Evaluasi Prestasi Mesin Pada Turbin Uap

12/19/2014

UNIVERSITAS
BANDAR
LAMPUNG

Evaluasi Prestasi Mesin Pada Turbin Uap
Oleh Ir, Najamudin, MT

Mechanical Engineering
Bandar Lampung University

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung.

Evaluasi Prestasi Mesin Pada Turbin Uap
(Steam Turbine)

Oleh : Ir. Najamudin, MT
Dosen Universitas Bandar Lampung

1. Pengertian Turbin Uap

Turbin uap adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial uap
menjadi energi kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi
energi mekanis dalam bentuk putaran poros turbin.

Suatu turbin uap mempunyai empat bagian utama, yaitu :
a) Stator
Stator merupakan bagian turbin uap yang tidak berputar, seperti rumah
turbin.

Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

2

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung.

b) Rotor
Rotor merupakan bagian turbin uap yang berputar, pada rotor diletakkan
sudu-sudu gerak turbin.
c) Sudu gerak
Sudu gerak merupakan tempat pengkonversian energi kinetik menjadi

energi mekanis.
d) Nosel
Nosel adalah suatu laluan yang luas penampangnya bervariasi yang
didalamnya energi potensial uap dikonversikan menjadi energi kinetik.
Nosel juga berfungsi sebagai pengarah aliran uap yang akan masuk kesudu
gerak, oleh sebab itu nosel disebut juga sudu pengarah.

Gambar 1 Bagian-bagian utama turbin uap

Gambar 2. Turbin Uap Penggerak generator
Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

3

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung.

Gambar 3. Turbin Uap dan generator

Gambar 4. Skematis Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

4

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung.

2.

Perhitungan Penurunan Panas (Heat Drop) didalam Turbin Uap

Gambar 5. Heat drop pada I- S diagram
Keterangan Gambar :
P1 = Tekanan uap masuk Turbin(ata)
P2 = Tekanan uap keluar Turbin(ata)
T1 = Tempratur uap masuk Turbin ( 0C)
I1 = Entalpi uap masuk Turbin (Kkal / kg)
I2t = Entalpi uap keluar Turbin teoritis (Kkal / kg)
I2 = Entalpi uap keluar Turbin actual (Kkal / kg)

Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

5

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung.

Dengan melihat ( I – S ) diagram ( diagram mollier ) dari hasil diatas didapat
harga- harga entalpi uap :
I1 = Entalpi uap masuk Turbin (Kkal / kg)
I2t = Entalpi uap keluar Turbin teoritis (Kkal / kg)
Heat drop adalah penurunan enthalpy uap atau pengurangan kandungan kalor uap
didalam turbin uap.
Dari diagram diatas didapatkan :
Penurunan panas (heat drop) teoritis pada turbin uap yaitu :
Ho = I1 – I2t (Kkal / kg)
Penurunan panas (heat drop) yang berguna pada turbin uap yaitu :
Hi = I1 – I2 (Kkal / kg)
Atau
Hi = oi .Ho
dimana : oi = Efisiensi Internal Turbin
Efisiensi Internal Turbin didapat dari :

oi =

e
m

dimana :

oi = Efisiensi Internal Turbin
e = Efisiensi Efektif Turbin
m = Efisiensi Mekanis Turbin

Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

6

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung.

3. Perhitungan Daya Turbin Uap
Daya dari sebuah turbin uap dapat ditentukan dengan persamaan berikut :
a) Daya Internal Turbin (Ni)

427.Go.Hi
( kW )
102

Ni

Dimana :
Go = Laju aliran massa uap (Kg/det)
Hi = Penurunan panas (heat drop) yang berguna pada turbin uap (Kkal / kg)

b). Daya Efektif Turbin (Ne)
Daya efektif adalah daya yang dihasilkan turbin untuk menggerakkan poros.
Untuk mengukur daya efektif poros pada suatu mesin, sebelumnya kita ukur
dahulu putaran dan torsi yang dihasilkan motor bakar.
 Untuk mengukur Momen Torsi digunakan Dinamometer
 Untuk mengukur putaran digunakan Tako meter

Dari hasil pengukuran putaran dan torsi barulah daya efektif poros tersebut dapat
dihitung yaitu dengan rumus :

Daya efektif = Momen Torsi x Kecepatan sudut
Atau
Ne = T x
Dimana : Ne = Daya efektif (Ps)
T = Momen Torsi (Kg.m)
= Kecepatan sudut
= 2 n / 60
n = Putaran Poros ( rpm )

Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

7

Turbin Uap, Oleh Ir. Najamudin, MT, Dosen Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung.

4. Prestasi Mesin pada Turbin Uap :
Prestasi mesin pada turbin uap adalah ukuran berapa besar randemen atau efisiensi
yang dihasilkan turbin uap tersebut.
Hubungan Daya efektif dan Daya Internal Turbin yang dihasilkan Turbin Uap :
a. Daya efektif = Daya internal – losses (kerugian mekanis)

b. Daya efektif = m daya indicator
Dimana :
m = efisiensi mekanis
Ne = m Ni
c. Randemen (Efisiensi Mekanis Turbin) :
m =

Dari perhitungan randemen inilah kita dapat menilai prestasi mesin pada turbin
uap yaitu :
a) Semakin tinggi randemen yang dihasilkan maka akan semakin besar
Prestasi mesin yang dihasilkan.
b) Semakin rendah randemen yang dihasilkan maka akan semakin rendah
Prestasi mesin yang dihasilkan.

Semoga tulisan ini dapat bermanfaat untuk kita semua dan dapat menambah
wawasan di bidang Mechanical Engineering

Thanks
Ir. Najamudin, MT

Program Studi Teknik Mesin Universitas Bandar Lampung, Tahun 2014

8