MAKALAH MESIN PENGGERAK KAPALKETEL, TURBIN UAP DAN TURBIN GAS

Disusun Oleh :Ihsanuddin Nadhif

21090113120031JURUSAN TEKNIK PERKAPALANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG2015DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

3BAB II PEMBAHASAN

4

II.1 TURBIN UAP

4A. Prinsip Kerja Sistem Turbin Uap

4B. Klasifikasi Turbin Uap

5C. Siklus Turbin Uap

5D. Aplikasi dari turbin Uap

6

II.2 TURBIN GAS

7A. Prinsip Kerja Sistem Turbin Gas

8B. Klasifikasi Turbin Gas

9C. Siklus Turbin Gas

10D. Aplikasi dari turbin gas

10 III.3 KETEL

11DAFTAR PUSTAKABAB I

PENDAHULUAN

Turbin adalah mesin penggerak, dimana energy fluida kerja dipergunakan langsung untuk memutar roda turbin. Jadi, berbeda dengan yang terjadi dengan mesin torak, pada turbin tidak terdapat bagian mesin yang bergerak translasi. Bagian turbin yang berputar dinamai rotor atau roda turbin., sedangkan bagian yang tidak berputar dinamai stator atau rumah turbin. Roda turbin terletak di dalam rumah turbin dan roda turbin memutar poros daya yang menggerakkan atau memutar bebannya (generator listrik, pompa, kompresor, baling-baling atau mesin lainnya). Di dalam turbin, fluida kerja mengalami proses ekspansi, yaitu proses penurunan tekanan dan mengalir secara kontinu. Kerja fluida dapat berupa air, uap air, atau gas.

Secara umum, sistem turbin terdiri dari beberapa komponen, antara lain: kompresor, pompa, ketel uap (boiler), ruang bakar, kondensor dan turbin. Turbin banyak di manfatkan untuk pembangkit listrik, pesawat terbang, di dalam industry, dan lain-lain. Di dalam makalah ini, akan di bahas khusus pada turbin uap dan turbin gas baik dalam siklus, klasifikasi, komponen-komponen yang ada, dan prinsip kerja dari turbin tersebut serta aplikasi turbin yang akan di gunakan.BAB II

PEMBAHASAN

II.1 TURBIN UAP

Turbin uap adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin langsung atau dengan bantuan elemen lain, dihubungkan dengan mekanisme yang digerakkan. Tergantung dari jenis mekanisme yang digerakkan turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang industri, seperti untuk pembangkit listrik.

A. Prinsip Kerja Sistem Turbin UapTurbin uap merupakan salah satu jenis mesin yang menggunakan metode external combustion engine (mesin pembakaran luar). Pemanasan fluida kerja (uap) dilakukan di luar sistem. Secara singkat prinsip kerja turbin uap adalah sebagai berikut :

Uap masuk kedalam turbin melalui nosel. Didalam nosel energi panas dari uap dirubah menjadi energi kinetis dan uap mengalami pengembangan.

Tekanan uap pada saat keluar dari nosel lebih kecil dari pada saat masuk ke dalam nosel, akan tetapi sebaliknya kecepatan uap keluar nosel lebih besar dari pada saat masuk ke dalam nosel. Uap yang memancar keluar dari nosel diarahkan ke sudu-sudu turbin yang berbentuk lengkungan dan dipasang disekeliling roda turbin. Uap yang mengalir melalui celah-celah antara sudu turbin itu dibelokkan kearah mengikuti lengkungan dari sudu turbin. Perubahan kecepatan uap ini menimbulkan gaya yang mendorong dan kemudian memutar roda dan poros turbin. Jika uap masih mempunyai kecepatan saat meninggalkn sudu turbin berarti hanya sebagian yang energi kinetis dari uap yang diambil oleh sudu-sudu turbin yang berjalan. Supaya energi kinetis yang tersisa saat meninggalkan sudu turbin dimanfaatkan maka pada turbin dipasang lebih dari satu baris sudu gerak. Sebelum memasuki baris kedua sudu gerak. Maka antara baris pertama dan baris kedua sudu gerak dipasang satu baris sudu tetap ( guide blade ) yang berguna untuk mengubah arah kecepatan uap, supaya uap dapat masuk ke baris kedua sudu gerak dengan arah yang tepat. Kecepatan uap saat meninggalkan sudu gerak yang terakhir harus dapat dibuat sekecil mungkin, agar energi kinetis yang tersedia dapat dimanfaatkan sebanyak mungkin. Dengan demikian effisiensi turbin menjadi lebih tinggi karena kehilangan energi relatif kecil.B. Klasifikasi Turbin Uap

