Turbin Air

Turbin air adalah sebuah turbin atau peralatan mekanis yang memanfaatkan air sebagai fluida kerjanya, dengan cara mengubah energi potensial yag dimiliki air ke dalam energi mekanik, berupa putaran yang kemudian dimanfaatkan untuk memutar beban (misalnya generator listrik).

Dalam instalasi turbin air terdiri dari beberapa bagian diantaranya : waduk (bendungan), pintu pengambilan air (intake) pipa pesat (Penstock), tangki peredam (surge tank) dan bangunan tenaga (power house). Instalasi sederhana turbin air dapat dilihat pada gambar dibawah ini.  

Gambar. Diagram sederhana Pusat Tenaga Air

berdasarkan dari kapasitas atau debit air (Q) dan tinggi air jatuh (H), kita bisa mendapatkan nilai daya turbin, yaitu : 

 

Turbin air dapat dikelompokkan dengan berbagai cara. Menurut  H. Grengg, jenis turbin dapat digolongkan menjadi tiga sesuai dengan range dari head-nya, yaitu :

1. Turbin dengan head rendah
2. Turbin dengan head medium
3. Turbin dengan head tinggi

sedangkan menurut cara kerjanya turbin dapat dibedakan menjadi 2, yaitu :

1. Turbin Impuls,
   atau disebut juga turbin air tekanan sama atau turbin pancaran bebas, karena aliran air yang keluar nozzle tekanannya sama dengan tekanan atmosfir sekitar, dimana pancaran air akan menghasilkan gaya tangensial dan memutar sudu jalan. Turbin jenis ini adalah Turbin Pelton dan Turbin Baki(CROSS FLOW).
   
2. Turbin Reaksi,
   Disebut juga turbin tekanan lebih, perubahan energi tinggi jatuh air dan tekanan menjadi energi kecepatan terjadi pada sudu pengarah (guide blade) dan sudu jalan (runner). pada turbin jenis ini terdiri dari sudu pengarah dan sudu jalan dimana keduanya terendam di dalam air. air dialirkan ke dalam sebuah cincin yang berbentuk spiral (Volute Casing), jenisnya adalah : Turbin Francis, Turbin Kaplan(Propeller), dan Turbin aliran diagonal (Deriaz)

 

GOVERNOR

Dalam pengoperasian sebuah mesin tidaklah mudah untuk tetap menjaga putaran dari mesin tersebut untuk tetap konstan maupun untuk membuat sebuah mesin dapat mengikuti perubahan dari suatu kecepatan atau beban yang secara tiba-tiba, karenanya dibutuhkan sebuah alat yang mampu bereaksi secara cepat jika terjadi perubahan kecepatan yang secara mendadak, alat tersebut adalah governor.

Governor adalah sebuah peralatan mekanis yang fungsinya adalah mengatur putaran dari sebuah mesin (turbin, mesin diesel), yaitu dengan cara mengatur jumlah masuknya aliran fluida, baik itu gas, uap, maupun cair ke turbin ataupun ruang bakar. Governor pertama kali dipergunakan pada pengoperasian mesin uap, dimana kala itu kerja dari governor itu sendiri diperuntukkan untuk pengaturan jumlah aliran uap yang masuk pada turbin uap, baru setelah itu penggunaan governor mulai diaplikasikan pada mesin diesel dan turbin gas.

contoh sebuah governor dan bagian-bagiannya

Keterangan :

1. Speed control shaft and pinyon              14. Control Valve
2.  Speed control rack                                   15. Feathering valve

        3.  Adjusting screw                                        16. Feathering valve spring

        4. Locking plug                                               17. Relief Valve

        5. Rocker arm                                                18. Relief valve spring

        6. Maximum RPM adjusting screw            19. Driving shaft

        7. Governor spring                                        20. Boost pump driving gear

        8. Governor weight                                       21. Boost pump idle gear

        9. Governor shield                                        22. dump ball valve

       10. Governor spring collar                            23. Valve spring

       11.  Ballrace                                                     24. Adjusting scre

       12.  Pivot                                                          25. Engine mounting joint

       13. Governor shield carrier

Siklus Diesel

Mesin diesel adalah salah satu jenis mesin atau motor pembakaran, dimana pembakarannya terjadi di dalam ruang bakar yang berbentuk silinder. Pembakaran tersebut terjadi akibat adanya pemampatan udara di dalam tabung sehingga tekanan udara itupun menjadi tinggi. Setelah tercapainya suhu dan tekanan yang tinggi itulah bahan bakar disemprotkan melalui Nozzle, udara dan bahan bakar tercampur menjadi satu dan hasil pencampuran ini menyala dan membakar dengan cepat. Ledakan dalam ruang tertutup inlah yang mengakibatkan gas mengembang dan mendorong piston kebawah, sehingga menghasilkan gerak translasi, agar gerak translasi ini berubah menjadi gerak putar maka dihubungkanlah piston dengan poros engkol oleh batang penghubung ( connecting road ), Poros engkol mengubah gerak translasi menjadi gerak putar/rotasi.

