Perhitungan Data Survey .1 Data Hasil Survey Studi

Kerja yang dilakukan uap pada ketiga hal tersebut di atas yang memindahkan ketiga benda tersebut dengan kecepatan u ditentukan oleh persamaan 4.1. Untuk kasus a : P u1 = F’ 1 Untuk kasus b : . u = 250 N 50 ms = 12500 Js P u2 = F’ 2 Untuk kasus c : . u = 500 N 50 ms = 25000 Js P u3 = F’ 3 . u = 366 N 50 ms = 18300 Js Oleh sebab itu, dari persamaan 4.3c ternyata bahwa gaya F’ 3 semburan uap tergantung pada nilai cosinus sudut α 1. Dengan nilai yang minimum-nol, gaya F’ 3 akan mencapai nilai batasnya F’ 2. Dalam hal nilai sudut α 1 yang membesar, gaya yang diberikan yang searah dengan arah putaran akan terus berkurang sampai pada nilai α 1 = 90 o , gaya ini akan menjadi nol. Jadi, kecermatan harus diberikan sewaktu memilih nilai α 1 yang sesuai untuk nosel-nosel dan sudu-sudu turbin uap, biasanya yang diperbolehkan adalah 11 o sampai 20 o lit. 1 halaman 16. 4.3 Perhitungan Data Survey 4.3.1 Data Hasil Survey Studi Untuk membantu dalam penyelesaian skripsi ini, maka dilakukan survey studi ke Pabrik Kelapa Sawit PTP Nusantara IV, yang dalam memenuhi kebutuhan energi listriknya menggunakan turbin uap sebagai penggerak mula generator listrik. Dari survey tersebut diperoleh beberapa informasi yang berkaitan dengan data-data yang dibutuhkan. Universitas Sumatera Utara Data Turbin : 1. Daya turbin Pu : 630 kWatt 2. Diameter turbin d : 800 mm 3. Jumlah putaran turbin n : 3000 rpm 4. Sudut masuk uap ke turbin α 1 : 20 o 5. Sudut masuk sudu 1 β : 24 6. Sudut keluar sudu o 2 α : 31 7. Sudut keluar uap o 2 β : 24 8. Pemasukan uap parsial o ε : 0,25 9. Tinggi sudu l : 20 mm 10. Lebar sudu b : 15 mm 11. Jarak bagi sudu t : 12 mm 12. Jumlah sudu z : 209 buah 13. Kecepatan uap mutlak c 1 14. Kecepatan tangensial turbin u : 125 ms : 714 ms 15. Tekanan uap masuk P 1 16. Suhu uap masuk T : 15 bar 1 : 240 o 17. Tekanan uap bekas turbin P C 2 18. Kualitas uap x : 0,95 : 3 bar 19. Spesific volume v : 0,57413 m 3 kg Universitas Sumatera Utara

4.3.2 Perhitungan Data

Untuk mendapatkan besarnya gaya tangensial dan daya mekanis yang dihasilkan turbin maka ditentukan terlebih dahulu variabel –variabel berikut : a Panas Jatuh Pada tekanan uap masuk 15 bar dan temperatur 240 o h C, diperoleh : 1 v = 2899,3 kJkg 1 = 0,1483 m 3 kg Gambar 4.3 Diagram T-s siklus rankine kemudian pada saat uap keluar pada tekanan 3 bar diperoleh : h f h = 560,34 kJkg fg v = 2164, 52 kJkg f = 0,001073 m 3 v kg fg = 0,603227 m 3 kg maka h 2 = h f + x h h fg 2 h = 560,34 kJkg + 0,95 2164, 52 kJkg 2 = 2616,63 kJkg v 2 = v f + x v fg Universitas Sumatera Utara = 0,001073 m 3 kg + 0,95 0,603227 m 3 = 0,57413 m kg 3 ∆h = h kg 1 - h 2 = 282,66 kJkg b Perubahan Energi Thermal Menjadi Energi Kinetis Dengan hukum kekekalan energi disebutkan bahwa energi sebelum dan sesudah nosel harus sama, maka : 2 2 o c + p o .v o + u o 2 2 1t c = + p 1 .v 1 + u ; p.v + u = h, maka : 1 2 2 o c + h o 2 2 1t c = + h 2 2 1t c 1 - 2 2 o c = h o - h 1 c 1t 2 1 2 o o c h h + − = ………………kJkg c 1t 2 1 . 1000 . 2 o o c h h + − = …….....Jkg c 1t 2 1 . o o c h h + − = 44,72 ; jika c o c = 0, maka 1t . 1 h h o − = 44,72 c 1t h ∆ = 44,72 mdet………………………………………………………………4.5 c Kecepatan uap masuk turbin teoritis : c 1t h ∆ = 44,72 = 44,72 66 , 282 Universitas Sumatera Utara = 751,8 ms d Kecepatan mutlak uap masuk turbin : Karena ada pengaruh koefisien kecepatan ϕ c = 0,95, maka 1 ϕ = c = 0,95. 751,8 ms 1t ; = 714 ms e Laju Aliran Massa Uap : v m Q . = c A Q . = Dari kedua persamaan tersebut didapat : m.v = A.c Dimana : A = l d. . π Untuk mengetahui laju aliran masa uap, maka rumus luas penampang juga dipengaruhi oleh sudut masuk uap α 1 ε dan pemasukan uap parsial , sehingga rumus di atas menjadi : A = 1 sin . . . . α ε π l d Maka : m.v = 1 1 sin . . . . α ε π c l d m = v c l d 1 1 sin . . . . α ε π m = kg 5 m3kg 0,57413 714 25 , 02 , 8 , 14 , 3 = Universitas Sumatera Utara

4.4 Perhitungan Kerja Turbin Berdasarkan Prinsip Aksi Uap.