1

TURBIN AIR

PRINSIP KERJA DANMACAM-MACAM

TURBIN

Oleh:

Muchlison

2

Pengertian Turbin Air

Apa itu Turbin? Mesin jenis apa yang ada diluar turbin? Apa perbedaan mendasarnya? Apa itu turbin air?

3

Prinsip Kerja Turbin Air

Ada 2 jenis turbin air:

- turbin aksi

- turbin reaksi Turbin Aksi sepenuhnya berdasarkan impuls/

momentum. Turbin Reaksi gabungan impuls dan daya

angkat, tergantung derajat reaksinya.

4

Pemindahan Gaya ke Turbin Air

5

Daya Yang Dapat Dibangkitkan Turbin Rumus:

P = Daya Turbin (Watt)H = Head Turbin (meter)Q = Debit Turbin (m3/det)g = Gravitasi bumi (9,8 m/det2)ρ = kerapatan air (1000 kg/m3)ηT = Effisiensi Turbin (0,8 – 0.93)

TgQHP ....

6

Pengertian Head Turbin

Pengertian Head Head Bruto Losses Head Head Netto Cara mengukur head bruto dan head netto

7

Pengertian Debit Turbin

Kurva Durasi Debit Debit Maksimum, Debit Minimum Debit Rata – rata Debit Desain

8

Pengertian Efisiensi Turbin

Daya Air (input):

Effisiensi:

η = output/ input

Output < InputKarena berbagai kerugian

gQHP ...

Kerugian – kerugian Pada Turbin: Kerugian Hidraulis Kerugian Kebocoran Kerugian Mekanis Kerugian Generator

9

Effisiensi Untuk Berbagai Jenis Turbin

10

Kecepatan Spesifik

Pengertian Kecepatan Spesifik menurut definisi Pengertian Kecepatan Spesifik dalam praktek Kecepatan Spesifik dalam rumus:

45

H

PnNS

Keterangan:

Ns = Kecepatan Spesifikn = Putaran turbin sebenarnya (rpm)P = Daya turbin (Hp)H = Head Netto (m)

11

Pengaruh Kecepatan Spesifik Terhadap Bentuk Runner Turbin

12

Macam – macam Turbin

Pengaruh harga kecepatan spesifik terhadap jenis atau macam turbin.

Putaran Spesifik (Ns) Jenis Turbin

4 - 35. Pelton satu nozzel

17 - 50 Pelton dua nozzel

24 - 70 Pelton banyak nozzel

70 - 120 Francis kecepatan rendah

120 - 200 Francis kecepatan menengah

200 - 350 Francis kecepatan tinggi

350 - 450 Francis Express Type

300 - 550 Propeller atau Kaplan kecepatan rendah

550 - 750 Propeller atau Kaplan kecepatan menengah

750 - 1000 Propeller atau Kaplan kecepatan tinggi

13

Turbin Pelton

Kapan dipakainya? Bagaimana konstruksinya? Apa akibatnya jika head rendah dipaksakan

memakai turbin pelton? Pengaruh harga Ns (kecepatan spesifik)

terhadap jumlah nozzel

14

Konstruksi Turbin Pelton

15

Konstruksi Turbin Pelton (lanjutan)

16

Konstruksi Turbin Pelton (lanjutan)

17

Turbin Pelton (lanjutan)

Pengaruh Tinggi Head Terhadap Putaran dan Diameter Turbin (D)

Pengaruh Debit terhadap diameter nozzel (do)

Memperkirakan Jumlah Sudu Terhadap Rasio (d0) / (D)

18

Turbin Francis

Daerah pemakaian Turbin Francis cukup luas, misalkan di Indonesia diatas 97% memakai tubin jenis ini.

Ada daerah perbatasan dimana dapat memakai:

Turbin Francis atau Pelton Turbin Francis atau Kaplan/ Propeller

Bagaimana konstruksi Turbin Francis?

19

Konstruksi Turbin Francis

Turbin Francis Sperical Case dari Baja Horizontal Vertikal

Turbin Francis Open Flume Turbin Francis Sperical Case dari Beton

20

Turbin Francis Horizontal

Gambar

21

Turbin Francis Vertikal

Gambar

22

Turbin Francis Open Flume

Gambar

23

Turbin Francis Sperical Beton Gambar

24

Turbin Propeller/ Kaplan

Apa perbedaan antara Turbin Propeller dengan Turbin Kaplan?

Kapan dapat dipakai Turbin Propeller? Kapan harus memakai Turbin Kaplan?

25

Macam – macam Turbin Propeller/ Kaplan Vertikal Shaft dan Sperical Case Bulb Type/ Semi Bulb Type Straflo Type S – Type Tube Type Dan Lain - lain

26

Vertikal Shaft Propeller/ Kaplan Gambar

27

Kaplan Bulb Type

Gambar

28

Propeller Straflo Type

Gambar

29

Propeller/ Kaplan S - Type

Gambar

30

Propeller Tube Type

Gambar

31

Kavitasi

Apa itu Kavitasi? Bagaimana Kavitasi bisa terjadi pada turbin

air? Apa bahaya – bahaya atau kerugiannya? Bagaimana cara mengatasinya?

32

Kavitasi dan Suction Head

Apa itu Suction Head? Apa hubungan Suction Head dengan

Kavitasi?

Mengapa Turbin – turbin besar dengan head tinggi harus dipasang di bawah permukaan air (tail race).

33

Cara Menentukan Jenis Turbin Yang Optimal

Rumus Ns Turbin:

Rumus Batasan Suction Head:

Rumus Kombinasi Pertimbangan – pertimbangan

Putaran terlalu rendah, suction head tinggi, biaya sipil murah, tetapi harga turbin – generator mahal.

Putaran terlalu tinggi, harga turbin – generator murah, tetapi suction head negati, biaya sipil mahal.

Harus dicari titik optimumnya. Contoh Soal:

45

H

PnNS

NettobS HHH .

34

Rumus Keserupaan (Similitude) Apa itu rumus keserupaan?

Apa manfaatnya? Contoh pemanfaatan pada uji model Contoh pemanfaatan pada relokasi turbin pada head yang berbeda

Contoh Soal:

35

Governor

Apa fungsi Governor? Bagaimana Prinsip Kerjanya?

36

PRINSIP GOVERNOR TURBIN PELTON

37

PRINSIP GOVERNOR TURBIN KAPLAN

38

RELIEF VALVE ATAU PRESSURE REGULATOR

39

Governor (lanjutan)

Apa konsekuensi/ resikonya jika penutupan governor terlalu cepat?

Apa itu Water Hammer? Apa konsekuensinya jika penutupan

governor terlalu lambat? Apa itu Flyweel Effect?

40

Water Hammer

Bagaimana cara meredam Water Hammer? Kapan bisa dipakai Surge Tank? Kapan terpaksa harus memakai Pressure

Regulator (Regulator Tekanan Air)?

41

Hal – hal Lain Yang Harus Diperhatikan Pada Konstruksi Turbin Seal atau Labririnth Bearing Jenis katup utama dan sistem operasinya Shear pin Sistem pelumasan Sistem pendinginan Dan lain – lain

42

SEKIAN ...!TERIMA KASIH