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 100 kW dan sumber airnya relatif kecil. (wiranto,1997:67).
Secara umum prinsip kerja dari turbin air ini adalah aliran air di dalam pipa pesat yang mengandung energi diarahkan ke roda turbin melalui nozzle, 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. Rotor 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 (nozzle), saluran buang dan lain–lain. (wiranto, 1997 :1).
Contoh sistem turbin air tersebut dapat dilihat seperti gambar (2.1) berikut : dari gambar turbin air poros vertical tersebut dapat dilihat komponen utama yaitu :
- Sudu tetap (nozzle), yang berfungsi untuk mengarahkan aliran fluida kerja (air) masuk de dalam sudu gerak.
- Sudu 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.
- Rotor (roda turbin), suatu tempat dudukan sudu gerak, berfungsi untuk meneruskan daya putar yang diterima dari sudu gerak keporos.
- Poros, yang berfungsi untuk mentransmisikan daya atau tenaga bersama –sama dengan putaran roda turbin dan juga dapat berfungsi untuk mendukung suatu momen putar.
- Stator (rumah turbin), berfungsi untuk melindungi atau untuk pengamanan dari proses kerja turbin, dan juga untuk mendukung konstruksi turbin secara keseluruhan.
- Generator listrik, berfungsi untuk mengubah tenaga mekanis dari poros turbin menjadi tenaga listrik.
Prinsip Kerja 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.
Gaya tersebut akan terjadi karena ada perubahan momentum dari fluida kerja air yang mengalir diantara sudunya. Sudu hendaknya dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat terjadi perubahan momentum pada fluida kerja air tersebut. (wiranto,1997:4).
Gambar Roda Turbin
Klasifikasi Turbin Air
Turbin air juga dibedakan dalam dua golongan utama, yaitu dipandang dari segi pengubahan momentum fluida kerjanya :
Turbin impuls
Turbin impuls disebut juga dengan turbin air tekanan sama karena tekanan air yang keluar dari nozel tekanannya sama dengan tekanan atmosfir sekitarnya. Sehingga energi tempat dan energi tekanan yang dimiliki oleh aliran air dirubah semuanya menjadi energi kecepatan. Contoh dari turbin impuls ini adalah turbin pelton, turbin crossflow dan lain–lain. (Fritz Dietzel, 1988 : 18)
Gambar Instalasi Turbin Impuls
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 nozzle. Turbin Pelton adalah salah satu dari jenis turbin air yang paling efisien. Turbin Pelton adalah turbin yang cocok digunakan untuk head tinggi.
Gambar Runner Turbin Pelton
Bentuk sudu turbin terdiri dari dua bagian yang simetris. Sudu 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 gaya-gaya samping. Untuk turbin dengan daya yang besar, sistem penyemprotan airnya dibagi lewat beberapa nozzle. Dengan demikian diameter pancaran air bisa diperkecil dan ember sudu lebih kecil.
Turbin Pelton untuk pembangkit skala besar membutuhkan head lebih kurang 150 m tetapi untuk skala mikro head 20 m sudah mencukupi.
Turbin Turgo
Turbin Turgo dapat beroperasi pada head 30 s/d 300 m. Seperti turbin pelton turbin turgo merupakan turbin impuls, tetapi sudunya berbeda. Pancaran air dari nozzle membentur sudu pada sudut 20o. Kecepatan putar turbin turgo lebih besar dari turbin Pelton. Akibatnya dimungkinkan transmisi langsung dari turbin ke generator sehingga menaikkan efisiensi total sekaligus menurunkan biaya perawatan.
Turbin Crossflow
Salah satu jenis turbin impuls ini juga dikenal dengan nama Turbin Michell-Banki yang merupakan penemunya. Selain itu juga disebut Turbin Osberger yang merupakan perusahaan yang memproduksi turbin crossflow. Turbin crossflow dapat dioperasikan pada debit 20 liter/sec hingga 10 m3/sec dan head antara 1 s/d 200 m.
Turbin crossflow menggunakan nozzle persegi panjang yang lebarnya sesuai dengan lebar runner. Pancaran air masuk turbin dan mengenai sudu sehingga terjadi konversi energi kinetik menjadi energi mekanis. Air mengalir keluar membentur sudu dan memberikan energinya (lebih rendah dibanding saat masuk) kemudian meninggalkan turbin. Runner turbin dibuat dari beberapa sudu yang dipasang pada sepasang piringan paralel.
