Turbin Uap dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kategori yang berbeda berdasarkan pada konstruksinya, prinsip kerjanya dan menurut peoses penurunan tekanan uap sebagai berikut:
Klasifikasi Turbin berdasarkan Prinsip Kerjanya
1. Turbin Impulse
Turbin impuls atau turbin tahapan impuls adalah turbin sederhana berrotor satu atau banyak (gabungan ) yang mempunyai sudu-sudu pada rotor itu.
Sudu biasanya simetris dan mempunyai sudut masuk dan sudut keluar.
- Turbin satu tahap.
- Turbin impuls gabungan.
- Turbin impuls gabungan kecepatan.
Ciri-ciri dari turbin impuls antara lain:
- Proses pengembangan uap / penurunan tekanan seluruhnya terjadi pada sudu diam / nosel.
- Akibat tekanan dalam turbin sama sehingga disebut dengan Tekanan Rata.
2. Turbin Reaksi
Turbin reaksi mempunyai tiga tahap, yaitu masing-masingnya terdiri dari baris sudu tetap dan dua baris sudu gerak. Sudu bergerrak turbin reaksi dapat dibedakan dengan mudah dari sudu impuls karena tidak simetris, karena berfungsi sebagai nossel bentuknya sama dengan sudu tetap walaupun arahnya lengkungnya berlawanan.
Ciri-ciri turbin ini adalah :
- Penurunan tekanan uap sebagian terjadi di Nosel dan Sudu Gerak
- Adanya perbedaan tekanan didalam turbin sehingga disebut Tekanan Bertingkat.
Klasifikasi turbin uap berdasarkan pada tingkat penurunan Tekanan Dalam Turbin
- Turbin Tunggal ( Single Stage )
Dengan kecepatan satu tingkat atau lebih turbin ini cocok untuk untuk daya kecil, misalnya penggerak kompresor, blower, dll.
- Turbin Bertingkat (Aksi dan Reaksi ).
Disini sudu-sudu turbin dibuat bertingkat, biasanya cocok untuk daya besar. Pada turbin bertingkat terdapat deretan sudu 2 atau lebih. Sehingga turbin tersebut terjadi distribusi kecepatan / tekanan.
Klasifikasi turbin berdasarkan Proses Penurunan Tekanan Uap
- Turbin Kondensasi.
Tekanan keluar turbin kurang dari 1 atm dan dimasukkan kedalam kompresor.
- Turbin Tekanan Lawan.
Apabila tekanan sisi keluar turbin masih besar dari 1 atm sehingga masih dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin lain.
- Turbin Ekstraksi.
Didalam turbin ini sebagian uap dalam turbin diekstraksi untuk roses pemanasan lain, misalnya proses industri.
Prinsip Kerja Turbin Uap Jenis Bertingkat 905 TG – 1 / 2 / 3 / 4
Turbin pembangkit listrik tenaga uap UP II Dumai adalah turbin yang mempunyai Condensing Axial Flow Type dan memiliki turbin jenis bertingkat. Turbin uap yang diinjeksikan steam LP kedalam turbin dan keluaran dalam bentuk condence (uap jenuh) dan disebut dengan turbin uap kondensasi. Besarnya tekanan keluaran 0,04 bar sampai dengan 0,1 bar.
Turbin uap dibuat dengan daya yang telah ditentukan. Daya yang dihasilkan turbin diperoleh dari selisih entalphi (panas jatuh) dan kapasitas uap (massa aliran uap persatuan waktu ) yang masuk kedalam turbin. Dan pada saat transformasi energi didalam turbin terjadi kerugian, sehingga daya yang dihasilkan turbin dapat dihitung dengan persamaan berikut:
Dimana :
- h : selisih entalpi dari ekspansi esentropik antara uap baru masuk kedalam turbin dengan uap bekas yang keluar dari turbin , dalam KJ/Kg.
- Ms : kapasitas uap (massa uap yang masuk kedalam turbin persatuan waktu).
- μi : Rendemen dalam turbin.
- μm : Rendamen mekanis dari turbin.