Turbin uap dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

a. Menurut arah aliran uap Turbin aksial: Fluida kerja mengalir dalam arah yang sejajar terhadap sumbu turbin Turbin radial: Fluida kerja mengalir dalam arah yang tegak lurus terhadap sumbu turbin.b. Menurut prinsip aksi uap Turbin impuls: Energi potensial uap diubah menjadi energi kinetik di dalam nosel. Turbin reaksi: Ekspansi uap terjadi pada sudu pengarah dan sudu gerak.

c. Menurut pemakaiannya di bidang industri Turbin stasioner dengan putaran yang konstan yang dipakai terutama untuk generator. Turbin stasioner dengan putaran yang bervariasi dipakai untuk mengerakkan blower turbo, pompa, dan lain-lain. Turbin tidak stasioner dengan putaran yang bervariasi, biasa digunakan pada kapal dan lokomotif uap.C. Siklus turbin uapSiklus ideal yang terjadi didalam turbin adalah siklus Renkine. Siklus Rankine adalah siklus termodinamika yang mengubah panas menjadi kerja. Panas disuplai secara eksternal pada aliran tertutup, yang biasanya menggunakan air sebagai fluida yang bergerak.

Gambar. 1.1 sistem turbin uap sederhana

Gambar. 1.2 diagram T-s Siklus rankine terdiri dari beberapa proses antara lain:

Proses 1-2: Proses pemompaan isentropik, didalam pompaProses 2-2-3: Proses pemasukan kalor atau pemanasan pada tekanan konstan, di dalam ketelProses 3-4: Proses ekspansi isentropik di dalam turbinProses 4-1: Proses pengeluaran kalor dalam kondensorD. Aplikasi turbin uapSalah satu contoh aplikasi turbin gas yang di gunakan adalah Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Dalam PLTU, energi primer yang dikonversikan menjadi energi listrik adalah bahan bakar. Baban bakar yang digunakan dapat berupa batubara (padat), minyak (cair), atau gas. Ada kalanya PLTU menggunakan kombinasi beberapa macam bahan bakar. Konversi energi tingkat pertama yang berlangsung dalam PLTU adalah konversi energi primer menjadi energi panas (kalor). Hal ini dilakukan dalam ruang bakar dari ketel uap PLTU. Energi panas ini kemudian dipindahkan ke dalam air yang ada dalam pipa ketel untuk menghasilkan uap yang dikumpulkan dalam drum dari ketel. Uap dari drum ketel dialirkan ke turbin uap. Dalam turbin uap, energi uap dikonversikan menjadi energi mekanis penggerak generator, dan akhirnya energi mekanik dari turbin uap ini dikonversikan menjadi energi listrik oleh generator. Secara skematis, proses tersebut di atas digambarkan oleh Gambar.

Gambar.1.3 Prinsip kerja PLTUII.1 TURBIN GAS

Turbin gas adalah suatu alat yang memanfaatkan gas sebagai fluida untuk memutar turbin dengan pembakaran internal. Didalam turbin gas energi kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik melalui udara bertekanan yang memutar roda turbin sehingga menghasilkan daya. Sistem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen yaitu:1. Kompresor (Compressor)

Berfungsi untuk menaikkan tekanan udara yang masuk

2. Ruang bakar (Combustion Area)Berfungsi untuk membakar bahan bakar yang masuk dan menghasilkan tekanan yang sangat tinggi begitu pula dengan kecepatannya.

