Riyaldi : Perancangan Turbin Uap Type Impuls Penggerak Generator Dengan Satu Tingkat Ekstarksi, Daya Generator 10 Mw ; Putaran Poros Turbin 5700 Rpm, 2008.
USU Repository © 2009
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pandangan Umum Tentang Turbin Uap
Turbin uap termasuk mesin tenaga dimana hasil konversi energinya dimanfaatkan mesin lain untuk menghasilkan daya. Di dalam turbin terjadi
perubahan dari energi potensial uap menjadi energi kinetik yang kemudian diubah lagi menjadi energi mekanik pada poros turbin, selanjutnya energi mekanik
diubah menjadi energi listrik pada generator. Energi mekanis yang dihasilkan dalam bentuk putaran poros turbin dapat
secara langsung atau dengan bantuan roda gigi reduksi dihubungkan dengan mekanisme yang digerakkan.
Turbin uap sudah sering digunakan sebagai penggerak mula pada PLTU, pompa, dan kompresor. Jika dibandingkan dengan penggerak generator listrik
yang lain, turbin uap mempunyai kelebihan antara lain adalah penggunaan panas yang lebih baik, pengontrolan putaran yang lebih mudah, uap bekasnya dapat
digunakan kembali atau untuk proses, serta investasi awal yang tidak begitu besar. Siklus yang terjadi pada turbin uap adalah siklus Rankine, yaitu berupa
siklus tertutup, dimana uap bekas dari turbin dimanfaatkan lagi dengan cara mendinginkannya pada kondensor, kemudian dialirkan lagi ke pompa dan
seterusnya sehingga merupakan suatu siklus tertutup.
Riyaldi : Perancangan Turbin Uap Type Impuls Penggerak Generator Dengan Satu Tingkat Ekstarksi, Daya Generator 10 Mw ; Putaran Poros Turbin 5700 Rpm, 2008.
USU Repository © 2009
2.2. Analisa Termodinamika
Turbin uap bersama-sama dengan ketel uap, pompa dan kondensor, dipadukan untuk membentuk suatu siklus daya uap atau siklus rankine. Siklus ini
menggunakan fluida dalam dua fasa yaitu cairan dan uap. Siklus turbin uap adalah siklus Rankine, yang terdiri dari dua jenis siklus
yaitu : •
Siklus terbuka, dimana sisa uap dari turbin langsung dipakai untuk keperluan proses.
• Siklus tertutup, dimana uap bekas dari turbin dimanfaatkan lagi dengan
cara mendinginkannya pada kondensor, kemudian dialirkan kembali kepompa dan seterusnya sehingga merupakan suatu siklus tertutup.
Diagram alir siklus Rankine sederhana dapat dilihat sebagai berikut:
BOILER
P KONDENSER
TURBIN
V W turbin
1 2
3
4
W pompa
q in
q out
.
Gambar 2.1. Diagram alir Siklus Rankin sederhana
Sumber : Lit 5, hal 515
Riyaldi : Perancangan Turbin Uap Type Impuls Penggerak Generator Dengan Satu Tingkat Ekstarksi, Daya Generator 10 Mw ; Putaran Poros Turbin 5700 Rpm, 2008.
USU Repository © 2009
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
Sumber : Lit 5, hal 515
Proses termodinamika dalam siklus ini Gambar 2.1 dan 2.2 dapat diterangkan sebagai berikut, yaitu: air dipompakan sehingga mencapai tekanan
kerja ketel pada titik 2, kemudian pada ketel uap diberikan kalor pada tekanan konstan terhadap fluida sehingga mencapai keadaan titik 3, uap yang terjadi
kemudian diekspansikan pada turbin sehingga mencapai titik 4, uap bekas dari turbin dikondensasikan di kondensor pada tekanan konstan sampai keadaan cair
jenuh titik 1 yang selanjutnya dipompakan kembali untuk air pengisian ketel. Maka analisa pada masing-masing proses pada siklus untuk tiap satu-
satuan massa dapat ditulis sebagai berikut: 1
Kerja pompa W
P
= h
2
– h
1
= ν P
2
– P
1
2 Penambahan kalor pada ketel Q
in
= h
3
– h
2
3 Kerja turbin W
T
= h
3
– h
4
Riyaldi : Perancangan Turbin Uap Type Impuls Penggerak Generator Dengan Satu Tingkat Ekstarksi, Daya Generator 10 Mw ; Putaran Poros Turbin 5700 Rpm, 2008.
USU Repository © 2009
4 Kalor yang dilepaskan dalam kondensor Q
out
= h
4
– h
1
5 Efisiensi termal siklus
in P
T in
net th
Q W
W Q
W −
= =
η
2 3
1 2
4 3
h h
h h
h h
th
− −
− −
= η
2 3
1 2
4 3
T T
c T
T c
T T
c
p p
p th
− −
− −
=
η
2 3
1 4
1 T
T T
T
th
− −
− =
η
2.3. Modifikasi Siklus Rankine pada PLTU
