TURBIN UAP
Gambar Prinsip Kerja Turbin Uap
Fungsi dan Jenis-jenis Turbin.
1. Turbin Impuls (Aksi).
Turbin Impuls (Aksi) atau Turbin tekanan tetap adalah turbin yg ekspansi uapnya terjadi pada sudu-sudu tetap atau Nozel sehingga terjadi peningkatan energi kinetik dan Nozel ini berfungsi sebagai saluran pancar yg mengarahkan aliran uap ke sudu-sudu gerak.
2. Turbin Reaksi.
Turbin Reaksi penurunan tekanan terjadi pada sudu tetap dan sudu gerak.
Kedua jenis Turbin ini mempunyai karakteristik yg berbeda seperti ditunjukkan dalam gambar berikut :
Gambar Jenis Turbin dan Karakteristiknya
Berdasarkan tingkatannya (Stages), Turbin Impuls (Aksi) dapat dibedakan menjadi :
Turbin Impuls Bertingkat Tekanan.
Disebut bertingkat tekanan jika semua jajaran sudu tetap merupakan Nozel-nozel, tekanan uap diturunkan secara bertahap seperti gambar berikut :
Gambar Turbin Impuls Bertingkat Tekanan
Turbin Impuls Bertingkat Kecepatan.
Disebut bertingkat kecepatan jika seluruh penurunan tekanan terjadi di baris pertama sudu-sudu tetap (Nozel), selanjutnya uap melintasi tingkat-tingkat berikutnya dan setiap melintasi jajaran sudu gerak mengalami penurunan kecepatan dan berlangsung secara bertahap. Dalam hal ini sudu tetap hanya berfungsi sebagai pengarah uap ke baris sudu gerak berikutnya, seperti terlihat pada gambar berikut :
Gambar Turbin Impuls Bertingkat Kecepatan
Turbin Impuls Bertingkat Tekanan dan Kecepatan.
Turbin ini merupakan kombinasi dari Turbin bertingkat Tekanan dengan Turbin bertingkat Kecepatan, diagram dan karakteristik Turbin ini seperti gambar berikut :
Gambar Turbin Impuls Bertingkat Tekanan dan Kecepatan
Jenis-jenis Turbin :
Jenis Turbin berdasarkan banyaknya Silinder di bagi menjadi :
- Single Cylinder.
- Multi Cylinder.
Jenis Turbin berdasarkan jumlah aliran uap di bagi menjadi :
- Single Flow.
- Double Flow.
Pada Turbin tekanan tinggi ukuran tinggi sudu-sudunya relatif kecil dibanding Diameter rotor sehingga variasi kecepatan sudu (tangential) dari pangkal hingga ujung sudu tidak terlalu besar, oleh karena itu profil sudu pada turbin tekanan tinggi umumnya mempunyai bentuk yg sama dari pangkal sampai ke ujung sudu. Berbeda pada turbin tekanan rendah variasi kecepatan sudu mulai dari pangkal hingga ke ujung menjadi cukup besar. Variasi kecepatan ini akan mempengaruhi effisiensi sudu.
Kecepatan sudu
Effisiensi sudu bervariasi dgn perbandingan : -----------------------------------------
Kecepatan uap masuk ke sudu
Perbandingan ini dikatakan sebagai “Perbandungan Kecepatan”. Bentuk kurva effisiensi sudu-sudu jenis impuls dan reaksi diperlihatkan pada gambar dibawah dan dari gambar tersebut dapat diketahui nilai optimum dari perbandingan kecepatan adalah :
Impuls = 0,5 dan Reaksi = 0,9
Dengan kata lain, untuk memperoleh effisiensi maksimum, kecepatan sudu untuk jenis Impuls sangat kecil dibandingkan kecepatan sudu jenis reaksi pada kecepatan uap yang sama, sehingga ini menyebabkan sudu-sudu gerak yg panjang harus berprofil Impuls pada bagian pangkal dan berprofil reaksi pada bagian ujung. Sudut masuk dari sudu-sudu berubah secara bertahap mulai dari pangkal hingga ke ujung sudu sehingga tetap didapat effisiensi yg optimum meskipun ukuran tinggi sudu cukup panjang. Gambar yang menunjukan kurva effisiensi sudu-sudu.
Gambar Kurva Efisiensi Sudu - Sudu
Untuk mengurangi stress akibat gaya sentrifugal, maka sudu-sudu gerak yang panjang dibuat meruncing dari pangkal ke ujung. Semua ini akan menghasilkan, bentuk sudu yg lancip dan memuntir dari pangkal ke ujung yg dikenal sebagai “Sudu Vortex”.