Dan randemen dari kopling dari turbin
Besarnya harga randemen dari turbin tergantung dari kepada sistem sudu-sudu turbin. Pada turbin bertingkat deretan sudu ada dua atau lebih sehingga dalam turbin tersebut terjadi distribusi kecepatan / tekanan, tegantung dari jenis turbin ( aksi dan reaksi ) serta hasil-hasil fabrikasi. Berikut gambar grafik kecepatan bertingkat dan tekanan bertingkat pada turbin bertingkat aksi dan reaksi. Turbin reaksi mengalami ekspansi pada sudu pengarah maupun pada sudu gerak sehingga menggerakan dan mendorong sudu dalam arah aksial. Untuk mengurangi dorongan aksial ini, adalah biasanya dengan memasang sudu-sudu gerak pada pada drum yang juga berfungsi sebagai rotor.
Proses Induction Steam Turbin.
Proses pemasukan uap di turbin uap 905 – GT 1/2/3/4 secara sederhana : Uap masuk kedalam emergency stop valve, dimana fungsinya menutup total suplay uap dari boiler ke turbin dalam waktu yang singkat. Setelah dari stop valve, uap melewati HP control valve. Control valve ( katup pengatur ) ini digerakkan oleh sebuah balok yang diatur naik atau turun oleh sebuah silinder melalui serangkai tuas. Silinder ini menerima sinyal dari Governor.
Katup pengatur uap tekanan tinggi ( HP Control Valve ) mengatur jumlah uap yang masuk ke nosel ( pipa semprot ), yang selanjutnya menggerakkan turbin impuls satu tingkat. Energi uap yang masih tersisa kemudian menggerakkan turbin reaksi yang terdiri atas 14 tingkat. Desain turbin ini memungkinkan penggunaan uap tekanan rendah (LP steam) yang diijeksikan/induction untuk membantu menggerakkan turbin reaksi tingkat ke 13 dan tingkat ke 14.
Pola operasi dengan uap tekanan rendah yang bertekanan konstan diatur oleh LP control valve ( katup pengatur uap tekanan rendah ). Governor mengatur aliran uap tekanan rendah dan daya keluaran turbin yang tidak saling bergantung satu sama lainnya. Uap yang telah diekspansikan keluar melalui pipa buangan berdiameter 70 inchi. Pipa buangan dari tiap turbin 905 - TG 1/2/3/4 bergabung pada satu pipa berdiameter 110 inchi yang selanjutnya mengalirkan uap dan kondensat ke surface condensor (pendingin dengan media udara). Sebelum air tersebut dikembalikan ke Boiler (ketel), air kondensat digabungkan dengan air yang ada pada bak penampung dan dipompakan ke Turbin 1 Tingkat yang berjumlah dua buah untuk menjaga kekurangan kuantitas air ke Boiler. Air dikembalikan kembali ke boiler untuk diubah menjadi uap kembali, jadi sistem yang digunakan adalah sistem tertutup.
Rumah turbin terbagi dua dalam arah horizontal yang dipasangkan pada dudukan Bantalan (Bearing Pendestal ). Pipa keluaran uap dan kondensat dihubungkan dengan turbin memakai sambungan Flens dan arah aliran kebawah. Poros turbin terbuat dari baja tempa yang kemudian dikerjakan dengan proses permesinan. Sudu turbin terdiri dari sudu impuls dan sudu reaksi. Bantalan Luncur ( Jounal Bearing ) penyangga porosterdiri dari dua bahagian. Dudukan bagian depan juga merupakan Rumah Bantalan Aksial (Trust Bearing) yang meredam gaya aksial. Kelonggaran yang tepat antara sudu tetap dengan sudu gerak akan menghasilkan pemanfaatan energi yang optimum.
Balancing Piston dipasang pada turbin untuk mengimbangi gaya aksial yang ditimbulkan oleh sudu reaksi. Besarnya gaya aksial bergantung kepada beban yang terjadi yang kelebihannya ditahan oleh bantalan aksial. Pada saat bersamaan Balancing piston menyekat uap tekanan tinggi didaerah sudu impuls. Diafragma memisahkan uap bertekanan tinggi dengan uap bertekanan rendah. Turbin dikontrol oleh governor hidrolik.
Pompa pelumas utama dan Impeler dari governor diputar oleh turbin melalui roda gigi. Governor adalah sebagai pengatur yang berfungsi untuk mengurangi aliran uap ke turbin bila kecepatan putar melebihi yang diinginkan (Over Speed).
Bagian – bagian Turbin Uap 905 – TG – 1 / 2 / 3 / 4
Dari data yang didapatkan dari Blue Book dan menurut lampiran dari gambar Turbin Part SR 434450 maka bagian – bagian Turbin dapat diuraikan sebagai berikut :
1. CASSING
Adalah sebagai penutup bagian-bagian utama turbin.
