Defenisi Turbin Reaksi

Turbin Reaksi

4.1 Pendahuluan

Pada turbin reaksi, air masuk turbin dalam kondisi bertekanan & mengalir melalui sudu-sudu. Head tekanan dari air saat mengalir melalui sudu-sudu turbin dikonversi menjadi head kecepatan & akhirnya tekanannya turun hingga tekanan atmosfer pada sisi keluar turbin.

4.2 Komponen Utama Turbin Reaksi

Turbin reaksi mempunyai komponen-komponen utama sbb :

1. Pipa pesat (Penstock)
2. Spiral Casing
3. Mekanisme Guide
4. Runner 

4.3 Penstock

Penstock adalah suatu pipa air yang digunakan untuk mengalirkan air dari reservoar air ke casing turbin. Pada sisi inlet dari penstock, screen (trashrack) dipasang untuk menyaring kotoran yang akan masuk. 

Penstock umumnya dibuat di lapangan (site) & diuji terhadap :

• Kebocoran (leak-proof)
• Keamanan kerja 

4.4 Casing Spiral

Air dari penstock dialirkan di saluran pengarah (guide ring) dalam suatu casing. Casing ini dirancang sedikian rupa sehingga luas penampangnya maksimum pada sisi masuk & minimum pada sisi keluar sehingga bentuk dari casing adalah spiral. Sehingga casing sering disebut : Spiral Casing atau Scroll Casing.

Spiral casing diberi lubang inspeksi (inspection hole) & alat ukur tekanan (pressure gauge). Material dari spiral casing tergantung pada head air dimana turbin beroperasi, yaitu sbb :

• Beton (concrete) H = hingga 30 m
• Plat baja rol las-lasan H = hingga 100 m
• Baja cor H > 100 m

4.5 Mekanisme Guide

Sudu pengarah (guide vane) yaitu sudu-sudu yang diletakkan pada wheel yang tetap yang ada di antara 2 wheel yang berputar. Wheel yang yang berisi sudu-sudu tetap ini dipasang pada spiral casing.

Sudu pengarah (guide vane) dirancang dgn pertimbangan :

• Agar air masuk runner tanpa shock (hal ini dilakukan dengan menjaga kecepatan relatif pada sisi inlet runner dengan arah tangensial terhadap sudut sudu).
• Agar air masuk sesuai kebutuhan debit dari turbin (hal ini dilakukan dengan mengatur pembukaan sudu pengarah).

Semua sudu pengarah dapat berputar terhadap engselnya. Sudu pengarah dapat tertutup atau terbuka dengan suatu poros pengatur (regulating shaft) sehingga debit yang dibutuhkan sesuai dengan kebutuhan.

Defenisi dan Komponen Turbin Impuls
https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=4893352573915100228#editor/target=post;postID=5898540049249707630;onPublishedMenu=allposts;onClosedMenu=allposts;postNum=0;src=link

4.6 Turbine Runner

Runner dari turbin reaksi terdiri dari sudu-sudu runner (runner blade) yang tetap ke suatu poros atau ring tergantung pada tipe turbin.

Sudu (blade) dirancang sehingga air masuk & keluar runner tanpa shock. Runner dikunci ke poros yang dapat vertikal atau horisontal. Jika poros vertical, turbin disebut turbin vertikal. Jika poros horizontal, turbin disebut turbin horisontal.

4.8 Klasifikasi Turbin Reaksi

Turbin reaksi dapat digolongkan menjadi 3 macam tergantung dari arah aliran air melalui wheel, yaitu :

• Turbin aliran radial
• Turbin aliran aksial
• Turbin aliran campur

4.9 Turbin aliran Radial

Pada turbin aliran radial aliran air dalam arah radial (sepanjang radius wheel). Turbin aliran radial dapat digolongkan menjadi 2 yaitu :

• Turbin Aliran Radial Masuk (Inward Flow Turbine) Air masuk wheel dari sisi keliling wheel menuju ke pusat dari wheel.
• Turbin Aliran Radial Keluar (Outward Flow Turbine) Air masuk dari pusat wheel menuju sisi keliling wheel.

4.10 Turbin Aliran Aksial

Pada turbin aliran aksial, air mengalir sejajar dengan sumbu wheel. Turbin ini disebut juga sebagai turbin aliran sejajar (paralel).

4.11 Turbin Aliran Campur

Turbin aliran campur adalah jenis turbin dimana aliran sebagian berarah radial & sebagian berarah aksial.

4.12 Turbin Reaksi Aliran Inward (Menuju Pusat Turbin)

Pada rurbin reaksi jenis inward flow, air masuk wheel pada sisi keliling wheel menuju pusat wheel. Turbin ini terdiri dari sudu pengarah tetap (fixed guide blade, yang mengarahkan air masuk ke wheel yang berputar (revolving wheel) pada sudut yang tepat. Ini dilakukan dengan mengatur sudut sudu secara tangensial kecepatan relatif air & revolving wheel. Air melewati sudu & memberikan sejumlah gaya ke revolving wheel melalui sudu-sudunya. Gaya ini menyebabkan revolning wheel berputar.

Perlu dicatat bahwa jika beban pada turbin berkurang akan menyebabkan poros berputar pada rpm yang lebih tinggi. 

Gaya sentrifugal yang naik karena rpm yang naik à cenderung mengurangi jumlah air yang mengalir melalui sudu sehingga kecepatan air pada sisi masuk juga berkurang. Hal ini akhirnya akan menurunkan daya yang dihasilkan turbin. 

Ini adalah keuntungan dari turbin reaksi jenis aliran inward bahwa turbin dapat mengatur secara otomatis sesuai beban yang diperlukan turbin.

Efisiensi tertinggi didapatkan jika kecepatan dari air yang keluar turbin sekecil mungkin.

4.13 Kerja yang Dihasilkan oleh Turbin Reaksi Aliran Inward

Efisiensi atau daya yang dihasilkan oleh turbin dapat ditentukan dengan menggambar segitiga kecepatan pada sisi inlet dan sisi outlet (lihat gambar)

Keterangan :

V = kecepatan mutlak air yg masuk

D = diameter luar wheel

N = rpm wheel

v = kecepatan tangensial wheel pada inlet (disebut juga kecepatan keliling pada inlet)

Vr = kecepatan relatif air terhadap wheel pada inle

Vf = kecepatan aliran pada inlet

V1, D1, v1, Vr1, Vf1 = parameter-parameter pada sisi outlet

a = sudut air masuk wheel (disebut pula sudut sudu pengarah)

b = sudut air keluar wheel

q = sudut ujung sudu pada inlet (= sudut sudu pada inlet)

f = sudut ujung sudu pada outlet (= sudut sudu pada outlet)

H = head total air

W = berat air masuk wheel / detik [kgf/s]

Defenisi Turbin Reaksi 2017-02-03T08:09:00-08:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: frf