MESIN PEMBAKARAN LUAR (EXTERNAL COMBUSTION ENGINE)
Mesin pembakaran luar atau sering disebut juga sebagai eksternal combustion engine (ECE), yaitu dimana proses pembakarannya terjadi diluar mesin. Hal-hal yang dimiliki pada mesin pembakaran luar yaitu : a. dapat memakai semua bentuk bahan bakar. b. dapat memakai bahan bakar yang bermutu rendah. c. cocok untuk melayani beban-beban besar dalam satu poros. d. lebih cocok dipakai untuk daya tinggi ti nggi Contoh mesin pembakaran luar misalnya pesawat tenaga uap, pelaksanaan pembakaran dilakukan diluar mesin. Mesin pembakaran luar adalah proses pembakaran bahan bakar terjadi diluar motor itu, sehingga untuk melaksanakan pembakaran motor tersendiri. Panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi tenaga gerak, tetapi terlebh dulu melalui media penghantar, baru kemudian diubah menjadi tenaga mekanik. Di dalam motor pembakaran luar bahan bakarnya dibakar diruang pembakaran tersendiri dengan ketel untuk menghasilkan uap, selanjutnya uap yang dihasilkan digunakan untuk menggerakan sudut – sudut turbin. Jadi motor tidak digerakan oleh gas yang terbakar, akan tetapi digarakan oleh uap air. Sedangkan pengertian dari mesin uap itu sendiri adalah motor yang menggunakan energi panas dalam uap air dan mengubahnya menjadi energi mekanis. Mesin uap digunakan dalam pompa lokomotif dan kapal laut, dan sangat penting dalam revolusi industri.
1.
Mesin Uap
1.1
Sejarah Mesin Uap
Pada jaman modern Mesin Uap digunakan pada Reaktor Nuklir. Tanpa Mesin Uap, Reaktor Nuklir tidak akan akan berguna, tidak akan dapat
menghasilkan listrik. Tanpa Mesin Uap, Reaktor Nuklir tidak lebih dari sebuah tungku panas saja. Mesin uap sebenarnya lebih efektif dibanding dengan Mesin Pembakaran Dalam atau Internal Combustion, dan lebih bersih serta bebas polusi. Mesin uap tidak membutuhkan suatu Bahan Bakar khusus untuk menghasilkan panas. Bisa bahan bakar apa saja yang penting bisa menghasilkan panas untuk mengubah air menjadi uap. Kadar oksigen yang dibutuhkan hanya dalam proses membakar bahan bakarnya saja. Tapi oksigennya sendiri tidak terbakar. Hal ini menjadikan Mesin Uap jauh lebih bersih dan bebas polusi. Akan tetapi Mesin Uap membutuhkan sebuah ruangan mesin yang cukup besar, disamping ruangan r uangan penyimpanan bahan bakar yang besar pula. Hal ini lah yang menjadikan mesin uap menjadi kurang disukai terutama untuk mesin-mesin kompak seperti mobil. Mesin uap sebenarnya sudah diketemukan jauh-jauh hari sebelum James Watt lahir. Tepatnya 300 th sebelum masehi, Mesin Uap pertama ditemukan oleh seorang warga Yunani bernama Hero, dari Alexandria. Akan tetapi Hero tidak mengembangkan penemuannya ini menjadi sebuah mesin yang berguna, dia hanya membuat Mesin Uap ini sebagai mainan saja. 1.1.1 Hero (10-70)
Catatan paling awal dari sejarah teknologi mesin uap dapat kita lihat ke kota Alexandria pada tahun 75. Disana terdapat seorang ahli matematika bernama Hero, yang juga dikenal denga nama “Heros atau “Heron” yang menulis tiga buku tentang mekanik dan sifat-sifat udara serta memperkenalkan rancangan dari mesin uap sederhana. Mesin ini dikenal dengan nama Aeolipile atau Aeolypile, atau juga disebut dengan Eolipile. Prinsip kerja mesin ini adalah dengan menggunakan tekanan uap untuk memutarkan bola (bejana) yang berisi air sebagai bahan baku penghasil uap. Bola (bejana) tersebut dapat berputar karena adanya dorongan dari uap yang keluar dari nosel yang terletak pada sisi samping bejana.
