PERANCANGAN SUDU GERAK DAN CAKRAM 54 PERANCANGAN POROS TURBIN DAN KOMPONENNYA 71 PERAWATAN 85 KESIMPULAN 88

BAB IV. PERANCANGAN SUDU PENGARAH TINGKAT PENGATUR, SUDU NOSEL

46 4.1. Profil Sudu Pengarah Tingkat Pengatur Dua Baris 46 4.2. Profil Sudu Pembentuk Nosel 48

4.3. Mencari Momen Perlawanan W

x Sudu Pembentuk Nosel 48 4.3.1. Luas Penampang Sudu Pembentuk Nosel 49 4.3.2. Momen Luas Sudu Pembentuk Nosel terhadap Sumbu x 50 4.3.3. Jarak Titik Berat Sudu Pembentuk Nosel terhadap Sumbu x 51 4.3.4. Momen Inersia Sudu Pembentuk Nosel terhadap Sumbu x 51

BAB V. PERANCANGAN SUDU GERAK DAN CAKRAM 54

5.1. Profil Sudu Gerak Tingkat Pengatur Dua Baris 54 5.2. Profil Sudu Gerak Tingkat Tekanan 55 5.3. Metode Pemasangan Sudu Gerak 55 5.4. Mencari Momen Perlawanan W y Sudu Gerak 56 5.4.1. Luas Penampang Sudu Gerak 56 5.4.2. Momen Luas Sudu Gerak 57 5.4.3. Jarak Titik Berat Sudu Gerak l y 58 5.4.4. Momen Inersia Sudu Gerak 59 5.5. Tegangan yang Bekerja pada Sudu Gerak 60 5.5.1. Tegangan tarik akibat gaya sentrifugal 61 5.5.2. Tegangan lentur akibat tekanan uap 62 5.6. Konstruksi Cakram 64 5.7. Tegangan yang Bekerja pada Cakram 65

BAB VI. PERANCANGAN POROS TURBIN DAN KOMPONENNYA 71

6.1.. Berat Cakram dan Sudu-sudu Gerak 71 6.2. Perhitungan momen yang bekerja pada poros 72 6.2.1. Momen punter pada sembarang penampang poros 72 6.2.2. Momen lengkung pada poros 73 6.3. Penentuan diameter poros dengan mengabaikan berat poros 74 6.3.1. Diameter poros pada bagian cakram-cakram diletakkan 74 Universitas Sumatera Utara 6.3.2. Diameter poros pada bagian penghubung-singkatan generator 75 6.4. Penentuan diameter poros dengan memperhitungkan berat poros 76 6.5. Putaran kritis poros 78 6.6. Pasak 79 6.7. Bantalan 80 6.8. Kopling sambungan poros turbin dan generator 81 6.8.1. Perhitungan kekuatan baut 81 6.8.2. Perhitungan kekuatan flens 82 6.9. Rumah Turbin 83 6.9.1. Tebal Dinding Rumah Turbin 83 6.9.2. Diameter Pipa buang Pada Rumah Turbin 84