Turbin crossflow baik sekali digunakan untuk pusat tenaga air yang kecil dengan daya kurang dari 750 kW. Pembuatan dan pemasangan konstruksi sangat sederhana, dan biaya pembuatan murah. Konstruksi secara lengkap dapat dilihat pada gambar 2.9.
Gambar Konstruksi turbin crossflow
Turbin Reaksi
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. Secara umum dapat dikatakan bahwa 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. Jenis turbin reaksi yang sering digunakan antara lain, turbin francis, turbin propeler atau kaplan. (Fritz Dietzel, 1988:17).
Sejarah Turbin;
https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=4893352573915100228#editor/target=post;postID=5969851538605967174;onPublishedMenu=allposts;onClosedMenu=allposts;postNum=78;src=link
Sejarah Turbin;
https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=4893352573915100228#editor/target=post;postID=5969851538605967174;onPublishedMenu=allposts;onClosedMenu=allposts;postNum=78;src=link
Turbin Francis
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 Francis menggunakan sudu pengarah. Sudu pengarah mengarahkan air masuk secara tangensial. Sudu pengarah pada turbin francis dapat merupakan suatu sudu pengarah yang tetap ataupun sudu pengarah yang dapat diatur sudutnya. Untuk penggunaan pada berbagai kondisi aliran air penggunaan sudu pengarah yang dapat diatur merupakan pilihan yang tepat.
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.
Kandungan Energi dalam Aliran Zat Cair
Energi dapat didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha. Energi tidak dapat diciptakan maupun dihilangkan tapi hanya dapat dirubah. Begitu 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 Bernoulli apabila air dialirkan dalam pipa dari ketinggian tertentu dan selisih ketinggian antara permukaan atas dan bawah adalah z dan tidak terdapat energi yang masuk atau keluar, maka besar energi yang dikandung oleh air tersebut adalah :
W = Energi Tempat + Energi Tekanan + Energi Kecepatan
Dimana : W = Energi yang dikandung air (Nm)
m = Massa zat cair (kg)
g = Grafitasi bumi (m/s2)
z = Ketinggian suatu tempat yang dipakai sebagai standar (m)
P = Tekanan (N/m2)
= Massa jenis zat cair (kg/m3)
c = Kecepatan aliran zat cair (m/s)
(Fritz Dietzel, 1988:4)
Kavitasi
Kavitasi adalah suatu peristiwa terjadinya gelembung-gelembung uap di dalam cairan (air) yang mengalir apabila tekanan di tempat tersebut sama dengan tekanan uapnya. Bila gelembung-gelembung tersebut terjadi maka akan bersama-sama terbawa aliran dan pada daerah yang lebih tinggi tekanannya, gelembung-gelembung tersebut akan pecah dengan tiba-tiba. Pecahnya gelembung-gelembung ini akan menghasilkan tekanan yang sangat tinggi bisa mencapai 100 atm.
Dengan tekanan yang begitu tinggi akan mudah merusak material atau komponen-komponen yang dipakai pada instalasi turbin.
Akibat kavitasi adalah sebagai berikut :
- Menimbulkan suara yang sangat bising dan getaran-getaran
- Mengikis bagian dalam pipa-pipa dan permukaan propeler
- Menurunkan effisiensi dan daya turbin
Untuk mencegah terjadinya kavitasi ini, maka perlu diambil langkah-langkah sebagai berikut :
- Meletakkan turbin pada tempat yang sebaik-baiknya antara runner dan draft tube
- Memperkecil jarak vertikal antara roda turbin dan permukaan air bawah (tinggi isap diperkecil).
- Memperbaiki konstruksi atau menggunakan material yang kuat.
- Mengurangi belokan-belokan atau bentuk-bentuk yang tajam.(Syahril, 1979: 65)
sejarah sepeda motor;
Dasar–Dasar Perencanaan Turbin
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 = Fu.r
Mt = Q.
(1.2)
(1.2)
atau:
Mt = Q.
(1.3)
(1.3)
Apabila kecepatan tangensial yang bekerja (u) = 
.D.n dan kecepatan sudut (w) = u / r maka daya yang dihasilkan oleh turbin adalah :
.D.n dan kecepatan sudut (w) = u / r maka daya yang dihasilkan oleh turbin adalah :
P = Mt . w
P = Q. 
(1.4)
(1.4)
P = Q. 
