-
Turbin gas
Mesin ini memiliki kompresor radial tahapan-tunggal dan
turbin,recuperator, dan foil bearings.
Penggantian mesin turbin gas Honeywell AGT1500 pada tankM1A1
Abrams.
Turbin gas itu adalah sebuah mesin berputar yang meng-ambil
energi dari arus gas pembakaran. Dia memilikikompresor naik ke-atas
dipasangkan dengan turbin turunke-bawah, dan sebuah bilik
pembakaran di-tengahnya.Energi ditambahkan di arus gas di pembakar,
di ma-na udara dicampur dengan bahan bakar dan
dinyalakan.Pembakaran meningkatkan suhu, kecepatan dan volumedari
aliran gas. Kemudian diarahkan melalui sebuah pe-nyebar (nozzle)
melalui baling-baling turbin, memutarturbin dan mentenagai
kompresor.Energi diambil dari bentuk tenaga shaft, udara
terkomp-resi dan dorongan, dalam segala kombinasi, dan digu-nakan
untuk mentenagai pesawat terbang, kereta, kapal,generator, dan
bahkan tank.
1 Sejarah 150: Heros Engine (aeolipile) - tampaknya Pahla-wan
mesin uap itu dianggap tidak lebih dari satu
Photo of the Metrovick Gatric rst marine gas-turbine. It
wasinstalled in the Royal Navys Motor Gun Boat MGB 2009 in 1947
mainan, dan dengan demikian potensi penuh tidakmenyadari selama
berabad-abad.
1500: The "Chimney Jack" digambar olehLeonardo da Vinci yang
memutar pemanggangan.
1
-
2 1 SEJARAH
Udara panas dari api naik melalui serangkaianpenggemar yang
menghubungkan dan memutarpemanggangan.
1551: Jawad al-Din menemukan sebuah uap tur-bin, yang ia gunakan
untuk kekuasaan diri-rotatingmeludah. [1]
1629: Jets uap turbin yang dirotasi kemudian di-putar digerakkan
mesin pabrik stamping memung-kinkan untuk dikembangkan oleh
Giovanni Branca.
1678: Ferdinand Verbiest membangun sebuah mo-del kereta uap
mengandalkan jet kekuasaan.
1791: Sebuah paten diberikan kepada John Barber,seorang Inggris,
untuk pertama turbin gas sejati. Pe-nemuannya itu sebagian besar
elemen hadir dalamturbin gas modern. Turbin ini dirancang untuk
me-nyalakan sebuah yg tdk mempunyai kuda kereta.
1872: Sebuah turbin gas mesin ini dirancang olehDr Franz Stolze,
tapi mesin tidak pernah berlari dibawah kekuasaan sendiri.
1894: Sir Charles Parsons dipatenkan ide mendo-rong sebuah kapal
dengan turbin uap, dan mem-bangun sebuah demonstrasi kapal (yang
Turbinia ).Prinsip ini masih propulsi dari beberapa digunakan.
1895: Tiga 4-ton 100 kW Parsons aliran radial ge-nerator
dipasang di Cambridge Power Station, dandigunakan untuk daya
listrik pertama skema pene-rangan jalan di kota.
1903: A Norwegia, gidius Elling, mampu mem-bangun turbin gas
pertama yang mampu mengha-silkan kekuatan yang lebih dibandingkan
yang dibu-tuhkan untuk menjalankan komponen-nya sendiri,yang
dianggap sebagai pencapaian pada masa ketikapengetahuan tentang
aerodinamis terbatas . Meng-gunakan kompresor rotary dan turbin itu
dihasilkan11 hp (besar-besaran untuk hari-hari). Karyanya
inikemudian digunakan oleh Sir Frank Whittle.
1913: Nikola Tesla paten yang Tesla turbin berdasarpada Batas
lapisan efek.
1914: Aplikasi untuk mesin turbin gas yang diajuk-an oleh
Charles Curtis.
1918: Salah satu produsen turbin gas terkemuka hariini, General
Electric, mulai divisi mereka turbin gas.
1920: teori praktis aliran gas melalui saluran ini di-kembangkan
menjadi lebih formal (dan berlaku un-tuk turbin) teori aliran gas
lalu airfoils oleh Dr A. A.Grith.
1930: Sir Frank Whittle dipatenkan desain untukturbin gas untuk
jet. Karyanya pada tenaga pengge-rak gas mengandalkan kerja dari
semua orang yangsebelumnya bekerja di bidang yang sama dan dia
telah sendiri menyatakan bahwa penemuannya ak-an sulit untuk
mencapai tanpa gidius Elling kar-ya. Pertama yang berhasil
menggunakan mesin-nyapada April 1937.
1934: Ral Pateras de Pescara dipatenkan padafree-piston mesin
sebagai gas generator turbin gas.
1936: Hans von Ohain dan Max Hahn di Jermanmengembangkan desain
mesin dipatenkan sendiripada saat yang sama bahwa Sir FrankWhittle
adalahmengembangkan desain di Inggris.
1.1 Teori operasi
Turbin gas dijelaskan secara termodinamika oleh SiklusBrayton,
di mana udara dikompresi isentropic sekutu,pembakaran terjadi pada
tekanan konstan, dan ekspan-si terjadi di turbin isentropically
kembali untuk tekananawal.Dalam prakteknya, gesekan dan turbulensi
menyebabkan:
1. Isentropic non-kompresi: untuk suatu tekanan se-cara
keseluruhan rasio, suhu pengiriman kompresorlebih tinggi dari
ideal.
