Turbine Air

8/20/2019 Turbine Air

1/26

PERENCANAAN MIKROHIDRO

Turbin Air Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hydro

Turbin secara umum dapat diartikan sebagai mesin penggerak mula dimana

energi fluida kerja yang digunakan langsung memutar roda turbin, fluida kerjanya

dapat berupa air, uap air dan gas. Dengan demikian turbin air dapat diartikan sebagai

suatu mesin penggerak mula yang fluida kerjanya adalah air. (wiranto, 1997 : 1).

Kalau ditinjau dari daya yang dihasilkan turbin air, maka dikenal istilah

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hydro PLTMH! yang maksudnya adalah turbin air

yang dapat menghasilkan daya kurang dari "## k$ dan sumber airnya relatif kecil.

(wiranto,1997:67).

%ecara umum prinsip kerja dari turbin air ini adalah aliran air di dalam pipa

pesat yang mengandung energi diarahkan ke roda turbin melalui no&&le, kemudian

energi yang di dalam air ini pada roda turbin di ubah bentuknya menjadi energi

mekanik berupa putaran. Putaran roda turbin inilah yang dimanfaatkan untuk

menggerakkan suatu beban, salah satu contohnya adalah untuk menggerakkan

generator pembangkit listrik.

Konstruksi dasar dari turbin air terdiri dari dua bagian utama yaitu rotor dan

stator. 'otor adalah bagian(bagian dari turbin yang bergerak atau berputar seperti roda

turbin runner!, poros, kopling, roda gaya, puly dan bagian(bagian dari turbin yang

diam seperti saluran masuk pipa pesat!, rumah(rumah, sudu antar, sudu pengarah

no&&le!, saluran buang dan lain(lain. (wiranto, 1997 :1).

)ontoh sistem turbin air tersebut dapat dilihat seperti gambar *."! berikut + dari

gambar turbin air poros ertical tersebut dapat dilihat komponen utama yaitu +

". %udu tetap nozzle!, yang berfungsi untuk mengarahkan aliran fluidakerja air! masuk de dalam sudu gerak.

*. %udu gerak, sudu gerak ini dipasang pada sekeliling roda turbin, yang

mana fungsinya adalah untuk menerima tekanan dari kecepatan fluida kerja

air masuk dan keluar sudu.

-. 'otor roda turbin!, suatu tempat dudukan sudu gerak, berfungsi untuk

meneruskan daya putar yang diterima dari sudu gerak keporos.


2/26

. Poros, yang berfungsi untuk mentransmisikan daya atau tenaga

bersama (sama dengan putaran roda turbin dan juga dapat berfungsi

untuk mendukung suatu momen putar.

/. %tator rumah turbin!, berfungsi untuk melindungi atau untuk

pengamanan dari proses kerja turbin, dan juga untuk mendukung konstruksi

turbin secara keseluruhan.

0. 1enerator listrik, berfungsi untuk mengubah tenaga mekanis dari

poros turbin menjadi tenaga listrik.

1ambar " + Turbin air poros ertikal.

Prinsip Kera Turbin Air

Pada roda turbin terdapat sudu yaitu suatu konstruksi lempengan dengan bentuk

dan penampang tertentu, air sebagai fluida kerja mengalir melalui ruang diantara sudu

tersebut, dengan demikian roda turbin akan dapat berputar dan pada sudu akan ada

suatu gaya yang bekerja.

1aya tersebut akan terjadi karena ada perubahan momentum dari fluida kerja

air yang mengalir diantara sudunya. %udu hendaknya dibentuk sedemikian rupa

sehingga dapat terjadi perubahan momentum pada fluida kerja air tersebut.

(wiranto,1997:4).

*


3/26


4/26

a. Turbin Pelton

Turbin pelton merupakan turbin impuls. Turbin Pelton terdiri dari satu set

sudu jalan yang diputar oleh pancaran air yang disemprotkan dari satu atau lebih

alat yang disebut no&&le. Turbin Pelton adalah salah satu dari jenis turbin air yang

paling efisien. Turbin Pelton adalah turbin yang cocok digunakan untuk head

tinggi.

