Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
3.10 Spesifikasi Teknis Turbin Uap
Untuk menggerakkan generator dengan kapasitas daya 1000 Kva pada putaran 5000 rpm dengan energi penggerak turbin uap, jenis turbin uap yang
dirancang adalah turbin uap impuls satu tingkat tekanan dan dua tingkat kecepatan turbin curtis.
Spesifikasi turbin uap 1. Daya turbin N
ef
=1126,7 KW 2. Putaran turbin uap,
t
n = 5000 rpm 3. Jumlah tingkat tekanan turbin = 1
4. Tekan Uap masuk turbin Po = 20 kgcm
2
5. Temperatur uap masuk turbin To = 260
C °
6. Tekanan uap keluar turbin ,
1
P = 3 kgcm
2
7. Massa aliran uap turbin,
o
G = 5,29 kgdet
BAB IV PERHITUNGAN UKURAN UTAMA TURBIN
4.1 Perhitungan Ukuran Poros
Pada perencanaan ini poros mempunyai fungsi penghubung yang memindahkan daya dan putaran turbin serta menahan beban yang ada pada poros.
Beban utama yang dialami poros adalah beban puntir yang diakibatkan oleh cakram yang berputar dan beban lentur akibat berat cakram dan sudu.
Pada perencanaan ini kekuatan poros harus juga diperiksa terhadap tegangan- tengangan yang timbul padanya dalam hal terjadinya penghubung
singkatan generator. Sedangkan untuk kondisi lingkungan pengoperasian, poros ini bersinggung langsung terhadap uap panas lanjut dengan kondisi uap
bertekanan 20 3
2
cm kg
dan temperatur 260 ÷ 140 ˚C, sehingga kontak dengan
fluida uap panas lanjut ini sangat kecil sekali untuk mengakibatkan korosi pada permukaan poros.
Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
Untuk poros putaran tinggi dan beban berat umumnya digunakan baja paduan dengan pengerasan kulit yang sangat tahan terhadap kehausan. Dalam hal
ini dipilih baja khrom nikel JIS G 4102 SNC2 dengan komposisi : C = 0,27 ÷ 0,35
i
N = 2,5 ÷ 3 Cr = 0,6 ÷ 1
Dan memiliki kekuatan tarik
b
σ -85
2
mm kg
Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan poros dapat dihitung dengan persamaan :
2 1
f f
b a
S S
σ σ =
Dimana :
1 f
S
= Faktor keamanan terhadap bahan baja = 6,0
2 f
S
= factor keamanan karena adanya pasak dan kosentrasi tegangan = 1,3 ÷ 3,0 diambil 3,0
Sehingga tegangan geser yang diizinkan pada poros adalah : 72
, 4
, 3
. ,
6 85
= =
a
σ
2
mm kg
Seperti yang telah disebutkan pada sub bab 3.9, daya dalam turbin
1
N = 1142,7 Kw pada putaran 5000rpm. Bila efesiensi mekanis
m
η = 0,986. Maka daya turbin efektif atau daya pada poros turbin diperoleh :
kW N
N N
N
efektif efektif
m efektif
7 ,
1126 986
, .
7 ,
1142 .
1
= =
= η
Besarnya momen torsi poros
t
M adalah :
Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
mm kg
M M
n N
M
t t
efektif t
. 435
, 219481
5000 7
, 1126
10 47
, 9
10 74
, 9
5 5
= ×
× =
× ×
=
Diameter poros
p
d , adalah:
3 1
. .
. 1
, 5
=
t b
t a
p
M C
K d
τ
Dimana :
t
K = Faktor pembebasan sebesar 1,5 ÷3,0 untuk beban torsi dengan kejutan
dan tumbukan , diambil sebesar 2,5
b
C
= Faktor lentur poros sebesar 1,2 ÷ 2,3 untuk pembebanan lentur murni diambil 1,8
sehingga :
=
p
d
3 1
435 ,
219481 .
8 ,
1 .
5 ,
2 72
, 4
1 ,
5
Dari standar diameter poros yang ada, maka dipilih diameter poros yang dipakai dalam rancangan yaitu
mm d
p
100 =
lampiran 1.1. Adapun tegangan geser yang terjadi pada poros adalah:
3
. .
16
p t
g
d M
π τ
=
2 3
117 ,
1 100
. 435
, 219481
. 16
mm kg
= =
π
Dari perhitungan sebelumnya diperoleh tegangan geser yang diizinkan adalah 4,72
2
mm kg
. Maka dengan demikian pemilihan bahan poros dan diameter poros masih aman.
Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
4.2 Perhitungan Ukuran Nosel