3. Turbin (Turbine)Berfungsi untuk Mengkonversi energi dari gas dengan tekanan dan kecepatan yang tinggi hasil dari combustion area menjadi energi mekanik berupa rotasi poros turbin.A. Prinsip Kerja Sistem Turbin GasUdara masuk kedalam kompresor melalui saluran masuk udara (inlet). Kompresor berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut, sehingga temperatur udara juga meningkat. Kemudian udara bertekanan ini masuk kedalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar dilakukan proses pembakaran dengan cara mencampurkan udara bertekanan dan bahan bakar. Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan tekanan konstan sehingga dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperatur. Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan ke turbin gas melalui suatu nozel yang berfungsi untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin. Daya yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. Setelah melewati turbin ini gas tersebut akan dibuang keluar melalui saluran buang (exhaust).

Secara umum proses yang terjadi pada suatu sistem turbin gas adalah sebagai berikut:

1. Pemampatan (compression) udara di hisap dan dimampatkan

2. Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurkan ke dalam ruang bakar dengan udara kemudian di bakar.

3. Pemuaian (expansion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir ke luar melalui nozel (nozzle).

4. Pembuangan gas (exhaust) gas hasil pembakaran dikeluarkan lewat saluran pembuangan.

Gambar.2.1 Prinsip Kerja Sistem Turbin GasPada kenyataannya, tidak ada proses yang selalu ideal, tetap terjadi kerugian-kerugian yang dapat menyebabkan turunnya daya yang dihasilkan oleh turbin gas dan berakibat pada menurunnya performa turbin gas itu sendiri. Kerugian-kerugian tersebut dapat terjadi pada ketiga komponen sistem turbin gas. Sebab-sebab terjadinya kerugian antara lain:

Adanya gesekan fluida yang menyebabkan terjadinya kerugian tekanan (pressure losses) di ruang bakar.

Adanya kerja yang berlebih waktu proses kompresi yang menyebabkan terjadinya gesekan antara bantalan turbin dengan angin.

Berubahnya nilai Cp dari fluida kerja akibat terjadinya perubahan temperatur dan perubahan komposisi kimia dari fluida kerja.

B. Klasifikasi Turbin Gas

Turbin gas dapat dibedakan berdasarkan siklusnya, kontruksi poros dan lainnya. Menurut siklusnya turbin gas terdiri dari:a. Turbin gas siklus tertutup (Close cycle): akhir ekspansi fluida kerjanya didinginkan untuk kembali ke dalam proses awal.b. Turbin gas siklus terbuka (Open cycle): akhir ekspansi fluida kerjanya langsung dibuang ke udara atmosfirDalam industri turbin gas umumnya diklasifikasikan dalam dua jenis yaitu :

1. Turbin Gas Poros Tunggal (Single Shaft)Turbin jenis ini digunakan untuk menggerakkan generator listrik yang menghasilkan energi listrik untuk keperluan proses di industri.2. Turbin Gas Poros Ganda (Double Shaft)Turbin jenis ini merupakan turbin gas yang terdiri dari turbin bertekanan tinggi dan turbin bertekanan rendah, dimana turbin gas ini digunakan untuk menggerakkan beban yang berubah seperti kompresor pada unit proses.C. Siklus Turbin GasSiklus brayton merupakan siklus daya termodinamika ideal untuk turbin gas, sehingga saat ini siklus ini yang sangat populer digunakan oleh pembuat mesin turbine atau manufacturer dalam analisa untuk performance upgrading. Siklus Brayton ini terdiri dari proses kompresi isentropik yang diakhiri dengan proses pelepasan panas pada tekanan konstan. Pada siklus Bryton tiap-tiap keadaan proses dapat dianalisa secara berikut:

Gambar.2.2 sistem turbin gas, diagram P-v, diagram T-sSiklus Brayton terdiri dari proses:

Proses 1-2: proses kompresi isentropik di dalam kompresor.

