TURBIN UAPSteam=
Uap air
Titik didih
Machine adalah setiap alat yang berupa energi ( Merupakan energi
mekanik ) yang bermanfaa. Minsalnya ; 1. Mesin kerja 2. Mesin
Tenaga Turbib Mechining ialah suatu alat yang mengambil energi dari
aliran atau memberikan energi dari aliran. Tekanan (P) : # Pabs :
Tekanan absolut : # Pgange : # Pvakum Pabs : Tekanan rata-rata :
Tekanan dibawah tekanan atmosfer
Pgage + Patm = 0% Vakum = 0 gage Pvakum Pgage (-) 0 atm
100% Vakum
1 atm = P P P P = = = =
10 mH2O 15 mH2O gage = 5 mH2O gage -5 mH2O 5 mH2O vakum 25 mH2O
abs = = = 15 mH2O abs 5 mH2O abs 5 mH2O abs
Pabs = Patm Pgage
Entalpi i V konstan
----------------------------------------------------------------------------------P
konstan
----------------------------------------------------------------------------------I
konstan
----------------------------------------------------------------------------------
t konstan
X=1 X= 0,8 X=0
g
S entropi Diagram Mollier
Sistem Pembangkit Tenaga Uap
Luas 1-2-3-4 = kerja yang dihasil Luas a-b-3-2 = panas yang
masuk
Fungsi dari kondensor = memperbesar kerja yang di hasilkan
dengan cara menurunkan tekanan turbin
= w/ qm = wT wP/qm = (i3 - i4) (i2 - i1) (i3 - i2)
KLASIFIKASI TURBIN UAP1. Menurut Jumlah Tingkat Tekanan a.
Turbin satu tingkat (tekanan) satu tingkat kecepatan = de Larae dua
atau lebih tingkat kecepatan = Curtis
b. Turbin neka tingkat = T. impuls or reaksi
2. Menurut jumlah silinder satu silinder dua silinder tiga
silinder empat silinder
tekanan rendah
tekanan tinggi 3. Menurut Arah Aliran Uap Turbin Axial = yang
uapnya mengalir dari arah sejajar sumbu turbin Turbin Radial = yang
uapnya mengalir dari arah tegak lurus sumbu
turbin, satu atau lebih tingkat tekanan rendah pada beberapa
turbin sering dibuat axial
Gambar susunan umum turbin aliran radial terdapat pada hal. 8
(stem turbine)
Kerugian turbin radial Proses harus lebih besar pada daya yang
sama. Akibat bobot turbin & perbedaan tekanan di sumbu & di
permukaan turbin.
- Turbin Tangensial Turbin tangensial adalah tegangan geser
akibat torsi
Turbin Tangensial
4.Menurut metode pengaturan a. Turbin dengan pengaturan
pemilihan b. Turbin dengan pengaturan nozzel c. Turbin pengaturan
langkah
Kapasitas Mesin
Nominal Optimal mesin.
: kemampuan maksimal suatu mesin. : kapasitas suatu mesin yang
tertinggi yang dapat di capai suatu
Untuk mencapain kapasitas nominalnya pada turbin langkah tidak
adanya pengoperasian mesin. Pada kondisi P1= roda searah pada
tingkat depan tidak ada daya. N= 120 f P Dimana : n = putaran motor
tarik f = frekuensi ( 50 Hz ) P = kutub
# 5. Menurut prinsip aksi uapa. T. Impuls aksial b. T.
Reaksi
Radial Turbin Impuls Ekspansi terjadi pada nozel atau pada suhu
tetap # 6. Menurut proses penurunan kalor
a.
refsenerator (a)
b.
Prinsip aksi turbin uap Pu r
Torsi : T = Pu . r Kerja :
L = T . L = Pu .r . 2n L= Pu.u u =2 rn 60 = 2n hubungan impuls =
perubahan momentum Pu.t = G g Impuls perubahan momentum ( C1t C2
)
C1t = kecepatan teoritis Pu = m . a Pu = G c g t Pu = G ( C1t C2
) g t Pu . t = G ( C1t C2 ) g
C1t
C2 = 0
Pu = G (C1t ) g
C1t
C2=-C1t Pu =2 G (C1t ) g
jika = 0
Pu = 2 G (C1t ) g
Implus
Ulir benda yang bergerak
kerja
Gaya maksimal dihasilkan bila
(
)
(
)
Dan :
LR =
+
-
Turbin impuls = L1 =
=0
Untuk M < 1; untuk nosel Untuk M > 1; untuk nosel
Kecep uap dan panas kecepatan kritis berfungsi sebagai nosel
M 0 Perut luasan bertambah/membesar dC < 0 Kecep berkurang dP
> 0 difuser
M 0 dP < 0 nosel
M>1 dA > 0 dC > 0
M>1 dA < 0 dC < 0
nosel
difuser
Ekspansi uap didalam nosel dengan mengatasi kerugian Nosel
adalah suatu saluran energi yang mengubah energi potensial menjadi
energi kinetik C1t = 91,5 = 91,5
Persamaan energi yang umum untuk proses yang steady : Uo + APoVo
+ A= + Azo + AW q = U1 + AP1V1 + + Az1
2 (9,81) 427 = 8378 W t = im - ik Suatu nosel konvergen yang
penampang seragam minimal hanya dapat mencapai tekanan kritis
Po
Pr
Pkritis
Pkritis = Vkritis x P0 Vkritis tergantung dari turbin uap
[
] = 0,546 (konstanta) & k = 1,3 = 0,577 & k =1,135
.Uap panas lanjut .Uap jenuh kering
Nosel konvergen divergen :
Persamaan kontinuitas :
GV = f.Cit f=
Dimana : V = Volume Spesifik
f = luas penampang nosel
= 91,5
Sering diabaikan
0
= 91,5 = 91,5
=
Exmple :
= 12 ata =
= 28 kkal/kg = 0,315 /kg = 7,5 ata
x=1
= indeks teoritis
=
.
