbin yang ber

berbebentuntuk k lenlengkugkungngan an dadan n dipdipasasanang g didiseksekelielilinling g roroda da tuturbrbin. in. aap p yayangng me

mengngalalir ir memelalalului i cecelalah-h-cecelalah h anantatara ra susudu du tuturbrbin in ititu u didibebelolokkkkan an kekeararahah me

mengngikikututi i lelengngkukungngan an dadari ri susudu du tuturbrbinin. . &e&erurubabahahan n kekececepapatatan n uauap p ininii menimbulkan gaya yang mendorong dan kemudian memutar roda dan poros menimbulkan gaya yang mendorong dan kemudian memutar roda dan poros turbin.

turbin.

•• 5ika uap masih mempunyai kecepatan saat meninggalkn sudu turbin berarti5ika uap masih mempunyai kecepatan saat meninggalkn sudu turbin berarti hany

hanya a sebsebagiagian an yanyang g enerenergi gi kinekinetis tis dardari i uap yang uap yang diamdiambil bil oleoleh h sudsudu-suu-sududu turb

turbin in yanyang g berberjalajalan. n. SupSupaya aya eneenergi rgi kinekinetis tis yanyang g terstersisa isa saat saat menimeninggnggalkaalkann sudu turbin dimanfaatkan maka pada turbin dipasang lebih dari satu baris sudu sudu turbin dimanfaatkan maka pada turbin dipasang lebih dari satu baris sudu gerak. Sebelum memasuki baris kedua sudu gerak. 4aka antara baris pertama gerak. Sebelum memasuki baris kedua sudu gerak. 4aka antara baris pertama dan baris kedua sudu gerak dipasang satu baris sudu tetap # guide blade $ dan baris kedua sudu gerak dipasang satu baris sudu tetap # guide blade $ yang berguna untuk mengubah arah kecepatan uap, supaya uap

yang berguna untuk mengubah arah kecepatan uap, supaya uap dapat masukdapat masuk ke baris kedua sudu gerak dengan arah yang tepat.

ke baris kedua sudu gerak dengan arah yang tepat.

•• KeceKecepatpatan an uap uap saat meninggsaat meninggalkaalkan n sudsudu u gergerak ak yanyang g teraterakhir harus khir harus dapdapatat dibuat sekecil mungkin, agar energi kinetis yang tersedia dapat dimanfaatkan dibuat sekecil mungkin, agar energi kinetis yang tersedia dapat dimanfaatkan seba

sebanyanyak k mungmungkin. kin. DenDengan gan demidemikian kian effeffisieisiensi nsi turbturbin in menjmenjadi adi lebilebih h tingtinggigi karena kehilangan energi relatif kecil.

2.

2. KlKl")")++,",") -) -#$#$%%' #"' #"(( Tu

Turbin rbin ap ap dapdapat at dikdiklasilasifikafikasikasikan n menjmenjadi adi bebebeberapa rapa katkategoregori i yanyang g berbberbedaeda berd

berdasarasarkan kan padpada a konskonstruktruksinysinya, a, prinprinsip sip kerkerjanyjanya a dan dan menumenurut rut peospeoses es penpenurunurunanan tekanan uap sebagai berikut*

tekanan uap sebagai berikut* ).

). Klasifikasi Klasifikasi Turbin Turbin berdasarkan berdasarkan &rinsip &rinsip KerjanyaKerjanya 

.. TTuurrbbiin n IImmppuullssee

Turbin impuls atau turbin tahapan impuls adalah turbin sederhana berrotor  Turbin impuls atau turbin tahapan impuls adalah turbin sederhana berrotor  satu atau banyak #gabungan $ yang mempunyai sudu-sudu pada rotor itu. Sudu satu atau banyak #gabungan $ yang mempunyai sudu-sudu pada rotor itu. Sudu biasanya simetris dan mempunyai sudut masuk dan sudut keluar.

biasanya simetris dan mempunyai sudut masuk dan sudut keluar.



 Turbin satu tahap.Turbin satu tahap. 

 Turbin impuls gabungan.Turbin impuls gabungan. 

 Turbin impuls gabungan kecepatan.Turbin impuls gabungan kecepatan.