(1.5)
(1.5)
Dimana :
P = Daya Turbin (Watt)
Mt = Momen Puntir (Nm)
Fu = Gaya tangensial yang dihasilkan turbin (N)
c1 = Kecepatan mutlak air masuk sudu turbin (m/s)
c2 = Kecepatan mutlak air keluar sudu turbin (m/s)
w1 = Kecepatan relatif air masuk sudu turbin (m/s)
w2 = Kecepatan relatif air keluar sudu turbin (m/s)
u1 = Kecepatan tangensial air masuk sudu turbin (m/s)
u2 = Kecepatan tangensial air keluar sudu turbin (m/s)
r1 = Jari – jari diameter luar runner turbin (m)
r2 = Jari – jari diameter dalam runner turbin (m)
w = Kecepatan sudut (m/s)
Q = Debit air yang digunakan (m3/s)
= Massa jenis air (kg/m3)
Apabila ditinjau dari kapasitas dan tinggi jatuh air, daya turbin yang direncanakan dapat ditentukan dengan persamaan 1.6 :
P = g Q He 
(1.6)
g Q He (1.6)
Dimana : P = Daya turbin (W)
= Massa jenis air ( kg/m3)
g = Percepatan grafitasi (m/s2)
Q = Debit aliran air (m3/s)
He = Tinggi jatuh air efektif (m)
= Effisiensi turbin. Untuk turbin air harga effisiensi berkisar antara 84% - 94%. ( wiranto, 1997:1)
Debit Air
Debit air merupakan hal yang sangat menentukan dalam perencanaan turbin air, karena daya yang dihasilkan oleh turbin sangat tergantung pada debit air yang tersedia. Menurut persamaan kontinuitas debit air yang mengalir dalam pipa bertekanan dapat ditentukan dengan persamaan :
Q = V. A (1.7)
Dimana Q = Debit air (m3/s)
V = Kecepatan aliran air (m/s)
A = Luas penampang pipa (m2)
(Suryono,1991:1)
Kecepatan Spesifik
Kecepatan spesifik dapat didefinisikan sebagai jumlah putaran roda turbin dimana dapat dihasilkan daya 1 Hp untuk setiap jatuh air 1 ft. (wiranto,1997:67). Dalam bentuk persamaan kecepatan spesifik dapat dirumuskan sebagai :
Dimana : Q = Debit air yang dibutuhkan (m3/s)
He = tinggi jatuh air effektif (m)
n1 = Kecepatan putaran turbin (rpm) (Fritz Dietzel,1988,20)
Harga dari kecepatan putaran turbin (n1) biasanya berkisar antara 125–750 rpm (wiranto,1997:68)
Tinggi Jatuh Air
Ada dua macam tinggi jatuh air pada suatu instalasi pembangkit listrik yaitu : tinggi jatuh air aktual dan tinggi jatuh air efektif. Untuk jenis turbin air tekanan sama tinggi jatuh air aktualnya dihitung dari permukaan air di kolam penampung sampai ke tengah–tengah pancaran air dari nozzle. Sedangkan untuk jenis air tekanan lebih tinggi jatuh air aktual dihitung dari permukaan air di kolam penampung sampai ke permukaan air bawah.
Gambar 13 : Tinggi Jatuh Air Aktual untuk turbin tekanan sama
TPA (Tinggi Permukaan Air Atas)
TPB (Tinngi Permukaan air Bawah)
Yang dimaksud dengan tinggi jatuh air efektif adalah tinggi jatuh air aktual dikurangi total kerugian energi (Head losses) disepanjang saluran. Dalam persamaan 1.9 dapat dinyatakan :
He = Ha - 
Hl (1.9)
Hl (1.9)
Dimana : He = Tinggi jatuh air efektif (m)
Ha = Tinggi jatuh air aktual (m)
Hl = Head losses (m)
Kerugian energi (head losses) yang terjadi di dalam pipa dapat di kelompokkan atas dua bagian :
Kerugian terjadi sebagai akibat dari gesekan air disepanjang pipa (Head losses mayor), menurut Strickler kerugian ini dapat dihitung dengan persamaan 1.10 :
Hlf = 
(1.10)
(1.10)
Dimana : Hlf = Head losses mayor (m)
Q = Debit air (m3/s)
k = Angka gesek Strickler
D = Diameter dalam pipa (m)(Suryono, 1991:34)
Secara empiris head losses mayor ini dapat dicari dengan persamaan 1.11 Hazen – Williams :
Dimana : Q = Debit air (m3/s)
D = Diameter dalam pipa (m)
L = Panjang pipa (m)
C = Koefisien kekasaran(Sularso,1987 :31)
Pemilihan Jenis Turbin
Jenis turbin yang digunakan sangat tergantung dari besarnya debit air (Q) dan tinggi jatuh air yang tersedia, besarnya harga dari debit dan tinggi jatuh air ini didapat dari hasil survey ke lapangan. Secara teoritis dalam perencanaan pemilihan jenis turbin ditentukan berdasarkan kecepatan spesifik (ns) dan tinggi jatuh air efektif (He).
