Turbine Uap

Turbine uap adalah motor utama favorit di pembangkit listrik tenaga uap. Kapasitas turbine uap dapat berkisar dari 5 megawatt hingga 2000 megawatt.

Keuntungan turbine uap dibandingkan mesin diesel adalah sebagai berikut.

1. Ukuran turbine uap jauh lebih kecil daripada mesin diesel yang setara. Ukuran turbine uap 30 megawatt sama dengan mesin diesel 5 megawatt.

2. Dari segi konstruksi, turbine uap jauh lebih sederhana daripada mesin diesel. Poros rotor, bilah, dan katup kontrol uap adalah tiga komponen penting dari turbine uap.

3. Turbine uap mengalami getaran yang lebih sedikit dibandingkan mesin diesel jika bagian-bagian berputar sistem dipasang dan diselaraskan dengan benar.

4. Kecepatan turbine uap bisa jauh lebih tinggi daripada mesin diesel. Kecepatan standar turbine uap yang digunakan di stasiun pembangkit listrik adalah 3600 RPM di AS dan 3000 RPM di Inggris, sementara kecepatan standar tertinggi mesin diesel untuk tujuan yang sama adalah 200 RPM.

5. Kontrol turbine uap jauh lebih sederhana daripada mesin diesel. Katup kontrol digunakan untuk tujuan ini. Katup tersebut dipasang di jalur masuk uap. Katup kontrol mengatur aliran uap ke turbine. Ada satu katup stop yang dipasang sebelum katup kontrol. Fungsi katup stop adalah untuk memblokir seluruh aliran uap ke turbine jika terjadi ketidaknormalan. Katup stop adalah katup darurat.

Uap masuk ke dalam turbine dengan tekanan dan suhu tinggi. Setelah melakukan pekerjaan yang diinginkan untuk memutar rotor, uap keluar dengan tekanan dan suhu yang jauh lebih rendah. Uap dapat memasuki turbine dengan tekanan dan suhu masing-masing 1800 Pa dan 1000oF, dan tekanan dan suhu uap yang keluar mungkin 1 Pa dan 100oF masing-masing.

Prinsip Kerja Turbine Uap

Pada mesin uap gerak bolak-balik, uap bertekanan bekerja pada piston yang menyebabkan pergerakan mekanis piston. Idealnya, tidak ada aksi dinamis uap yang digunakan dalam sistem gerak bolak-balik. Namun, dalam kasus turbine uap, aksi dinamis uap yang tiba-tiba melebar digunakan secara utama untuk melakukan pekerjaan mekanis.

Pada turbine uap, uap di dalam nozzle melebar sehingga mendapatkan energi kinetik dan kehilangan tekanannya. Uap mendapatkan energi kinetik selama pelebarannya dari entalpi internalnya. Bilah-bilah turbine menghalangi momentum uap dan dengan demikian memaksa uap untuk mengubah arah alirannya. Dengan kata lain, momentum uap menyebabkan gaya pada bilah-bilah turbine. Kita dapat mengatakan bahwa momentum uap yang melebar adalah gaya penggerak turbine uap.

Pelebaran uap dan perubahan arah momentum dapat terjadi sekali dalam satu tahap atau beberapa kali dalam berbagai tahap tergantung pada jenis turbine.

Jika hanya ada satu penyebaran uap di dalam turbine dan tekanan uap tetap seragam sepanjang proses setelah diperluas melalui nozzle, turbine tersebut disebut turbine impuls tunggal. Pada turbine impuls, uap bertekanan tinggi dan suhu tinggi yang keluar dari kepala nozzle melebar dan membentuk jet uap yang langsung menyerang bilah bergerak, menyebabkan rotasi rotor turbine.

Ada jenis turbine lain di mana uap diperluas sepanjang proses. Di sini, pelebaran uap terjadi saat melewati bilah-bilah turbine. Selama pelebaran, entalpi uap dikonversi menjadi energi kinetik dan dengan demikian rotor turbine berputar dengan aksi propeler.

Jenis turbine ini disebut turbine reaksi. Pada jenis turbine ini, ada dua set bilah. Satu set adalah bilah tetap yang terpasang pada bagian statis turbine, dan set lainnya adalah bilah bergerak yang terpasang pada rotor turbine. Pelebaran uap terjadi di ruang yang dibentuk oleh bilah tetap dan bergerak.

Secara normal, turbine praktis memiliki dua komponen penting, yaitu nozzle dan bilah. Nozzle adalah perangkat yang dipasang di inlet uap turbine. Uap bertekanan tinggi dan suhu tinggi dengan energi kinetik yang sangat kecil mendapatkan pelebaran, kehilangan tekanan, dan dengan demikian mendapatkan energi kinetik yang cukup untuk melakukan pekerjaan mekanis dengan bantuan nozzle.

Bilah-bilah turbine juga disebut deflektor. Ini karena uap dinamis mengalami defleksi saat menyerang bilah. Energi mekanik uap yang melebar diekstrak di bilah-bilah turbine.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel baik layak dibagikan, jika ada pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk dihapus.