Metode Hero yang mengubah tenaga uap menjadi gerak ini merupakan dasar bagi para penerusnya untuk mengembangkan teknologi mesin uap di masa yang akan datang.
1.1.2 Giovanni Battista della Porta (1538 – 1615)
Giovanni Battista della Porta atau Gambattista della Porta atau juga dikenal dengan nama John Baptist Porta adalah seorang sarjana, Polymath, dan dramawan yang berasal dari Napoli, Italia. Dia adalah ilmuan yang pertama kali menemukan peranan uap dalam menciptakan ruang hampa. Teori yang dikemukakannya adalah bahwa jika air dikonversikan menjadi uap dalam wadah tertutup dapat menghasilkan peningkatan tekanan. Demikian pula sebaliknya, jika uap dikondensasikan menjadi air dalam ruangan tertutup maka akan menghasilkan penurunan tekanan. Teori inilah yang nantinya akan menjadi konsep utama rancangan pada pengembangan mesin uap yang dilakukan oleh para penerusnya.
1.1.3
Denis Papin (1647 – 1712)
Pada tahun 1679 seorang fisikawan, ahli matematika, dan penemu berkebangsaan Prancis menemukan suatu alat yang dinamakan steam digester yang menjadi cikal bakal ditemukannya mesin uap dan presser cooker (panci masak bertekanan). Penemuan tersebut ia kerjakan bersama – sama dengan rekannya yang bernama Robert Boyle, seorang filusuf, fisikawan, kimiawan, penemu, dan ilmuan berkebangsaan Irlandia.
Keterangan : A = Tungku pembakaran B = Bejana C = Tutup bejana D = Baut pengencang E = Katup F = Penyanggah tutup bejana G = Batang beban H = Penutup tungku W = Beban Alat ini berbentuk seperti sebuah wadah dengan penutup yang digunakan untuk menghasilkan uap bertekanan. Untuk menjaga agar alat tersebut tidak meledak, Papin melengkapi penemuannya tersebut dengan katup yang dapat bergerak naik turun sebagai tempat pembuangan uap untuk mengatur tekanan didalam wadahnya. Selain itu Papin juga mengembangkan mesinnya dengan menambahkan torak di bagian atas silinder yang tertutup yang akan bergerak naik dan turun sesuai dengan teori yang ditemukan oleh Giovanni Battista della Porta. Konsep inilah yang kemudian mengawali ditemukannya mesin uap pertama di dunia yang menggunakan piston dan silinder mesin.
1.4 Thomas Savery (1650 – 1715)
Thomas Savery adalah seorang insinyur yang bekerja pada militer Inggris dan penemu berkebangsaan Inggris. Pada tahun 1698 ia menemukan mesin uap pertama di dunia. Penemuannya ini diawali ketika ia bekerja pada sebuah tambang batubara yang mengalami kesulitan dalam memompa air yang digunakan untuk mengairi tambang. Prinsip kerja mesin ini adalah dengan menaikkan tekanan uap di dalam ketel.
Uap
tersebut
kemudian
dimasukkan
ke
bejana
kerja,
sehingga
memungkinkan untuk meniup air keluar melalui pipa bawah. Ketika temperatur dalam bejana menjadi panas karena dipenuhi uap keran antara ketel dan bejana
ditutup, jika perlu bagian luar bejana didinginkan. Hal ini mengakibatkan uap didalamnya berkondensasi, menciptakan vakum parsial dan tekanan atmosfer mendorong air ke atas melalui pipa bawah hingga bejana penuh. Pada titik ini keran di bawah bejana ditutup, dan keran antara bejana dan pipa atas dibuka untuk mengalirkan pipa dari ketel. Tekanan uap yang tinggi akan memaksa air keluar dari bejana.