Berikut adalah proses/ langkah yang terjadi dalam siklus pembakaran dalam mesin diesel :
    1.Hisap.

Katup hisap terbuka sehingga udara masuk dalam ruang bakar.

    2. Kompresi

Katup hisap dan katup buang tertutup dan piston bergerak naik,sehingga udara terkompresi ( tekanan naik ). Udara diharapkan terkompresi pada suhu dan tekanan yang tepat untuk dapat terjadinya pembakaran.

    3. ekspansi

Pada langkah ini bahan bakar diinjeksikan kedalam ruang bakar agar tercampur diruang bakar, sehingga terjadilah pembakaran. Pembakaran inilah yang  membuat piston terdorong kebawah, sehingga terjadilah lagkah ekspansi, yaitu langkah bergeraknya piston kebawah.
    4. buang

Piston bergerak dari TMB menuju TMA, beberapa saat sebelum piston mencapai TMB katup buang membuka sehingga gas sisa pembakaran keluar bersama dengan gerakan piston menuju TMA.

Proses kerja siklus diesel itu sendiri dapat digambarkan ataupun dijelaskan dengan diagram siklus p-v dan t-s;

Diagram p-v (siklus ideal) sebagai berikut :

keterangan : 
                  a-b : langkah kompresi isentropis
                  b-c : injeksi bahan bakar(pembakaran) pada isobaris
                  c-d : ekspansi isentropis
                  d-a : pelepasan kalor (gas buang ke udara luar),pada isobaris.

SekilAS TENtang KomPRESOR.......

kira kira seminggu yang lalu adik gw tanya gini "bang kompresor itu apa ya?"
nah bermula dari itulah sepertinya gw pengen ngupas sedikit tentang apa yang dikasih nama kompresor...
eits tapi sebelumnya jangan salah ngerti ya,kompresor itu bukan buat menghasilkan angin atau nyimpen angin dalam tabung yang mirip kapsul, seperti yang banyak ditulis ditulis di tambal ban pinggir jalan itu loh!! so jangan salah ngerti ya,,.. langsung aja deh...

KOMPRESOR itu adalah alat atau mesin yang fungsinya untuk mengkompresi udara atau dengan kata lain kompresor itu adalah alat yang manghasilkan udara bertekanan. prinsip kerjanya gini nih, mula-mula udara masuk ke dalam ruang kompresi nah kemudian udara tersebut ditekan(dikompresi), penekannya itu macem-macem ada yang torak,sudu, tergantung jenis kompresornya, setelah ditekan udara tersebut mengalami kenaikan tekanan yang mana tekanan udara tersebut lebih tinggi dari tekanan udara masuknya(inlet).

P inlet(udara masuk) < P outlet(udara keluar)

gambar kompresor Axial dan perubahan tekanannya

kira-kira gitu tuh contoh perubahan tekanan yang ada di dalam kompresor jadi tekanan yang tadinya rendah setelah dikompresi di dalam kompresor tekanannya kemudian naik.
Contohnya gini misalkan tekanan udara masuk  nilainya sama dengan tekanan udara atmosfir(ambient pressure) yaitu 1,013 bar, kemudian udara tersebut dikompresi di dalem kompresor nah hasil keluaran dari kompresor itu ntar bakalan naik tekanannya,misalkan 7 bar.

kompresor itu sendiri secara umum dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

1. kompresor dinamik

yaitu kompresor yang aliran udaranya itu continue secara terus menerus selama dioperasikan, aliran udaranya tetap(konstan). ini kalo diibaratkan ini kayak garis lurussssssss gitu deh. coontohnya adalah kompresor sentrifugal dan kompresor axial.

gambar kompresor sentrifugal

2. kompresor positif displacement

yaitu kompresor yang aliran udaranya itu terputus-putus,hmm kira-kira udara keluarannya itu hampir seperti detak jantung manusia. contohnya adalah kompresor torak(piston).

gambar kompresor torak

nah itu tuh sekilas tentang kompresor yang pengen gw share ma kalian,,,oh iya satu catetan lagi fluida kerja yang ada di kompresor itu gas ataupun udara, atau dengan kata lain fluda kerjanya bukan cair, seperti air dan  minyak.kalo untuk memindahkan zat cair itu namanya pompa geh..hehe...

cukup sekian deh,,mari kita berbagi dalam ilmu pengetahuan biarpun sedikit.......
dengan share kita menjadi lebih tahu......

oh iya kalo kurang lengkap maaf ya coz ini postingan per dana nih,,hehe....