Turbin Gas - Turbin gas (gas-turbine engine) yakni sebuah mesin yang mempergunakan gas selaku fluida yang digunakan untuk memutar turbin dengan pembakaran luar. Di dalam turbin gas, energi kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik lewat gas bertekanan yang memutar roda turbin sehingga sanggup menciptakan daya.
Desain pertama turbin gas dibentuk oleh John Wilkins seorang berkebangsaan Inggris pada tahun 1791. Sistem tersebut melakukan pekerjaan dengan gas hasil pembakaran kerikil bara, kayu atau minyak. Kompresor turbin gas ini digerakkan oleh turbin dengan perantaraan rantai roda gigi.
Cara Kerja Sistem Turbin Gas
Udara masuk ke dalam kompresor lewat susukan udara (inlet). Kompresor berfungsi untuk menghisap dan memaksimalkan tekanan udara tersebut sehingga temperatur udara juga meningkat kemudian udara bertekanan ini masuk ke dalam ruang bakar.
Di dalam ruang bakar dijalankan proses pembakaran dengan cara mencampurkan udara bertekanan dan materi bakar. Proses pembakaran tersebut berjalan dalam kondisi tekanan konstan sehingga sanggup dibilang ruang bakar cuma untuk memaksimalkan temperatur.
Gas hasil pembakaran dialirkan ke turbin gas lewat sebuah nozel yang berfungsi untuk mengarahkan pedoman tersebut ke sudu - sudu turbin. Daya yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban yang lain seumpama generator listrik dan lain - lain. Setelah melalui turbin ini, gas tersebut akan keluar lewat susukan buang (exhaust).
Secara biasa proses yang terjadi pada sebuah metode turbin gas yakni selaku berikut:
- Pemampatan (compression), udara dihisap dan dimampatkan
- Pembakaran (combustion), materi bakar dicampurkan ke dalam ruang bakar dengan udara kemudian dibakar
- Pemuaian (expansion), gas hasil pembakaran memuai dan mengalir ke luar lewat nozel (nozzle)
- Pembuangan gas (exhaust), gas hasil pembakaran dikeluarkan lewat susukan pembuangan
Komponen Turbin Gas
Air Inlet Section
Air inlet section berfungsi untuk menyaring kotoran dan bubuk yang terbawa dalam udara sebelum masuk ke kompresor. Bagian air inlet section terdiri dari:
1. Air inlet housing
Air inlet housing ialah kawasan udara masuk di mana di dalamnya terdapat peralatan pembersih udara
2. Inertia separator
Inertia separator berfungsi untuk membersihkan bubuk - bubuk atau partikel yang terbawa udara di saat masuk
3. Pre-filter
Pre-filter ialah unsur penyaringan udara permulaan yang dipasangkan pada inlet house
4. Main filter
Main filter yakni penyaring utama yang terdapat pada potongan dalam inlet house. Udara yang sudah melalui main filter akan masuk ke dalam kompresor aksial
5. Inlet bellmouth
Inlet bellmouth berfungsi untuk membagi udara agar merata pada dikala memasuki ruang kompresor
6. Inlet guide vane
Inlen guide vane yakni blade yang berfungsi untuk mengendalikan jumlah udara yang masuk agar sesuai dengan yang diperlukan
Compressor Section
Komponen utama pada compressor section yakni aksial flow compressor, berfungsi untuk mengkompresikan udara yang berasal dari inlet air section sampai bertekanan tinggi sehingga pada dikala terjadi pembakaran sanggup menciptakan gas panas berkecepatan tinggi yang sanggup memunculkan daya output turbin yang besar. Aksial flow compressor berisikan dua potongan yaitu:
1. Compressor rotor assembly
Compressor rotor assembly yakni potongan dari kompresor aksial yang berputar pada porosnya. Rotor ini memiliki 17 tingkat sudu yang mengkompresikan pedoman udara secara aksial dari 1 atm menjadi 17 kalinya sehingga diperoleh udara yang bertekanan tinggi. Bagian ini tersusun dari wheels, stubshaft, tie bolt dan sudu-sudu yang disusun kosentris di sekeliling sumbu rotor.