2. Non-isentropic ekspansi: walaupun penurunan suhuturbin yang
diperlukan untuk menggerakkan komp-resor tidak terpengaruh, tekanan
terkait rasio lebihbesar, yang mengurangi ekspansi yang tersedia
un-tuk menyediakan kerja yang bermanfaat.
3. Tekanan kerugian dalam asupan udara, combustordan knalpot:
mengurangi ekspansi yang tersedia un-tuk menyediakan kerja yang
bermanfaat.
Seperti semua siklus mesin panas s, suhu pembakaranyang lebih
tinggi berarti lebih besar esiensi. Faktorpembatas adalah kemampuan
baja, nikel, keramik, ataumateri lain yang membentuk mesin untuk
menahan pa-nas dan tekanan. Teknik cukup masuk ke bagian
turbinmenjaga dingin. Kebanyakan turbin juga mencoba un-tuk
memulihkan knalpot panas, yang sebaliknya adalahenergi terbuang.
Recuperator s adalah heat exchanger s
-
3yang lulus knalpot panas ke udara terkompresi,
sebelumpembakaran. Gabungan siklus desain lulus limbah panaske uap
turbin sistem. Dan gabungan panas dan kekua-saan (co-generation)
menggunakan limbah panas untukproduksi air panas.Mekanis, turbin
gas dapat kurang kompleks daripadapembakaran piston mesin.
Sederhana turbin mungkinmemiliki satu bergerak bagian: poros /
kompresor / tur-bin / alternatif rotor perakitan (lihat gambar di
atas), be-lum termasuk sistem bahan bakar. Namun, manufakturpresisi
yang diperlukan untuk komponen dan paduan tah-an temperatur yang
diperlukan untuk esiensi yang tinggisering membuat pembangunan
turbin sederhana lebih ru-mit daripada mesin piston.Lebih canggih
turbin (seperti yang ditemukan di zamanmodern mesin jet) dapat
memiliki beberapa shaft (kelos),ratusan turbin baling, bergerak
stator blades, dan sistemyang luas kompleks pipa, combustors dan
penukar panas.Sebagai aturan umum, semakin kecil mesin semakin
ting-gi tingkat perputaran poros (s) yang diperlukan
untukmempertahankan kecepatan tertinggi. Kecepatan suduturbin
menentukan tekanan maksimum yang dapat dipe-roleh, hal ini
menghasilkan daya maksimum yang mung-kin tergantung pada ukuran
mesin. Mesin jet s beropera-si sekitar 10.000 rpm dan mikro turbin
s sekitar 100.000rpm.Thrust bantalan s dan jurnal bantalan adalah
bagianpenting dari desain. Secara tradisional, mereka
telahhidrodinamik minyak bantalan, atau minyak-cooled bolabantalan
s. Bantalan ini sedang dikalahkan oleh foil ban-talan s, yang telah
berhasil digunakan dalam turbin mikrodan unit daya tambahan s.
2 PendahuluanGas-turbine engine adalah suatu alat yang
memanfaatk-an gas sebagai uida untuk memutar turbin dengan
pem-bakaran internal. Didalam turbin gas energi kinetik
di-konversikan menjadi energi mekanik melalui udara ber-tekanan
yang memutar roda turbin sehingga menghasilk-an daya. Sistem turbin
gas yang paling sederhana terdi-ri dari tiga komponen yaitu
kompresor, ruang bakar danturbin gas.
3 Prinsip Kerja Sistem Turbin Gas(Gas-Turbine Engine)
Udara masuk kedalam kompresor melalui saluran masukudara
(inlet). Kompresor berfungsi untuk menghisap danmenaikkan tekanan
udara tersebut, sehingga temperaturudara juga meningkat. Kemudian
udara bertekanan inimasuk kedalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar
di-lakukan proses pembakaran dengan cara mencampurkan
udara bertekanan dan bahan bakar. Proses pembakar-an tersebut
berlangsung dalam keadaan tekanan konstansehingga dapat dikatakan
ruang bakar hanya untuk me-naikkan temperatur. Gas hasil pembakaran
tersebut di-alirkan ke turbin gas melalui suatu nozel yang
berfungsiuntuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin.Daya
yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakanuntuk memutar
kompresornya sendiri dan memutar beb-an lainnya seperti generator
listrik, dll. Setelah melewatiturbin ini gas tersebut akan dibuang
keluar melalui salur-an buang (exhaust).Secara umum proses yang
terjadi pada suatu sistem turbingas adalah sebagai berikut:
Pemampatan (compression) udara di hisap dan di-mampatkan
Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurk-an ke dalam ruang
bakar dengan udara kemudian dibakar.
Pemuaian (expansion) gas hasil pembakaran memu-ai dan mengalir
ke luar melalui nozel (nozzle).
Pembuangan gas (exhaust) gas hasil pembakaran di-keluarkan lewat
saluran pembuangan.
Pada kenyataannya, tidak ada proses yang selalu ideal,tetap
terjadi kerugiankerugian yang dapat menyebabkanturunnya daya yang
dihasilkan oleh turbin gas dan ber-akibat pada menurunnya performa
turbin gas itu sendi-ri. Kerugian-kerugian tersebut dapat terjadi
pada ketigakomponen sistem turbin gas. Sebab-sebab terjadinya
ke-rugian antara lain:
Adanya gesekan uida yang menyebabkan terjadi-nya kerugian
tekanan (pressure losses) di ruang ba-kar.
Adanya kerja yang berlebih waktu proses kompresiyang menyebabkan
terjadinya gesekan antara ban-talan turbin dengan angin.
Berubahnya nilai Cp dari uida kerja akibat terjadi-nya perubahan
temperatur dan perubahan komposi-si kimia dari uida kerja.