Proses 2-3: proses pemasukan bahan bakar pada tekanan konstan di dalam ruang bakar atau alat pemindah kalor (pemanas).Proses 3-4: proses ekspansi isentropik didalam turbin.Proses 4-1: proses pembuangan kalor pada tekanan konstan dalam alat pemindah kalor.D. Aplikasi dari turbin gasSalah satu contoh aplikasi turbin gas yang di gunakan adalah Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG). Gambar menunjukkan prinsip kerja PLTG. Udara masuk ke kompresor untuk dinaikkan tekanannya, kemudian udara tersebut dialirkan ke ruang bakar. Dalam ruang bakar, udara bertekanan ini dicampur dengan bahan bakar dan dibakar. Apabila digunakan bahan bakar gas (BBG), maka gas dapat langsung dicampur dengan udara untuk dibakar, tetapi apabila digunakan bahan bakar minyak (BBM), maka BBM ini harus dijadikan kabut terlebih dahulu kemudian baru dicampur dengan udara untuk dibakar. Teknik mencampur bahan bakar dengan udara dalam ruang bakar sangat mempengaruhi efisiensi pembakaran. Pembakaran bahan bakar dalam ruang bakar menghasilkan gas bersuhu tinggi. Gas hasil pembakaran ini kemudian dialirkan menuju turbin untuk disemprotkan kepada sudu-sudu turbin sehingga energi (enthalpy) gas ini dikonversikan menjadi energi mekanik dalam turbin penggerak generator (dan kompresor udara) dan akhirnya generator menghasilkan tenaga listrik.

Gambar.2.3 Prinsip Kerja Unit Pembangkit Turbin Gas

BAB IIIKETEL1. Pengertian Ketel Uap

Ketel uap merupakan gabungan yang kompleks dari pipa-pipa penguapan (evaporator), pemanas lanjut (superheater), pemanas air (ekonomiser) dan pemanas udara (air heater). Pipa-pipa penguapan (evapurator) dan pemanas lanjut (superheater) mendapat kalor langsung dari proses pembakaran bahan bakar, sedangkan pemanas air (economiser) dan pemanas udara (air heater) mendapat kalor dari sisa gas hasil pembakaran sebelum dibuang ke atmosfer.Ketel uap adalah sebuah alat untuk menghasilkan uap, dimana terdiri dari dua bagian yang penting yaitu: dapur pemanasan, dimana yang menghasilkan panas yang didapat dari pembakaran bahan bakar dan boiler proper, sebuah alat yang mengubah air menjadi uap. Uap atau fluida panas kemudian disirkulasikan dari ketel untuk berbagai proses dalam aplikasi pemanasan.

Uap yang dihasilkan bisa dimanfaatkan untuk:

a. mesin pembakaran luar seperti: mesin uap dan turbin

b. suplai tekanan rendah bagi kerja proses di industri seperti industri pemintalan, pabrik gula dan sebagainya

c. menghasilkan air panas, dimana bisa digunakan untuk instalasi pemanas bertekanan rendah.

2. Komponen Ketel Uap

Komponen sistem ketel uap terdiri dari komponen utama dan komponen bantu yang masing-masing memiliki fungsi untuk menyokong prinsip kerja ketel uap.

Keterangan:1. Dearator

2. Bagasse distribution conveyor3. Dapur (furnace)

4. Superheated steam valve

5. Air heather

6. Induced Draft Fan (I.D.F)

7. Cerobong asap (chimney)

8. Secondary fan

Komponen utama ketel uap terdiri dari:

a. Ruang Pembakaran (Furnace)Furnace adalah dapur sebagai penerima panas bahan bakar untuk pembakaran, yang terdapat fire gate di bagian bawah sebagai alas bahan bakar dan yang sekelilingnya adalah pipa-pipa air ketel yang menempel pada dinding tembok ruang pembakaran yang menerima panas dari bahan bakar secara radiasi, konduksi, dan konveksi.

b. Drum Air dan Drum UapDrum air terletak pada bagian bawah yang berisi dari tangki kondensat yang dipanaskan dalam daerator, disamping itu berfungsi sebagai tempat pengendapan kotoran-kotoran dalam air yang dikeluarkan melalui proses blowdown. Drum uap terletak pada bagian atas yang berisi uap yang kemudian disalurkan ke steam header.

c. Pemanas Lanjut (Super Heater)Super heater adalah bagian-bagian ketel yang berfungsi sebagai pemanas uap, dari saturated steam (250C) menjadi super heated steam (360C).

d. Air HeaterAir heater adalah alat pemanas udara penghembus bahan bakar.

e. Dust CollectorDust collector adalah alat pengumpul abu atau penangkap abu pada sepanjang aliran gas pembakaran bahan bakar sampai kepada gas buang.

f. Soot blowerSoot blower adalah alat yang berfungsi sebagai pembersih jelaga atau abu yang menempel pada pipa-pipa.

