Teori Turbin Prinsip Kerja Turbin Gas

T. Indra Maulana : Perawatan Turbin Gas Single Shaft Mark II Pada Power Generator 9001h Aplikasi PT. Arun NGL, 2009.

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Teori Turbin

Turbin gas adalah suatu penggerak mula yang memanfaatkan gas sebagai fluida kerja. Didalam turbin gas energi kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik berupa putaran yang menggerakkan roda turbin sehingga menghasilkan daya. Bagian turbin yang berputar disebut rotor atau roda turbin dan bagian turbin yang diam disebut stator atau rumah turbin. Rotor memutar poros daya yang menggerakkan beban generator listrik, pompa, kompresor atau yang lainnya. Turbin gas merupakan salah satu komponen dari suatu sistem turbin gas. Sistem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen yaitu kompresor, ruang bakar dan turbin gas. Saat ini sistem turbin gas telah banyak diterapkan untuk berbagai keperluan seperti mesin penggerak generator listrik, mesin industri, pesawat terbang dan lainnya. Sistem turbin gas dapat dipasang dengan cepat dan biaya investasi yang relatif rendah jika dibandingkan dengan instalasi turbin uap dan motor diesel untuk pusat tenaga listrik. Turbin yang digunakan dapat ditinjau dari berbagai segi, dapat di golongkan sebagai berikut : - Ditinjau dari sumber tenaga kinetis termasuk turbin gas. - Ditinjau perputaran termasuk turbin putaran tinggi. - Ditinjau dari beban, digunakan untuk penggerak kompresor dan generator listrik. T. Indra Maulana : Perawatan Turbin Gas Single Shaft Mark II Pada Power Generator 9001h Aplikasi PT. Arun NGL, 2009. - Ditinjau dari konstrusi, terbagi dalam turbin poros tungggal dan poros ganda. Turbin gas poros tunggal dipergunakan sebagai penggerak generator listrik sedangkan turbin gas poros ganda dipergunakan sebagai penggerak kompresor. Gambar 2.1 Gas Turbin Single Shaft

2.2 Prinsip Kerja Turbin Gas

Udara masuk ke kompresor melalui saluran masuk udara inlet. Kompresor ini berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut, akibatnya temperatur udara juga meningkat. Kemudian udara yang telah di kompresi ini masuk kedalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar udara disemprotkan bahan bakar sehingga bercampur dengan udara tadi dan menyebabkan terjadinya proses pembakaran. Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan tekanan konstan sehingga dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperatur. Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan melalui suatu nozzle yang berfungsi untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin. Daya yang dihasilkan oleh turbin tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik. Sehingga untuk gas sisa dengan sendirinya akan keluar melalui saluran buang exhaust. Pada kenyataannya tidak ada proses yang selalu ideal, tetap ada terjadi proses kerugian yang dapat menurunkan daya yang dihasilkan oleh turbin gas dan T. Indra Maulana : Perawatan Turbin Gas Single Shaft Mark II Pada Power Generator 9001h Aplikasi PT. Arun NGL, 2009. berakibat menurunnya performasi turbin gas itu sendiri. Kerugian–kerugian tersebut dapat terjadi pada ketiga komponen sistem turbin gas, sebab–sebab terjadi kerugian antara lain: - Adanya gesekan–gesekan fluida yang menyebabkan terjadinya kerugian tekanan Pressure Losses di ruang bakar. - Adanya kerja yang berlebih waktu proses kompresi yang menyebabkan terjadinya gesekan antara bantalan turbin dengan udara. - Berubah nilai Cp dan fluida kerja akibat terjadinya perubahan temperatur dan perubahan komposisi kimia dan fluida kerja. - Adanya mechanical loss. Untuk memperkecil ini hal yang dapat kita lakukan antara lain dengan perawatan maintenance yang teratur atau dengan modifikasi peralatan yang ada. Gambar 2.2 Sistem Operasi Turbin Gas Turbin gas terdiri dari bagian yang utama yang saling berkaitan : 1. Kompresor 2. Combusion 3. Turbin T. Indra Maulana : Perawatan Turbin Gas Single Shaft Mark II Pada Power Generator 9001h Aplikasi PT. Arun NGL, 2009. Adapun bagian dari turbin adalah sebagai berikut : 1. Nozzle sudu tetap Nozzle berfungsi sebagai mengarahkan udara panas ke sudu-sudu turbin, fungsi Nozzle adalah untuk menaikkan kecepatan tenaga mekanis, untuk menekan sudu turbin supaya kerja turbin dapat lebih besar dan untuk menghasilkan daya. 2. Roda turbin Roda turbin adalah tempat susunan bucket dalam setiap tingkat turbin tersusun satu baris sudu turbin dan satu baris tetap. 3. Bucket sudu-sudu turbin Sudu turbin yang terbentuk sendok, jadi bucket tersebut apabila diberi energi kinetik udara panas yang diarahkan ke sudu-sudu maka roda turbin akan bekerja memutar motor. 4. Gear Rotor Compressor Merupakan bagian dari kompresor aksial yang berputar pada porosnya. Rotor ini memiliki 17 tingkat sudu yang mengompresikan aliran udara secara aksial dan 1 atm menjadi 17 kalinya sehingga diperoleh udara yang bertekanan tinggi. Bagian ini tersusun dari wheels, siuhshafr lie boll dan sudu – sudu yang disusun konsentris disekeliling sumbu rotor.

2.3 Komponen-Komponen Turbin Gas