3iri-ciri dari turbin impuls antara lain* 3iri-ciri dari turbin impuls antara lain*

-- &rose&roses s pepengengembambangngan uap ; an uap ; pepenurnurununan tekan tekanaanan n seselurluruhuhnynya a terterjadjadi i papada sudda suduu diam ; nosel.

diam ; nosel.

--

 0kibat te 0kibat tekanan dkanan dalam turbalam turbin sama sin sama sehingga ehingga disebut disebut dengan dengan TTeekanan "kanan "ata.ata.

)

).. TTuurrbbiin n ""eeaakkssii

Turbin reaksi mempunyai tiga tahap, yaitu masing-masingnya terdiri dari baris Turbin reaksi mempunyai tiga tahap, yaitu masing-masingnya terdiri dari baris sud

sudu u tetetap tap dadan n dudua a babaris ris sudsudu u gegerakrak. . SuSudu du bebergrgerrerrak ak turturbin bin rereakaksi si dadapatpat dib

dibededakakan an dedengangan n mudmudah ah dadari ri sudsudu u impimpuls uls kakarerena na tidtidak ak sisimetmetrisris, , karkarenenaa berfungsi sebagai nossel bentuknya sama dengan sudu tetap 9alaupun arahnya berfungsi sebagai nossel bentuknya sama dengan sudu tetap 9alaupun arahnya lengkungnya berla9anan.

lengkungnya berla9anan. 3iri-ciri turbin ini adalah * 3iri-ciri turbin ini adalah *

--

&enurunan tekanan uap &enurunan tekanan uap sebagian terjadi di sebagian terjadi di <osel dan Sud<osel dan Sudu u !erak!erak

--

 0dany 0danya perbedaa perbedaan tekanan tekanan didalan didalam turbin am turbin sehinggsehingga disebua disebut Tt Teekanan 2ekanan 2ertingkatrtingkat..

).)

).) Klasifikasi turbin uap berdasarkan pada tingkat penurunan Klasifikasi turbin uap berdasarkan pada tingkat penurunan TTekanan ekanan Dalam TuDalam Turbinrbin 

 Turbin Tunggal # Single Stage $Turbin Tunggal # Single Stage $

Dengan kecepatan satu tingkat atau lebih turbin ini cocok untuk untuk daya kecil, Dengan kecepatan satu tingkat atau lebih turbin ini cocok untuk untuk daya kecil, misalnya penggerak kompresor, blo9er, dll.



 Turbin 2ertingkat Turbin 2ertingkat #0ksi dan #0ksi dan "eaksi $."eaksi $. Dis

Disini ini sudsudu-suu-sudu du turbturbin in dibudibuat at berbertingtingkat, kat, biasbiasanyanya a coccocok ok untuntuk uk daydaya a besbesar.ar. &ada turbin bertin

&ada turbin bertingkat terdapgkat terdapat at derderetan sudu etan sudu ) ) ataatau u leblebih. ih. SehiSehingga turbinngga turbin tersebut terjadi distribusi kecepatan ; tekanan.

tersebut terjadi distribusi kecepatan ; tekanan. ).+

).+ Klasifikasi turbin Klasifikasi turbin berdasarkan &roses berdasarkan &roses &enurunan &enurunan TTekanan ekanan apap 

 Turbin Kondensasi.Turbin Kondensasi.

Tekanan keluar turbin kurang dari  atm dan dimasukkan kedalam kompresor. Tekanan keluar turbin kurang dari  atm dan dimasukkan kedalam kompresor. 

 Turbin Tekanan 8a9an.Turbin Tekanan 8a9an.  0pabila

 0pabila tekanan tekanan sisi sisi keluar keluar turbin turbin masih masih besar besar dari dari   atm atm sehinggsehingga a masihmasih dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin lain.

dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin lain. 

 Turbin :kstraksi.Turbin :kstraksi.

Didalam turbin ini sebagian uap dalam turbin diekstraksi untuk roses pemanasan Didalam turbin ini sebagian uap dalam turbin diekstraksi untuk roses pemanasan lain,

lain, misalnya misalnya proses proses industri.industri.

%.