Sedangkan untuk komponen bantu dalam sistem ketel uap antara lain:

a. Air pengisi ketel (boiler feed water)Air pengisi ketel didapatkan dari 2 sumber yaitu: air condensate, didapatkan dari hasil pengembunan uap bekas yang telah digunakan sebagai pemanas pada evaporator, juice heater dan vacuum pan. Air condensateini ditampung dan kemudian dialirkan ke station boiler sebagai air umpan pengisi ketel dengan persyaratan Ph: 8,5, Iron (ppm) : 0,002, Oxygen (ppm) : 0,02b. DearatorMerupakan pemanas air sebelum dipompa kedalam ketel sebagai air pengisian. Media pemanas adalah exhaust steam pada tekanan 1 kg/cm2 dengan suhu 150C, sehingga didapatkan air pengisian ketel yang bersuhu antara 100C-105C. Fungsi utamanya adalah menghilangkan oksigen (O2) dan untuk menghindari terjadinya karat pada dinding ketel.

c. High pressure feed water pumpBerfungsi untuk melayani kebutuhan air pengisi ketel yang dijadikan uap, sampai dengan kapasitas ketel yang maksimum, sehingga ketel uap akan dapat bekerja dengan aman. Kapasitas pompa harus lebih tinggi dari kapasitas ketel, minimum 1,25 kali, tekanan pompa juga harus lebih tinggi dari tekanan kerja ketel, agar dapat mensupply air kedalam ketel.

d. Secondary FanMerupakan alat bantu ketel yang berfungsi sebagai alat penghembus pembakaran bahan bakar yang kedua sebagai pembantu F.D.F. untuk mendapatkan pembakaran yang lebih sempurna lagi.

e. Induced Draft Fan (I.D.F)Alat bantu ketel yang berfungsi sebagai penghisap gas asap sisa pembakaran bahan bakar, yang keluar dari ketel.

f. Force Draft Fan (F.D.F)Merupakan alat bantu ketel yang berfungsi sebagai penghembus bahan bakar.

g. Cerobong asap (Chimney)Berfungsi untuk membuang udara sisa pembakaran. Diameter cerobong berkisar berukuran 3 m dan tinggi cerobong 40 m, ini berbeda setiap industri.

h. Ash ConveyorMerupakan alat pembawa atau pengangkut abu dari sisa-sisa pembakaran bahan bakar, baik yang dari rangka bakar (fire grate) ataupun juga dari alat-alat pengumpul abu (dust collector), untuk dibuang dan diteruskan ke kolam penampungan dan ini biasanya digunakan sebagai kompos diperkebunan tebu.

3. Prinsip Ketel UapBoiler atau ketel uap adalah suatu perangkat mesin yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap. Proses perubahan air menjadi uap terjadi dengan memanaskan air yang berada didalam pipa-pipa dengan memanfaatkan panas dari hasil pembakaran bahan bakar. Pembakaran dilakukan secara kontinyu didalam ruang bakar dengan mengalirkan bahan bakar dan udara dari luar.Uap yang dihasilkan boiler adalah uapsuperheatdengan tekanan dan temperatur yang tinggi. Jumlah produksi uap tergantung pada luas permukaan pemindah panas, laju aliran, dan panas pembakaran yang diberikan. Boiler yang konstruksinya terdiri dari pipa-pipa berisi air disebut denganwater tube boiler.

Pada unit pembangkit, boiler juga biasa disebut dengan steam generator (pembangkit uap) mengingat arti kata boiler hanya pendidih, sementara pada kenyataannya dari boiler dihasilkan uapsuperheatbertekanan tinggi.

Siklus Air di BoilerSiklus air merupakan suatu mata rantai rangkaian siklus fluida kerja. Boiler mendapat pasokan fluida kerja air dan menghasilkan uap untuk dialirkan ke turbin. Air sebagai fluida kerja diisikan ke boiler menggunakan pompa air pengisi dengan melaluieconomiserdan ditampung didalamsteamdrum.