Adanya mechanical loss, dsb.
4 Klasikasi Turbin GasTurbin gas dapat dibedakan berdasarkan
siklusnya, kon-truksi poros dan lainnya. Menurut siklusnya turbin
gasterdiri dari:
Turbin gas siklus tertutup (Close cycle) Turbin gas siklus
terbuka (Open cycle)
-
4 7 KOMPONEN TURBIN GAS
Perbedaan dari kedua tipe ini adalah berdasarkan siklusuida
kerja. Pada turbin gas siklus terbuka, akhir eks-pansi uida
kerjanya langsung dibuang ke udara atmosr,sedangkan untuk siklus
tertutup akhir ekspansi uida ker-janya didinginkan untuk kembali ke
dalam proses awal.Dalam industri turbin gas umumnya diklasikasikan
da-lam dua jenis yaitu :
4.1 Turbin Gas Poros Tunggal (SingleShaft)
Turbin jenis ini digunakan untuk menggerakkan genera-tor listrik
yang menghasilkan energi listrik untuk keper-luan proses di
industri.
4.2 Turbin Gas Poros Ganda (DoubleShaft)
Turbin jenis ini merupakan turbin gas yang terdiri dariturbin
bertekanan tinggi dan turbin bertekanan rendah,dimana turbin gas
ini digunakan untuk menggerakkanbeban yang berubah seperti
kompresor pada unit proses.
5 Siklus-Siklus Turbin GasTiga siklus turbin gas yang dikenal
secara umum yaitu:
5.1 Siklus EricsonMerupakan siklus mesin kalor yang dapat balik
(rever-sible) yang terdiri dari dua proses isotermis dapat
balik(reversible isotermic) dan dua proses isobarik dapat ba-lik
(reversible isobaric). Proses perpindahan panas padaproses isobarik
berlangsung di dalam komponen siklusinternal (regenerator), dimana
esiensi termalnya adalah: hth = 1 T1/Th, dimana T1 = temperatur
buang danTh = temperatur panas.
5.2 Siklus StirlingMerupakan siklus mesin kalor dapat balik,
yang terdiridari dua proses isotermis dapat balik (isotermal
reversi-ble) dengan volume tetap (isokhorik). Esiensi termalnyasama
dengan esiensi termal pada siklus Ericson.
5.3 Siklus BraytonSiklus ini merupakan siklus daya termodinamika
idealuntuk turbin gas, sehingga saat ini siklus ini yang
sangatpopuler digunakan oleh pembuat mesin turbine atau
ma-nufacturer dalam analisa untuk performance upgrading.Siklus
Brayton ini terdiri dari proses kompresi isentropik
yang diakhiri dengan proses pelepasan panas pada tekan-an
konstan. Pada siklus Bryton tiap-tiap keadaan prosesdapat dianalisa
secara berikut:
Fuel
Fresh Air Exhaust gasses
Combustion
Work out
Compressor Turbine
P
v
q in
q out
s = const.
s = const.
1
2 3
41
2 3
4
P-v Diagram
T
s
q in
q outp =
const
.
p =
cons
t.
1
2
3
4
T-s Diagram
Siklus Brayton
Proses 1 ke 2 (kompresi isentropik). Kerja yang dibutuhk-an oleh
kompresor: Wc = ma (h2 h1). Proses 2 ke 3,pemasukan bahan bakar
pada tekanan konstan. Jumlahkalor yang dihasilkan: Qa = (ma + mf)
(h3 h2). Proses3 ke 4, ekspansi isentropik di dalam turbin. Daya
yangdibutuhkan turbin: WT = (ma + mf) (h3 h4). Proses 4ke 1,
pembuangan panas pada tekanan konstan ke udara.Jumlah kalor yang
dilepas: QR = (ma + mf) (h4 h1)
6 Perkembangan Gas TurbinDisain pertama turbin gas dibuat oleh
John Wilkins se-orang Inggris pada tahun 1791. Sistem tersebut
bekerjadengan gas hasil pembakaran batu bara, kayu atau mi-nyak,
kompresornya digerakkan oleh turbin dengan per-antaraan rantai roda
gigi. Pada tahun 1872, Dr. F. Stolzemerancang sistem turbin gas
yang menggunakan komp-resor aksial bertingkat ganda yang digerakkan
langsungoleh turbin reaksi tingkat ganda. Tahun 1908, sesuai
de-ngan konsepsi H. Holzworth, dibuat suatu sistem turbingas yang
mencoba menggunakan proses pembakaran pa-da volume konstan. Tetapi
usaha tersebut dihentikan ka-rena terbentur pada masalah konstruksi
ruang bakar dantekanan gas pembakaran yang berubah sesuai beban.
Ta-hun 1904, Societe des Turbomoteurs di Paris membuatsuatu sistem
turbin gas yang konstruksinya berdasarkandisain Armengaud dan
Lemate yang menggunakan bah-an bakar cair. Temperatur gas
pembakaran yang masuksekitar 450 C dengan tekanan 45 atm dan
kompresornyalangsung digerakkan oleh turbin.Selanjutnya, pada tahun
1935 sistem turbin gas mengala-mi perkembangan yang pesat dimana
diperoleh esiensisebesar kurang lebih 15%. Pesawat pancar gas yang
per-tama diselesaikan oleh British Thomson Houston Copada tahun
1937 sesuai dengan konsepsi Frank Whittle(tahun 1930).