%. TTee$$ T T##$%$%' G"' G"))

!as-turbine engine adalah suatu alat yang memanfaatkan gas sebagai !as-turbine engine adalah suatu alat yang memanfaatkan gas sebagai flui

fluida da untuntuk uk memumemutar tar turbturbin in dendengan gan pembpembakaakaran ran inteinternarnal.Dil.Didaladalam m turbturbin in gasgas energi kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik melalui udara bertekanan energi kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik melalui udara bertekanan yang memutar roda turbin sehingga menghasilkan daya.Sistem turbin gas yang yang memutar roda turbin sehingga menghasilkan daya.Sistem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen yaitu kompresor, ruang bakar dan paling sederhana terdiri dari tiga komponen yaitu kompresor, ruang bakar dan turbin gas.

turbin gas. .

. &rinsip &rinsip Kerja Kerja Sistem Sistem TuTurbin !rbin !as #!as #!as-Tuas-Turbine rbine :ngine$:ngine$ d

darara a mamassuk uk kekedadalalam m kkomomprpresesor or memelalalului i sasaluluraran n mamasusuk k ududararaa #inl

#inlet$.et$.KompKompresoresor r berberfungfungsi si untuuntuk k menmenghisghisap ap dan dan menmenaikkaikkan an tekatekanan nan udaudarara te

tersrsebebutut, , sesehihingngga ga tetempmpereratatur ur ududarara a jujuga ga memeniningngkakat.t.KeKemumudidian an ududararaa bertekanan ini masuk kedalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar dilakukan bertekanan ini masuk kedalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar dilakukan proses pembakaran dengan cara mencampurkan udara bertekanan dan bahan proses pembakaran dengan cara mencampurkan udara bertekanan dan bahan bak

bakarar. . &ro&roseses s pepembambakakaran ran tertersesebubut t berberlanlangsugsung ng dadalalam m kekeadadaan aan tetekakanannan ko

konsnstatan n sesehihingngga ga dadapapat t didikakatatakakan n ruruanang g babakakar r hahanynya a ununtutuk k memenanaikikkakann temperatu

no

no=e=el l yyanang g beberfrfunungsgsi i ununtutuk k memengngararahahkakan n alaliriran an tetersrsebebut ut ke ke susududu-s-sududuu turbin.Daya yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar  turbin.Daya yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar  kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. Setelah mele9ati turbin ini gas tersebut akan dibuang keluar melalui saluran Setelah mele9ati turbin ini gas tersebut akan dibuang keluar melalui saluran buang #e>haust$.

buang #e>haust$.

!ambar b. turbin gas pesa9at terbang !ambar b. turbin gas pesa9at terbang

Turbin gas yang dipakai industri dapat dilihat pada gambar ?, cara Turbin gas yang dipakai industri dapat dilihat pada gambar ?, cara kerjanya

kerjanya samasama dengan turbin gas pesa9at terbang. 4otor starter dinyalakandengan turbin gas pesa9at terbang. 4otor starter dinyalakan untuk memutar

untuk memutar kompresor,kompresor, udara segar terhisap masuk dan dimampatkan.udara segar terhisap masuk dan dimampatkan. Kemudian, udara mampat

Kemudian, udara mampat dengandengan temperatur dan tekanan yang cukuptemperatur dan tekanan yang cukup tinggi#)@@

tinggi#)@@@@3, Abar$ mengalir masuk ruang3, Abar$ mengalir masuk ruang bakar,bakar, bercampur dengan bahanbercampur dengan bahan bakar. 3ampuran udara mampat bahan-bakar

bakar. 3ampuran udara mampat bahan-bakar kemudiankemudian dinyalakan dan terjadidinyalakan dan terjadi proses pembakaran, temperatur gas pembakaran naik drastis.

proses pembakaran, temperatur gas pembakaran naik drastis. !as!as pembakaranpembakaran dengan temperatur tinggi #Abar, BC@

dengan temperatur tinggi #Abar, BC@ @@3$ berekspansi pada turbin,3$ berekspansi pada turbin, sehinggasehingga terjadi perubahan energi, dari energi panas menjadi energi putaran poros turbin. terjadi perubahan energi, dari energi panas menjadi energi putaran poros turbin. !as

!aspembakaran setelah pembakaran setelah berekspansi berekspansi diturbin, lalu keluar diturbin, lalu keluar sebagai gas sebagai gas bekas.bekas. Selanjutnya,

Selanjutnya, turbingas bekerja dengan putaran poros turbin, yaitu sebagaiturbingas bekerja dengan putaran poros turbin, yaitu sebagai sumber tenaga

