Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Umum
Turbin uap termasuk mesin-mesin konversi energi yang mengubah energi potensial uap menjadi energi kinetis pada nozel dan selanjutnya diubah menjadi
energi mekanis pada sudu-sudu turbin yang dipasang pada poros turbin. Energi mekanis yang dihasilkan dalam bentuk putaran poros turbin dapat secara langsung
atau dengan bantuan roda gigi reduksi dihubungkan dengan mekanisme yang digerakkan. Untuk menghasilkan energi listrik, mekanisme yang digerakkan
adalah porosw generator. Jika dibandingkan dengan penggerak dengan tenaga listrik lain seperti
diesel , turbin memiliki kelebihan antara lain : •
Penggunaan panas yang lebih baik. •
Pengontrolan putaran yang lebih mudah . •
Tidak menghasilkan loncatan bunga api listrik. •
Tidak terpengaruh lingkungan sekeliling yang panas. •
Uap bekasnya dapat digunakan kembali atau untuk proses
2.2 Analisis Termodinamika
Siklus Rankine adalah siklus teoritis yang mendasari siklus kerja dari suatu pembangkit daya uap. Siklus Rankine berbeda dengan siklus-siklus udara
ditinjau dari fluida kerjanya yang mengalami perubahan fase selama siklus pada saat evaporasi dan kondensasi, oleh karena itu fluida kerja untuk siklus Rankine
harus merupakan uap yang terdiri dari dua jenis siklus yaitu: 1.Siklus terbuka, dimana sisa uap dari turbin langsung dipakai untuk
keperluanproses.
Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
2.Sikus tertutub, dimana uap bekas dari turbin dimamfaatkan lagi dengan cara mendinginkannya pada kondesor, kemudian dialirkan kembali kepompa dan
seterusnya sehinga merupakan siklus tertutub.
Menurut pembentukannya ada dua jenis uap , yaitu : 1. uap air kabut air yaitu uap yang berbentuk diatas permukan air , sebagai
akibat penurunan tekan diatas permukaan air sampai tekan penguapan yang sesuai dengan temperature permukaan air tersebut.
2. Uap air uap didih, adalah uap yang terbentuk akibat pendidihan air. Air akan mendidih bila tekanan dan temperature berada pada kondisisi didih, yaitu pada
tekanan dan temperature didih. Pada peristiwa mendidih, maka pembentukkan uap terjadi pada seluruh bagian fluida , kadar uap naik dari 0 sd 1. uap yang
terbentuik pada tekanan dan temperature didih disebut uap jenuh saturated steam. Apabila uap jenuh dipanaskan pada tekanan tetab , maka uap akan
menerima panas lanjut temperature naik, uap yang demikian disebut uap panas lanjut superheated steam.
Gambar 2.1 siklus Rankine Sederhana BOILER
P KONDENSER
TURBIN
V W turbin
1 2
3
4
W pompa q in
q out
Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
Untuk mempermudah penganalisaan termodinamika siklus ini, proses diatas dapat disederhanakan dapat disederhanakan dalam diagram berikut :
T
s
1 2
3
4 v
v Q in
Q out W turbin
W pompa
Gambar 2.2 Diagram T-S
Siklus rankine sederhana terdiri dari beberapa proses sebagai berikut : 1
2 : proses pemompaan isentropik ; didalam pompa 2
3 : proses pemasukan kalor atau pemanasan pada tekanan konstan dalam ketel uap
3 4 : proses ekspansi isentropik ; didalam turbin
4 1 : proses pengeluaran kalor pada tekanan konstan
Maka analisa pada masing-masing proses pada siklus untuk tiap satu satuan massa dapat ditulis sebagai berikut:
1. Kerja Pompa Wp =
1 2
1 2
p p
v h
h
− −
= ……...…………………….……… ..2.1
2. Penambahan kalor pada ketel
2 3
h h
Q
in −
= 3. Kerja Turbin
4 3
h h
W
T
− =
Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
4. Kalor dilepaskan dalam Kondensor
1 4
h h
Q
out
− =
5.Efesiensi termal siklus :
2 3
1 4
2 3
1 4
2 3
2 3
1 2
4 3
h h
h h
h h
h h
h h
h h
h h
h h
Q W
W Q
W
th th
th in
P T
in net
th
− −
= −
+ −
− =
− −
− −
= −
= =
η η
η η
……..………………2.2
2.3 Klasifikasi Turbin Uap