7 Komponen Turbin GasTurbin gas tersusun atas komponen-komponen
utama se-perti air inlet section, compressor section,
combustion
-
7.3 Combustion Section. 5
section, turbine section, dan exhaust section. Sedangk-an
komponen pendukung turbin gas adalah starting equ-ipment, lube-oil
system, cooling system, dan beberapakomponen pendukung lainnya.
Berikut ini penjelasantentang komponen utama turbn gas:
7.1 Air Inlet Section.
Berfungsi untuk menyaring kotoran dan debu yang terba-wa dalam
udara sebelum masuk ke kompresor. Bagianini terdiri dari:
Air Inlet Housing, merupakan tempat udara masukdimana di
dalamnya terdapat peralatan pembersihudara.
Inertia Separator, berfungsi untuk membersihkandebu-debu atau
partikel yang terbawa bersama uda-ra masuk.
Pre-Filter, merupakan penyaringan udara awal yangdipasang pada
inlet house.
Main Filter, merupakan penyaring utama yang ter-dapat pada
bagian dalam inlet house, udara yang te-lah melewati penyaring ini
masuk ke dalam komp-resor aksial.
Inlet Bellmouth, berfungsi untuk membagi udaraagar merata pada
saat memasuki ruang kompresor.
Inlet Guide Vane, merupakan blade yang berfung-si sebagai
pengatur jumlah udara yang masuk agarsesuai dengan yang
diperlukan
7.2 Compressor Section.
Komponen utama pada bagian ini adalah aksial owcompressor,
berfungsi untuk mengkompresikan udarayang berasal dari inlet air
section hingga bertekanan ting-gi sehingga pada saat terjadi
pembakaran dapat meng-hasilkan gas panas berkecepatan tinggi yang
dapat me-nimbulkan daya output turbin yang besar. Aksial
owcompressor terdiri dari dua bagian yaitu:
Compressor Rotor Assembly. Merupakan bagiandari kompresor aksial
yang berputar pada porosnya.Rotor ini memiliki 17 tingkat sudu yang
mengomp-resikan aliran udara secara aksial dari 1 atmmenjadi17
kalinya sehingga diperoleh udara yang bertekan-an tinggi. Bagian
ini tersusun dari wheels, stubshaft,tie bolt dan sudu-sudu yang
disusun kosentris di se-keliling sumbu rotor.
Compressor Stator. Merupakan bagian dari casinggas turbin yang
terdiri dari:
Inlet Casing, merupakan bagian dari casingyang mengarahkan udara
masuk ke inlet be-llmouth dan selanjutnya masuk ke inlet
guidevane.
Forward Compressor Casing, bagian casingyang di dalamnya
terdapat empat stage komp-resor blade.
Aft Casing, bagian casing yang di dalamnyaterdapat compressor
blade tingkat 5-10.
Discharge Casing, merupakan bagian casingyang berfungsi sebagai
tempat keluarnya uda-ra yang telah dikompresi.
7.3 Combustion Section.
Pada bagian ini terjadi proses pembakaran antara bah-an bakar
dengan uida kerja yang berupa udara berte-kanan tinggi dan bersuhu
tinggi. Hasil pembakaran iniberupa energi panas yang diubah menjadi
energi kine-tik dengan mengarahkan udara panas tersebut ke
transi-tion pieces yang juga berfungsi sebagai nozzle. Fungsidari
keseluruhan sistem adalah untuk mensuplai energipanas ke siklus
turbin. Sistem pembakaran ini terdiri da-ri komponen-komponen
berikut yang jumlahnya berva-riasi tergantung besar frame dan
penggunaan turbin gas.Komponen-komponen itu adalah :
Combustion Chamber, berfungsi sebagai tempatterjadinya
pencampuran antara udara yang telah di-kompresi dengan bahan bakar
yang masuk.
Combustion Liners, terdapat di dalam combustionchamber yang
berfungsi sebagai tempat berlang-sungnya pembakaran.
Fuel Nozzle, berfungsi sebagai tempat masuknyabahan bakar ke
dalam combustion liner.
Ignitors (Spark Plug), berfungsi untukmemercikkanbunga api ke
dalam combustion chamber sehinggacampuran bahan bakar dan udara
dapat terbakar.
Transition Fieces, berfungsi untuk mengarahkandan membentuk
aliran gas panas agar sesuai denganukuran nozzle dan sudu-sudu
turbin gas.
Cross Fire Tubes, berfungsi untuk meratakan nyalaapi pada semua
combustion chamber.
Flame Detector, merupakan alat yang dipasang un-tuk mendeteksi
proses pembakaran terjadi.
7.4 Turbin Section.
Turbin section merupakan tempat terjadinya konversienergi
kinetik menjadi energi mekanik yang digunakan
-
6 8 KOMPONEN PENUNJANG TURBIN GAS
sebagai penggerak compresor aksial dan perlengkapan la-innya.
Dari daya total yang dihasilkan kira-kira 60 % di-gunakan untuk
memutar kompresornya sendiri, dan sisa-nya digunakan untuk kerja
yang dibutuhkan. Komponen-komponen pada turbin section adalah
sebagai berikut :
Turbin Rotor Case First Stage Nozzle, yang berfungsi untuk
menga-rahkan gas panas ke rst stage turbine wheel.
First Stage Turbine Wheel, berfungsi untuk meng-konversikan
energi kinetik dari aliran udara yangberkecepatan tinggi menjadi
energi mekanik berupaputaran rotor.
Second Stage Nozzle dan Diafragma, berfungsi un-tuk mengatur
aliran gas panas ke second stage tur-bine wheel, sedangkan
diafragma berfungsi untukmemisahkan kedua turbin wheel.