1.5 Thomas Newcomen (1663 – 1729)
Thomas Newcomen merupakan seorang pandai besi Inggris yang menemukan mesin uap atmosfer, sebuah perbaikan terhadap desain Thomas Savery sebelumnya. Mesin uap Newcomen menggunakan kekuatan tekanan atmosfer untuk bekerja. Pada mesin Newcomen ini intensitas tekanan tidak dibatasi oleh tekanan uap, tidak seperti apa yang dipatenkan Thomas Savery pada tahun 1698. Pada tahun 1712, Thomas Newcomen bersama dengan John Calley membangun mesin pertama diatas sebuah lubang tambang yang terisi air dimana mesin tersebut digunakan untuk memompa air keluar tambang. Mesin Newcomen ini merupakan pendahulu mesin James Watt dan salah satu bagian teknologi yang paling menarik yang berkembang selama abad ke-17.
Gambar tersebut menunjukkan posisi boiler berada tepat dibawah silinder. Uap pertama kali dialirkan dari boiler menuju ke silinder. Ketika piston mancapai puncak, air disemprotkan kedalam silinder untuk mendinginkan uap yang membentuk sebuah vakum. Piston terdorong turun oleh berat udara yang berada diatasnya (15 pond per inci 2 dari luas piston). Siklus tersebut terjadi secara berulang-ulang.
1.6 James Watt (1736 – 1819)
James Watt adalah seorang insinyur mesin dan penemu asal Skotlandia. Pada tahun 1769 James Watt mematenkan kondenser terpisah yang terhubung ke silinder oleh sebuah katup. Tidak seperti mesin uap milik Newcomen, pada mesin uap milik James Watt ini terdapat sebuah kondensor untuk mendinginkan silinder yang panas. Mesin James Watt ini segera menjadi desain untuk semua mesin uap
modern dan memicu terjadinya revolusi industri. Satuan daya Watt diambil dari nama James Watt dimana 1 Watt besarnya setara dengan 1/746 HP.
Gambar 1. Engine rancangan James Watt
Keterangan : C = Silinder uap E = Katup pembuangan uap H = penyambung poros engkol ke balok N = Pompa air O = poros engkol Q = Regulator (Govenor ) P = Torak R = Batang pompa udara T = Katup input uap g = link yang menghubungkan piston dan balok melaui gerakan paralel gdc m = tuas aliran masuk uap
Perbedaan mendasar dari mesin James Watt ini dengan mesin milik Thomas Newcomen adalah pada letak kondensor yang digunakan. Jika pada mesin Newcomen ruang untuk mengkondensasikan uap menyatu dengan silinder kerja, maka pada mesin James Watt ruang untuk mengkondensasikan uap terpisah dari silinder. Selain itu mekanisme penggerak torak dari mesin James Watt menggunakan gerakan putar dari roda penggerak yang berputar, tidak seperti pada mesin Newcomen yang menggunakan gerakan translasi (bolak-balik) dari pompa air. Setelah itu bermunculan para ahli yang membuat berbagai desain mesin yang menggunakan prinsip kerja Mesin Uap. Tapi semua itu tidak terealisasi dengan baik. Baru pada th 1769, James Watt yang meng-hak paten-kan Mesin Uap rancangannya. Sejak itu terjadi suatu revolusi besar dibidang mesin, berbagai macam rancangan mesin uap tercipta. Semua orang berlomba-lomba mendesain mesin untuk berbagai keperluan. Mesin-mesin uap mulai banyak berkiprah disektor industri, sampai pada akhirnya seseorang menciptakan sebuah mesin baru dengan Sistim Pembakaran Dalam / Internal Combustion. Dimana mesin ini jauh lebih kompak dan praktis. Sehingga kemudian berangsur-angsur orang mulai meninggalkan Mesin Uap / External Combustion dan beralih ke Mesin Internal Combustion / Mesin Pembakaran Didalam.
