II.1. Pengertian Turbin
Turbin adalah salah satu mesin pengerak dimana mesin tersebut merupakan pesawat konversi, untuk mengkonversikan energi potensial fluida menjadi energi
kinetis dan kemudian dirubah lagi menjadi energi gerak. Berdasarkan fluida yang digunakan, maka turbin terbagi atas tiga bagian :
- Turbin Air
- Turbin Uap
- Turbin Gas
Dari ketiga turbin diatas ditemui beberapa persamaan antara lain : 1.
Nozzle berfungsi untuk merubah energi potensial fluida menjadi energi kinetik. 2.
Moving Blade berfungsi untuk merubah tenaga kinetik menjadi tenaga mekanik. 3.
Disc Blade berfungsi untuk meneruskan tenaga dari moving blade ke poros, dimana moving terpasang kuat pada disc.
4. Poros berfungsi untuk meneruskan daya dari disc untuk dipergunakan
selanjutnya. 5.
Rumah Turbin berfungsi untuk tempat rotor dan perlengkapan lainnya.
II.2. Sejarah Turbin Uap
Universitas Sumatera Utara
energi panas uap menjadi energi listrik mekanik pada poros turbin sebelum dikonversikan menjadi energi mekanik, terlebih dahulu dikonversikan menjadi energi
kinetik dalam nozzle pada turbin implus, atau dalam nozzle dari sudu-sudu pada turbin reaksi.
Ide untuk membuat turbin sudah lama sekali, ini ternyata dari hasil karya seorang Alexandria yang bernama Hero. Dimana Ia telah membuat turbin reaksi pada
tahun 120 sebelum Masehi seperti gambar 2.1.
Gambar 2.1. Hero’s Engine Selang beberapa abad yaitu pada tahun 1629, Geovani Beranca membuat pula
sebuah turbin yang bentuknya sangat sederhana dan lebih praktis dari buatan Hero seperti yang ditunjuakn pada gambar 2.2.
Gambar 2.2. Branca’s Engine
Kemudian menyusul pula nama Polikanp Zalesop yang membuat turbin pada tahun 1806-1813 dan kemudian sampai tahun 1830 pekerja-pekerja Nizny juga
membuat sebuah turbin. Akan tetapi semua yang tersebut diatas tidak begitu terkenal
Universitas Sumatera Utara
Setelah pada tahun 1838 seorang insinyur berkebangsaan Swedia yang bernama Dr. Gustav De Laval membuat turbin dari jenis “Single Stage Impulse Turbine and
Single Disc” dengan daya 5 Hp, yang kemudian dikenal De Laval. Setahun kemudian yaitu pada tahun 1884 seorang berkebangsaan Inggris C.A Persons.
Dalam tahun 1900 Impulse Principle dari Single Stage De Laval berkembang menjadi Multi Stage dimana di Swedia dipelopori oleh Zoelly, sedangkan di Prancis
dipelopori oleh Rateu, yang kemudian dikenal dengan Turbin Zoelly dan Turbin Rateu.
Turbin Rateu ini adalah sebuah turbin yang terdiri dari beberapa buah turbin De Laval yang dipasang atau digabung seri pada sebuah sumbu poros turbin sehingga
turbin akan mempunyai beberapa tingkat tekanan dan setiap tingkat tekanan terdiri dari satu tingkat kecepatan.
Kemudian pada tahun itu juga seorang Sarjana Amerika yang bernama Curties membuat pula sebuah turbin Impulse dengan prinsip tekanan tunggal dan tingkat
kecepatan ganda. Akhirnya pada tahun 1910 menyusul pula Ljungstrom membuat sebuah turbin dengan prinsip radial reaksi seperti yang ditunjukan pada gambar 3.3.
Universitas Sumatera Utara
Turbin uap dapat diklasifikasikan dalam beberapa kategori yang berbeda, tergantung kepada :
- Konstruksinya
- Proses penurunan kalor
- Arah aliran
- Kondisi awal dan akhir uap dalam pemakaian
Menurun aliran uap masuk turbin dapat dibagi menjadi: a.
Turbin Axial, dimana pada turbin ini arah uap mengalir sejajar terhadap sumbu poros turbin. Prinsip konstruksinya dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.4. Turbin Aksial b.
Turbin Radial, dimana pada turbin ini arah aliran uap tegak lurus terhadap sumbu poros dari turbin. Turbin ini terbuat dari dua sudu dan
dua poros dimana putaran poros keduanya dalam arah yang berlawanan sehingga kedua poros ini dapat melayani dua macam pembebanan. Prinsip konstruksinya
dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5. Turbin radial Menurut jumlah tekanan maka turbin uap dapat dibagi atas :
a. Single stage impulse Turbin dngan satu atau dua tingkat tekanan, turbin
ini umumnya dipakai untuk daya yang besar. b.
Multi Stage Implus and Reaction Turbin, turbin ini menghasilkan daya yang bervariasi mulai dari daya yang kecil sampai daya yang besar.
Menurut proses penurunan kalor, maka turbin uap dapat terbagi atas : a.
Turbin kondensasi dengan regenator b.
Turbin kondensasi dengan satu atau dua peceratan c.
Turbin tekanan lawan d.
Turbin tekanan rendah. e.
Turbin tekanan campuran Menurut kondisi atau tekanan uap masuk, maka turbin ini dapat terbagi atas :
a. Turbin tekanan rendah, yaitu sebesar 1,2 – 2 ata
b. Turbin tekanan tinggi, yaitu sebesar 2-40 ata
c. Turbin tekanan sangat tinggi, 100-170 ata dan temperatur yang
dibutuhkan 550
o
C.
d. Turbin tekanan super kritis, mencapai tekanan 225 ata.
Menurut tempat pemakaiannya di bidang industry, maka turbin dapat dibagi atas :
a. Turbin Stationer dengan putaran yang konstan yang dipakai untuk
penggerak alternator. b.
Turbin Stationer dengan putaran yang bervariasi yaitu dipakai pada kapal, kereta api dan lain-lain.
Menurut sistem kerja turbin dapat dibagi atas beberapa bagian yaitu :
Universitas Sumatera Utara
pada nozzle, sedangkan pada moving blade tekanan dan volume tetap. b.
Turbin reaksi, pemuaian uap terjadi pada nozzle maupun pada moving blade, contohnya turbin Person dan turbin Ljungstorm.
c. Turbin kombinasi, biasanya susunan turbin impulse di depan dan turbin
reaksi di belakang. Contoh turbin kombinasi : •
Tubin Curtis dengan turbin person. •
Turbin Curtis dengan turbin Zoelly. •
Turbin delaval dengan turbin person. Menurut gabungannya maka turbin dapat dibagi atas :
a. Gabungan kecepatan velocity compounding
Konstruksinya terdiri dari satu cakra dengan beberapa buah sudu pengarah, sesuai dengan jumlah sudu gerak. Gambarnya dapat dilihat
seperti berikut :
Gambar 2.6. Turbin Impuls tingkat tunggal dengan dua tingkat kecepatan
Universitas Sumatera Utara
sudu jalan.
II.4 Prinsip Kerja Turbin Uap
Kategori