4.2. Perhitungan Data Survey
4.2.1. Data Hasil Survey Studi
Untuk membantu dalam penyelesaian skripsi ini, maka dilakukan survey studi ke Pabrik Kelapa Sawit PTP Nusantara III Persero Kebun Rambutan Tebing
Tinggi, yang dalam memenuhi kebutuhan energi listriknya menggunakan turbin uap sebagai penggerak mula generator listrik. Dari survey tersebut diperoleh
beberapa informasi yang berkaitan dengan data-data yang dibutuhkan.
Data Turbin :
1. Diameter turbin d
: 850 mm 2.
Sudut masuk uap ke turbin α
1
: 20
o
3. Pemasukan uap parsial
ε : 0,27
4. Tekanan uap masuk P
3
: 20 bar 5.
Suhu uap masuk T
3
: 260
o
C 6.
Tekanan uap bekas turbin P
4
: 3 bar 7.
Kualitas uap x : 0,93
Gambar 4.1. Diagram T-S siklus rankine.
Universitas Sumatera Utara
Tinggi Nosel dan Sudu Gerak
Dimana ukuran nosel dan sudu yang digunakan mempunyai ukuran-ukuran sebagai berikut:
Tinggi nosel Ln = 12 mm Tinggi sisi masuk sudu gerak baris pertama L
1
’ = 14 mm Tinggi sisi keluar sudu gerak baris pertama L
1
’’ = 17 mm Tinggi sisi masuk sudu pengarah L
gb
’ = 19 mm Tinggi sisi keluar sudu pengarah L
gb
’’ = 22 mm Tinggi sudu gerak baris kedua L
2
= 27 mm Berikut ini merupakan gambar penampang nosel, sudu gerak, dan sudu
pengarah untuk tingkat pengaturan :
Gambar 4.2. Ukuran Nosel dan Sudu Turbin.
Universitas Sumatera Utara
Lebar sudu gerak dan sudu pengarah b = 40 mm Jari-jari busur dari profil sudu baris pertama R
1
= 21 mm Jari-jari busur dari profil sudu pengarah R
gb
= 23 mm Jari-jari busur dari profil sudu baris kedua R
2
= 33 mm Jarak bagi sudu-sudu gerak baris pertama t
1
= 27 mm Jarak bagi sudu-sudu pengarah t
gb
= 23 mm Jarak bagi sudu-sudu gerak baris kedua t
2
= 21 mm Jumlah nosel Z
n
= 50 buah Jumlah sudu pada sudu gerak baris pertama Z
1
= 98 buah Jumlah sudu pada sudu pengarah Z
gb
= 117 buah Jumlah sudu pada sudu gerak baris kedua Z
2
= 128 buah
Berikut ini merupakan gambar penampang profil sudu gerak dengan jarak bagi antara sudu :
Gambar 4.3. Jarak bagi dari profil sudu turbin.
Universitas Sumatera Utara
4.2.2. Perhitungan Data
Untuk mendapatkan besarnya gaya tangensial dan daya mekanis yang dihasilkan turbin maka ditentukan terlebih dahulu variabel –variabel berikut :
a Panas Jatuh
Untuk menghitung berapa besar panas jatuh uap pada turbin maka kondisi uap harus diketahui, salah satu cara untuk mengetahui keadaan atau kondisi dari uap
biasaanya digunakan diagram mollier, seperti pada gambar berikut ini.
Gambar 4.4. Proses penurunan kalor pada turbin uap.
Kita akan mengandaikan kehilangan tekanan pada katub pengatur sebesar 5 dari tekanan suplay, sehingga tekanan sebelum memasuki nosel akan menjadi
P’
3
= 0,95. 20 bar = 19 bar
Universitas Sumatera Utara
Sehingga Pada tekanan uap masuk P3 = 20 bar dan temperatur 260
o
C dan tekanan uap keluar turbin P4 = 3 bar, diperoleh kondisi uap dari diagram
mollier sebagai berikut:
i
o
= 2930,9 Kjkg
i
1t
= 2554,07 Kjkg
i’
1t
=
2572,19 Kjkg memasuki nosel akan menjadi :
P’
3
= 0,95. 20 bar = 19 bar
Sehingga penurunan kalor teoritis H
= Δh =
i
o
– i
1t
= 2930,9 – 2554,07 kJk = 376,86 kJkg Sedangkan Penurunan kalor yang terjadi pada nosel ditentukan dari
persamaan: H
’ = Δh’ =
i
o
– i’
1t
= 2930,9 – 2572,91 kJkg = 357,99 kJkg
b Perubahan Energi Thermal Menjadi Energi Kinetis
Dengan hukum kekekalan energi disebutkan bahwa energi sebelum dan sesudah nosel harus sama, maka :
1000 .
2
2 o
c +p
o
.v
o
+u
o
= 1000
. 2
2 i
c + p
i
.v
i
+ u
i
kJkg …..…………………4.3 ; p.v + u = h, maka :
c
i
=
2
1000 .
2 c
hi h
+ −
; jika c
o
= 0, maka c
i
= 44,72
i
h h
− c
i
= 44,72 h
∆ dimana c
1t
= c
i
, maka c
1t
= 44,72 h
∆ ms…………………………………………………4.4
Universitas Sumatera Utara
4.3. Perhitungan Kecepatan Aliran Uap Pada Sudu-Sudu Turbin
Kategori