1ambar + Turbin Pelton dengan 4anyak 5o&&le

1ambar / + 'unner Turbin Pelton

4entuk sudu turbin terdiri dari dua bagian yang simetris. %udu dibentuk

sedemikian sehingga pancaran air akan mengenai tengah(tengah sudu dan pancaran

air tersebut akan berbelok ke kedua arah sehinga bisa membalikkan pancaran air

dengan baik dan membebaskan sudu dari gaya6gaya samping. 7ntuk turbin dengan

daya yang besar, sistem penyemprotan airnya dibagi le2at beberapa no&&le.

Dengan demikian diameter pancaran air bisa diperkecil dan ember sudu lebih kecil.

Turbin Pelton untuk pembangkit skala besar membutuhkan head lebih

kurang "/# m tetapi untuk skala mikro head *# m sudah mencukupi.


5/26

b. Turbin Turgo

Turbin Turgo dapat beroperasi pada head -# s8d -## m. %eperti turbin pelton

turbin turgo merupakan turbin impuls, tetapi sudunya berbeda. Pancaran air dari

no&&le membentur sudu pada sudut *#o. Kecepatan putar turbin turgo lebih besar

dari turbin Pelton. 9kibatnya dimungkinkan transmisi langsung dari turbin ke

generator sehingga menaikkan efisiensi total sekaligus menurunkan biaya

pera2atan.

1ambar 0 + %udu turbin Turgo dan no&&le

c. Turbin )rossflo2

%alah satu jenis turbin impuls ini juga dikenal dengan nama Turbin Michell6

4anki yang merupakan penemunya. %elain itu juga disebut Turbin :sberger yang

merupakan perusahaan yang memproduksi turbin crossflo2. Turbin crossflo2 dapat

dioperasikan pada debit *# liter8sec hingga "# m-8sec dan head antara " s8d *## m.

1ambar ; + 3nstalasi Turbin )rossflo2

/


6/26

Turbin crossflo2 menggunakan no&&le persegi panjang yang lebarnya

sesuai dengan lebar runner. Pancaran air masuk turbin dan mengenai sudu sehingga

terjadi konersi energi kinetik menjadi energi mekanis. 9ir mengalir keluar

membentur sudu dan memberikan energinya lebih rendah dibanding saat masuk!

kemudian meninggalkan turbin. 'unner turbin dibuat dari beberapa sudu yang

dipasang pada sepasang piringan paralel.

1ambar < + 'unner Turbin )rossflo2

Turbin crossflo2 baik sekali digunakan untuk pusat tenaga air yang kecil

dengan daya kurang dari ;/# k$. Pembuatan dan pemasangan konstruksi sangat

sederhana, dan biaya pembuatan murah. Konstruksi secara lengkap dapat dilihat

pada gambar *.=.

1ambar = + Konstruksi turbin crossflo2

0


7/26

*. Turbin 'eaksi

Turbin reaksi disebut juga dengan turbin tekanan lebih karena tekanan air

sebelum masuk roda turbin lebih besar dari pada tekanan air saat keluar roda turbin.

%ecara umum dapat dikatakan bah2a aliran air yang masuk keroda turbin

mempunyai energi penuh, kemudian energi ini dipakai sebagian untuk

menggerakkan roda turbin dan sebagian lagi dipergunakan untuk mengeluarkan air

kesaluran pembuangan. >enis turbin reaksi yang sering digunakan antara lain, turbin

francis, turbin propeler atau kaplan. (Fritz Dietzel, 1988:17)

1ambar "# + 3nstalasi Turbin 'eaksi

a. Turbin ?rancis

Turbin francis merupakan salah satu turbin reaksi. Turbin dipasang diantara

sumber air tekanan tinggi di bagian masuk dan air bertekanan rendah di bagian

keluar. Turbin ?rancis menggunakan sudu pengarah. %udu pengarah mengarahkan

air masuk secara tangensial. %udu pengarah pada turbin francis dapat merupakan

suatu sudu pengarah yang tetap ataupun sudu pengarah yang dapat diatur sudutnya.