!ambar b.) Turbin gas untuk industri #pembangkit

!ambar b.) Turbin gas untuk industri #pembangkit listrik$listrik$

&er

&ersamaasamaan turbin gasdn turbin gasdengengan motor bakan motor bakar adalaar adalah pada h pada proseprosess pemba

pembakarannkarannyaya yayang ng teterjarjadi di di di dadalam lam mesmesin in itu itu sesendindiri, ri, disdisampamping ing ituitu pr

prooseses s kekerrjajanynya a aaddalalaah h ssaamama yyaaiittuu hisahisap, p, kompkompresiresi, , pembpembakarakaran,an, eksp

ekspansi dan ansi dan buabuang. ng. &erb&erbedaedaannyannya a adaadalah terlataklah terlatak papadada kontruksinya,kontruksinya, mo

mototor r babakakar r kekebabanynyakakan an bebekekerjrja a gegerarak k bobolalak k babalilikk ##reciprocating reciprocating $$ sed

sedanangkagkan n tuturbrbin in gagas s adaadalalah h mesmesin in rorotastasi, i, prproseoses s kekerja rja motmotor or bakbakar ar  berta

bertahaphap ##intermitenintermiten_{$, untu$, untuk turbin gak turbin gas adalah kos adalah kontinyntinyu dan u dan gas buagas buangng} pada motor bakar

)

).. &&rroosseess &embakaran&embakaran &adagambar

&adagambarb.b.+, +, dapatdilidapatdilihatdarikothatdarikotruksikomporuksikomponenruannenruangbakargbakar,, apabilaapabila digambarkanulangdenganprosespembakaranadalahsebagai

digambarkanulangdenganprosespembakaranadalahsebagai berikut *berikut *

!ambar b.+ "uang bakar dan proses pembakaran turbin !ambar b.+ "uang bakar dan proses pembakaran turbin gasgas

&roses pembakaran

&roses pembakaran dari turbin dari turbin gas adalah gas adalah mirip dengan mirip dengan pembakaranpembakaran me

mesisinn didieseesel,l, yaitu proses pembakarannya pada tekanan yaitu proses pembakarannya pada tekanan konstan. &rosesnykonstan. &rosesnyaa ad

adalalah ah sesebabagagaii beberirikukut,t, udaudara ra mampmampat at dardari i kompkompresor resor masumasuk k ruanruang g bakbakarar,, uda

udara ra terterbagbagi i menmenjadjadi i dudua,a, yayaitituu udaudara ra primprimer er yanyang g masmasuk uk salursaluran an primprimer,er, ber

berada satu tempaada satu tempat t dedengngan an nonosel, dansel, dan ududararaa mampmampat at sekusekundender r yang yang le9le9atat selubung

selubung luar luar ruang ruang bakarbakar. dar. dara primea primer masukr masuk ruangruang bakar mele9ati s9irler,bakar mele9ati s9irler, sehingga alirannya berputar.

sehingga alirannya berputar. 2a

2ahahan n babakakarr kekemumudidianan didisemsemprprotkotkan an dadari ri nonosesel l ke ke =o=ona na priprimermer,, set

setelelah ah kekeduduanyanya a berbertetemu, mu, terterjadjadii penpencamcampurpuran.an.  0liran  0liran udara udara primer primer yangyang berputar akan membantu proses pencampuran, hal

berputar akan membantu proses pencampuran, hal iniini menyebabkan menyebabkan campurancampuran lebih homogen, pembakaran lebih

lebih homogen, pembakaran lebih sempurna.sempurna. dara sekunder yang masuk

dara sekunder yang masuk melalui lubang-lubang pada selubungmelalui lubang-lubang pada selubung luar ruang

luar ruang bakarbakarakan membantu proses pembakaran pada =ona sekunder. 5adi,akan membantu proses pembakaran pada =ona sekunder. 5adi, =ona sekunder

=ona sekunder akanakan menyempurnakan pembakaran dari =ona primer. Disampingmenyempurnakan pembakaran dari =ona primer. Disamping untuk membantu

untuk membantu prosesproses pembakaran pada =ona sekunder, udara sekunder jugapembakaran pada =ona sekunder, udara sekunder juga memb

membantu pendinantu pendinginaginann ruruanangg bakbakarar. . "ua"uang ng bakbakar ar haruharus s didididinginnginkan, kan, karekarenana da

dari ri prprososes es pepembmbakakararanan didihahasisilklkanan temptempereratatur ur yayang ng titingnggi gi yayang ng memerurusasakk m

maatteerriiaal l rruuaanng g bbaakkaarr. . 44aakkaa, , ddeennggaann ccaarraa pendinpendinginginan an ududaraara sekunder,temperatur ruang bakar menjadi terkontrol dan

diijinkan. diijinkan.