Pemilihan berdasarkan kecepatan spesifik
Kecepatan spesifik adalah kecepatan turbin dimana dapat dihasilkan 1 HP untuk setiap tinggi jatuh air (H) = 1 Ft. kecepatan spesifik dari suatu turbin dapat diketahui dengan mempergunakan persamaan (2.8) dan kondisi yang diketahui.
Pipa Pesat
Pipa pesat adalah pipa yang dipakai untuk mengalirkan air ke turbin. Ada 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. Setelah 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 (1.7), disamping persamaan tersebut kecepatan air dalam pipa juga dapat dihitung berdasarkan persamaan Hazen – Williams :
V = 0.85. C. R0.63. S0.54 (1.13)
Dimana : V = Kecepatan air dalam pipa (m/s)
C = Koefisien gesekan (tabel 2)
R = Jari – jari hidrolik (m)
S = Gradien hidrolik (m)
(Ray K. Linsley,1985 :308)
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
Sebagaimana yang telah dijelaskan di atas bahwa poros turbin berfungsi untuk memindahkan daya dari putaran turbin. Beban 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 (Sularso, 1994 17). Momen puntir pada turbin dapat dinyatakan dengan persamaan 1.15 :
Pasak
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. Sementara pasak yang ada pada turbin berfungsi untuk menetapkan runner pada poros.
Pasak pada umumnya dapat digolongkan atas beberapa macam sebagai berikut : gambar 2.17. 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.
Gambar Macam – macam pasak
Yang paling umum dipakai adalah pasak benam yang dapat meneruskan momen yang besar. Untuk momen dengan tumbukan, dapat dipakai pasak singgung. Untuk pasak umumnya dipilih bahan yang mempunyai kekuatan tarik lebih dari 60 (kg/mm2), 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. Ini disebabkan harga pasak yang murah serta mudah menggantinya.
Bantalan
Bantalan adalah komponen turbin yang berfungsi untuk menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak–baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta komponen turbin lainya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem turbin akan menurun atau tidak dapat bekerja secara semestinya.
Klasifikasi bantalan
a. Atas dasar gerakan bantalan terhadap poros
1. Bantalan luncur
Pada bantalan ini terjadi gesekan antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan batalan dengan perantaraan lapisan pelumas.
2. Bantalan 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. Atas dasar arah beban terhadap poros
- Bantalan radial, arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros.
- Bantalan aksial, arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.
- Bantalan gelinding khusus, bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros.
Perbandingan antara bantalan luncur dan bantalan gelinding
Bantalan luncur mampu menumpu poros berputar tinggi dengan beban besar. Bantalan ini sederhana konstruksinya dan dapat dibuat serta dipasang dengan mudah. Karena gesekannya yang besar pada waktu mulai jalan, bantalan luncur memerlukan momen awal yang besar dan pelumasan pada bantalan ini tidak begitu sederhana. Panas yang timbul dari gesekan yang besar,terutama pada beban besar, memerlukan pendinginan khusus. Sekalipun 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.
Bantalan 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 waktu pemilihan bantalan, ciri masing–masing harus dipertimbangkan sesuai dengan pemakaian, lokasi dan macam beban yang akan dialami.
Jenis–jenis bantalan gelinding
Bantalan gelinding mempunyai keuntungan dari gesekan gelinding yang sangat kecil dibandingkan dengan bantalan luncur. Seperti gambar 18, elemen gelinding seperti bola atau rol, dipasang antara cincin luar dan cincin dalam. Dengan memutar salah satu cincin tersebut, bola atau rol akan membuat gerakan gelinding sehingga gesekan diantaranya akan lebih kecil. Untuk bola atau rol, ketelitian tinggi dalam bentuk dan ukuran merupakan keharusan, karena luas bidang kontak antara bola atau rol dengan cincinnya sangat kecil maka besarnya beban persatuan luas atau tekanannya menjadi sangat tinggi. Dengan demikian bahan yang dipakai harus mempunyai ketahanan dan kekerasan yang tinggi.