7ntuk penggunaan pada berbagai kondisi aliran air penggunaan sudu pengarah

yang dapat diatur merupakan pilihan yang tepat.

;


8/26

1ambar ."" + 'unner Turbin ?rancis

b. Turbin Kaplan @ Propeller

Turbin Kaplan dan propeller merupakan turbin rekasi aliran aksial. Turbin

ini tersusun dari propeller seperti pada perahu.. Propeller tersebut biasanya

mempunyai tiga hingga enam sudu.

1ambar "* + 'unner Turbin Kaplan

Kandungan Energi da!am A!iran #at Cair

Anergi dapat didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha. Anergi

tidak dapat diciptakan maupun dihilangkan tapi hanya dapat dirubah. 4egitu juga

dengan air yang mengalir dari ketinggian tertentu, dimana aliran tersebut mengandung

energi yang dapat dimanfaatkan untuk memutar roda turbin. (Fritz Dietzel, 1988:3)

Menurut 4ernoulli apabila air dialirkan dalam pipa dari ketinggian tertentu dan

selisih ketinggian antara permukaan atas dan ba2ah adalah & dan tidak terdapat energi

yang masuk atau keluar, maka besar energi yang dikandung oleh air tersebut adalah +

$ B Anergi Tempat C Anergi Tekanan C Anergi Kecepatan


9/26

*

cm

Pm&gm$

*

+ρ

+= "."!

Dimana + $ B Anergi yang dikandung air 5m!

m B Massa &at cair kg! g B 1rafitasi bumi m8s*!

& B Ketinggian suatu tempat yang dipakai sebagai standar m!

P B Tekanan 58m*!

ρ B Massa jenis &at cair kg8m-!

c B Kecepatan aliran &at cair m8s!

(Fritz Dietzel, 1988:4)

Ka$itasi

Kaitasi adalah suatu peristi2a terjadinya gelembung6gelembung uap di dalam

cairan air! yang mengalir apabila tekanan di tempat tersebut sama dengan tekanan

uapnya. 4ila gelembung6gelembung tersebut terjadi maka akan bersama6sama terba2a

aliran dan pada daerah yang lebih tinggi tekanannya, gelembung6gelembung tersebut

akan pecah dengan tiba6tiba. Pecahnya gelembung6gelembung ini akan menghasilkan

tekanan yang sangat tinggi bisa mencapai "## atm.

Dengan tekanan yang begitu tinggi akan mudah merusak material atau

komponen6komponen yang dipakai pada instalasi turbin.

9kibat kaitasi adalah sebagai berikut +

". Menimbulkan suara yang sangat bising dan getaran6getaran

*. Mengikis bagian dalam pipa6pipa dan permukaan propeler

-. Menurunkan effisiensi dan daya turbin

7ntuk mencegah terjadinya kaitasi ini, maka perlu diambil langkah6langkah

sebagai berikut +

". Meletakkan turbin pada tempat yang sebaik6baiknya antara runner dan draft

tube

*. Memperkecil jarak ertikal antara roda turbin dan permukaan air ba2ah

tinggi isap diperkecil!.

-. Memperbaiki konstruksi atau menggunakan material yang kuat.

. Mengurangi belokan6belokan atau bentuk6bentuk yang tajam.

Syahril, 1979: 65!

Dasar%Dasar Peren&anaan Turbin

=


10/26

Dalam merencanakan sebuah turbin air, ada beberapa hal mendasar yang perlu

diketahui, sehingga dengan didapatnya harga(harga ini barulah perencanaan konstruksi

turbin air bisa dilakukan.

Daya Turbin

Dengan adanya gaya tangensial yang bekerja pada runner turbin, maka

runner turbin akan mengalami momen puntir.

