Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
∑ Fy = F
1
. y
1
+ F
2
. y
2
+ F
3
. y3 = G
rg
.y
1
– G
p
.y
2
+ G
ct
. y
3
= 5,43 -4,43.10
-4
+ 61,62.8,75.10
-4
+ 198,12.13,68.10
-4
= 0,32273 kg.cm ∑ F.y
2
= F
1
.y
1 2
+ F
2
. y
2 2
+ F
3
. y
3 2
= G
rg
. Y
1 2
+ G
p
. y
2 2
+ G
ct
. y
3 2
= 5,43.-4,43. 10
-4 2
+ 61,62.8,75. 10
-4 2
+ 198,12.13,68. 10
-4 2
= 0,00041954 kg.cm Putaran kritis :
00041954 ,
32273 ,
300 .
. .
300
2
= ∑
∑ =
kr kr
n y
F y
F n
n
kr
= 8320,54 rpm Oleh karena itu putaran operasional tidak berada pada putaran kritis,
dengan demikian bila putaran operasional sebesar 5000 rpm, maka turbin aman terhadap suatu resonansi. Pada kebanyakan pabrik pembuat turbin uap, memakai
putaran operasional lebih tinggi atau rendah dari putaran kritis sebesar 30 ÷ 40 P. Shlyakhin hal. 328 .
Pada rancangan ini perbedaan antara putaran kritis dan putaran normal diperoleh :
907 ,
39 100
49 ,
8320 49
, 8320
5000 =
− =
∆ x
n
4.9 Bantalan Dan Pelumasan
Bantalan merupakan bagian utama dari elemen mesin sehingga dalam pemilihanya harus dipertimbangkan perananya serta sistem pembebanan. Bantalan
yang dipakai pada rancangan ini adalah bantalan luncur, mengingat beban yang dialami cukup besar dan putaran tinggi. Secara umum bantalan luncur dapat
digambarkan sebagai berikut :
Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
Gambar . 4.7 Bantalan Luncur Pendesainan bantalan ini dilaksanakan menurut metode yang disarankan
oleh M.I Yanousky untuk luncur 180. Jenis bantalan yang digunakan adalah bantalan radial journal bearing . Untuk bantalan radial, dalam hal ini menerima
beban dalam arah tegak lurus dengan poros dan beban ini berasal dari berat cakra + poros serta gaya sentrifugal.
F
r
= W + F
s
Dimana : W
= berat poros + berat cakram + roda gigi W
= 61,62 kg + 198,12 kg + 5,43 kg W
= 265,17 kg F
s
= m.y+e
2
ω Dimana :
y = lendutan e = jarak pusat massa poros dengan sumbu geometri poros y+e = 5.10
-5
ditetapkan m = massa beban = 265,17 kg
ω = kecepatan sudut putaran poros = 2
π n60 = 2.3,14.500060 = 523,33 Maka :
F
s
= 265,17. 5.10 . 523,33 F
s
= 3631,16 kg Maka gaya radial F :
Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
F
r
= 265,17 + 363,16 F
r
= 3896,33 kg Pendesainan bantalan luncur :
Tabel 4.2 Ruang Bebas yang diperbolehkan untuk bantalan luncur NO
Bantalan tanpa lapisan logam putih Bantalan dengan lapisan logam putih
Ruang bebas atas , mm
Ruang bebas bawah , mm
Ruang bebas atas, mm
Ruang bebas atas, samping ,
mm Mim
Maks Min
Maks Min
Maks Min
maks 50
100 150
200 250
300 350
0,15 0,20
0,30 0,40
0,50 0,60
0,70 0,25
0,30 0,40
0,55 0,65
0,75 0,85
0,10 0,10
0,15 0,20
0,25 0,30
0,35 0,15
0,20 0,25
0,30 0,35
0,40 0,45
0,10 0,10
0,20 0,20
0,25 0,30
0,35 0,12
0,15 0,25
0,30 0,35
0,45 0,50
0,15 0,20
0,30 0,35
0,45 0,55
0,62 0,20
0,25 0,40
0,45 0,55
0,62 0,70
Sumber : P.Shlyakhin, Turbin kukus, Teori dan Rancangan ,1988, hal 282
Ruang bebas a dan b gambar 4.12 dipilih sesuai dengan diameter poros table 4.1, dimana didapat untuk diameter poros 100 mm yang dipilih untuk
bantalan dengan lapis logam putih a = 0,15 mm dan b = 0,25 mm .
Gambar 4.8 Kedudukan pada bantalan pada berbagai kepesatan
a. Pada n = 0 ;b. Pada kepesatan rendah ; c. Pada kepesatan tinggi ; d. Pada n =
∞ Berdasarkan lit. 1 hal 285, harga dL dapat sebesar 1,2 maka :
Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
L = d1,2 = 1001,2 L = 83,3 mm diambil 83 mm
Koefisien kriteria beban bantalan diperoleh dari rumus : µ
φ .
.
2
u L
d a
F v
r
= Dimana :
F
r
= beban bantalan = 3896,33 kg L
= panjang permukaan bantalan = 83 mm u
= kecepatan keliling permukaan poros : det
67 ,
2616 60
5000 .
10 .
60 .
. cm
n d
p
= =
= π
π µ = vicositas rata-rata minyak pelumas = 0,3 x 10
-6
kgdetcm
2
untuk minyak jenis TZOUT GOST 32 – 53 , lit. 1 hal. 283
Maka :
345 ,
1 10
. 3
, 67
, 2616
3 ,
8 10
015 ,
33 ,
3896
6 2
= =
− v
v
φ φ
Besar harga koefisien x diperoleh dari gambar 4.14. untuk bantalan luncur θ = 180
o
dan harga ε = 1,2 diperoleh x = 0,565.
Gambar 4.9 Grafik koefisien φ
v
kriteria beban
[13,278]
sumber : P.Shlyakhin, Turbin Kukus, Teori dan Ramcangan, 1988, hal.284
Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
Koefisien gesek f untuk bantalan dapat dihitung dengan menggujnakan data gambar 4.15. untuk bantalan luncur = 180 dan harga = 1,2,x = 0,565, maka
diperoleh = 3,775.
Gambar 4.10 Grafik untuk menentukan koefisien φ
s [13,279]
sumber : P. Shlyakhin, Turbin Kukus , Teori dan rancangan, 1988, hal. 284
BAB V
SISTEM PENGATURAN TURBIN
5.1 Pengaturan putaran turbin