Second Stage Turbine, berfungsi untuk memanfa-atkan energi
kinetik yang masih cukup besar da-ri rst stage turbine untuk
menghasilkan kecepatanputar rotor yang lebih besar.
7.5 Exhaust Section.
Exhaust section adalah bagian akhir turbin gas yang ber-fungsi
sebagai saluran pembuangan gas panas sisa yangkeluar dari turbin
gas. Exhaust section terdiri dari bebe-rapa bagian yaitu : (1)
Exhaust Frame Assembly, dan(2)Exhaust gas keluar dari turbin gas
melalui exhaustdiuser pada exhaust frame assembly, lalu mengalir
keexhaust plenum dan kemudian didifusikan dan dibuangke atmosr
melalui exhaust stack, sebelum dibuang keatmosr gas panas sisa
tersebut diukur dengan exhaustthermocouple dimana hasil pengukuran
ini digunakan ju-ga untuk data pengontrolan temperatur dan proteksi
tem-peratur trip. Pada exhaust area terdapat 18 buah termo-kopel
yaitu, 12 buah untuk temperatur kontrol dan 6 buahuntuk temperatur
trip.
8 Komponen penunjang turbin gasAdapun beberapa komponen
penunjang dalam sistemturbin gas adalah sebagai berikut:
8.1 Starting Equipment.
Berfungsi untuk melakukan start up sebelum turbin be-kerja.
Jenis-jenis starting equipment yang digunakan diunit-unit turbin
gas pada umumnya adalah :
Diesel Engine, (PG 9001A/B)
Induction Motor, (PG-9001C/H dan KGT 4X01,4X02 dan 4X03)
Gas Expansion Turbine (Starting Turbine)
8.2 Coupling dan Accessory Gear.Berfungsi untuk memindahkan daya
dan putaran dari po-ros yang bergerak ke poros yang akan
digerakkan. Adatiga jenis coupling yang digunakan, yaitu:
Jaw Cluth, menghubungkan starting turbine denganaccessory gear
dan HP turbin rotor.
Accessory Gear Coupling, menghubungkan acces-sory gear dengan HP
turbin rotor.
Load Coupling, menghubungkan LP turbin rotordengan kompressor
beban.
8.3 Fuel System.Bahan bakar yang digunakan berasal dari fuel gas
systemdengan tekanan sekitar 15 kg/cm2. Fuel gas yang digu-nakan
sebagai bahan bakar harus bebas dari cairan kon-densat dan
partikel-partikel padat. Untuk mendapatkankondisi tersebut diatas
maka sistem ini dilengkapi de-ngan knock out drum yang berfungsi
untuk memisahkancairan-cairan yang masih terdapat pada fuel
gas.
8.4 Lube Oil System.Lube oil system berfungsi untuk melakukan
pelumasansecara kontinu pada setiap komponen sistem turbin gas.Lube
oil disirkulasikan pada bagian-bagian utama turbingas dan trush
bearing juga untuk accessory gear dan yanglainnya. Lube oil system
terdiri dari:
Oil Tank (Lube Oil Reservoir) Oil Quantity Pompa Filter System
Valving System Piping System Instrumen untuk oil
Pada turbin gas terdapat tiga buah pompa yang digunakanuntuk
mensuplai lube oil guna keperluan lubrikasi, yaitu:
Main Lube Oil Pump, merupakan pompa utamayang digerakkan oleh HP
shaft pada gear box yangmengatur tekanan discharge lube oil.
-
9.2 Repair Maintenance. 7
Auxilary Lube Oil Pump, merupakan pompa lubeoil yang digerakkan
oleh tenaga listrik, beroperasiapabila tekanan dari main pump
turun.
Emergency Lube Oil Pump, merupakan pompayang beroperasi jika
kedua pompa diatas tidakmampu menyediakan lube oil.
8.5 Cooling System.Sistem pendingin yang digunakan pada turbin
gas adalahair dan udara. Udara dipakai untuk mendinginkan ber-bagai
komponen pada section dan bearing. Komponen-komponen utama dari
cooling system adalah:
O base Water Cooling Unit Lube Oil Cooler Main Cooling Water
Pump Temperatur Regulation Valve Auxilary Water Pump Low Cooling
Water Pressure Swich
9 Maintenance Turbin GasMaintenance adalah perawatan untuk
mencegah hal-halyang tidak diinginkan seperti kerusakan terlalu
cepat ter-hadap semua peralatan di pabrik, baik yang sedang
bero-perasi maupun yang berfungsi sebagai suku cadang. Ke-rusakan
yang timbul biasanya terjadi karena keausan danketuaan akibat
pengoperasian yang terus-menerus, danjuga akibat langkah
pengoperasian yang salah. Main-tenance pada turbine gas selalu
tergantung dari faktor-faktor perasional dengan kondisi yang
berbeda disetiapwilayah, karena operasional turbine gas sangat
tergantungdari kondisi daerah operasional. Semua pabrik
pembuatturbine gas telah menetapkan suatu ketetapan yang amandalam
pengoperasian sehingga turbine selalu dalambataskondisi aman dan
tepat waktu untuk melakukan main-tenance. Secara umum maintenance
dapat dibagi dalambeberapa bagian, diantaranya adalah:
9.1 Preventive Maintenance.Suatu kegiatan perawatan yang
direncanakan baik itu se-cara rutin maupun periodik, karena apabila
perawatan di-lakukan tepat pada waktunya akan mengurangi down ti-me
dari peralatan. Preventive maintenance dibagi men-jadi:
Running Maintenance. Suatu kegiatan perawatanyang dilakukan
hanya bertujuan untuk memperbai-ki equipment yang rusak saja dalam
satu unit. Unitproduksi tetap melakukan kegiatan.