Mt B ?u.r

Mt !.ρ ( )***""" cos2r cos2r β−β ".*!

atau+

Mt B .ρ ( )***""" coscr coscr α−α ".-!

9pabila kecepatan tangensial yang bekerja u! B .D.n dan kecepatan

sudut 2! B u 8 r maka daya yang dihasilkan oleh turbin adalah +

P B Mt . 2

P B . ρ ( )***""" cos2ucos2u β−β ".!

P B " ρ ( )***""" coscucoscu α−α "./!

Dimana + P B Daya Turbin $att!

Mt B Momen Puntir 5m!

?u B 1aya tangensial yang dihasilkan turbin 5!

c" B Kecepatan mutlak air masuk sudu turbin m8s!

c* B Kecepatan mutlak air keluar sudu turbin m8s!

2" B Kecepatan relatif air masuk sudu turbin m8s!

2* B Kecepatan relatif air keluar sudu turbin m8s!

u" B Kecepatan tangensial air masuk sudu turbin m8s!

u* B Kecepatan tangensial air keluar sudu turbin m8s!

r " B >ari ( jari diameter luar runner turbin m!

r * B >ari ( jari diameter dalam runner turbin m!

2 B Kecepatan sudut m8s!

B Debit air yang digunakan m-8s!

ρ B Massa jenis air kg8m-!

"#


11/26

9pabila ditinjau dari kapasitas dan tinggi jatuh air, daya turbin yang

direncanakan dapat ditentukan dengan persamaan ".0 +

P Bρ g He tη ".0!

Dimana + P B Daya turbin $!

ρ B Massa jenis air kg8m-!

g B Percepatan grafitasi m8s*!

! B Debit aliran air m-8s!

He B Tinggi jatuh air efektif m!

tη B Affisiensi turbin. 7ntuk turbin air harga effisiensi berkisar

antara Dimana + B Debit air yang dibutuhkan m-8s!

He B tinggi jatuh air effektif m!

""


12/26

n" B Kecepatan putaran turbin rpm!

Fritz Dietzel,1988,$%!

Harga dari kecepatan putaran turbin n"! biasanya berkisar antara "*/(;/#

rpm (wiranto,1997:68)

Tinggi (atu) Air

9da dua macam tinggi jatuh air pada suatu instalasi pembangkit listrik

yaitu + tinggi jatuh air aktual dan tinggi jatuh air efektif. 7ntuk jenis turbin air

tekanan sama tinggi jatuh air aktualnya dihitung dari permukaan air di kolam

penampung sampai ke tengah(tengah pancaran air dari no&&le. %edangkan untuk

jenis air tekanan lebih tinggi jatuh air aktual dihitung dari permukaan air di kolam

penampung sampai ke permukaan air ba2ah.

1ambar "- + Tinggi >atuh 9ir 9ktual untuk turbin tekanan sama

TP9 Tinggi Permukaan 9ir 9tas!

TP4 Tinngi Permukaan air 4a2ah!

1ambar." + Tinggi jatuh air aktual untuk turbin tekanan lebih

"*


13/26

Gang dimaksud dengan tinggi jatuh air efektif adalah tinggi jatuh air

aktual dikurangi total kerugian energi &ead lo''e'! disepanjang saluran. Dalam

persamaan ".= dapat dinyatakan +

He B Ha 6 ∑ Hl ".=!

Dimana + He B Tinggi jatuh air efektif m!

Ha B Tinggi jatuh air aktual m!

Hl B &ead lo''e' m!

Kerugian energi head lo''e'! yang terjadi di dalam pipa dapat di

kelompokkan atas dua bagian +

". Kerugian terjadi sebagai akibat dari gesekan air disepanjang pipa &ead lo''e'

mayor !, menurut %trickler kerugian ini dapat dihitung dengan persamaan "."# +

Hlf B--,/*

*

D

L

k

*.=,"# "."#!

