PENDAHULUAN 1 TINJAUAN PUSTAKA 4 ANALISA TERMODINAMIKA 29 PERENCANAAN KOMPRESOR, RUANG BAKAR DAN TURBIN BANTALAN DAN PELUMASAN 88 KESIMPULAN 98

Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR i SPESIFIKASI TUGAS TEKNIK iii KARTU BIMBINGAN iv DAFTAR ISI v DAFTAR GAMBAR viii DAFTAR TABEL x DAFTAR NOTASI xi

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1 1.2 Tinjauan Penulisan 2 1.3 Batasan Masalah 2 1.4 Metologi Penulisan 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 4

2.1 Cara Kerja Instalasi Turbin Gas 4 2.2 Klasifikasi Turbin Gas 4 2.3 Komponen – Komponen Utama Tubin Gas 8 2.4 Siklus Kerja Turbin Gas 9 2.5 Pemilihan Jenis Turbin 13 2.6 Ruang Bakar 16 2.7 Generator 20 2.8 Laju Aliran Massa Udara 22 Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 2.9 Perencanaan Turbin 22

BAB 3 ANALISA TERMODINAMIKA 29

3.1 Spesifikasi Teknis Perancangan 29 3.2 Pembahasan Materi 30 3.2.1 Analisa Termodinamika pada Kompresor 31 3.2.2 Analisa Ruang Bakar 35 3.2.3 Analisa Termodinamika pada Turbin 39 3.2.4 Generator 44 3.2.5 Hasil Analisa Termodinamika 49

BAB 4 PERENCANAAN KOMPRESOR, RUANG BAKAR DAN TURBIN

50 4.1 Perancangan kompresor 50 4.1.1 Jumlah Tingkat Kompresor 50 4.1.2 Sudu Kompresor 55 4.1.3 Perencanaan Poros Utama 62 4.1.4 Perencanaan Poros Penghubung 64 4.2 Perencanaan Ruang Bakar 65 4.2.1 Luas dan Diameter Casing 65 4.2.2 Tabung Api 66 4.3 Pemilihan Jenis Tubin 68 4.4 Perencanaan Sudu Turbin dan Disk Turbin 72

BAB 5 BANTALAN DAN PELUMASAN 88

5.1 Pembebanan Unit Turbin Gas 88 5.1.1 Pembebanan Aksial 88 5.1.2 Pembebanan Radial 89 Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 5.2 Perencanaan Bantalan Luncur 90 5.2.1 Perencanaan Bantalan Luncur Turbin 92 5.2.2 Perencanaan Bantalan Luncur Kompresor 94 5.3 Perencanaan Bantalan Aksial 95

BAB 6 KESIMPULAN 98

DAFTAR PUSTAKA 100 LAMPIRAN 102 Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram alir turbin gas siklus terbuka 5 Gambar 2.2 Diagram alir turbin gas siklus tertutup 6 Gambar 2.3 Diagram T – s siklus Turbin Gas 9 Gambar 2.4 Grafik hubungan effisiensi dan pressure ratio 12 Gambar 2.5 Penampang Turbin jenis Radial 13 Gambar 2.6 Penampang Turbin Jenis Aksial 14 Gambar 2.7 Grafik Effisiensi turbin V-S Velocity ratio σ 15 Gambar 2.8 Susunan Ruang Bakar Unit Turbin Gas 17 Gambar 2.9 Burner Combantion 18 Gambar 3.1 Diagram T – s Siklus Brayton 30 Gambar 3.2 Stagnation States 31 Gambar 3.3 Turbin dengan Exhaust Diffuser 39 Gambar 3.4 Daya pada generator 44 Gambar 3.5 Daya pada siklus Turbin 46 Gambar 4.1 Grafik Hubungan SC 58 Gambar 4.2 Gaya-gaya yang berkerja pada sudu kompresor 61 Gambar 4.3 Poros Penghubung 64 Gambar 4.4 Penampang turbin radial 69 Gambar 4.5 Penampang turbin aliran aksial 70 Gambar 4.6 Grafik effesiensi turbin Vs Velocity ratio 71 Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 Gambar 4.7 50 Percent Reaction Designs 72 Gambar 4.8 Diagram kecepatan untuk derajat reaksi 50 74 Gambar 4.9 Diagram h – s untuk satu tingkat turbin 74 Gambar 4.10 Axial flow turbin stages 81 Gambar 4.11 Optimum pitch chord ratio 84 Gambar 4.12 Profil turbin gas dan T6 aerofoil section 85 Gambar 5.1 Beban yang diterima bantalan 89 Gambar 5.2 Bantalan Luncur 90 Gambar 5.3 Grafik koefisien kriteria beban 92 Gambar 5.4 Koefisien tahanan bantalan 93 Gambar 5.5 Bantalan aksial kerah 95 Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Komposisi gas alam 35 Tabel 3.2 Kandungan udara pada bahan bakar 38 Tabel 4.1 Perbandingan dasar dan Puncak Sudu 52 Tabel 4.2 Kondisi Udara Tiap Tingkat Kompresor 55 Tabel 4.3 Ukuran-ukuran utama kompresor 60 Tabel 4.4 Kondisi setiap tingkat turbin 79 Tabel 4.5 Ukuran-ukuran dari sudu turbin 85 Tabel 4.6 Ukuran-ukuran utama sudu turbin 86 Tabel 4.7 Berat Stage tingkat turbin 87 Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 DAFTAR NOTASI Notasi Arti Satuan A Luas annulus m 2 Ac Luas penampang casing ruang bakar m 2 b Tinggi kerah bantalan m C Panjang chord sudu m C a Kecepatan aksial aliran fluida ms C pa Panas spesifik udara kJkg K C pg Panas spesifik gas kJkg K D c Diameter casing ruang bakar m D d Diameter disk turbin m D n Diameter kerah bantalan m D s Diameter poros m f Perbandingan bahan bakar dan udara kg b.b kg udara F ak Gaya aksial kompresor kg F at Gaya aksial turbin kg H Entalpi statis kJkg udara ho Entalpi stagnasi kJkg udara K Conductivitas termal Wm.K k g Konstanta adiabatik LHV Nilai pembakaran bawah bahan bakar kJkg udara m a Massa aliran udara kgs Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 m at Massa udara total kgs m f Massa aliran bahan bakar kgs m g Massa aliran gas hasil pembakaran kgs m p Massa aliran pendingin kgs M p Momen torsi poros kW N Putaran rpm N b Daya berguna generator MW N k Daya kompresor MW N pp Daya putaran poros MW N t Daya Turbin MW P Tekanan statis bar P a Tekanan barometer bar P Tekanan stagnasi bar P f Penurunan tekanan pada filter udara bar r p Ratio tekanan turbin bar R Jari-jari sudu m R a Konstanta udara kJkg udara .K S Picth sudu m S fc Pemakaian bahan bakar spesifik kgkW h T Tebal sudu m Ta Temperatur ligkungan K T o Temperatur stagnasi K T Temperatur statis K U Kecepatan keliling sudu ms v Kecepatan relative gas ms w Lebar sudu m Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009 W Kerja spesifik kJkg udara W net Kerja bersih kJkg udara Berat Jenis kNm 3 Z Jumlah sudu Buah Faktor kerja Massa jenis kgm 3 Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008. USU Repository © 2009

BAB 1 PENDAHULUAN