Bantalan gelinding, seperti pada bantalan luncur, dapat diklasifikasikan atas : bantalan radial, yang terutama membawa beban radial dan sedikit beban aksial, dan bantalan yang membawa beban yang sejajar sumbu poros. Menurut bentuk elemen gelindingnya, dapat pula dibagi atas bantalan bola dan bantalan rol. Demikian pula dapat dibedakan menurut banyaknya baris dan konstruksi dalamnya. Bantalan yang cincin luarnya dapat saling dipisahkan disebut macam pisah.
Menurut diameter luar atau diameter dalamnya, bantalan gelinding dapat dibagi atas :
- Diameter luar lebih dari 800 (mm) Ultra besar
- Diameter luar 180 – 800 (mm) Besar
- Diameter luar 80 – 180 (mm) Sedang
- Diameter dalam 10 (mm) atau lebih, dan luar sampai 80 (mm) Kecil
- Diameter dalam kurang dari 10 (mm), dan diameter luar
- (mm) atau lebih Diameter kecil
- Diameter luar kurang dari 9 (mm) Miniatur
Menurut pemakaiannya, dapat digolongkan atas bantalan otomobil, bantalan mesin, dan bantalan intrumen. Bantalan gelinding biasa terdapat dalam ukuran metris dan inchi.
Transmisi Sabuk–V
Jarak 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 luwes atau rantai dibelitkan sekeliling puli atau sprocket pada poros.
Transmisi sabuk–V pada turbin berfungsi untuk meneruskan daya berbentuk putaran dari suatu poros yang lainnya (poros generator) untuk menghasilkan energy listrik.
Sabuk–V tersebut dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Tenunan tetoron atau semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar (gambar 18). sabuk–V dibelitkan disekeliling alur puli yang berbentuk V pula. Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga bagian dalamnya akan bertambah besar.
Gambar Konstruksi sabuk–V
Gaya 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–V dibandingkan dengan sabuk rata.
Turbin Governor
Turbin governor berfungsi untuk mengatur putaran turbin agar selalu serempak dengan frekuensi generator (putaran turbin dan frekuensi) dapat berubah-ubah dengan terjadinya perubahan pemakaian beban listrik.
Untuk mengatur perubahan beban tidak dapat kita lakukan dengan manual, karena adanya kesulitan-kesulitan sebagai berikut :
- Perubahan beban tidak dapat diduga sesuai dengan pemakaian listrik
- Konstruksi relative besar
- Menambah biaya operasional
1. Sistem Pengaturan
Apabila beban turun dari rated horse power maka putaran turbin akan selalu bertambah tinggi. Dengan menggunakan governor dimana prinsip kerjanya berdasarkan gaya setrifugal dimana gaya tersebut dapat diperoleh dari putaran turbin.
Gaya sentrifugal yang terjadi akan menimbulkan gerak translasi dengan bantuan alat mekanik lainya. Gerak translasi ini akan menggerakkan posisi sudu pengarah sesuai dengan kebutuhan dan beban serta putaran turbin.
2 Cara Kerja Governor dan Servomotor
Pada gambar 20 menunjukan cara kerja governor dan servomotor pada turbin axial.
Alat ini dilengkapi dengan fly ball, untuk memperoleh gaya setrifugal dari putaran poros turbin untuk menghasilkan gerak translasi, apabila putaran turbin bertambah tinggi (akibat beban turun) fly ball akan berputar dan bergerak ke arah luar, sehingga menarik tuas dan membuka katup pada distributor valve kemudian minyak ditekan dari pipa ke oil sump.
Dari oli sump melalui pipa-pipa masuk ke katup distribusi menuju servo motor, sehingga menggeser piston ke atas (ke kanan) dimana regulation rod akan memutar regulating ring ke kanan. Pada regulating ring terikat sudu-sudu penggerakdengan demikian merobah kedudukan sudu pengarah sampai posisi tertentu untuk mencapai kedudukan yang tepat. Bila kedudukannya telah tepat maka putaran akan turun kembali pada putaran yang normal.
0 komentar:
Posting Komentar