Dimana + Hlf B &ead lo''e' mayor m!

B Debit air m-8s!

k B 9ngka gesek Strikler D B Diameter dalam pipa m!

(S#ryono, 1991:34)

Tabel " + 9ngka 1esek Striker

(S#mer : S#ryono, 1991 :39)

"-


14/26

%ecara empiris head lo''e' mayor ini dapat dicari dengan persamaan ".""

&azen * +illiam' +

Hlf BL

D)

000,"#


15/26

1ambar "/ + Koefisien kerugian di ujung masuk pipa

(S#mer : S#lar'o, 1987 : 34)

i! f B #./

ii! f B #.*/

iii! f B #.#0 untuk r kecil! sampai #.##/ untuk r besar!

i! f B #./0

! f B -.# untuk sudut tajam! sampai ".- untuk sudut /#!

i! f B f " C #.- cos C #.* cos*

1ambar "0 + Koefisien kerugian pada belokan pipa

(S#mer: S#ryono, 1991 :41)

Pemi!i)an (enis Turbin

>enis turbin yang digunakan sangat tergantung dari besarnya debit air ! dan

tinggi jatuh air yang tersedia, besarnya harga dari debit dan tinggi jatuh air ini didapat

dari hasil surey ke lapangan. %ecara teoritis dalam perencanaan pemilihan jenis turbin

ditentukan berdasarkan kecepatan spesifik ns! dan tinggi jatuh air efektif He!.

"/


16/26

". Pemilihan berdasarkan kecepatan spesifik

Kecepatan spesifik adalah kecepatan turbin dimana dapat dihasilkan " HP

untuk setiap tinggi jatuh air H! B " ?t. kecepatan spesifik dari suatu turbin dapat

diketahui dengan mempergunakan persamaan *.

%etelah dihitung atau didapatkan nilai ns dengan mempergunakan

persamaan ".

ba2ah ini +

Tabel - + Pemilihan jenis turbin berdasarkan kecepatan spesifik

5o Kecepatan spesifik rpm! Type 8 >enis turbin

"

*-

"# sampai -/

-/ sampai 0#0# samapi -##

-## sampai "###

Turbin Pelton dengan 5o&&el tunggal

Turbin Pelton dengan dua 5o&&el atau lebihTurbin ?rancis

Turbin Kaplan

(S#mer : "S" -h#rmi, 198$ : 616)

*. Pemilihan berdasarkan tinggi jatuh air

Pemilihan dengan berdasarkan tinggi jatuh air diperoleh, maka dapat dilihat

pada tabel berikut +

Tabel + Pemilihan jenis turbin berdasarkan tinggi jatuh air

5o Tinggi jatuh air 8 head m! Type 8 >enis Turbin

"

*

-

/

0

# sampai */

*/ sampai /#

/# sampai "/#

"/# sampai */#

*/# sampai -##

Di atas -##

Kaplan atau ?rancis

lebih cocok Kaplan!

Kaplan atau ?rancis

lebih cocok francis!

?rancis

?rancis atau peltonlebih cocok francis!

?rancis atau pelton

lebih cocok pelton!

Pelton

(S#mer : "S" -h#rmi, 198$ : 617)

Pipa Pesat

"0


17/26

Pipa pesat adalah pipa yang dipakai untuk mengalirkan air ke turbin. 9da

beberapa hal yang perlu diperhitungkan pada pipa pesat antara lain+

". Panjang pipa pesat

Panjang pipa pesat sangat tergantung dari tinggi jatuh air aktual dan sudut

kemiringan pemasangan pipa pesat. %etelah harga ( harga ini didapat, panjang pipa

pesat dapat dihitung dengan menggunakan rumus phitagoras.

*. Kecepatan air dalam pipa pesat

Kecepatan air dalam pipa pesat dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan ".;!, disamping persamaan tersebut kecepatan air dalam pipa juga

dapat dihitung berdasarkan persamaan &azen * +illiam' +

F B #.ari ( jari hidrolik m!

