Tumpal Batara Nababan : Perancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Dengan Daya 80 Mw Pada Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Uap, 2009.
USU Repository © 2009
k
2
1,4742 1,1789
1 k
σ
u
’ 31,034
29,91 k
1
σ
rhub
-255,827 -138,487
k
2
σ
thub
3631,537 2904,096
2463,395 σ
t
, kgcm
2
3406,744 2795,519
2463,395
Jenis baja yang digunakan untuk konstruksi cakram turbin tergantung pada besarnya tegangan yang dialami dan kondisi operasi dimana tegangan–tegangan yang
diizinkan untuk masing–masing hal ditentukan dengan memperhatikan sifat–sifat fisis baja maupun temperatur operasi cakram yang direncanakan. Umumnya tegangan-
tegangan yang diizinkan tidak pernah lebih dari 0,4 kali tegangan tarik pada temperatur yang dimaksudkan.
Dari hasil perhitungan tegangan-tegangan pada bagian-bagian yang penting untuk cakram yang direncanakan, jenis baja yang dipakai adalah bahan Alloy steel AISI 1050
As-rolled Lampiran IV dengan tegangan tarik = 105 kpsi = 7383,966 kgcm
2
. Sehingga tegangan yang diizinkan adalah :
σ
max
= σ
t1
≤
0,4 . 7383,966 2625,243
≤
2953,586 kgcm
2
Maka desain cakram ini sudah memenuhi.
5.5 Perhitungan Ukuran Poros
Pada perancangan ini poros mempunyai fungsi sebagai penghubung yang memindahkan daya dan putaran turbin serta tempat pemasangan cakram dan sudu,
sehingga beban yang akan dialami poros ini adalah : 1.
Beban lentur yang berasal dari berat sudu-sudu dan cakram.
Tumpal Batara Nababan : Perancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Dengan Daya 80 Mw Pada Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Uap, 2009.
USU Repository © 2009
2. Beban puntir yang berasal dari cakram
Untuk poros putaran sedang dan beban berat, maka pada perancangan ini digunakan bahan Alloy steels AISI 1095 As-rolled Lampiran IV dengan tegangan tarik
140 kpsi = 98,453 kgmm
2
. Sehingga tegangan geser yang diizinkan untuk bahan poros ini [Menurut lit. 8, hal. 8] dapat dihitung berdasarkan persamaan :
τ
a
= σ
b
Sf
1
x Sf
2
...Lit.8, hal.8
Dimana : Sf
1
= faktor keamanan karena berat poros, untuk baja paduan = 6 Sf
2
= faktor keamanan karena adanya pasak, untuk poros bertingkat dengan konsentrasi tegangan = 1,3
÷3,0, diambil = 2,2 Maka :
τ
a
= 2
, 2
6 453
, 98
2
× mm
kg
= 7,459 kgmm
2
Daya nominal N yang ditransmisikan pada perancangan ini = 90.703 kW pada putaran n = 3000 rpm. Maka besarnya momen torsi poros M
t
[Menurut lit. 5, hal. 7] dapat dihitung dengan persamaan :
M
t
= 9,74 . 10
5
n N
...Lit.5, hal.7
M
t
= 9,74 . 10
5
3000 85
, 91158
M
t
= 295,96 x 10
5
kg.mm
Tumpal Batara Nababan : Perancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Dengan Daya 80 Mw Pada Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Uap, 2009.
USU Repository © 2009
Diameter poros d
p
[Menurut lit. 8, hal. 8] dapat dihitung dengan persamaan : d
p
= [5,1 . K
t
. c
b
. M
t
τ
a
]
13
...Lit.8, hal.8 Dimana :
K
t
= faktor pembebanan = 1,5 ÷3,0, maka untuk beban kejutan dan
tumbukan yang besar diambil = 2,5 c
b
= faktor pembebanan lentur =1,2 ÷ 2,3, maka diambil = 2,2
Maka :
d
p
=
3 1
5
459 ,
7 10
96 ,
295 2
, 2
5 ,
2 1
, 5
⋅ ⋅
⋅
d
p
= 281,012 mm
Dari standarisasi poros [Lit.8, hal.9], maka dipilih diameter poros yang dipakai pada perancangan ini d
p
sebesar 300 mm.
Tumpal Batara Nababan : Perancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Dengan Daya 80 Mw Pada Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Uap, 2009.
USU Repository © 2009
5.6 Perhitungan berat cakram