Engine Uap Lokomotif
Lokomotif uap merupakan cikal bakal mesin kereta api. Uap yang dihasilkan dari pemanasan air yang terletak di ketel uap digunakan utuk mengerakan torak atau turbin dan selanjutnya disalurkan ke roda. Bahan bakar biasanya kayu bakar atau batu bara. Mesin uap, terdiri dari ketel uap yang berisi air dipanaskan dengan bahan bakar kayu, minyak, atau batu bara secara terus – menerus sampai mendidih, air yang mendidih tersebut menghasilkan uap air yang dihasilkan dalam satu kamar
sehingga menghasilkan suatu tekanan tinggi dan menggerakan piston yang selanjutnya juga menggerakan roda – roda lokomotif. Komponen Motor Uap
Boiler umumnya terdiri dari : Ruang pembakaran : tempat bahan bakar dibakar Boiler drum : menampung air deminelarizer mengalirkanya ke tubedan menampung uap jenuh yang kembali Economiser : water tube, posisinya paling jauh dari sumber panas, fungsinya untuk memenaskan air dengan sisa panas agar efesiensi kalonya membaik Evaporator : water tube yang fungsinya menguapkan air posisinya biasnya di tengah Superheater : fungsinya memenaskan uap iar menjadi superheater steam (uap panas) Tubin uap : merubah energy panas menjadi energi gerak Condensor : fungsinya merubah fasa uap menjadi air kembali.
Cara Kerja Motor Uap
1.
Air demineralizer (air tanpa kandungan mineral/air murni) di pompa ke boiler dari condenser ( kita bicara boiler turbin uap yang siklus airnya tertutup ) dengan pompa melalui pompa economiser, di economiser air menerima panas tetapi belum menguap atau masih fas air.
2. Air tersebut masuk ke boiler drum dan ditaruskan ke saluran water tube evaporator untuk dirubah fasaya menjadi uap jenuh (uap yang Anda lihat waktu merebuas air) / (satutated steam) dan kembali lagi ke boiler drum 3. Uap di boiler drum di alirkan (uap melalui saluran di atas, sedangkan air dibawah) ke superheater tube yang berada paling dekat dengan sumbar panas untuk merubah uap jenuh menjadi uap panas lamjut (superheated steam) 4. Superheater steam kemudian di alirkan ke steam turbin uap menggerakan blade turbin 5. Setelah melalui turbin tempratur uap murni / begitu juga enthalpy-nya, fasnya kembali ke uap jenuh & mengalir ke kondensor
6.
Di kondensor fasanya dirubah kembali ke fasa cair dan kemudiam di pompakan kembali ke boiler dan silusnya kembali ke semula
Turbin Uap
Siklus Renkine setelah diciptakan langsung diterima sebagai standar untuk pembangkit daya yang menggunakan uap (steam ). Siklus Renkine nyata yang digunakan dalam instalasi pembangkit daya jauh lebih rumit dari pada siklus renkine ideal asli yang sederhana. siklus ini merupakan siklus yang paling banyak digunakan untuk pembangkit daya listrik sekarang ini. Oleh karena siklus Rankine merupakan sikus uap cair maka paling baik siklus itu digambarkan dengan diagram P-v dan T-s dengan garis yang menunjukkan uap jenuh dan cair jenuh. Fluida kerjanya adalah air (H 2O). Turbin Uap adalah salah satu komponen dasar dalam pembangkit listrik tenaga uap. Dimana komponen utama dari sistem tersebut yaitu : Ketel, kondensor, pompa air ketel, dan turbin itu sendiri. Uap yang berfungsi sebagai fluida kerja dihasilkan oleh katel uap, yaitu suatu alat yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap. Q in
2
3 BOILER
Wp
WT
1
4 konderser
Q out
Gambar.1. Siklus rankine
Siklus ideal yang terjadi didalam turbin adalah siklus Renkine ; Air pada siklus 1 dipompakan, kondisinya adalah isentropik
s 1 = s2 masuk ke boiler
dengan tekanan yang sama dengan tekanan di kondenser tetapi Boiler menyerap panas sedangkan kondenser melepaskan panas, kemudian dari boiler masuk ke turbin dengan kondisi super panas h 3 = h4 dan keluaran dari turbin berbentuk uap jenuh dimana laju aliran massa yang masuk ke turbin sama dengan laju aliran massa keluar dari turbin, ini dapat digambarkan dengan menggunakan diagram T-s berikut:
3 T
Cp
2 4 1
s Gambar.2. Diagram Temperatur (T) – Entropi (S)
Menurut Hukum pertama Thermodinamika, kerja yang dihasilkan oleh suatu proses siklus adalah sama dengan Jumlah Perpindahan Kalor pada fluida kerja selama proses siklus tersebut berlangsung. Jadi untuk proses Siklus 1 – 2 – 2’ – 3 – 3’ – 4 – 1 Dengan rumus: W = T dS W = Kerja per satuan berat fluida kerja Ds = Luas 1 – 2 - 2 – 2’ – 3 – 4 - 1 pada diagaram ( T – s ) Dalam kenyataan Siklus sistem Turbin Uap menyimpang dari Siklus Ideal (Siklus Rankine ) antara lain karena faktor tersebut dibawah ini : 1. Kerugian dalam pipa atau saluran fluida kerja, misalnya kerugian gesekan dan kerugian kalor ke atmosfer disekitarnya .