Turning Around Maintenance. Perawatan terhadapperalatan yang
sengaja dihentikan pengoperasian-nya.
9.2 Repair Maintenance.Perawatan yang dilakukan terhadap
peralatan yang tidakkritis, atau disebut juga peralatan-peralatan
yang tidakmengganggu jalannya operasi.
9.3 Predictive Maintenance.Kegiatan monitor, menguji, dan
mengukur peralatan-peralatan yang beroperasi denganmenentukan
perubahanyang terjadi pada bagian utama, apakah peralatan terse-but
berjalan dengan normal atau tidak.
9.4 Corrective Maintenance.Perawatan yang dilakukan dengan
memperbaiki peru-bahan kecil yang terjadi dalam disain, serta
menambahk-an komponen-komponen yang sesuai dan juga menam-bahkan
material-material yang cocok.
9.5 Break Down Maintenance.Kegiatan perawatan yang dilakukan
setelah terjadi keru-sakan atau kelainan pada peralatan sehingga
tidak dapatberfungsi seperti biasanya.
9.6 Modication Maintenance.Pekerjaan yang berhubungan dengan
disain suatu peralat-an atau unit. Modikasi bertujuan menambah
kehandal-an peralatan atau menambah tingkat produksi dan kuali-tas
pekerjaan.
9.7 Shut Down Maintenance.Kegiatan perawatan yang dilakukan
terhadap peralatanyang sengaja dihentikan
pengoperasiannya.*****Engineering*****Engineering is the
discipline, art, skill and profession ofacquiring and applying
scientic, mathematical, econo-mic, social, and practical knowledge,
in order to designand build structures, machines, devices, systems,
mate-rials and processes. The American Engineers Councilfor
Professional Development (ECPD, the predecessorof ABET)[1] has
dened engineering as: the creativeapplication of scientic
principles to design or developstructures, machines, apparatus, or
manufacturing pro-cesses, or works utilizing them singly or in
combination;or to construct or operate the same with full
cognizance
-
8 9 MAINTENANCE TURBIN GAS
of their design; or to forecast their behavior under speci-c
operating conditions; all as respects an intended fun-ction,
economics of operation and safety to life and pro-perty.[2][3] One
who practices engineering is called anengineer, and those licensed
to do so may have more for-mal designations such as Professional
Engineer, Charte-red Engineer, Incorporated Engineer, Ingenieur or
Euro-pean Engineer. The broad discipline of engineering
en-compasses a range of more specialized sub disciplines,each with
a more specic emphasis on certain elds ofapplication and particular
areas of technology. Contents[hide] 1 History 1.1 Ancient era 1.2
Renaissance era 1.3Modern era 2 Main branches of engineering 3
Metho-dology 3.1 Problem solving 3.2 Computer use 4 Socialcontext 5
Relationships with other disciplines 5.1 Scien-ce 5.2 Medicine and
biology 5.3 Art 5.4 Other elds 6See also 7 References 8 Further
reading 9 External links[edit]HistoryEngineering has existed since
ancient times as humansdevised fundamental inventions such as the
pulley, lever,and wheel. Each of these inventions is consistent
wi-th the modern denition of engineering, exploiting
basicmechanical principles to develop useful tools and obje-cts.
The term engineering itself has a much more recentetymology,
deriving from the word engineer, which itselfdates back to 1325,
when an engineer (literally, one whooperates an engine) originally
referred to a constructorof military engines.[4] In this context,
now obsolete, anengine referred to a military machine, i.e., a
mechani-cal contraption used in war (for example, a catapult).
No-table exceptions of the obsolete usage which have survi-ved to
the present day aremilitary engineering corps, e.g.,the U.S. Army
Corps of Engineers. The word engineitself is of even older origin,
ultimately deriving from theLatin ingenium (c. 1250), meaning
innate quality, espe-cially mental power, hence a clever
invention.[5] Later,as the design of civilian structures such as
bridges andbuildings matured as a technical discipline, the term
civilengineering[3] entered the lexicon as a way to distingui-sh
between those specializing in the construction of suchnon-military
projects and those involved in the older di-scipline of military
engineering. [edit]Ancient era ThePharos of Alexandria, the
pyramids in Egypt, the Ha-nging Gardens of Babylon, the Acropolis
and the Par-thenon in Greece, the Roman aqueducts, Via Appia andthe
Colosseum, Teotihuacn and the cities and pyramidsof the Mayan, Inca
and Aztec Empires, the Great Wa-ll of China, among many others,
stand as a testament tothe ingenuity and skill of the ancient civil
and militaryengineers. The earliest civil engineer known by name
isImhotep.[3] As one of the ocials of the Pharaoh, Djo-sr, he
probably designed and supervised the constructionof the Pyramid of
Djoser (the Step Pyramid) at Saqqa-ra in Egypt around 2630-2611
BC.[6] He may also ha-ve been responsible for the rst known use of
columnsin architecture[citation needed]. Ancient Greece deve-loped
machines in both the civilian and military doma-ins. The
Antikythera mechanism, the rst known me-
chanical computer,[7][8] and the mechanical inventionsof
Archimedes are examples of early mechanical engi-neering. Some of
Archimedes inventions as well as theAntikythera mechanism required
sophisticated knowle-dge of dierential gearing or epicyclic
gearing, two keyprinciples in machine theory that helped design the
ge-ar trains of the Industrial revolution, and are still widelyused
today in diverse elds such as robotics and automo-tive
engineering.[9] Chinese, Greek and Roman armiesemployed complex
military machines and inventions su-ch as artillery which was
developed by the Greeks aroundthe 4th century B.C.,[10] the
trireme, the ballista and thecatapult. In the Middle Ages, the
Trebuchet was develo-ped. [edit]Renaissance era The rst electrical
engineer isconsidered to be William Gilbert, with his 1600