Economiseradalah alat yang merupakan pemanas air terakhir sebelum masuk ke drum. Di dalam economiserair menyerap panas gas buang yang keluar darisuperheatersebelum dibuang ke atmosfir melalui cerobong.

Peralatan yang dilalui dalam siklus air adalahdrum boiler, down comer, header bawah (bottom header), dan riser.Siklus air disteam drumadalah, air daridrumturun melalui pipa-pipadown comerke header bawah (bottom header). Dariheaderbawah air didistribusikan ke pipa-pipa pemanas (riser) yang tersusun membentuk dinding ruang bakar boiler. Didalamriserair mengalami pemanasan dan naik kedrumkembali akibat perbedaan temperatur.Perpindahan panas dari api (flue gas) ke air di dalam pipa-pipa boiler terjadi secara radiasi, konveksi dan konduksi. Akibat pemanasan selain temperatur naik hingga mendidih juga terjadi sirkulasi air secara alami, yakni daridrumturun melaluidown comerkeheaderbawah dan naik kembali kedrummelalui pipa-pipariser. Adanya sirkulasi ini sangat diperlukan agar terjadi pendinginan terhadap pipa-pipa pemanas dan mempercepat proses perpindahan panas. Kecepatan sirkulasi akan berpengaruh terhadap produksi uap dan kenaikan tekanan serta temperaturnya.

Selain sirkulasi alami, juga dikenal sirkulasi paksa (forced circulation). Untuk sirkulasi jenis ini digunakan sebuah pompa sirkulasi (circulationpump). Umumnya pompa sirkulasi mempunyai laju sirkulasi sekitar 1,7, artinya jumlah air yang disirkulasikan 1,7 kali kapasitas penguapan. Beberapa keuntungan dari sistem sirkulasi paksa antara lain :

a. Waktu start (pemanasan) lebih cepatb. Mempunyai respon yang lebih baik dalam mempertahankan aliran air ke pipa-pipa pemanas pada saat start maupun beban penuh.c. Mencegah kemungkinan terjadinya stagnasi pada sisi penguapan

Keuntungan dan kerugian ketel pipa api:

Keuntungan :1. Menghasilkan uap dengan tekanan lebih tinggi daripada ketel pipa api

2. Untuk daya yang sama menempati ruang yang lebih kecil daripada ketel pipaapi

3. Laju aliran uap lebih rendah

4. Komponen komponen yang berbeda bisa diurai sehingga mudah untuk dipindahkan

5. Permukaan pemanasan lebih efektif karena gas panas mengalir keatas pada arah tegak lurus

6. Pecah pada pipa tidak meniimbulkan kerusakan ke seluruh ketel

Kerugian :1. Air umpan mensyaratkan mempunyai kemurnian tinggi untuk mencegah endapan kerak di dalam pipa. Jika terbentuk kerak di dalam pipa bisa menimbulkan panas yang berlebihan dan pecah

2. Membutuhkan perhatian yang lebih hati hati bagi penguapannya. Karena itu akan menimbulkan biaya operasi yang lebih tinggi

3. Pembersihan pipa air tidak mudah dilakukan

Keuntungan dan kerugian ketel pipa air.Keuntungan :1. Konstruksi ketel sederhana

2. Biaya awal murah

3. Baik untuk kapasitas uap yang besar

4. Tidak bermasalah terhadap fluktuasi beban karena kapasitas uap cukup besar dan jumlah air di dalam tangki banyak

5. Tidak memerlukan air pengisi yang begitu bersih

Kerugian :1. Membutuhkan waktu start yang cukup lama untuk mendapat kualitas uap yang diinginkan2. Hanya dapat dipakai efisien untuk keperluan dengan kapasitas dan tekanan uap yang rendah

Panas Laten.