2. Kerugian tekanan dalam ketel uap 3. Kerugian energi didalam turbin karena adanya gesekan pada fluida kerja dan bagian-bagian dari turbin.
2.2 Prinsip Kerja Turbin Uap
Secara singkat prinsip kerja turbin uap adalah sebagai berikut : Uap masuk kedalam turbin melalui nosel. Didalam nosel energi panas dari uap dirubah menjadi energi kinetis dan uap mengalami pengembangan. Tekanan uap pada saat keluar dari nosel lebih kecil dari pada saat masuk ke dalam nosel, akan tetapi sebaliknya kecepatan uap keluar nosel lebih besar dari pada saat masuk ke dalam nosel. Uap yang memancar keluar dari nosel diarahkan ke sudu-sudu turbin yang berbentuk lengkungan dan dipasang disekeliling roda turbin. Uap yang mengalir melalui celah-celah antara sudu turbin itu dibelokkan kearah mengikuti lengkungan dari sudu turbin. Perubahan kecepatan uap ini menimbulkan gaya yang mendorong dan kemudian memutar roda dan poros turbin. Jika uap masih mempunyai kecepatan saat meninggalkn sudu turbin berarti hanya sebagian yang energi kinetis dari uap yang diambil oleh sudu-sudu turbin yang berjalan. Supaya energi kinetis yang tersisa saat meninggalkan sudu turbin dimanfaatkan maka pada turbin dipasang lebih dari satu baris sudu gerak. Sebelum memasuki baris kedua sudu gerak. Maka antara baris pertama dan baris kedua sudu gerak dipasang satu baris sudu tetap ( guide blade ) yang berguna untuk mengubah arah kecepatan uap, supaya uap dapat masuk ke baris kedua sudu gerak dengan arah yang tepat. Kecepatan uap saat meninggalkan sudu gerak yang terakhir harus dapat dibuat
sekecil
mungkin,
agar
energi
kinetis
yang
tersedia
dapat
dimanfaatkan sebanyak mungkin. Dengan demikian effisiensi turbin menjadi lebih tinggi karena kehilangan energi relatif kecil.
2.3 Klasifikasi turbin uap
Turbin Uap dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kategori yang berbeda berdasarkan pada konstruksinya, prinsip kerjanya dan menurut peoses penurunan tekanan uap sebagai berikut: 2.3.1 Klasifikasi Turbin berdasarkan Prinsip Kerjanya 1.
Turbin Impulse Turbin impuls atau turbin tahapan impuls adalah turbin sederhana berrotor satu atau banyak (gabungan ) yang mempunyai sudu-sudu pada rotor itu. Sudu biasanya simetris dan mempunyai sudut masuk dan sudut keluar.
Turbin satu tahap.
Turbin impuls gabungan.
Turbin impuls gabungan kecepatan.
Ciri-ciri dari turbin impuls antara lain: -
Proses pengembangan uap / penurunan tekanan seluruhnya terjadi pada sudu diam / nosel.
2.