2. Compressor stator
Compressor stator yakni potongan dari casing gas turbin yang terdiri dari:
- Inlet casing, potongan dari casing yang mengarahkan udara masuk ke inlet bellmouth dan berikutnya masuk ke inlet guide vane.
- Forward compressor casing, potongan casing yang di dalamnya terdapat empat stage kompresor blade.
- Aft casing, potongan casing yang didalamnya terdapat compressor blade tingkat 5 - 10.
- Discharge Casing, potongan casing yang berfungsi selaku kawasan keluarnya udara yang sudah dikompresi.
Combustion Section
Pada combustion section terjadi proses pembakaran antara materi bakar dengan fluida kerja yang berupa udara bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Hasil pembakaran ini berupa energi panas yang diubah menjadi energi kinetik dengan mengarahkan udara panas tersebut ke transition pieces yang juga berfungsi sebagai nozzle.
Fungsi dari keseluruhan metode yakni untuk menyuplai energi panas ke siklus turbin. Sistem pembakaran ini berisikan unsur - unsur yang jumlahnya beraneka ragam tergantung besar frame dan penggunaan turbin gas.
Komponen - unsur itu adalah:
- Combustion chamber, berfungsi selaku kawasan terjadinya pencampuran antara udara yang sudah dikompresi dengan materi bakar yang masuk.
- Combustion liners, terdapat didalam combustion chamber yang berfungsi selaku kawasan berlangsungnya pembakaran.
- Fuel nozzle, berfungsi selaku kawasan masuknya materi bakar ke dalam combustion liner.
- Ignitors (Spark plug), berfungsi untuk memercikkan bunga api ke dalam combustion chamber sehingga adonan materi bakar dan udara sanggup terbakar.
- Transition fieces, berfungsi untuk mengarahkan dan membentuk pedoman gas panas agar sesuai dengan ukuran nozzle dan sudu-sudu turbin gas.
- Cross fire tubes, berfungsi untuk meratakan nyala api pada semua combustion chamber.
- Flame detector, ialah alat yang dipasang untuk mendeteksi proses pembakaran terjadi.
Turbin Section
Turbin section ialah kawasan terjadinya konversi energi kinetik menjadi energi mekanik yang digunakan selaku penggagas compresor aksial dan peralatan lainnya. Dari daya total yang dihasilkan, kira-kira 60 % digunakan untuk memutar kompresornya sendiri, dan sisanya digunakan untuk kerja yang dibutuhkan.
Komponen-komponen pada turbin section yakni selaku berikut:
- Turbin rotor case.
- First stage nozzle, berfungsi untuk mengarahkan gas panas ke first stage turbine wheel.
- First stage turbine wheel, berfungsi untuk mengonversikan energi kinetik dari pedoman udara yang berkecepatan tinggi menjadi energi mekanik berupa putaran rotor.
- Second stage nozzle dan diafragma, berfungsi untuk mengendalikan pedoman gas panas ke second stage turbine wheel, sedangkan diafragma berfungsi untuk memisahkan kedua turbin wheel.
- Second stage turbine, berfungsi untuk mempergunakan energi kinetik yang masih cukup besar dari first stage turbine untuk menciptakan kecepatan putar rotor yang lebih besar.
5. Exhaust Section
Exhaust section yakni potongan selesai turbin gas yang berfungsi selaku susukan pembuangan gas panas sisa yang keluar dari turbin gas.
Gas keluar dari turbin gas lewat exhaust diffuser pada exhaust frame assembly kemudian mengalir ke exhaust plenum dan kemudian didifusikan dan dibuang ke atmosfir lewat exhaust stack.
Sebelum dibuang ke atmosfer gas panas sisa tersebut diukur dengan exhaust thermocouple di mana hasil pengukuran ini digunakan untuk data pengontrolan temperatur dan perlindungan temperatur trip.
Pada exhaust area terdapat 18 buah thermokopel yaitu, 12 buah untuk temperatur kendali dan 6 buah untuk temperatur trip.
Itulah cara kerja dan unsur turbin gas yang sanggup diterangkan pada goresan pena kali ini, mudah-mudahan bermanfaat.
Sumber http://keluargasepuh86.blogspot.com