Secara umum proses yang terjadi pada suatu sistem turbin gas adalah sebagai berikut* Secara umum proses yang terjadi pada suatu sistem turbin gas adalah sebagai berikut*



 &emampatan #compression$ udara di hisap dan dimampatkan&emampatan #compression$ udara di hisap dan dimampatkan 

 &embaka&embakaran ran #co#combusmbustiontion$ $ bahbahan an bakabakar r dicadicampurmpurkan kan ke ke daladalam m ruaruang ng bakbakar ar  dengan udara kemudian di bakar.

dengan udara kemudian di bakar. 

 &emuaian &emuaian #e>#e>panspansion$ ion$ gas gas hashasil il pempembakabakaran ran memumemuai ai dan dan menmengaligalir r ke ke luar luar  melalui no=el #no==le$.

melalui no=el #no==le$. 

 &embuan&embuangan gan gas gas #e>#e>hauhaust$ st$ gas gas hashasil il pembpembakarakaran an dikedikeluarluarkan kan le9le9at at salusaluranran pembuangan.

pembuangan.

&ada kenyataannya, tidak ada proses yang selalu ideal, tetap terjadi kerugiankerugian &ada kenyataannya, tidak ada proses yang selalu ideal, tetap terjadi kerugiankerugian yang dapat menyebabka

yang dapat menyebabkan turunnya daya n turunnya daya yang dihasilkan oleh turbin gas yang dihasilkan oleh turbin gas dan berakibatdan berakibat pad

pada a menumenurunrunnya nya perfperforma orma turbturbin in gas gas itu itu sensendiridiri. . KerKerugiaugian-ken-kerugirugian an terstersebut ebut dapdapatat terj

terjadi adi padpada a ketiketiga ga kompkomponeonen n sistsistem em turbturbin in gasgas. . SebSebab-sab-sebaebab b terterjadijadinya nya kerukerugiangian antara lain*

antara lain* 

  0dany 0danya a gesekan gesekan fluida fluida yang yang menyemenyebabkan babkan terjadinyterjadinya a kerugiakerugian n tekanantekanan #pressure losses$ di ruang bakar.

#pressure losses$ di ruang bakar. 

  0dany 0danya a kerja kerja yang yang berlebih berlebih 9aktu 9aktu proses proses kompreskompresi i yang yang menyebamenyebabkanbkan terjadinya gesekan antara bantalan turbin dengan angin.

terjadinya gesekan antara bantalan turbin dengan angin. 

 2erubahnya nilai 3p dari fluida kerja akibat terjadinya perubahan temperatur dan2erubahnya nilai 3p dari fluida kerja akibat terjadinya perubahan temperatur dan perubahan komposisi kimia dari fluida kerja.

perubahan komposisi kimia dari fluida kerja. 

  0dany 0danya mechanica mechanical loss, dal loss, dsb.sb. +.

+. KlaKlasisifikfikasasi Ti Tururbin bin !a!ass Tu

Turbin rbin gas gas dapdapat at dibedibedakdakan an berberdasadasarkarkan n siklsiklusnyusnya, a, konkontruktruksi si poroporos s dandan lainnya. 4enurut siklusnya turbin gas terdiri dari*

lainnya. 4enurut siklusnya turbin gas terdiri dari* 

 Turbin gas siklus tertutup #3lose cycle$Turbin gas siklus tertutup #3lose cycle$ 

 Turbin gas siklus terbuka #%pen cycle$Turbin gas siklus terbuka #%pen cycle$ &erbeda

&erbedaan dari an dari kedua tipe ini kedua tipe ini adalah berdasaradalah berdasarkan siklus fluida kan siklus fluida kerja.&kerja.&ada turbinada turbin gas siklus terbuka, akhir ekspansi fluida kerjanya langsung dibuang ke udara atmosfir, gas siklus terbuka, akhir ekspansi fluida kerjanya langsung dibuang ke udara atmosfir, seda

sedangkangkan n untuntuk uk siklsiklus us terttertutup utup akhakhir ir eksekspanspansi i fluifluida da kerjkerjanyanya a diddidingiinginkankan n untuntukuk kembali ke dalam proses a9al.