Akibat tekanan dalam turbin sama sehingga disebut dengan Tekanan Rata. Turbin Reaksi Turbin reaksi mempunyai tiga tahap, yaitu masing-masingnya terdiri dari baris sudu tetap dan dua baris sudu gerak. Sudu bergerrak turbin reaksi dapat dibedakan dengan mudah dari sudu impuls karena tidak simetris, karena berfungsi sebagai nossel bentuknya sama dengan sudu tetap walaupun arahnya lengkungnya berlawanan. Ciri-ciri turbin ini adalah :
-
Penurunan tekanan uap sebagian terjadi di Nosel dan Sudu Gerak
-
Adanya perbedaan tekanan didalam turbin sehingga disebut Tekanan Bertingkat.
2.3.2
Klasifikasi turbin uap berdasarkan pada tingkat penurunan Tekanan Dalam Turbin
Turbin Tunggal ( Single Stage )
Dengan kecepatan satu tingkat atau lebih turbin ini cocok untuk untuk daya kecil, misalnya penggerak kompresor, blower, dll.
Turbin Bertingkat (Aksi dan Reaksi ). Disini sudu-sudu turbin dibuat bertingkat, biasanya cocok untuk daya besar. Pada turbin bertingkat terdapat deretan sudu 2 atau lebih. Sehingga turbin tersebut terjadi distribusi kecepatan / tekanan.
2.3.3 Klasifikasi turbin berdasarkan Proses Penurunan Tekanan Uap
Turbin Kondensasi. Tekanan keluar turbin kurang dari 1 atm dan dimasukkan kedalam kompresor.
Turbin Tekanan Lawan. Apabila tekanan sisi keluar turbin masih besar dari 1 atm
sehingga
masih dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin lain.
Turbin Ekstraksi. Didalam turbin ini sebagian uap dalam turbin diekstraksi untuk roses pemanasan lain, misalnya proses industri.
2.4 Prinsip Kerja Turbin Uap Jenis Bertingkat 905 TG – 1 / 2 / 3 / 4
Turbin pembangkit listrik tenaga uap UP II Dumai adalah turbin yang mempunyai Condensing Axial Flow Type dan memiliki turbin jenis bertingkat. Turbin uap yang diinjeksikan steam LP bentuk condence
kedalam turbin dan keluaran dalam
(uap jenuh) dan disebut
dengan turbin uap kondensasi.
Besarnya tekanan keluaran 0,04 bar sampai dengan 0,1 bar. Turbin uap dibuat dengan daya yang telah ditentukan. Daya yang dihasilkan turbin diperoleh dari selisih entalphi (panas jatuh) dan kapasitas uap ( massa aliran uap persatuan waktu ) yang masuk kedalam turbin. Dan pada saat transformasi energi didalam turbin terjadi kerugian, sehingga daya yang dihasilkan turbin dapat dihitung dengan persamaan berikut: P =
h . m s . i . m
dalam
KW
Dimana : h : selisih entalpi dari ekspansi esentropik antara uap baru masuk kedalam turbin dengan uap bekas yang keluar dari turbin , dalam KJ/Kg. Ms : kapasitas uap (massa uap yang masuk kedalam turbin persatuan waktu). i : Rendemen dalam turbin. m : Rendamen mekanis dari turbin. Dan randemen dari kopling dari turbin I
.
m
=
c
Besarnya harga randemen dari turbin tergantung dari kepada sistem sudusudu turbin. Pada turbin bertingkat deretan sudu ada dua atau lebih sehingga dalam turbin tersebut terjadi distribusi kecepatan / tekanan, tegantung dari jenis turbin ( aksi dan reaksi ) serta hasil-hasil fabrikasi. Berikut gambar grafik kecepatan bertingkat dan tekanan bertingkat pada turbin bertingkat aksi dan reaksi. Turbin reaksi mengalami ekspansi pada sudu pengarah maupun pada sudu gerak sehingga menggerakan dan mendorong sudu dalam arah aksial. Untuk mengurangi dorongan aksial ini, adalah biasanya dengan memasang sudu-sudu gerak pada pada drum yang juga berfungsi sebagai rotor. 2.4.1
Proses Induction Steam Turbin.