Panas laten adalah panas yang diperlukan untuk merubah phasa ( wujud ) benda, tetapi temperaturnya tetap.Panas laten penguapan ( latent heat of vaporization ) adalah jumlah panas yang harus ditambahkan kepada zat ( cair ) pada titik didihnya sampai wujudnya berubah menjadi uap seluruhnya pada suhu yang sama.Panas laten pengembunan ( latent heat of condensation ) adalah jumlah panas yang harus dibuang/dikeluarkan oleh zat ( gas / uap ) pada titik embunnya, untuk mengubah wujud zat dari gas menjadi cair pada suhu yang sama. Panas laten pencairan/peleburan ( latent heat of fusion ) adalah jumlah panas yang harus ditambahkan kepada zat ( padat ) pada titik leburnya sampai wujudnya berubah menjadi cair semuanya pada suhu yang sama.Panas laten pembekuan ( latent heat of solidification ) adalah jumlah panas yang harus dibuang / dikeluarkan oleh zat (cair ) pada titik bekunya untuk mengubah wujudnya dari cair menjadi padat pada suhu yang sama..Panas laten ( panas perubahan fase dengan suhu tetap) di bagi 4 :a. Panas peleburan ( dari fase padat menjadi cair).

b. Panas sublimasi ( dari fase padat menjadi gas ).

c. Panas kondensasi ( dari fase gas menjadi cair ).

d. Panas penguapan (dari fase cair menjadi gas).

Efisiensi

Efisiensi boiler didefinisikan sebagai persen energi panas masuk yang digunakan secara efektif pada steam yang dihasilkan. Terdapat dua metode pengkajian efisiensi boiler:

a. Metodelangsung: energi yang didapat dari fluida kerja (airdan steam) dibandingkan dengan energi yang terkandung dalam bahan bakar boiler

b. Metode tidak langsung: efisiensi merupakan perbedaan antara kehilangan dan energi yang masuk

Secara matematik efisiensi ketel dirumuskan sebagai berikut:

== Dimana: We= berat air yang sebenarnya menguap/ penguapan sebenarnya

C=nilai kalor bahan bakar dalam kcal/ kg bahan bakar

h1=kalor sensibel/ nyata air umpan dalam kcal/ kg uap bersesuain

H= kalor total uap dalam kcal/ kg uap pada tekanan kerjanya

Jenis uap

Berdasarkan proses pembentukan uap

1. Uap air.Uap yang terbentuk diatas permukaan air sebagai akibat dari penurunan tekanan di atas permukaan air sampai tekanan penguapan yang sesuai dengan temperatur permukaan air tersebut pada titik didih dan pada tekanan di bawah tekanan atmosfer bumi. Penurunan tekanan disebabkankarena adanya tekanan uap jenuh yang sesuai dengan temperatur permukaan air maka akan terjadi penguapan.

2. Uap panas.Uap yang terbentuk akibatmendidihnya air, aliranair menddidih bila tekanan dan temperatur udara pada kondisi didih.Berdasarkan keadaannya :1. Uap jenuh.Uap yang tidak mengandung bagian bagian air yang lepas di mana pada tekanan tertentu belaku suhu tertentu.

2. Uap kering

Uap yang di dapat dengan pemanasan lanjut dari uap jenuh, dimana pada tekanan terbentuk dan dapat diperoleh beberapa jenis uap kering dengan suhu berlainan.3. Uap basah.Uap jenuh yang bercampur denganbagian bagian air yang halus yang temperaturnya sama

Usaha

Besaran skalar yang didefinisikan sebagai perkalian antara besarnyaperpindahan benda dengan komponen gaya yang searah dengan perpindahan tersebut. Dirumuskan sebagai berikut :

W = F.s

Dimana W= besarnyausaha yang dilakukan

F= force atau yang bekerja

S= perpindahan

Entalpi Uap.

Entalpi Uap Yaitujumlahenergi yangdigunakan untukmenguapkan 1mol zatcair menjadi gas padatitikuapnya,dan pada keadaan standar. Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan dengan DHvap. Dimana satuannya = kJ / mol. Contoh:H2O(l)H2O(g) H=+44,05kJ.DAFTAR PUSTAKA

1. Wiranto Arismunandar, 1988 Penggerak Mula Turbin, ITB Bandung2. Suwachid, 2006 Ilmu Turbin, LPP UNS Surakarta3. Gas Turbine Engine (Part 1), Inra Sumahamijaya on 07/02/09, http://majarimagazine.com4. Gas Turbine Engine (Part 2), Inra Sumahamijaya on 07/02/09, http://majarimagazine.com5. Turbin Uap, Rider System October 2009, http://www.rider-system.net

2