publica-tion of De Magnete, who was the originator of the
termelectricity.[11] The rst steam engine was built in 1698by
mechanical engineer Thomas Savery.[12] The deve-lopment of this
device gave rise to the industrial revolu-tion in the coming
decades, allowing for the beginnings ofmass production. With the
rise of engineering as a pro-fession in the eighteenth century, the
term became morenarrowly applied to elds in which mathematics and
sci-ence were applied to these ends. Similarly, in additionto
military and civil engineering the elds then known asthe mechanic
arts became incorporated into engineering.[edit]Modern eraThe
International Space Station represents a modernengineering
challenge from many disciplines. Electricalengineering can trace
its origins in the experiments ofAlessandro Volta in the 1800s, the
experiments of Mi-chael Faraday, Georg Ohm and others and the
inventionof the electricmotor in 1872. Thework of JamesMaxwe-ll and
Heinrich Hertz in the late 19th century gave rise tothe eld of
Electronics. The later inventions of the vacu-um tube and the
transistor further accelerated the develo-pment of electronics to
such an extent that electrical andelectronics engineers currently
outnumber their colleagu-es of any other Engineering specialty.[3]
The inventionsof Thomas Savery and the Scottish engineer James
Wattgave rise to modern Mechanical Engineering. The de-velopment of
specialized machines and their maintenan-ce tools during the
industrial revolution led to the rapidgrowth of Mechanical
Engineering both in its birthpla-ce Britain and abroad.[3] Chemical
Engineering, like itscounterpart Mechanical Engineering, developed
in thenineteenth century during the Industrial
Revolution.[3]Industrial scale manufacturing demanded new
materialsand new processes and by 1880 the need for large
scaleproduction of chemicals was such that a new industry
wascreated, dedicated to the development and large scale
ma-nufacturing of chemicals in new industrial plants.[3] Therole of
the chemical engineer was the design of these che-mical plants and
processes.[3] Aeronautical Engineeringdeals with aircraft design
while Aerospace Engineeringis a more modern term that expands the
reach envelopeof the discipline by including spacecraft design.[13]
Itsorigins can be traced back to the aviation pioneers aro-
-
9.7 Shut Down Maintenance. 9
und the turn of the century from the 19th century to the20th
although the work of Sir George Cayley has recentlybeen dated as
being from the last decade of the 18th cen-tury. Early knowledge of
aeronautical engineering waslargely empirical with some concepts
and skills importedfrom other branches of engineering.[14] The rst
PhDin engineering (technically, applied science and enginee-ring)
awarded in the United States went to Willard Gibbsat Yale
University in 1863; it was also the second PhDawarded in science in
the U.S.[15] Only a decade afterthe successful ights by the Wright
brothers, there wasextensive development of aeronautical
engineering thro-ugh development of military aircraft that were
used inWorldWar I . Meanwhile, research to provide fundamen-tal
background science continued by combining theore-tical physics with
experiments. In 1990, with the rise ofcomputer technology, the rst
search engine was built bycomputer engineer Alan Emtage. [edit]Main
branches ofengineeringMain article: List of engineering branches
Engineering,much like other science, is a broad discipline which is
of-ten broken down into several sub-disciplines. These di-sciplines
concern themselves with diering areas of engi-neering work.
Although initially an engineer will usuallybe trained in a specic
discipline, throughout an engine-ers career the engineer may become
multi-disciplined,having worked in several of the outlined areas.
Engi-neering is often characterized as having four main
bran-ches:[16][17] Chemical engineering The exploitationof both
engineering and chemical principles in order tocarry out large
scale chemical process. Civil enginee-ring The design and
construction of public and privateworks, such as infrastructure
(airports, roads, railways,water supply and treatment etc.),
bridges, dams, and bu-ildings. Electrical engineering a very broad
area thatmay encompass the design and study of various electri-cal
and electronic systems, such as electrical circuits, ge-nerators,
motors, electromagnetic/electromechanical de-vices, electronic
devices, electronic circuits, optical -bers, optoelectronic
devices, computer systems, telecom-munications, instrumentation,
controls, and electronics.Mechanical engineering The design of
physical or me-chanical systems, such as power and energy systems,
ae-rospace/aircraft products, weapon systems, transporta-tion
products engines, compressors, powertrains, kine-matic chains,
vacuum technology, and vibration isolationequipment. Beyond these
four, sources vary on othermain branches. Historically, naval
engineering and mi-ning engineering were major branches. Modern
elds so-metimes included as major branches include
aerospace,systems,architectural, biomedical,[18] industrial,
materi-als science[19] and nuclear engineering.[20][citation
ne-eded] New specialties sometimes combine with the tradi-tional
elds and form new branches. A new or emergingarea of application
will commonly be dened temporari-ly as a permutation or subset of
existing disciplines; thereis often gray area as to when a given
sub-eld becomeslarge and/or prominent enough to warrant
classication
as a new branch. One key indicator of such emergenceis when
major universities start establishing departmentsand programs in
the new eld. For each of these eldsthere exists considerable
overlap, especially in the areasof the application of sciences to
their disciplines such asphysics, chemistry and mathematics.