Karena separuh penurunan tekanan uap pada setiap tingkat terjadi pada sudu tetap akibat pengaruh 50 % reaksi, maka tekanan uap disisi luar sudu jalan menjadi lebih besar tekanan sisi dalam sudu, hal ini akan membantu aliran uap melalui sudu-sudu untuk melawan pengaruh gaya sentrifugal yg cenderung melemparkan uap ke arah sisi luar sudu-sudu.
 |
| Gambar Sudu Bentuk Vortex |
1. Casing
Adalah bagian yg diam, merupakan rumah/wadah dari Rotor, pada casing terdapat sudu-sudu diam (Stator) yg dipasang melingkar dan berjajar terdiri dari beberapa baris dan merupakan pasangan sudu gerak pada Rotor. Sudu diam berfungsi untuk mengarahkan uap agar tepat dalam mendorong sudu gerak pada Rotor serta sebagai pembatas agar uap mengalir melewati sudu-sudu Turbin. Pada ujung Casing terdapat ruang besar mengelilingi Poros Turbin disebut Exhaust Hood dan diluar Casing dipasang Bantalan untuk menyangga Rotor.
2. Rotor
Adalah bagian yg berputar terdiri dari poros dan sudu-sudu gerak yg terpasang mengelilingi rotor. Jumlah baris sudu gerak pada rotor sama dengan jumlah baris sudu diam pada casing, pasangan antara sudu diam dan sudu gerak disebut tingkat (Stage). Sudu gerak (Rotor) berfungsi untuk mengubah energi kinetik uap menjadi energi mekanik berupa putaran.
3. Bearing
Adalah suatu alat yg berfungsi sebagai penyangga Rotor agar Rotor dapat stabil/lurus pada posisinya dalam Casing serta dapat berputar aman dan bebas, biasanya Turbin Uap terdapat Journal dan Thrust Bearing untuk menyangga maupun membatasi pergeseran Rotor.
Journal Bearing untuk menyangga Poros Turbin Generator dan terdapat satu Journal Bearing pada tiap sisi Turbin. Semua Bearing dilapis Babbit pada bagian dalamnya, sebuah bahan yg lebih lunak dari poros turbin yg berfungsi untuk mencegah poros turbin dari keausan akibat gesekan atau vibrasi tinggi serta mempunyai kemampuan untuk menahan pelumasan pada metal sehingga membantu mencegah gesekan antara bantalan dan journal saat poros mulai berputar.
Thrust Bearing berfungsi untuk menyerap dan membatasi gesekan aksial poros turbin. Bantalan ini terdiri dari Thrust Runner yaitu dua buah collar kaku yg dipasang pada poros turbin dan ikut berputar dan diantara dua Collar ini dipasang Thrust Plate yg dilapisi Babbit dan disanggah oleh bantalan aksial tersebut. Tappered Land berhubungsn dengan Pad (dudukan dalam arah melingkar dan radial) lapisan babbit yg akan menyerap gaya aksial. Keausan bantalan ini dibatasi oleh apa yg disebut Thrust Wear Detector.
4. Pedestal
Adalah suatu alat yg berfungsi untuk menempatkan bantalan sebagai penyangga rotor yg dipasang pada casing umumnya salah satunya diikat mati (anchored) ke pondasi. Sedangkan lainnya dipasang ke peluncur (sliding Feed) sehingga casing dapat bergerak bebas akibat adanya pemuaian maupun penyusutan akibat pemanasan/pendinginan. Biasanya Pedestal yg diikat pada pondasi adalah pedestal sisi tekanan rendah atau yg berdekatan dengan Generator (Generator end) dan sisi lainnya bergerak bebas. Saat temperatur casing dan rotor naik, maka seluruh konstruksi turbin akan memuai dan dengan adanya pedestal diatas rel peluncur maka seluruh bagian turbin akan bergerak dengan bebas ketika memuai dan sebaliknya saat temperatur turun ia akan menyusut pula dengan bebas. (Perhatikan Gambar Komponen Turbin Uap)
5. Main Oil Pump
Berfungsi untuk memompakan pelumas yang akan disalurkan ke masing-masing bearing turbin dan generator dan pompa ini terpasang satu poros dengan turbin. (Perhatikan Gambar Komponen Turbin Uap)
6. Katup Utama Turbin
Katup utama turbin terdiri dari Main Stop Valve (MSV) dan Governor Valve (GV) sementara untuk turbin dgn kapasitas > 100 MW dilengkapi dengan Katup Uap Reheat yaitu Reheat Stop Valve (RSV) dan Interceptor Valve (ICV).
7. Katup Utama Turbin (MSV).
Katup ini berfungsi untuk menutup secara cepat jika turbin Trip atau sebagai katup pengisolasi terhadap uap masuk dengan pergerakkan Tutup atau Buka penuh. Sebagai pembuka katup digunakan tekanan minyak hidrolik sedangkan untuk menutupnya digunakan kekuatan Pegas. (Perhatikan Gambar MSV dibawah).
Gambar Main Stop Valve
8. Governor Valve (GV)
Turbin harus dapat beroperasi dengn putaran yg konstan pada beban yg ber-ubah-ubah, untuk itu digunakan Governor Valve yg bertugas mengatur aliran uap masuk turbin sesuai dengan kebutuhan bebannya dan sistem Gonernor Valve ini umumnya menggunkan Mechanic Hydraulic (MH) atau Electro Hydraulic (EH). (Perhatikan Gambar Komponen Turbin Uap )
 |
| Gambar Komponen Turbin Uap |
Komentar
Posting Komentar