2. 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.
4. Rankine Cycle
tem peratu
r
P2
Fluida kerja (air-uap air) menjalani proses-proses:
a b •penyerapan panas pada tekanan tetap di boiler
2 P3
P1 •ekspansi adiabatik untuk menghasilkan kerja
1
•pembuangan panas pada tekanan tetap di condensor
•pemompaan untuk menaikkan tekanan
4 3
entropi
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)
5. Kinerja Turbin Uap
• 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
7. Di dalam turbin, konversi energi termal uap menjadi energi mekanik
melalui 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.
.
sudu-gerak
sudu-gerak
sudu-gerak
sudu-diam
sudu-diam
nosel
P
v
P
v
• momentum steam keluar nosel digunakan untuk menggerakkan sudut-turbin.
turbin reaksi steam diekspansikan bertahap ketika lewat nosel dan sudu-gerak
sudu-gerak
sudu-gerak
sudu-gerak
sudu-diam
sudu-diam
nosel
P
P
v v
8. 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.
9. 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.
11. 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.
12. 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.
13. Maintenance
• 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.
14. 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.
15. 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
16. 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.
17. 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)
Editor's Notes
#9: Turbinreaksiyaituturbin yang ekspansiuapnyatidakhanyaterjadipadalaluan-laluansudupengarah (nosel) yang tetapsajatetapijugaterjadipadalaluansudugerak (sudu-suducakram yang berputar), sehinggaterjadipenurunankeseluruhankandungankalorpadasemuatingkatsehinggaterdistribusisecaraseragam. Turbin yang jenisiniumumnyandigunakanuntukkepentinganindustri. Kecepatanuap yang mengalirpadaturbin (yang biasanyannekatingkat) lebihrendahyaitusekitar 100 – 200 m/detik.
#10: Adapunturbinimpulsmengubahenergipotensialuapnyamenjadienergikinetikdidalamnosel (yang dibentukolehsudu-sududiam yang berdekatan). Noseldiarahkankepadasudugerak. Didalamsudu-sudugerak, energikinetikdiubahmenjadienergimekanis. Energipotensialuapberupaekspansiuap, yang diperolehdariperubahantekananawalhinggatekananakhirnyadidalamsebuahnoselataudalamsatugrupnosel yang ditempatkandidepansudu-suducakram yang berputar. Penurunantekananuapdidalamnoseldiikutidenganpenurunankandungankalornya yang terjadididalamnosel. Hal inimenyebabkannaiknyakecepatanuap yang keluardarinosel (energikinetik). Kemudianenergikecepatansemburanuap yang keluardarinosel yang diarahkankepadasudugerak (sudu-suducakram yang berputar) memberikangayaimpulspada-padasudugeraksehinggamenyebabkansudu-sudugerakberputar (melakukankerjamekanis).