Steam Turbineby :

Galih Eka Priminta (08/269479/TK/34512)Taufik Hidayat (08/269429/TK/34479)

Ansharsyah Roesly (08/264790/TK/33574)

Pengertian Turbin Uap A steam turbine is a mechanical device that extracts

thermal energy from pressurized steam, and converts it into rotary motion.(http://en.wikipedia.org/wiki/Steam_turbine)

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

Kinerja Turbin Uap• Pada dasarnya kinerja turbin uap berdasarkan siklus Rankine.

Rankine Cycle

entropi

temperatur

4 3

P 32

P 2

P 1

ba

1

Efisiensi siklus Rankine < efisiensi siklus Carnot (pada rentang temperatur kerja kedua siklus sama) bandingkan luas bidang 1-b-2-3-4-1 (untuk siklus Rankine) terhadap luas bidang 1-a-b-2-3-4-1 (untuk siklus Carnot)

Fluida kerja (air-uap air) menjalani proses-proses: •penyerapan panas pada tekanan tetap di boiler •ekspansi adiabatik untuk menghasilkan kerja•pembuangan panas pada tekanan tetap di condensor •pemompaan untuk menaikkan tekanan

• Untuk mempermudah penganalisaan thermodinamika siklus ini, proses-proses diatas dapat di sederhanakan dalam diagram berikut: 1) Kerja pompa (Wp) = h2 – h1 = v (P2 – P1) 2) Penambahan kalor pada ketel (Qin) = h3 – h2 3) Kerja turbin (WT) = h3 – h4 4) Kalor yang di lepaskan dalam kondensor (Qout) = h4 – h1 5) Efesiensi Thermal siklus

Kinerja Turbin Uap

Macam-macam Turbin Uap

Turbin Reaksi

Turbin Impulse

Di dalam turbin, konversi energi termal uap menjadi energi mekanikmelalui beberapa tahap, • steam lewatkan nosel, sehingga terjadi penurunan tekanan dan kenaikan kecepatan

turbin impuls: steam hanya mengalami ekspansi ketika lewat nosel dan tidak pada sudu-gerak.

• momentum steam keluar nosel digunakan untuk menggerakkan sudut-turbin.turbin reaksi steam diekspansikan bertahap ketika lewat nosel dan sudu-gerak

nose

l

sudu

-ger

ak

sudu

-ger

ak

sudu

-ger

ak

sudu

-dia

m

sudu

-dia

m

vv

P

P

.

nose

l

sudu

-ger

ak

sudu

-ger

ak

sudu

-ger

ak

sudu

-dia

m

sudu

-dia

m

v

v

P

P

Turbin Reaksi

• Turbin ini menghasilkan torsi dengan menggunakan tekanan atau massa gas atau fluida. Tekanan dari fluida berubah pada saat melewati sudu rotor. Pada turbin jenis ini diperlukan semacam sudu pada casing untuk mengontrol fluida kerja seperti yang bekerja pada turbin tipe multistage atau turbin ini harus terendam penuh pada fluida kerja

• Turbin reaksi yaitu turbin yang ekspansi uapnya tidak hanya terjadi pada laluan-laluan sudu pengarah (nosel) yang tetap saja tetapi juga terjadi pada laluan sudu gerak (sudu-sudu cakram yang berputar), sehingga terjadi penurunan keseluruhan kandungan kalor pada semua tingkat sehingga terdistribusi secara seragam.

Turbin Impulse

• Turbin ini merubah arah dari aliran fluida berkecepatan tinggi menghasilkan putaran impuls dari turbin dan penurunan energi kinetik dari aliran fluida. Tidak ada perubahan tekanan yang terjadi pada fluida, penurunan tekanan terjadi di nozzle.

• Adapun turbin impuls mengubah energi potensial uapnya menjadi energi kinetik didalam nosel (yang dibentuk oleh sudu-sudu diam yang berdekatan). Nosel diarahkan kepada sudu gerak. Didalam sudu-sudu gerak, energi kinetik diubah menjadi energi mekanis.

