Turbin De Laval Klasifikasi Turbin Uap

Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009. USU Repository © 2009 • Turbin Tekanan rendah dimana uap bekas dari mesin uap torak , mesin tempa , mesin press dipakai untuk turbin tersebut guna membakitkan tenaga. Menurut besarnya tekanan uap masuk • Turbin tekanan rendah memakai uap pada tekanan 1,2 ÷ 2 atm • Turbin tekanan sedang medium memakai uap pada tekanan sampai 40 atm • Turbin tekanan sedang medium memakai uap pada tekanan sampai dengan lebih dari 40 atm. • Turbin tekanan sangat tinggi dengan uap bertekanan 170 atm dan temperature 550 ˚C atau lebih • Turbin tekanan super kritis pada tekanan lebih dari 225 atm. Menurut pemakaian dalam industri • Turbin tetap dengan putaran konstan terutama untuk menggerakkan altenator. • Turbin uap dengan kecepatan variabel untuk menggerakkan turbo blower, sikulator udara, pompa dan lain-lain. • Turbin non stasionery tidak tetap dengan kecepatan variabel, dipakai untuk mesin uap , kapal dan lokomotif.

2.3.1 Turbin De Laval

Turbin uap De-Laval adalah turbin uap yang bekerja dengan prinsip impuls aksi dengan aliran aksial, satu tingkat tekanan dan satu tingkat kecepatan. Turbin uap ini memiliki satu susunan sudu gerak sehingga seluruh droping energi energi jatuh potensial uap akan dikonversikan oleh sudu-sudu gerak. Putaran yang dihasilkan turbin uap ini sangat besar dan daya yang dihasilkan maksimum 1.500 kW, sehingga turbin ini biasanya digunakan untuk kapasitas generator yang kecil. Keuntungan turbin uap ini adalah konstruksinya yang sederhana sehingga ongkos pembuatannya murah serta perakitannya pun mudah. Kerugian utama dari turbin uap ini adalah kapasitasnya yang kecil, efisiensi yang rendah, dan Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009. USU Repository © 2009 putarannya yang terlalu tinggi sehingga memerlukan transmisi roda gigi untuk mendapatkan putaran yang dibutuhkan untuk menggerakkan generator listrik. Pada turbin de laval konversi energi pontensial ke energi kinetik terjadi pada tabung pancar ekspansi , dengan kata lain bahwa dalam tabung pancar ekspansi terjadi dropping kehilangan energi panas sebesar ekspansi uap masuk dikurangi entalpi uap bekas dan bersamaan dengan itu terjadi kenaikan energi kinetik sebesar setengah masa uap masa uap masuk dikalikan dengan kuadarat dari kenaikan kecepatan uap memasuki tabung pancar ekspansi. Dari pertukaran energi ini akan diperoleh besarnya kecepatan uap masuk sebenarnya actual tergantung dari kualitas dari tabung pancar ekspansi. Fenomena turbin de laval, yang disebut juga turbin impuls dengan roda gerak tunggal single dics impuls turbin, menyebabkan turbin tidak dapat bersaing dengan mesin uap torak reciprocating stean engine ciptaan james watt pada tahun 1769 M karena turbin de laval bekerja dengan uap kering bertekanan tinggi , kerugian friksi besar sehingga efesiensi mekanik rendah. Keterangan gambar : 1. Poros 2. Cakram 3. Sudu gerak 4. Nozel 5. Stator 6. Pipa buang Gambar 2.3 Turbin De Laval Dengan pertimbangan tersebut diatas maka turbin de laval sulit diterapkan karena tidak praktis secara ekonomis. Turbin de laval biasanya menggunakan 4 buah tabung pemancar ekspansi nozel atau lebih yang dapat ditutup secara Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009. USU Repository © 2009 terpisah untuk dapat mengatur kosumsi uap untuk turbin. Oleh sebab itu sudu- sudu gerak row of moving blades hanya sebagian saja yang dikenai uap yang keluar dari tabung pemancar ekspansi tidak serentak untuk seluruh sudu-sudu gerak, cara ini disebut pelumasan sebagian partial admision. Dalam tabung pancar ekspansi terjadi ekspansi uap dari tekanan uap masuk ketel sampai ketekanan luar turbin , jadi terdapat satu jenjang tingkat tekanan , oleh sebab itu maka turbin de laval disebut juga turbin impuls bertingkat tekanan tunggal single stage pressure impuls turbine. Bersamaan dengan terjadinya proses ekspansi uap , maka terjadi kehilangan energi panas droping energi pontensial uap ∆H kkalkgdetik. Ekspansi dibarengi dengan kenaikan kecepatan uap sampai mencapai 1 C mdetik yang sangat tinggi seperti yang diuraikan diatas. Dalam roda gerak rotor atau rai sudu-sudu gerak terjadi kehilangan energi kinetik , karena terjadinya penurunan kecepatan yang demikian tinggi. Jadi dalam rai sudu-sudu gerak terjadi pula sebuah jenjang tingkat kecepatan , maka turbin ini disebut juga sebagai turbin dengan satu tingkat kecepatan. Kesimpulannya bahwa turbin De Laval dinamakan juga turbin impuls bertingkat tekanan dan kecepatan tunggal single stage pressure –velocity impuls turbine .

2.3.2 Turbin Curtis