% B 1radien hidrolik m!

(ay -" .in'ley,1985 :3%8)

Harga ' B #.*/ D

Harga % B ( )( )LPipaPanjangHlf Mayor LossHead

% B

L

LD)

000,"#


18/26

#"",###",#

##",#

)##0,"

D =

"."!

Komponen Transmisi Daya

Komponen transmisi daya ini berfungsi untuk mentransmisikan daya yang

dihasilkan oleh roda turbin ke generator pembangkit listrik. Komponen tersebut

antara lain poros turbin, dimana putaran yang dihasilkan oleh roda turbin diteruskan

ke poros turbin, untuk memindahkan daya dari poros turbin ke poros generator

pembangkit dibutuhkan komponen tambahan seperti Pully, kopling, atau roda gigi.

Komponen tambahan yang digunakan harus disesuaikan dengan jenis turbin dan

berapa besar daya yang di transmisikan.

Poros Turbin

%ebagaimana yang telah dijelaskan di atas bah2a poros turbin berfungsi

untuk memindahkan daya dari putaran turbin. 4eban yang diterima oleh poros turbin

antara lain beban puntir dan beban lentur, sehingga dengan adanya beban ini maka

akan terjadi tegangan puntir dan tegangan lentur sebagai akibat dari adanya momen

puntir dan momen lentur (S#lar'o, 1994 17). Momen puntir pada turbin dapat

dinyatakan dengan persamaan "."/ +

M p Bw

0

"."/!

Dimana + M p B Momen puntir 5.mm!

P B Daya yang ditransmisikan K$!

2 B Kecepatan sudut rpm!

2 B *.I.n "."0!

n B Kecepatan putaran turbin rpm!

(Stolk,1993 :17%)

Tegangan puntir dapat dinyatakan dengan persamaan *."; +

"


19/26

*"

b

a%f %f

σ

=τ ".";!

Dimana + aτ B Tegangan i&in poros 58mm*!

bσ B Tegangan tarik bahan poros 58mm*!

%f " B ?aktor kelelahan puntir

%f * B ?aktor keamanan karena poros dibuat bertingkat dan diberi

pasak

Harga %f " untuk bahan poros %? B /,0 dan untuk bahan poros %6) B 0,

sedangkan harga dari %f * berkisar sekitar ",- sampai - (S#lar'o,1994 :8).

7ntuk diameter poros turbin dapat dinyatakan dalam persamaan "."< +

d B-

"

a

p bt M)K ",/

τ

"."

Dimana + d B Diameter poros m!

aτ B Tegangan i&in poros 58mm*!

M p B Momen torsi yang diterima poros 5.mm!

K t B ?aktor koreksi untuk momen puntir

) b B ?aktor koreksi untuk beban lentur

(S#lar'o,1994 :8)

7ntuk beban yang dikenakan secara halus harga K t B #," untuk beban yang

digunakan sedikit kejutan dan tumbukan harga K t B ",# ( ",/ dan jika beban yang

dikenakan dengan kejutan atau tumbukan harga K t B ",- ( -, karena poros juga

menerima beban lentur dari berat turbin maka diperlukan faktor koreksi untuk beban

lentur ) b! yang harganya antara ",* ( *,- (S#lar'o,1994 : 17).Disamping hal(hal diatas, pemilihan bahan poros juga merupakan hal yang

sangat penting dalam perencanaan poros.

Pasak

"=


20/26

Pasak adalah suatu elemen mesin yang dipakai untuk menetapkan bagian (

bagian mesin seperti roda gigi, sprocket, puli, kopling dan lain ( lain pada poros.

Momen diteruskan dari poros ke naf atau dari naf ke poros. %ementara pasak yang

ada pada turbin berfungsi untuk menetapkan runner pada poros.