Dalam industri turbin gas umumnya diklasifikasikan dalam dua jenis yaitu * Dalam industri turbin gas umumnya diklasifikasikan dalam dua jenis yaitu *



 Turbin !as &oros Tunggal #Single Shaft$Turbin !as &oros Tunggal #Single Shaft$

Turbin jenis ini digunakan untuk menggerakkan generator listrik yang menghasilkan Turbin jenis ini digunakan untuk menggerakkan generator listrik yang menghasilkan energi listrik untuk keperluan proses di industri.

energi listrik untuk keperluan proses di industri. 

 Turbin !as &oros !anda #Double Shaft$Turbin !as &oros !anda #Double Shaft$

Turbin jenis ini merupakan turbin gas yang terdiri dari turbin bertekanan tinggi dan turbin Turbin jenis ini merupakan turbin gas yang terdiri dari turbin bertekanan tinggi dan turbin bertekanan rendah, dimana turbin gas ini digunakan untuk menggerakkan beban yang bertekanan rendah, dimana turbin gas ini digunakan untuk menggerakkan beban yang berubah seperti kompresor pada unit proses.

berubah seperti kompresor pada unit proses. II

II.. AAPLPLIKIKAASI SI DADARI RI TTURURBIBIN UN UAAP DP DAAN TN TURURBIBIN GN GAASS ".

". AA(l(l,"),") T T##$%$%' U' U"("(  0plikasi

 0plikasi dari dari TuTurbin rbin ap ap banyak banyak digunakdigunakan an di di industri industri seperti seperti pabrik pabrik atauatau pembangkit listrik. Turbin uap merubah energi potensial menjadi energi kinetik yang pembangkit listrik. Turbin uap merubah energi potensial menjadi energi kinetik yang me

mengnggegerarakkkkan an babalilingng-b-balalining g tuturbrbinindadan n teterarakhkhir ir memenjnjadadi i enenerergi gi memekakaninik k yayangng menjalankan mesin turbin. :nergi mekanik dalam turbin berupa putaran poros turbin. menjalankan mesin turbin. :nergi mekanik dalam turbin berupa putaran poros turbin. &oros turbin yang berada diujung baling baling berbentuk roda gigi yang dihubungkan &oros turbin yang berada diujung baling baling berbentuk roda gigi yang dihubungkan dengan komponen turbin yang merupakan mekanisme yang ingin digerakkan. &roses dengan komponen turbin yang merupakan mekanisme yang ingin digerakkan. &roses en

enerergi gi kikinenetitik k memenjnjadadi i enenerergi gi memekakaninik k dadapapat t didilalakukukakan n dedengngan an beberbrbagagai ai cacarara tergantung dari penggunaan turbin tersebut.Tipe-tipe turbin uap juga bermacam-macam tergantung dari penggunaan turbin tersebut.Tipe-tipe turbin uap juga bermacam-macam tergantung dari industri yang menggunakannya. 4isalnya pada &8T digunakan jenis tergantung dari industri yang menggunakannya. 4isalnya pada &8T digunakan jenis turbin tipe multistage.

turbin tipe multistage. &eng

&engapliapliaksaksian ian turbturbin in uap uap yanyang g terdterdapaapat t padpada a pembpembangangkit kit listlistrik rik tenatenaga ga uapuap digunak

digunakan sebagai an sebagai konverskonversi i energi panas menjadi energi panas menjadi energi listrik.:nergenergi listrik.:nergi i panas diperolehpanas diperoleh dari uap panas yang dikeluarkan oleh ketel uap ditujukan ungtuk menggerakkan dari uap panas yang dikeluarkan oleh ketel uap ditujukan ungtuk menggerakkan baling-ba

baliling ng tuturbrbinin, , ununtutuk k didikokonvnverersisikakan n sesebabagagai i enenerergi gi kikinenetitik. k. :n:nerergi gi kikinenetitik k yayangng menggerakkan baling-baling turbin sekaligus menggerakkan poros baling-baling yang menggerakkan baling-baling turbin sekaligus menggerakkan poros baling-baling yang berbetuk roda gigi. &ergerakkan roda gigi tersebut membentuk energi mekanik.:nergi berbetuk roda gigi. &ergerakkan roda gigi tersebut membentuk energi mekanik.:nergi mekanik kemudian dikonversikan oleh generator menjadi energi listrik.

