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