4.3 Perencanaan Poros Penghubung Central Hollow Shaft
Poros yang berfungsi sebagai penghubung antara disk kompresor dan disk turbin dinamakan Central hollow shaft. Dikatakan Central hollow shaft karena poros ini
terletak di tengah dan bentuknya adalah poros bolong serta berada di antara disk kompresor dan disk turbin.
Adapun perencanaan poros penghubung ini terlihat pada gambar sebagai berikut :
Gambar 4.10 Poros penghubung Berdasarkan survey di lapangan, diperoleh data-data sebagai berikut:
t
1
= t
2
= t
3
= t
4
= 7 cm L = 160 cm
r
3
= 73 cm r
2
= 67 cm r
1
= 35,5 cm Berat poros penghubung yaitu:
W = π. r
2
. t. γ Dimana :
γ = Berat jenis poros = 7,6 .10
-3
kgf cm
3
Universitas Sumatera Utara
Bagian 1 : W
1
= πr
2 2
– r
1 2
t
1
. γ =
π.67
2
– 35,5
2
7. 7,6 ×10
-3
= 539,4 kg Bagian 2 :
W
2
= W
3
= W
4
= W
1
= 539,4 kg Bagian 5 :
W
5
= πr
3 2
– r
2 2
L. γ =
π.73
2
– 67
2
160. 7,6 x 10
-3
= 3207,3 kg Dengan demikian berat total poros penghubung adalah:
W
TP
= W
1
+ W
2
+ W
3
+ W
4
+ W
5
= 2157,6 + 3207,3 = 5364,9 kg.
Universitas Sumatera Utara
4.4. Unit Ruang Bakar Combustion Chamber
Ruang bakar merupakan tempat proses pembakaran yaitu proses pemasukan kalor yang diharapkan berlangsung pada tekanan konstan serta dapat menghasilkan
gas hasil pembakaran dengan temperatur tinggi. Proses pembakaran terjadi secara kontinyu sehingga temperatur gas pembakaran harus dibatasi sesuai dengan kekuatan
material yang digunakan, terutama material sudu turbin. Hal tersebut perlu dilaksanakan mengingat kekuatan material akan turun dengan naiknya termperatur
lelah thermal pada material Tipe ruang bakar yang digunakan dalam perancangan ini adalah tipe ruang
bakar Tubular Chamber yang tediri dari suatu silinder linier yang terpasang konsentris di dalam casing.
Turbin ini memiliki dua buah ruang bakar dan masing–masing ruang bakar tersebut dilengkapi 8 buah burner pembakar yang memiliki lobang injeksi bahan bakar dan
Diagonal swirler untuk menghasilkan campuran udara dan bahan bakar yang optimal.
Gambar 4.11. Susunan ruang bakar unit turbin gas
Universitas Sumatera Utara
Keterangan gambar : A.
Ruang saluran udara Annular space for combustion air supply B.
Saluran gas hasil pembakaran hot gas duct 1.
Selubung tekanan pressure shell 2.
Kombinasi pembakar Burner combination 3.
Lokasi untuk inspeksi Platform include railing 4.
Tabung api Flame tube 5.
Selubung turbin Turbin casing 6.
Pipa–pipa buang Blow-off pipes 7.
Rotor 8.
Lobang masuk orang Man hole Sedangkan gambar untuk penampang potongan kombinasi pembakar Burner
combination yang dipasang disekeliling ruang bakar dengan jumlah seluruhnya 16 buah masing–masing ruang bakar 8 buah, sebagai berikut
Gambar 4.12. Section burner combination
Universitas Sumatera Utara
Keterangan gambar : 1. Saluran masuk bahan bakar minyak fuel oil inlet
2. Saluran masuk udara pendingin cooling air inlet 3. Fuel oil burner
4. Busi spark plug 5. Ignition gas inlet
6. Dudukan pembakar burner support 7. Sumber nyala igniter
8. Saluran udara masuk air inlet 9. Fuel gas burner
10. Pengaduk diagonal diagonal swirl 11. Sekat udara dengan pengaduk axial air buffle with axial swirler
12. Daerah pembakaran combustion zone 13. Pengaduk axial axial swirler
14. Saluran–saluran keluar gas gas outlet ducts 15. Saluran masuk bahan bakar gas fuel gas inlet
16. Saluran keluar bahan bakar minyak fuel oil outlet atau return
Universitas Sumatera Utara
4.4.1. Luas dan Diameter Casing
Menurut Lit 3 hal 230, luas penampang casing ruang bakar dapat ditentukan dengan persamaan berikut :
Ac =
2 1
02 2
02 02
. .
. 2
∆
P
P PLF
P T
m R
ac
Dimana : R
= Konstanta gas = 287 Nmkg.K m
ac
= massa udara keluar kompresor = 695,45 kgs T
02
= 627,27 K P
02
= 9,97 Bar = 9,97 × 10
5
Nm
2
= 101665,70 kgm
2
PLF = Pressure Loss Factor = 35
02
P P
∆ = 0,02
maka :
Ac =
2 1
2
02 ,
35 70
, 101665
27 ,
627 .
695,45 2
287
×
×
= 1,717 m
2
Besarnya diameter setiap casing ruang bakar adalah : Dc =
π Ac
. 4
= π
470 ,
1 4
×
= 1,36 m
Universitas Sumatera Utara
4.4.2. Tabung Api Liner Ruang Bakar
Luas tiap liner ruang bakar dapat ditentukan dengan persamaan A
L.in
= Ac . k dimana :
k = Perbandingan diameter liner dengan diameter casing sedangkan untuk nilai k, dapat dihitung dengan persamaan
k =
3 1
2 2
. 1
− −
− r
PLF m
sn
λ λ
dimana : m
sn
= Perbandingan saluran udara masuk dengan udara total, harga optimalnya = 0,12
λ = koefisien penurunan tekanan udara masuk, harga optimalnya
adalah 0,5 r
= Perbandingan luas casing dengan luas penampang masuk ruang bakar, harga optimalnya = 6,0
maka :
k =
3 1
2 2
, 6
5 ,
35 5
, 12
, 1
× −
− −
= 0,75 m
sehingga diperoleh luas penampang setiap liner adalah : A
L.in
= Ac . k = 1,470
× 0,75 = 1,102 m
2
Universitas Sumatera Utara
Diameter liner adalah : D
L.in
= π
in L
A
.
. 4
= π
102 ,
1 4
×
= 1,184 m Luas annulus ruang bakar ruang diantara casing dan liner adalah :
Aan = .
4
2 .
2 in
L
D Dc
− π
=
184 ,
1 36
, 1
. 4
2 2
−
π
= 0,35 m
2
Panjang liner dapat ditentukan dengan persamaan Lit. 7 hal.148 yaitu :
P
L.in
= D
L.in
1
1 1
ln .
.
−
− ∆
pf q
P A
ref L
dimana : A
= Konstanta = 0,07 untuk ruang bakar jenis tubular
ref L
q P
∆ = PLF = 35
pf = Pattern factor, dapat dihitung dengan persamaan :
pf =
02 03
03 max
T T
T T
− −
=
[ ]
69 ,
626 16
, 1277
16 ,
1277 16
, 1277
07 ,
1 −
− ×
= 0,137
maka panjang linernya adalah :
P
L.in
= 1,3
1
137 ,
1 1
ln 35
07 ,
−
− ×
×
= 2,1 m
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN
Kategori