Bonar M. Robintang Siahaan : Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Putaran 3000 Rpm Dan Daya Terpasang Generator 132 Mw, 2009.
USU Repository © 2009
Qr =
1000 427
× × v
fg
=
427000 25
, 64095
81 ,
142 ×
= 21,.44 kkals
4. Laju aliran minyak pelumas yang diperlukan qo adalah :
Qo =
1 2
t t
Cpo Qr
− ×
× ρ
= 40
52 5
, 9
, 44
, 21
− ×
× = 3,97 ls
5.2.4 Putaran Kritis
Putaran kritis adalah suatu keadaaan dimana poros mengalami getaran yang sangat besar dikarenakan oleh perubahan putaran. Putaran kritis yang ideal
berkisar antara 20 - 40 persen dari putaran kerja. Menurut lit.9 hal 322, adapun perhitungan untuk mengetahui putaran kritis ini dapat diperoleh dengan
persamaan : n
kr
= π
ω
2 60 kr
≈
2
300 y
P y
P ⋅
⋅
dimana : P = poros yang dibebani dengan beban terpusat
y = lendutan yang disebabkan oleh beban-beban. Dalam perencanaan ini, direncanakan konstruksi rotor sistem turbin gas dengan
cakam bertingkat banyak yang saling berhubungan. Pertambahan kekuatan poros akibat adanya cakram-cakram yang ditempa dalam satu kesatuan dengan poros
dapat diandaikan dengan memperbesar diameter poros sebesar 2 1
. lit 9 hal 322.
Bonar M. Robintang Siahaan : Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Putaran 3000 Rpm Dan Daya Terpasang Generator 132 Mw, 2009.
USU Repository © 2009
Adapun pertambahan kekuatan poros akibat adanya cakram-cakram tersebut yaitu 1.
Diameter poros ds = 355 mm
2. Diameter rata-rata poros penghubung d
SP
= 1460 mm
3. Diameter rata-rata disk kompresor d
dk
= 1248 mm 4.
Diameter rata-rata disk turbin d
dt
= 1934 mm Karena adanya cakram-cakram tersebut, sehingga besarnya diameter poros adalah,
dst = 4
dt sp
dk
d d
d ds
+ +
+
=
4 1394
1460 1248
355 +
+ +
= 1114,25 mm Sebelum pada perhitungan putaran kritis, terlebih dahulu ditentukan :
1. Modulus elastisitas material poros yaitu Stainless Steel,
E = 2,9
× 10
4
kgmm
2
2. Momen inersia penampang poros, I
=
4
64 dst ×
π =
4
25 ,
1114 64
× π
= 7,562 × 10
10
mm
4
.
Perhitungan deleksi pada poros dengan mengasumsikan pembebanan tiap titik adalah pembeban terpusat yang mewakili beban keseluruhan tiap unit.
Bonar M. Robintang Siahaan : Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Putaran 3000 Rpm Dan Daya Terpasang Generator 132 Mw, 2009.
USU Repository © 2009 y
A B
a b
L
Gambar 5.6 Defleksi pada poros Untuk itu perhitungan defleksi pada poros menurut Lit. 10 hal 190 yaitu :
Untuk x ≥ a, maka persamaannya adalah :
Y = I
E a
x P
x b
L I
E L
x b
P ⋅
⋅ −
+ −
− ⋅
⋅ ⋅
⋅ ⋅
6 6
3 2
2 2
…pers. I Untuk x
≤ a, persamaannya adalah : Y =
6
2 2
2
x b
L I
E L
x b
P −
− ⋅
⋅ ⋅
⋅ ⋅
…pers. II Untuk persamaan I, jika x
≥ a diperoleh harga x yaitu :
x =
3
2 2
b L
−
dari gambar 5.1 free body diagram poros, dapat dilihat besarnya jarak L dan b yaitu, L = 8690 dan b jarak beban kompresor,Wk = 6495 mm.
dengan demikian diperoleh harga x, x =
3 6495
8690
2 2
−
= 3333,220 mm Untuk itu,
Y = I
E a
x P
x b
L I
E L
x b
P ⋅
⋅ −
+ −
− ⋅
⋅ ⋅
⋅ ⋅
6 6
3 2
2 2
, dimana P = Wk
Bonar M. Robintang Siahaan : Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Putaran 3000 Rpm Dan Daya Terpasang Generator 132 Mw, 2009.
USU Repository © 2009
= +
− −
× ×
× ×
× ×
× 22
, 3333
6495 8690
10 562
, 7
10 9
, 2
8690 6
220 ,
3333 6495
18997
2 2
2 10
4
10 4
3
10 562
, 7
10 9
, 2
6 2195
220 ,
3333 18997
× ×
× ×
−
= 0,0799 mm. Dengan demikian lih. Gambar 5.1, dapat dihitung keseluruhan defleksi pada
poros untuk P = Wp ;P = Wst ;P = Wt, yaitu :
Y
x=12; a=b
= I
E l
P ⋅
⋅ ⋅
48
3
=
10 4
3
10 562
, 7
10 9
, 2
48 8690
3143 ×
× ×
× ×
= 0,01959 mm
Y
x=12; ab
=
4 3
48
2 2
b L
I E
b P
− ⋅
⋅ ⋅
= 4145
4 8690
3 10
562 ,
7 10
9 ,
2 48
4345 5365
2 2
10 4
× −
× ×
× ×
× ×
×
= 0,0482 mm Y
x=12; ab
=
4 3
48
2 2
b l
I E
b P
− ⋅
⋅ ⋅
= 2645
4 8690
3 10
562 ,
7 10
9 ,
2 48
2645 15545
2 2
10 4
× −
× ×
× ×
× ×
×
= 0,07756 mm.
Hasil perhitungan defleksi pada poros, selengkapnya ditabelkan sebagai berikut : Tabel 5.1. Defleksi pada poros
Beban P Defleksi Y
P.Y P.Y²
Bonar M. Robintang Siahaan : Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Putaran 3000 Rpm Dan Daya Terpasang Generator 132 Mw, 2009.
USU Repository © 2009
Kg mm
18997 0.0799
1517.86 121.28
3143 0.01959
61.57 1.21
5365 0.0482
258.59 12.46
15545 0.07756
1205.67 93.51
Jumlah
3043.69 228.46
Dengan demikian diperoleh besar putaran kritis rotor, yaitu :
n
kr
= π
ω
2 60 kr
≈
2
300 Y
P Y
P ⋅
⋅
= 300 ×
46 ,
228 69
, 3043
= 1095,0056 rpm = 1095 rpm.
Dari hasil perhitungan diatas, diperoleh putaran kritis rotor adalah n
kr
= 1095 rpm atau berkisar 36,5 dibawah putaran kerja.
Menurut Lit.9 hal 318, bahwa poros yang bekerja dengan putaran kritis berkisar 20
d s
40 diatas atau dibawah putaran kerja, adalah aman untuk beroperasi. Dengan demikian pada perancangan ini, poros dinyatakan aman untuk beroperasi.
Bonar M. Robintang Siahaan : Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Putaran 3000 Rpm Dan Daya Terpasang Generator 132 Mw, 2009.
USU Repository © 2009
BAB VI KESIMPULAN
Dari hasil analisa dan perhitungan-perhitungan pada perancangan sistem turbin gas untuk instalasi PLTG sebagai penggerak generator serta hasil survey
lapangan untuk menghasilkan daya terpasang sebesar 132 MW, maka dapat diperoleh data-data sebagai berikut :
A. Kompresor
1. Type
: Aliran aksial 2.
Jumlah tingkat : 16 tingkat
3. Perbandingan kompresi
: 10,04 4.
temperatur udara masuk : 30 ºC
5. temperatur udara keluar
: 353,53 ºC 6.
Tekanan udara masuk : 0,993 bar
7. Tekanan udara keluar
: 10,01 bar