Turbin Impulse vs Reaksi

Multistage Turbine• PLTU menggunakan turbin uap tipe multistage, yakni turbin uap yang terdiri atas lebih dari 1 stage turbin

(Turbin High Pressure, Intermediate Pressure, dan Low Pressure). Uap air superheater yang dihasilkan oleh boiler masuk ke turbin High Pressure (HP), dan keluar pada sisi exhaust menuju ke boiler lagi untuk proses reheater. Uap air yang dipanaskan kembali ini dimasukkan kembali ke turbin uap sisi Intermediate Pressure (IP), dan uap yang keluar dari turbin IP akan langsung masuk ke Turbin Low Pressure (LP). Selanjutnya uap air yang keluar dari turbin LP masuk ke dalam kondenser untuk mengalami proses kondensasi.

Maintenance• Karena sifat turbin uap yang sangat utama, maka pada umumnya turin uap dipelihara secara

periodik atau Time Based Maintenance ( Pemeliharaan berdasarkan jam operasi ) sehingga setelah turbin uap yang bersangkutanmenjalani jangka waktu operasi tertentu harus dilakukanpemeriksaan, perbaikan atau penggantian padakomponen-komponennya

• Untuk lebih meningkatkan keandalan dan safety, Time Based Maintenance tersebut diatas akan di tunjang olehCondition Based Maintenance (Pemeliharaanberdasarkan kondisi) dengan cara memonitor kondisiturbin uap secara terus menerus dan melakukan koreksi/perbaikan apabila diperlukan.

• Pada umumnya ada tiga jenis pemeliharaan periodik yang diberlakukan pada turbin uap yaitu:– Simple Inspection (Si)Periodik Check dilakukan setiap satu tahun operasi ( ± 8000 jam operasi)– Mean Inspection (Me)Periodik Check dilakukan setiap dua tahun operasi ( t 16.000 jam operasi )– Serious Inspection (Se)Check atau Overhoul dilakukan setiap empat tahun aperasi (± 32.000 jam operasi)

• Mean Inspection merupakan pekerjaan yang sama dengan Simple Inspection ditambah beberapa pekerjaan lain yang diperlukan, demikian juga Serious Inspection akan serupa dengan Mean Inspection ditambah beberapa pekerjaan lain yang diperlukan.

Maintenance

Maintenance• Siklus Inspection tersebut diatas apabila dihitung dari saat dimulainya

operasi turbin uap akan berurutan sebagai berikut :• Pada tahun pertama operasi langsung dilakukan Serious Inspection atau

untuk tahun pertama ini lazim disebut Firs Year Inspection)• First year Inspection ini sangat penting untuk dilakukan karena sangat

diperlukan untuk mengamati kemungkinaan kerusakan yang terjadi dan dapat digunakan untuk meng claim kontraktor/pabrik pembuat turbin uap yang bersangkutan.

• Pada umunmya First Year Inspection dilakukan oleh kontraktor/pabrik pembuat.

Maintenance• Maintenance dilakukan antara lain :

– Pengecekan dan perawatan blade turbin (korosi, retak, erosi dll)– Pengecekan dan perawatan suhu dan tekanan pada turbin.– Pengecekan dan perawatan pada nozzle.– Pengecekan vibrasi pada turbin– Pengecekan dan perawatan minyak pelumas dan juga bantalan

(bearing)– Pengecekan dan perawatan rotor dan komponen-

komponennya.– Dan lain-lain

SISTEM PELUMAS TURBIN• Sistem pelumas sistem yang cukup vital untuk turbin. • Sistem pelumasan pada Turbin Uap (Steam Turbine) berfungsi untuk :

1. Sebagai pelumasan. yaitu memberikan pelumasan pada bearing secara kontinyu, karena dengan adanya pelumasan tersebut akan terbentuk

lapisan film yang mencegah gesekan secara langsung antara bearing dengan poros.2. Sebagai media pendingin, dengan adanya pelumasan panas yang terjadi

karena gesekan antar bearing dengan poros akan diserap minyak pelumas yang selanjutnya minyak pelumas akan di dinginkan oleh lube oil cooler.3. Sebagai supply minyak untuk Jacking Oil pump.4. Untuk mencegah korosi. Dengan adanya minyak pelumas maka metal-metal tersebut terlindungi dari oksidasi dengan oksigen. Dan masih banyak lagi fungsi dari minyak pelumas.

SISTEM PELUMAS TURBIN

Komponen-komponen utama dalam sistem pelumasan antara lain adalah :• Tangki pelumas• Pompa pelumas• Pendingin minyak pelumas • Saringan-saringan• Regulator• Pemurni minyak (Purifier)

TERIMA KASIHSEKIAN