BAB VII. PERAWATAN 85

8.1.Perawatan PLTPB 85

BAB VII. KESIMPULAN 88

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN Universitas Sumatera Utara DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Skema terjadinya air panas dan uap 4 Gambar 2.2. Skema diagram alir PLTPB 6 Gambar 2.3. Separator tipe coalescense 8 Gambar 2.4. Grafik untuk menentukan koefisien φ sebagai fungsi tinggi nosel 12 Gambar 2.5. Grafik untuk menentuk an koefisien ψ berdasarkan tinggi sudu gerak 13 Gambar 2.6. Diagram T-s PLTPB 17 Gambar 3.1. Segitiga kecepatan tingkat pengatur dua baris dengan beberapa nilai uc 1 yang diandaikan 26 Gambar 3.2. Grafik Efisiensi tingkat pengatur dengan dua tingkat kecepatan sebagai fungsi uc 1 26 Gambar 3.3. Proses penurunan kalor terperinci pada diagram i-s dari tingkat pertama sampai tingkat ke tujuh 39 Gambar 4.1. Profil sudu pengarah dalam mm 43 Gambar 4.2. Sudu pengarah tingkat pengatur dalam mm 43 Gambar 4.3. Profil sudu pembentuk nosel konvergen dalam mm 45 Gambar 4.4. Metode grafik untuk mencari momen perlawanan 45 Gambar 5.1. Dimensi sudu gerak tingkat pengatur dua baris a sudu gerak baris pertama, b sudu gerak baris kedua 51 Gambar 5.2. Dimensi sudu gerak tingkat tekanan dalam mm 52 Gambar 5.3. Pemasangan dengan akar bergerigi dalam mm 53 Gambar 5.4. Metode grafik untuk mencari momen perlawanan 53 Gambar 5.5. Gaya-gaya lentur pada sudu 57 Gambar 5.6. Cakram tebal konstan dengan hub 61 Gambar 6.1. Gaya yang bekerja pada poros 70 Gambar 6.2. Dimensi poros turbin 73 Gambar 6.3. Skema gaya yang bekerja pada poros 73 Gambar 6.4. Diagram momen lengkung poros BMD 75 Gambar 6.5. Dimensi pasak 77 Gambar 6.6. Ruang bebas antara poros dan bantalan 78 Universitas Sumatera Utara DAFTAR TABEL Tabel 3.1. Hasil perhitungan untuk berbagai nilai uc 1 yang diandaikan 24 Tabel 3.2. Perhitungan pendahuluan distribusi penurunan kalor 33 Tabel 3.3. Perhitungan terperinci ekspansi uap pada tingkat kedua sampai tingkat ketujuh 39 Tabel 4.1. Luas sudu pembentukan nosel dan jarak l 1 tiap segmen 46 Tabel 4.2. Momen luas sudu pembentuk nosel tiap segmen 47 Tabel 4.3. Momen inersia sudu pembentuk nosel tiap segmen 49 Tabel 5.1. Luas sudu gerak dan jarak l 1 tiap segmen 53 Tabel 5.2. Momen luas sudu gerak tiap segmen 54 Tabel 5.3. Momen inersia sudu gerak tiap segmen 56 Tabel 5.4. Tegangan tarik akibat gaya sentrifugal 59 Tabel 5.5. Tegangan lentur akibat tekanan uap 60 Tabel 6.1. Berat cakram dan sudu gerak 69 Tabel 7.1. Data konstruksi utama 82 Universitas Sumatera Utara DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Gambar Assembling turbin uap PLTPB Lampiran 2. Tabel standart baja. Lampiran 3. Tabel sifat-sifat baja yang dipakai untuk pembuatan cakra. Lampiran 4. Tabel analisis kimia dan beberapa sifat fisis baja-baja yang dipakai untuk konstruksi cakra- cakra turbin. Lampiran 5. Tabel satu rated water Lampiran 6 Proven Reserves of Sibayak Area North Sumatra Lampiran 7 Siklus Energi Geothermal Untuk Pembangkitan Listrik Lampiran 8 Indonesia Geothermal Potential Lampiran 9 Profil Sumur Geothermal Sibayak Universitas Sumatera Utara DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN α 1 = Sudut masuk uap terhadap bidang cakram o α 1 ’ = Sudut keluar sudu pengarah o α 2 = Sudur masuk sudu pengarah o a = Lebar penampang sisi keluar minimum nosel mm β 1 = Sudut masuk uap pada sudu gerak baris pertama o β 2 = Sudut keluar uap pada sudu gerak baris pertama o β 1 ’ = Sudut masuk uap pada sudu gerak baris kedua o β 2 ’ = Sudut keluar uap dari sudu gerak baris kedua o C 1 = Kecepatan aktual uap pada penampang nosel sisi keluar ms c 1 ’ = Kecepatan mutlak uap keluar sudu pengarah ms c 2 = Kecepatan uap mutlak keluar sudu gerak baris pertama ms c 2 ’ = Kecepatan mutlak uap keluar sudu gerak baris kedua ms d = Diameter rata-rata cakram yang bersudu mm ε = Derajat pemasukan parsial - G 1 = Massa alir uap melalui nosel kgs h b = Kerugian kalor pada sudu gerak baris pertama kkalkg h b ’ = Kerugian kalor pada sudu gerak baris kedua kkalkg h gb = Kerugian kalor pada sudu pengarah kkalkg h n = Kerugian kalor pada nosel kkalkg I = Entalpi uap masuk nosel kkalkg I 1t = Entalpi uap teoritis keluar nosel kkalkg k = Nilai numeric - l = Tinggi nosel pada bagian sisi keluar mm l” 1 = Tinggi sudu gerak baris pertama m l” 2 = Tinggi sudu gerak baris kedua mm l” gb = Tinggi sudu pengarah mm n = Putaran poros turbin rpm φ = Koefisien kecepatan - ψ = Koefisien kecepatan - P = Tekanan inlet steam bar Universitas Sumatera Utara P 1 = Tekanan uap keluar nosel bar P 2 = Tekanan exhaust steam bar P kr = Tekanan kritis uap di dalam nosel bar t = Jarak bagi sudu-sudu pada diameter rata-rata mm T = Suhu inlet steam o C T 1 = Suhu uap keluar nosel o C T kr = Suhu kritis uap o C u = Kecepatan keliling sudu ms v 1 = Volume spesifik uap pada penampang sisi keluar m 3 kg m 3 kg v 1a = Volume spesifik uap tekakan P 1a m v kr = Volume spesifik uap pada tekanan kritis m 3 kg w = Sudut penyimpangan semburan uap pada bagian sisi keluar yang miring nosel o w 1 = Kecepatan relatif uap masuk sudu gerak baris pertama ms w 1 ’ = Kecepatan uap masuk sudu penggerak baris kedua ms w 2 = Kecepatan relatif uap keluar dari sudu gerak baris pertama m?s w 2 ’ = Kecepatan relatif uap keluar sudu gerak baris kedua ms2 z = Jumlah laluan sudu - Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN