Makalah Turbin Air

TURBIN AIR

1. Pengertian Turbin Air Dalam pembangkit listrik tenaga air (PLTA) turbin air merupakan peralatan utama selain generator. generator. Turbin Turbin air air adala adalah h alat alat untu untuk k meng menguba ubah h ener energi pote potensi nsial al air air menjadi menjadi menjadi menjadi energ energii mekanik mekanik.. Energi Energi mekanik mekanik ini kemudian

diubah

menjadi

energi

listrik

o l eh

generator.Turbin air dikembangkan pada abad 19 dan digunakan secara luas untuk pembangkit tenaga listrik. er erdasa dasark rkan an prin prinsi sip p kerja erja turb turbin in dala dalam m meng mengub ubah ah energi potensial air menjadi energi kinetik! turbin air dibedakan menjadi dua kelompok "aitu turbin impuls dan

turbin

reaksi.

Pengelompokkan

turbin

air

ditunjukkan oleh Tabel 1 berikut #

a. Turbin Impuls Impuls  Turbin  Turbin impuls adalah turbin air "ang cara kerjan"a meru merubah bah selu seluruh ruh ener energi gi air(" air("an ang g terd terdiri iri dari dari energ energii potensial$tek potensial$tekanan$k anan$kecepata ecepatan) n) "ang tersedia tersedia menjadi menjadi energi

kinetik

untuk

memutar

turbin!

sehingga

menghasilkan energi kinetik. Energi potensial air diubah menjadi energi kinetik pada no%le. Air keluar no%le "ang

mempun"ai kecepatan tinggi membentur sudu turbin. &etelah

membentur

berubah

sehingga

sudu terjadi

arah

kecepatan

perubahan

aliran

momentum

(impulse). Akibatn"aroda turbin akan berputar. Turbin impuls adalah turbin tekanan sama karena aliran air"ang keluar dari no%le tekanann"a adalah sama dengan tekanan atmos'r sekitarn"a. &emua energi tinggi tempat dan tekanan ketika masuk ke sudu jalan turbin dirubah menjadi energi kecepatan. ontoh turbin impuls adalah turbin Pelton.

b. Turbin Reaksi  Turbin reaksi adalah turbin "ang cara kerjan"a merubah seluruh energi air "ang tersedia menjadi energi kinetik. Turbin jenis ini adalah turbin "ang paling ban"ak digunakan. &udu pada turbin reaksi mempun"ai pro'l khusus "ang men"ebabkan terjadin"a penurunan tekanan air selama melalui sudu. Perbedaan tekanan ini memberikan ga"a pada sudu sehingga runner (bagian turbin "ang berputar) dapat berputar. Turbin "ang bekerja berdasarkan prinsip ini dikelompokkan sebagai turbin reaksi. unner turbin reaksisepenuhn"a tercelup dalam air dan berada dalam rumah turbin.

2. Fungsi Turbin  Turbin ber*ungsi untuk mengubah energi potensial menjadi

energi

mekanik.

ga"a

jatuh

air

"ang

mendorong baling+baling men"ebabkan turbin berputar.  Turbin air keban"akan seperti kincir angin! dengan menggantikan *ungsi dorong angin untuk memutar baling+baling digantikan air untuk memutar turbin. Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator.

3. Prinsip Kerja Turbin Air  Turbin air mengubah energi potensial air menjadi energi

mekanis.

Energi

mekanis

diubah

dengan

generator listrik menjadi tenaga listrik. erdasarkan prinsip kerja turbin dalam mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis

4. BagianBagian !e"ara Umum Turbin

a) otor "aitu bagian "ang berputar pada sistem "ang terdiri dari # - &udu+sudu

ber*ungsi

untuk

pancaran "ang disemprotkan ,leh no%%le.

menerima

beban

- Poros ber*ungsi untuk meneruskan aliran tenaga "ang berupa gerak putar"ang dihasilkan oleh sudu. - antalan ber*ungsi sebagai

perapat+perapat

komponen+komponen dengan tujuan agar tidak mengalami kebocoran pada sistem. b) stator "aitu bagian "ang diam pada sistem "ang terdiri dari # - Pipa pengarahno%%le ber*ungsi untuk meneruskan alira /uida sehinggatekanan dan kecepatan alir /uida "ang digunakan di dalam sistem besar. - umah turbin ber*ungsi sebagai rumah kedudukan komponen komponen dari turbin.

#. $enis$enis Turbin Air a. Turbin Pelt%n

Keuntungan turbin pelt%n... + Da"a "ang dihasilkan besar.

+ 0onstruksi "ang sederhana. + udah dalam pera2atan. + Teknologi "ang sederhana mudah diterapkan di daerah "ang terisolir.



Kekurangan 0arena aliran air berasal dari atas maka biasan"a reser3oir

air

atau

bendungan

air!

sehingga

memerlukan in3estasi "ang lebih ban"ak.  Turbin pelton digolongkan ke dalam jenis turbin impuls atau tekanan sama. 0arena selama mengalir di

sepanjang

penurunan

sudu+sudu tekanan!

turbin

sedangkan

tidak

terjadi

perubahan

seluruhn"a terjadi pada bagian pengarah pancaran atau nosel. Energi "ang masuk ke roda jalan dalam bentuk energi kinetik. Pada 2aktu mele2ati roda turbin! energi kinetik dikon3ersikan menjadi kerja poros dan sebagian kecil energi terlepas dan sebagian lagi digunakan

untuk

mela2an

permukaan sudu turbin.

gesekan

dengan

b. Turbin turg%

 Turbin turgo Dapat beroperasi pada head 45 sd 455 m. &eperti turbin pelton turbin turgo merupakan turbin impulse! tetapi sudun"a berbeda keuntungan kerugian juga sama

". Turbin "r%ss&%'

 Turbin ross+6lo2 adalah salah satu turbin air dari  jeis turbin aksi (impulse turbine). Pemakaian

jenis

Turbin

ross+6lo2

lebih

menguntungkan dibanding dengan pengunaan kincir air

maupun

jenis

turbin

mikro

hidro

lainn"a.

Penggunaan turbin ini untuk da"a "ang sama dapat menghemat

bia"a

pembuatan

penggerak

mula

sampai 75 8 dari penggunaan kincir air dengan bahan "ang sama. Penghematan ini dapat dicapai karena ukuran Turbin ross+6lo2 lebih kecil dan lebih kompak dibanding kincir air.

(. Turbin )ran"is

 Turbin 6rancis merupakan salah satu turbin reaksi.  Turbin dipasang diantara sumber air tekanan tinggi di

bagian masuk dan air bertekanan rendah di bagian keluar. Turbin 6rancis menggunakan sudu pengarah. &udu pengarah mengarahkan air masuk secara tangensial.

 Turbin *rancis bekerja dengan memakai proses tekanan lebih. Pada 2aktu air masuk ke roda jalan! sebagian dari enrgi tinggi jatuh telah bekerja di dalam sudu pengarah diubah sebagai kecepatan air masuk. &isa energi tinggi jatuh diman*aatkan dalam sudu jalan! dengan adan"a pipa isap memungkinkan energi tinggi jatuh bekerja di sudu jalan dengan semaksimum mungkin. Turbin "ang dikelilingi dengan sudu pengarah semuan"a terbenam dalam air. Air "ang

masuk

kedalam

turbin

dialirkan

melalui

pengisian air dari atas turbin (schact) atau melalui sebuah rumah "ang berbentuk spiral (rumah keong). &emua

roda

jalan

selalu

bekerja.

Da"a

"ang

dihasilkan turbin diatur dengan cara mengubah posisi pembukaan sudu pengarah. Pembukaan sudu pengarah dapat dilakuakan dengan tangan atau

dengan pengatur dari oli tekan(gobernor tekanan oli)! dengan demikian kapasitas air "ang masuk ke dalam roda turbin bisa diperbesar atau diperkecil. Pada sisi sebelah luar roda jalan terdapat tekanan kerendahan (kurang dari 1 atmos'r) dan kecepatan aliran "ang tinggi. Di dalam pipa isap kecepatan alirann"a akan berkurang

dan

tekanann"a

akan

kembali

naik

sehingga air bisa dialirkan keluar le2at saluran air di ba2ah dengan tekanan seperti keadaan sekitarn"a.

e. Turbin kaplan pr%peller

 Turbin 0aplan adalah turbin reaksi aliran ke dalam! "ang berarti bah2a /uida perubahan tekanan bekerja ketika bergerak melalui turbin dan memberikan energi n"a.

Po2er dipulihkan dari kedua kepala hidrostatik dan dari energi

kinetik

dari

air

"ang

mengalir.

Desain

menggabungkan 'tur radial dan aksial turbin. nlet adalah tabung berbentuk scroll "ang membungkus di sekitar gerbang ga2ang turbin. Air diarahkan tangensial melalui gerbang ga2ang dan spiral ke baling+baling berbentuk runner! men"ebabkan ia berputar.,utlet berbentuk

dra*ttube "ang membantu mengurangi

kecepatan air dan memulihkan energi kinetik.

Keuntungan (ari KaplanTurbin +baling+baling turbin unner "ang dapat disesuaikan +han"a diperlukan head "ang rendah + memiliki jumlah head "ang sangat kecil dari pisau 4 sampai :

Kekurangan (ari Kaplan Turbine +disposisi poros han"a dalam arah 3ertikal +laju aliran "ang sangat besar diperlukan +kecepatan tertentu Turbine adalah ;75+:75 +generator bekerja lebih keras

MAKALAH TURBIN AIR 

DISUSUN MUHAMMAD SUMARDI 131210566

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK  UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK  2013

OLEH: