Fazar Muhammadin : Perencanaan Turbin Gas Sebagai Penggerak Generator Listrik Dengan Daya Terpasang 135,2 Mw, 2009.
USU Repository © 2009
BAB V PERHITUNGAN UKURAN-UKURAN UTAMA
5.1 Perencanaan Poros Turbin
Pada perencanaan ini poros mempunyai fungsi sebagai penghubung yang memindahkan daya dan putaran turbin. Beban yang akan dialami oleh poros
adalah: a. Beban Puntir
b. Beban Lentur Menurut [lit 14 hal 8] untuk poros putaran sedang dengan beban yang
berat digunakan baja paduan dengan pengerasan kulit. Untuk itu dipilih bahan poros adalah baja khrom nikel molibden JIS G 4103 dengan kode SNCM 25
dengan komposisi sebagai berikut: C = 0,12– 0.18 Ni = 4,00– 4,50
Si = 0,15 – 0.3 5 Cr = 0,70 – 1,00 Mn = 0,30 – 0,60 Fe = 93,37– 94,73
Langkah-langkah perencanaan diameter poros turbin adalah sebagai berikut:
5.1.1 Perhitungan Poros
Daya yang ditransmisikan Pd
Pd = Fc . Pt ... Lit.14 hal.7
Dimana: Pt = Daya turbin 432,207 MW
Fc = Faktor koreksi 1,1 – 1.2 = 1,2 diambil
maka: Pd = 1,2 x 432,207 MW
= 518,648 MW
Fazar Muhammadin : Perencanaan Turbin Gas Sebagai Penggerak Generator Listrik Dengan Daya Terpasang 135,2 Mw, 2009.
USU Repository © 2009
Momen torsi yang ditransmisikan T
T= 9,74. 10
5
n Pd
……………………. lit.14 hal .7
T= 9,74 . 10
5
3000 10
. 648
, 518
3
T= 168,38771. 10
6
kg.mm
Tegangan geser yang diizinkan
τ
a
τ
a
=
2 1
.Sf Sf
b
σ
Dimana :
b
σ = Kekuatan tarik beban = 110 kgmm2
Sf
1
= Faktor keamanan untuk batas kelelahan puntir Untuk bahan S-C, Sf
1
= 6 ... [Lit.9 Hal.8]
S
2
f = Faktor keamanan untuk pengaruh konsentrasi tegangan,
seperti adanya alur pasak pada poros dan kekasaran permukaan. = 1,3 – 3,0 [diambil 1,5]
Maka:
τ
a
=
5 ,
1 .
6 110
= 12,22 kgmm
2
Diameter poros dihitung dari persamaan :
d
3 1
. .
. .
1 ,
5
=
T C
K
b t
a p
τ Dimana :
Kt = Faktor koreksi terhadap momen puntir. Besarnya 1,0 — 1,5 jika beban dikenakan kejutan dan tumbukan.
Kt = 1,2 diambil
Fazar Muhammadin : Perencanaan Turbin Gas Sebagai Penggerak Generator Listrik Dengan Daya Terpasang 135,2 Mw, 2009.
USU Repository © 2009
Cb = Faktor koreksi terhadap beban lentur, harganya antara
1,3 — 2,3 diambil 1,5 T
= Momen torsi rencana Maka:
3 1
6
10 .
387 ,
168 .
5 ,
1 .
2 ,
1 .
2 ,
12 1
, 5
=
p
d
= 471,977 mm
Dari standar poros yang ada maka dipilih diameter poros yang direncanakan adalah d. = 500 mm. [Lit. 14 Hal.9]
5.1.2 Pemeriksaan kekuatan poros
Ukuran poros yang diperoleh harus diuji kekuatannya. Pengujian dilakukan dengan memeriksa tegangan geser akibat momen puntir yang bekerja
pada poros. Apabila tegangan geser ini melampaui tegangan geser izin yang dapat ditahan oleh bahan, maka poros akan mengalami kegagalan. Untuk analisa
keamanannya dapat dilakukan perhitungan berikut ini.
Tegangan geser yang timbul pada poros selama beroperasi
s
τ
s
τ =
3
. 1
, 5
s
d T
s
τ =
3 6
500 .10
168,38771 5,1.
s
τ = 6,87 kg mm
2
Dari perhitungan diatas dapat dilihat bahwa tegangan geser yang timbul pada poros selama beropersi
s
τ = 6,87 kgmm
2
jauh lebih kecil dari tegangan geser izin poros
τ
a
= 12,22 kgmm
2
. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa poros aman untuk digunakan.
Fazar Muhammadin : Perencanaan Turbin Gas Sebagai Penggerak Generator Listrik Dengan Daya Terpasang 135,2 Mw, 2009.
USU Repository © 2009
5.2 Gaya-Gaya Pada Sudu Tiap Tingkat Turbin