Proses pemasukan uap di turbin uap 905 – GT 1/2/3/4 secara sederhana : Uap masuk kedalam emergency stop valve, dimana fungsinya menutup total suplay uap dari boiler ke turbin dalam waktu yang singkat. Setelah dari stop valve, uap melewati HP control valve. Control valve ( katup pengatur ) ini digerakkan oleh sebuah balok yang diatur naik atau turun oleh sebuah silinder melalui serangkai tuas. Silinder ini menerima sinyal dari Governor. Katup pengatur uap tekanan tinggi ( HP Control Valve ) mengatur jumlah uap yang masuk ke nosel ( pipa semprot ), yang selanjutnya menggerakkan turbin impuls satu tingkat. Energi uap yang masih tersisa kemudian menggerakkan turbin reaksi yang terdiri atas 14
tingkat. Desain turbin ini memungkinkan
penggunaan uap tekanan rendah (LP steam) yang diijeksikan/induction untuk membantu menggerakkan turbin reaksi tingkat ke 13 dan tingkat ke 14. Pola operasi dengan uap tekanan rendah yang bertekanan konstan diatur oleh LP control valve ( katup pengatur uap tekanan rendah ). Governor mengatur aliran uap tekanan rendah dan daya keluaran turbin yang tidak saling bergantung satu sama lainnya. Uap yang telah diekspansikan keluar melalui pipa buangan berdiameter 70 inchi. Pipa buangan dari tiap turbin 905 - TG 1/2/3/4 bergabung pada satu pipa berdiameter 110 inchi yang selanjutnya mengalirkan uap dan kondensat ke surface condensor (pendingin dengan media udara). Sebelum air tersebut dikembalikan ke Boiler (ketel), air kondensat digabungkan dengan air yang ada pada bak penampung dan dipompakan ke Turbin 1 Tingkat yang berjumlah dua buah untuk menjaga kekurangan kuantitas air ke Boiler. Air dikembalikan kembali ke boiler untuk diubah menjadi uap kembali, jadi sistem yang digunakan adalah sistem tertutup. Rumah turbin terbagi dua dalam arah horizontal yang dipasangkan pada dudukan Bantalan (Bearing Pendestal ). Pipa keluaran uap dan kondensat dihubungkan dengan turbin memakai sambungan Flens dan arah aliran kebawah. Poros turbin terbuat dari baja tempa yang kemudian dikerjakan dengan proses permesinan. Sudu turbin terdiri dari sudu impuls dan sudu reaksi. Bantalan Luncur ( Jounal Bearing ) penyangga poros terdiri dari dua bahagian. Dudukan bagian depan juga merupakan Rumah Bantalan Aksial (Trust Bearing) yang meredam gaya aksial. Kelonggaran yang tepat antara sudu tetap dengan sudu gerak akan menghasilkan pemanfaatan energi yang optimum. Balancing Piston dipasang pada turbin untuk mengimbangi gaya aksial yang ditimbulkan oleh sudu reaksi. Besarnya gaya aksial bergantung kepada beban yang terjadi yang kelebihannya ditahan oleh bantalan aksial. Pada saat bersamaan Balancing piston menyekat uap tekanan tinggi didaerah sudu impuls. Diafragma memisahkan uap bertekanan tinggi dengan uap bertekanan rendah. Turbin dikontrol oleh governor hidrolik.
Pompa pelumas utama dan Impeler dari governor diputar oleh turbin melalui roda gigi. Governor adalah sebagai pengatur yang berfungsi untuk mengurangi aliran uap ke turbin bila kecepatan putar melebihi yang diinginkan (Over Speed). 2.4.2
Bagian – bagian Turbin Uap 905 – TG – 1 / 2 / 3 / 4
Dari data yang didapatkan dari Blue Book dan menurut lampiran dari gambar Turbin Part SR 434450 maka bagian – bagian Turbin dapat diuraikan sebagai berikut : 1. CASSING Adalah sebagai penutup bagian-bagian utama turbin. 2.