ap panas terbuang dari hasil konversi energi tersebut kemudian ditampung ap panas terbuang dari hasil konversi energi tersebut kemudian ditampung dalam kondensor yang nantinya akan didinginkan didalamnya.Turbin uap multistage dalam kondensor yang nantinya akan didinginkan didalamnya.Turbin uap multistage yang biasa digunakan dalam &8T merupakan turbin yang memiliki lebih dari  stage yang biasa digunakan dalam &8T merupakan turbin yang memiliki lebih dari  stage turb

turbin. in. 3ar3ara a kerjkerjanyany, , perpertama uap tama uap air air yanyang g dihadihasilksilkan an kembkembali ali dardari i ketketel el uap akanuap akan masuk dalam stage turbin yang pertama yakni high pressure. Kemudian di panaskan masuk dalam stage turbin yang pertama yakni high pressure. Kemudian di panaskan kembali dalam turbin intermediate pressure. 8alu uap yang keluar setelah dipanaskan kembali dalam turbin intermediate pressure. 8alu uap yang keluar setelah dipanaskan masu

masuk k daladalam m turturbin bin lo9 pressulo9 pressure. re. DalDalam am satgsatge e ini,ini,uap yang uap yang sudasudah h diubdiubah ah daladalamm bentuk energi mekanik dan energi listrik. ap uang dikeluarkan dari stage terakhir ini bentuk energi mekanik dan energi listrik. ap uang dikeluarkan dari stage terakhir ini masuk dalam kondensor untuk didinginkan dalam proses kondensasi.Sistem tersebut masuk dalam kondensor untuk didinginkan dalam proses kondensasi.Sistem tersebut kemudian terus berulang sehingga turbin busa terus menghasilkan energi listrik untuk kemudian terus berulang sehingga turbin busa terus menghasilkan energi listrik untuk &8T.

&8T. %.

%. AA(l(l,"),") T T##$%$%' G"' G"))

&ada gambar A.C adalah salah satu mesin turbin

&ada gambar A.C adalah salah satu mesin turbin gas pesa9at terbang, adapungas pesa9at terbang, adapun cara kerjanya adalah sebagai berikut. 4otor starter dinyalakan, kompresor berputar dan cara kerjanya adalah sebagai berikut. 4otor starter dinyalakan, kompresor berputar dan mula

mulai i bekbekerja erja menmenghisghisap ap udaudara ra seksekitaritar, , udaudara ra kemukemudian dian dimadimampatmpatkan. kan. dadara ra padpadaa ttaahhaap p ppeerrttaamma a ddiimmaammppaattkkaan n ddaahhuullu u ppaadda a kkoommpprreessoor r tteekkaannaan n rreennddaahh,, diteruskan kompresor tekanan tinggi. dara mampat selanjutnya masuk ruang bakar, diteruskan kompresor tekanan tinggi. dara mampat selanjutnya masuk ruang bakar, bercampur dengan bahan bakar yang sudah disemprotkan. 3ampuran bahan bercampur dengan bahan bakar yang sudah disemprotkan. 3ampuran bahan bakar-udara mampat kemudian dinyalakan dan terjadi proses pembakaran. !as hasil proses udara mampat kemudian dinyalakan dan terjadi proses pembakaran. !as hasil proses pemb

pembakaakaran ran bereberekspakspansi nsi padpada a turbturbin, in, terjterjadi adi peruperubahabahan n dardari i enerenergi gi panpanas as menjmenjadiadi en

enerergi gi puputatararan n popororos s tuturbrbinin, , sesebabagigian an gagas s pepembmbakakararan an memenjnjadadi i gagayya a dodororongng.. Se

Setetelalah h memembmbeeririkakan n sisisa sa gagayya a dodororongngnynya, a, ggas as hahassil il ppemembabakakararan n ke ke luluar ar  m

meellaalluui i ssaalluuaarraan n bbuuaanngg. . DDaarri i pprroossees s kkeerrjja a ttuurrbbiin n ggaas s ppeessaa99aat t tteerrbbaanngg tteerrsseebbuutt, , ddiihhaassiillkkaan n ddaayya a ttuurrbbiin n yyaanng g ddiigguunnaakkaan n uunnttuuk k mmeennggggeerraakkaann kompresor, menghasikan daya dorong, dan menggerakan peralatan bantu lainnya.