Pasak pada umumnya dapat digolongkan atas beberapa macam sebagai

berikut + gambar *.";. menurut letaknya pada poros dapat dibedakan antara pasak

pelana, pasak rata, pasak benam, dan pasak singgung, yang umumnya berpenampang

segi empat. Dalam arah memanjang dapat berbentuk prismatis atau berbentuk tirus.

Pasak benam prismatis ada yang khusus dipakai sebagai pasak luncur. Disamping

macam di atas ada pula pasak tembereng dan pasak jarum.

1ambar "; Macam ( macam pasak

Gang paling umum dipakai adalah pasak benam yang dapat meneruskan

momen yang besar. 7ntuk momen dengan tumbukan, dapat dipakai pasak

singgung. 7ntuk pasak umumnya dipilih bahan yang mempunyai kekuatan tarik

lebih dari 0# kg8mm*!, lebih kuat dari pada porosnya. Kadang ( kadang sengaja

dipilih bahan yang lemah untuk pasak, sehingga pasak akan lebih dahulu rusak dari

pada poros atau nafnya. 3ni disebabkan harga pasak yang murah serta mudah

menggantinya.

*anta!an

*#


21/26

4antalan adalah komponen turbin yang berfungsi untuk menumpu poros

berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak(baliknya dapat berlangsung secara

halus, aman, dan panjang umur. 4antalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan

poros serta komponen turbin lainya bekerja dengan baik. >ika bantalan tidak

berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem turbin akan menurun atau tidak

dapat bekerja secara semestinya.

Klasifikasi bantalan

a. 9tas dasar gerakan bantalan terhadap poros

". 4antalan luncur

Pada bantalan ini terjadi gesekan antara poros dan bantalan karena

permukaan poros ditumpu oleh permukaan batalan dengan perantaraan

lapisan pelumas.

*. 4antalan gelinding

Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang

berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola peluru!,

rol atau rol jarum, dan rol bulat.

b. 9tas dasar arah beban terhadap poros

". 4antalan radial, arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus

sumbu poros.

*. 4antalan aksial, arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.

-. 4antalan gelinding khusus, bantalan ini dapat menumpu beban yang

arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros.

Perbandingan antara bantalan luncur dan bantalan gelinding

4antalan luncur mampu menumpu poros berputar tinggi dengan

beban besar. 4antalan ini sederhana konstruksinya dan dapat dibuat serta

dipasang dengan mudah. Karena gesekannya yang besar pada 2aktu mulai

jalan, bantalan luncur memerlukan momen a2al yang besar dan pelumasan

pada bantalan ini tidak begitu sederhana. Panas yang timbul dari gesekan

yang besar,terutama pada beban besar, memerlukan pendinginan khusus.

%ekalipun demikian, karena adanya lapisan pelumas, bantalan ini dapat

meredam tumbukan dan getaran sehingga hampir tidak bersuara. Tingkat

ketelitian yang diperlukan tidak setinggi bantalan gelinding sehingga dapat

lebih murah.

*"


22/26

4antalan gelinding pada umumnya lebih cocok untuk beban kecil

dari pada bantalan luncur, tergantung pada bentuk elemen gelindingnya.

Putaran pada bantalan ini dibatasi oleh gaya sentrifugal yang timbul pada

elemen gelinding tersebut. Kerena konstruksinya yang sukar dan

ketelitiannya yang tinggi, maka bantalan gelinding hanya dapat dibuat oleh

pabrik(pabrik tertentu saja. Keunggulan pada bantalan gelinding adalah

pada gesekannya yang sangat rendah. Pelumasannya cukup dengan gemuk,

pada macam yang memakai sil sendiri tidak perlu pelumasan lagi.

Meskipun ketelitiannya sangat tinggi, namun karena adanya gerakan elemen

gelinding dan sangkar, pada putaran tinggi bantalan ini agak gaduh

dibandingkan dengan bantalan luncur.

Pada 2aktu pemilihan bantalan, ciri masing(masing harus

dipertimbangkan sesuai dengan pemakaian, lokasi dan macam beban yang

akan dialami.