ROTOR Adalah bagian turbin yang berputar yang terdiri dari poros, sudu turbin atau deretan sudu yaitu
Stasionary Blade dan Moving Blade. Untuk turbin
bertekanan tinggi atau ukuran besar, khususnya unuk turbin jenis reaksi maka motor ini perlu di Balanceuntuk mengimbagi gaya reaksi yang timbul secara aksial terhadap poros. 3. BEARING PENDESTAL Adalah merupakan kekdudukan dari poros rotor. 4. JOURNAL BEARING Adalah Turbine Part yang berfungsi untuk menahan Gaya Radial atau Gaya Tegak Lurus Rotor. 5. THRUST BEARING adalah Turbine Part yang berfungsi untuk menahan atau untuk menerima gaya aksial atau gaya sejajar terhadap poros yang merupakan gerakan maju mundurnya poros rotor. 6. MAIN OLI PUMP Berfungsi untuk memompakan oli dari tangki untukdisalurkan pada bagian – bagian yang berputar pada turbin . Dimana fungsi dari Lube Oil adalah :
Sebagai Pelumas pada bagian – bagian yang berputar.
Sebagai Pendingin ( Oil Cooler ) yang telah panas dan masuk ke bagian turbin dan akan menekan / terdorong keluar secara sirkuler
Sebagai Pelapis ( Oil Film ) pada bagian turbin yang bergerak secara rotasi.
Sebagai Pembersih ( Oil Cleaner ) dimana oli yang telah kotor sebagai akibat dari benda-benda yang berputar dari turbin akan terdorong ke luar secara sirkuler oleh oli yang masuk .
7. GLAND PACKING Sebagai Penyekat untuk menahan kebocoran baik kebocoran Uap maupun kebocoran oli. 8. LABIRINTH RING Mempunyai fungsi yang sam dengan gland packing. 9. IMPULS STAGE Adalah sudu turbin tingkat pertama yang mempunyai sudu sebanyak 116 buah 10. STASIONARY BLADE Adalah sudu-sudu yang berfingsi untuk menerima dan mengarahkan steam yang masuk. 11. MOVING BLADE Adalah sejumlah sudu-sudu yang berfungsi menerima dan merubah Energi Steam menjadi Energi Kinetik yang akan memutar generator. 12. CONTROL VALVE Adalah merupakan katup yang berfungsi untuk mengatur steam yang masuk kedalam turbin sesuai dengan jumlah Steam yang diperlukan. 13. STOP VALVE Adalah merupakan katup yang berfungsi untuk menyalurkan atau menghentikan aliran steam yang menuju turbin. 14. REDUCING GEAR Adalah suatu bagian dari turbin yang biasanya dipasang pada turbin-turbin dengan kapasitas besar dan berfungsi untuk menurunkan putaran poros rotor dari 5500rpm menjadi 1500 rpm.
Bagian-bagian dari Reducing Gear adalah :
Gear Cassing adalah merupakan penutup gear box dari bagian bagian dalam reducing gear.
Pinion ( high speed gear ) adalah roda gigi dengan type Helical yang putarannya merupakan putaran dari shaft rotor turbin uap.
Gear Wheal ( low speed gear ) merupakan roda gigi type Helical yang putarannya akan mengurangi jumlah putaran dari Shaft rotor turbin yaitu dari 5500 rpm menjadi 1500 rpm.
Pinion Bearing yaitu bantalan yang berfungsi untuk menahan / menerima gaya tegak lurus dari pinion gear.
Pinion Holding Ring yaitu ring berfungsi menahan Pinion Bearing terhadap gaya radial shaft pinion gear.
Wheel Bearing yaitu bantalan yang berfungsi menerima atau menahan gaya radial dari shaft gear wheel.
Wheel Holding Ring
adalah ring penahan dari wheel Bearing
terhadap gaya radial atau tegak lurus shaft gear wheel.
Wheel Trust Bearing merupakn bantalan yang berfungsi menahan atau menerima gaya sejajar dari poros gear wheel ( gaya aksial ) yang merupakan gerak maju mundurnya poros.