Turbin gas yang dipakai industri dapat dilihat pada gambar C.A dan cara Turbin gas yang dipakai industri dapat dilihat pada gambar C.A dan cara kerj

kerjanyanya a sama sama dendengan gan turturbin bin gas gas pespesa9aa9at t terbterbang. ang. 4ot4otor or stastarter rter dinydinyalakalakanan untu

untuk k memumemutar tar kompkompresresor, or, udaudara ra segsegar ar terhterhisap isap masmasuk uk dan dan dimadimampatmpatkan.kan. Kemu

Kemudian dian udaudara ra mampmampat at dendengan gan temptemperateratur ur dan dan tekatekanan nan yanyang g cukcukup up tintinggiggi #)@@@3, A bar$ mengalir masuk ruang bakar bercampur dengan bahan bakar. #)@@@3, A bar$ mengalir masuk ruang bakar bercampur dengan bahan bakar. 3ampuran udara mampat bahan-bakar kemudian dinyalakan dan terjadi proses 3ampuran udara mampat bahan-bakar kemudian dinyalakan dan terjadi proses pembakaran, temperatur gas pembakaran naik drastis. !as pembakaran dengan pembakaran, temperatur gas pembakaran naik drastis. !as pembakaran dengan temp

temperateratur ur tingtinggi gi #A #A barbar, , BC@BC@@3$ @3$ bereberekspkspansansi i padpada a turbturbin, in, sehsehinggingga a terterjadijadi perubahan energi, dari energi panas menjadi energi putaran poros turbin. !as perubahan energi, dari energi panas menjadi energi putaran poros turbin. !as pemb

pembakarakaran an setesetelah lah bereberekspkspansi ansi di di turbturbin, in, lalu lalu ke ke lualuar r sebsebagaagai i gas gas bekabekas.s. Sel

Selanjuanjutnytnya, a, turturbin bin gas gas bekbekerja erja dendengan gan putaputaran ran poroporos s turbturbin, in, yaiyaitu tu sebsebagaiagai sumber tenaga penggerak kompresor dan generator listrik.

Dari uraian cara

Dari uraian cara kerja turbin gas kerja turbin gas di atas, di atas, dapat disebutkadapat disebutkan n komponenkomponen-kompone-komponenn mesin turbin gas yang penting, yaitu kompresor, ruang bakar, dan turbin. 5adi, mesin turbin gas yang penting, yaitu kompresor, ruang bakar, dan turbin. 5adi, day

daya a yanyang g dihdihasilasilkan kan turbturbin in tidatidak k hanyhanya mena menggerggerakaakan n bebbeban, an, yaiyaitu tu gengeneraterator or  listrik, tetapi juga harus menggerakan kompresor.

listrik, tetapi juga harus menggerakan kompresor.

/. DAFTAR PUSTAKA /. DAFTAR PUSTAKA

 0rismuna

Shlyakin &. Steam Turbines, Theory and Design, 'oreign 8anguage (ouses, Shlyakin &. Steam Turbines, Theory and Design, 'oreign 8anguage (ouses, 4osco9

4osco9

Stodola 0., Steam and !as Turbines, Eol , 4c. !ra9 (ill 2ook 3ompany Inc. Stodola 0., Steam and !as Turbines, Eol , 4c. !ra9 (ill 2ook 3ompany Inc. <e9 Fork

<e9 Fork

4yer Kut=, 4echanical :ngineerGs (andbook * :nergy and &o9er Eol  Third 4yer Kut=, 4echanical :ngineerGs (andbook * :nergy and &o9er Eol  Third :dition. 5ohn iley H Sons. Inc. )@@A

:dition. 5ohn iley H Sons. Inc. )@@A

Furiadi K. Thermodinamika Terapan, &usat &engembangan 2ahan 0jar Furiadi K. Thermodinamika Terapan, &usat &engembangan 2ahan 0jar niversitas 4ercu 2uana. 5akarta

niversitas 4ercu 2uana. 5akarta ht

http*;;999.agussu9asono.com;artikel;mechanical;CAA-prinsip-dasar-turbin-

tp*;;999.agussu9asono.com;artikel;mechanical;CAA-prinsip-dasar-turbin-ua