= 0,546 . 12 = 6,552 ata dapat menggunakan nosel konvergen Nosel
konvergen divergen O Kr = = 1
= 91,5 = 91,5
Langkah-langkah penyelesaian soal:1. Cari Pkr = Vkr . Po 2. Cari
percepatan kritis (Ckr) 3. Cari Vkr (Volume Spesifik)
Luas penampang minimum nobel juga dapat ditentukan sebagai
berikut: = = =
=
Dimana
=
Untuk uap jenuh kering k = 1.135 =
Untuk uap panas lanjut k = 3 =
Secara Umum baik untuk uap panas lanjut atau pun uap jenuh
bening, maka :
=
Panjang bagian nosel yang divergen :
Sudut divergen
Maka :
=
dimana
=
Jika kondisi
&
=
maka :
F=
.a
Expansi uap didalam nosel dengan mempertimbangkan kerugian Po io
to i c Entalpi yang keluar sebenarnya Pi Pkr Ai Iit hn Viti Vi
(volume Spesifik) Tinggi Nosel
ho
h
Ii
ln
Semua Kerugian (0,91 0,98) Koefisien kecepatan dipengaruhi oleh
ukuran dinding nosel
Kerugian pada dinding nosel :
Atau ( )
Jika diketahui kondisi awal (Ao, Io) Jika diketahui dapat dicari
Ci
dicari
Ekspansi uap didalam bagian nol ini keluar yang miring Konvergen
:
Ukuran Batas
Bila Pi . Pia 2 3 2
2
c
i iw
1 c 4 Pada buku halaman 29 c
Ekspansi ke Pi (
0
Derajat pemasukan uap : = = 1
Dari persamaan kontinuitas : . = . Sin Sin t.z=.d. =t..z. =.d.
Sehingga : = atau :
< 1 tidak dapat dilakukan pada turbin reaksi , melainkan
untuk turbin impuls
dengan 10 mm
dipengaruhi oleh . Pada T. reaksi tidak mungkin dilakukan,
karena derajat pemasukan uap sebagian terjadi ekspansi pada sudu
gerak (P1 > P2) dengan = 1.
Pabs
Pgage + Patm = 0% Vakum = 0 gage Pvakum Pgage (-) 0 atm
100% Vakum
1 atm = P P P P = = = =
10 mH2O 15 mH2O gage 5 mH2O gage -5 mH2O 5 mH2O vakum = = = = 25
mH2O abs 15 mH2O abs 5 mH2O abs 5 mH2O abs
Pabs
= Patm Pgage
Entalpi i V konstan
----------------------------------------------------------------------------------P
konstan
----------------------------------------------------------------------------------I
konstan
----------------------------------------------------------------------------------
t konstan
X=1 X= 0,8 X=0
g
S entropi Diagram Mollier
- Sistem Pembangkit Tenaga Uap3 Turbin 2 3
Ketel uap P atm
4
1 2 1 Pompa Kondensor
4
a
b
i3 i 2 1 4
s
fungsi dari kondensor tekanan
-
memperbesar kerja yg dihasilkan dengan cara meurunkan
turbin.
qm
i
3
i 4 - i 2 i1 i3 i 2
- Klasifikasi Turbin Uap1. Menurut tingkat tekanan: a. Turbin
satu tingkat (tekanan) -satu tingkat kecepatan -dua atau lebih
tingkat kecepatan b. Turbin dua tingkat
2. Menurut jumlah silinder - satu silinder - dua silinder - tiga
silinder - empat silinder
Tekana tinggi Tekanan rendah
3. Menurut arah aliran uap - Turbin axial : yang uapnya mengalir
di arah sejajar sumbu turbin - Turbin Radial : yang uapnya mengalir
di arah tegak lurus sumbu tubin, satu atau lebih tingkat tekanan
rendah pada beberapa turbin serip & bawah aksial. Gambar
susunan umum turbin aliran radial Terdapata pada halaman 5 (steam
turbin)
Arah aliran uap
Arah putaran
tetap
Kerugian turbin radial Porosnya harus lebih besar pada daya yang
sama, akibat bobot turbin & perbedaan tekanan disumbu &
dipermukaan turbin.
Derajat pemanasan uap sebagian
-
Turbin tangensial tegangan tangensial adalah tegangan geser
akibat torsi.
Turbin tangentsial