>enis(jenis bantalan gelinding

4antalan gelinding mempunyai keuntungan dari gesekan gelinding

yang sangat kecil dibandingkan dengan bantalan luncur. %eperti gambar "


23/26

1ambar "< + Macam(macam bantalan gelinding

Menurut diameter luar atau diameter dalamnya, bantalan gelinding dapat

dibagi atas +

a. Diameter luar lebih dari


24/26

Menurut pemakaiannya, dapat digolongkan atas bantalan otomobil,

bantalan mesin, dan bantalan intrumen. 4antalan gelinding biasa terdapat dalam

ukuran metris dan inchi.

Transmisi 'abuk%+

>arak yang jauh antara dua buah poros sering tidak memungkinkan transmisi

langsung dengan roda gigi. Dalam hal demikian, cara transmisi putaran atau daya

yang lain dapat diterapkan, dimana sebuah sabuk lu2es atau rantai dibelitkan

sekeliling puli atau sprocket pada poros.

Transmisi sabuk(F pada turbin berfungsi untuk meneruskan daya berbentuk

putaran dari suatu poros yang lainnya poros generator! untuk menghasilkan energy

listrik.

%abuk(F tersebut dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Tenunan

tetoron atau semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk untuk memba2a tarikan

yang besar gambar "

pula. 4agian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami lengkungan

sehingga bagian dalamnya akan bertambah besar.

1ambar "= + Konstruksi sabuk(F

1aya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan

menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah. Hal ini

merupakan salah satu keunggulan sabuk(F dibandingkan dengan sabuk rata.

Turbin ,o$ernor

Turbin goernor berfungsi untuk mengatur putaran turbin agar selalu

serempak dengan frekuensi generator putaran turbin dan frekuensi! dapat berubah6

ubah dengan terjadinya perubahan pemakaian beban listrik.

*


25/26

7ntuk mengatur perubahan beban tidak dapat kita lakukan dengan manual,

karena adanya kesulitan6kesulitan sebagai berikut +

a. Perubahan beban tidak dapat diduga sesuai dengan pemakaian listrik

b. Konstruksi relatie besar

c. Menambah biaya operasional

". %istem Pengaturan

9pabila beban turun dari rated hor'e ower maka putaran turbin akan selalu

bertambah tinggi. Dengan menggunakan goernor dimana prinsip kerjanya

berdasarkan gaya setrifugal dimana gaya tersebut dapat diperoleh dari putaran

turbin.

1aya sentrifugal yang terjadi akan menimbulkan gerak translasi dengan

bantuan alat mekanik lainya. 1erak translasi ini akan menggerakkan posisi sudu

pengarah sesuai dengan kebutuhan dan beban serta putaran turbin.

* )ara Kerja 1oernor dan %eromotor

Pada gambar *# menunjukan cara kerja goernor dan seromotor pada

turbin aJial.

1ambar *# + %kema goernor

*/


26/26

9lat ini dilengkapi dengan 2ly all , untuk memperoleh gaya setrifugal dari

putaran poros turbin untuk menghasilkan gerak translasi, apabila putaran turbin

bertambah tinggi akibat beban turun! 2ly all akan berputar dan bergerak ke arah

luar, sehingga menarik tuas dan membuka katup pada di'tri#tor ale kemudian

minyak ditekan dari pipa ke oil '#m"

Dari oli '#m melalui pipa6pipa masuk ke katup distribusi menuju sero

motor, sehingga menggeser piston ke atas ke kanan! dimana re#lation rod akan

memutar re#latin rin ke kanan. Pada re#latin rin terikat sudu6sudu

penggerakdengan demikian merobah kedudukan sudu pengarah sampai posisi

tertentu untuk mencapai kedudukan yang tepat. 4ila kedudukannya telah tepat

maka putaran akan turun kembali pada putaran yang normal.

*0

Turbine Air

Documents

Transcript of Turbine Air