2. ROTOR
Adalah bagian turbin yang berputar yang terdiri dari poros, sudu turbin atau deretan sudu yaitu Stasionary Blade dan Moving Blade. Untuk turbin bertekanan tinggi atau ukuran besar, khususnya unuk turbin jenis reaksi maka motor ini perlu di Balanceuntuk mengimbagi gaya reaksi yang timbul secara aksial terhadap poros.
3. BEARING PENDESTAL
Adalah merupakan kekdudukan dari poros rotor.
4. JOURNAL BEARING
Adalah Turbine Part yang berfungsi untuk menahan Gaya Radial atau Gaya Tegak Lurus Rotor.
5. THRUST BEARING
adalah Turbine Part yang berfungsi untuk menahan atau untuk menerima gaya aksial atau gaya sejajar terhadap poros yang merupakan gerakan maju mundurnya poros rotor.
6. MAIN OLI PUMP
Berfungsi untuk memompakan oli dari tangki untukdisalurkan pada bagian – bagian yang berputar pada turbin . Dimana fungsi dari Lube Oil adalah :
- Sebagai Pelumas pada bagian – bagian yang berputar.
- Sebagai Pendingin ( Oil Cooler ) yang telah panas dan masuk ke bagian turbin dan akan menekan / terdorong keluar secara sirkuler
- Sebagai Pelapis ( Oil Film ) pada bagian turbin yang bergerak secara rotasi.
- Sebagai Pembersih ( Oil Cleaner ) dimana oli yang telah kotor sebagai akibat dari benda-benda yang berputar dari turbin akan terdorong ke luar secara sirkuler oleh oli yang masuk .
7. GLAND PACKING
Sebagai Penyekat untuk menahan kebocoran baik kebocoran Uap maupun kebocoran oli.
8. LABIRINTH RING
Mempunyai fungsi yang sam dengan gland packing.
9. IMPULS STAGE
Adalah sudu turbin tingkat pertama yang mempunyai sudu sebanyak 116 buah
10. STASIONARY BLADE
Adalah sudu-sudu yang berfingsi untuk menerima dan mengarahkan steam yang masuk.
11. MOVING BLADE
Adalah sejumlah sudu-sudu yang berfungsi menerima dan merubah Energi Steam menjadi Energi Kinetik yang akan memutar generator.
12. CONTROL VALVE
Adalah merupakan katup yang berfungsi untuk mengatur steam yang masuk kedalam turbin sesuai dengan jumlah Steam yang diperlukan.
13. STOP VALVE
Adalah merupakan katup yang berfungsi untuk menyalurkan atau menghentikan aliran steam yang menuju turbin.
14. REDUCING GEAR
Adalah suatu bagian dari turbin yang biasanya dipasang pada turbin-turbin dengan kapasitas besar dan berfungsi untuk menurunkan putaran poros rotor dari 5500rpm menjadi 1500 rpm.
Bagian-bagian dari Reducing Gear adalah :
- Gear Cassing adalah merupakan penutup gear box dari bagianbagian dalam reducing gear.
- Pinion ( high speed gear ) adalah roda gigi dengan type Helical yang putarannya merupakan putaran dari shaft rotor turbin uap.
- Gear Wheal ( low speed gear ) merupakan roda gigi type Helical yang putarannya akan mengurangi jumlah putaran dari Shaft rotor turbin yaitu dari 5500 rpm menjadi 1500 rpm.
- Pinion Bearing yaitu bantalan yang berfungsi untuk menahan / menerima gaya tegak lurus dari pinion gear.
- Pinion Holding Ring yaitu ring berfungsi menahan Pinion Bearing terhadap gaya radial shaft pinion gear.
- Wheel Bearing yaitu bantalan yang berfungsi menerima atau menahan gaya radial dari shaft gear wheel.
- Wheel Holding Ring adalah ring penahan dari wheel Bearing terhadap gaya radial atau tegak lurus shaft gear wheel.
- Wheel Trust Bearing merupakn bantalan yang berfungsi menahan atau menerima gaya sejajar dari poros gear wheel ( gaya aksial ) yang merupakan gerak maju mundurnya poros.
Mau donasi lewat mana?
Donate with PaypalGopay-