[edit]MethodologyDesign of a turbine requires collaboration of
engineersfrom many elds, as the system is subject to mechani-cal,
electro-magnetic and chemical processes. The bla-des, rotor and
stator as well as the steam cycle all need tobe carefully designed
and optimized. Engineers apply thesciences of physics and
mathematics to nd suitable solu-tions to problems or to make
improvements to the statusquo. More than ever, engineers are now
required to haveknowledge of relevant sciences for their design
projects,as a result, they keep on learning new material
througho-ut their career. If multiple options exist, engineers
weighdierent design choices on their merits and choose thesolution
that best matches the requirements. The crucialand unique task of
the engineer is to identify, understand,and interpret the
constraints on a design in order to pro-duce a successful result.
It is usually not enough to builda technically successful product;
it must also meet furtherrequirements. Constraints may include
available resour-ces, physical, imaginative or technical
limitations, exi-bility for future modications and additions, and
other fa-ctors, such as requirements for cost, safety,
marketability,productibility, and serviceability. By understanding
theconstraints, engineers derive specications for the limitswithin
which a viable object or system may be producedand operated.
[edit]Problem solving Engineers use the-ir knowledge of science,
mathematics, logic, economics,and appropriate experience or tacit
knowledge to nd su-itable solutions to a problem. Creating an
appropriatemathematical model of a problem allows them to analyzeit
(sometimes denitively), and to test potential solutions.Usually
multiple reasonable solutions exist, so engineersmust evaluate the
dierent design choices on their meritsand choose the solution that
best meets their requiremen-ts. Genrich Altshuller, after gathering
statistics on a lar-ge number of patents, suggested that
compromises are atthe heart of low-level engineering designs, while
at a hi-gher level the best design is one which eliminates the
corecontradiction causing the problem. Engineers typicallyattempt
to predict how well their designs will perform totheir specications
prior to full-scale production. Theyuse, among other things:
prototypes, scale models, simu-lations, destructive tests,
nondestructive tests, and stresstests. Testing ensures that
products will perform as expe-cted. Engineers take on the
responsibility of producingdesigns that will perform as well as
expected and will notcause unintended harm to the public at large.
Engineerstypically include a factor of safety in their designs to
re-duce the risk of unexpected failure. However, the greaterthe
safety factor, the less ecient the design may be. Thestudy of
failed products is known as forensic engineering,and can help the
product designer in evaluating his or herdesign in the light of
real conditions. The discipline is
-
10 12 PRANALA LUAR
of greatest value after disasters, such as bridge collapses,when
careful analysis is needed to establish the cause orcauses of the
failure. [edit]Computer useA computer simulation of high velocity
air ow aroundthe Space Shuttle during re-entry. Solutions to the
owrequire modelling of the combined eects of the uidow and heat
equations. As with all modern scientic andtechnological endeavors,
computers and software play anincreasingly important role. As well
as the typical busi-ness application software there are a number of
computeraided applications (Computer-aided technologies)
speci-cally for engineering. Computers can be used to genera-te
models of fundamental physical processes, which canbe solved using
numerical methods. One of the most wi-dely used tools in the
profession is computer-aided de-sign (CAD) software which enables
engineers to create3D models, 2D drawings, and schematics of their
de-signs. CAD together with Digital mockup (DMU) andCAE software
such as nite element method analysis oranalytic element method
allows engineers to create mo-dels of designs that can be analyzed
without having tomake expensive and time-consuming physical
prototypes.These allow products and components to be checked
foraws; assess t and assembly; study ergonomics; and toanalyze
static and dynamic characteristics of systems su-ch as stresses,
temperatures, electromagnetic emissions,electrical currents and
voltages, digital logic levels, u-id ows, and kinematics. Access
and distribution of allthis information is generally organized with
the use ofProduct Data Management software.[21] There are alsomany
tools to support specic engineering tasks such asComputer-aided
manufacture (CAM) software to gene-rate CNCmachining instructions;
Manufacturing ProcessManagement software for production
engineering; EDAfor printed circuit board (PCB) and circuit
schematics forelectronic engineers; MRO applications for
maintenancemanagement; and AEC software for civil engineering.
Inrecent years the use of computer software to aid the de-velopment
of goods has collectively come to be known asProduct Lifecycle
Management (PLM).[22] [edit]SocialcontextThis section may contain
original research. Please impro-ve it by verifying the claims made
and adding references.Statements consisting only of original
research may be re-moved. More details may be available on the talk
page.(July 2010) Engineering is a subject that ranges from lar-ge
collaborations to small individual projects. Almost allengineering
projects are beholden to some sort of nan-cing agency: a company, a
set of investors, or a gover-nment. The few types of engineering
that are minima-lly constrained by such issues are pro bono
engineeringand open design engineering. By its very nature
enginee-ring is bound up with society and human behavior.
Everyproduct or construction used by modern society will ha-ve been
inuenced by engineering design. Engineeringdesign is a very
powerful tool to make changes to enviro-nment, society and
economies, and its application brings
with it a great responsibility. Many engineering societieshave
established codes of practice and codes of ethics toguide members
and inform the public at large. Engine-ering projects can be
subject to controversy. Examplesfrom dierent engineering
disciplines include the deve-lopment of nuclear weapons, the Three
Gorges Dam, thedesign and use of Sport utility vehicles and the
extractionof oil. In response, some western engineering
companieshave enacted serious corporate and social
responsibilitypolicies. Engineering is a key driver of human
develo-pment.[23] Sub-Saharan Africa in particular has a verysmall
engineering capacity which results in many Africannations being
unable to develop crucial infrastructure wi-thout outside aid. The
attainment of many of the Millen-nium Development Goals requires
the achievement of su-cient engineering capacity to develop
infrastructure andsustainable technological development.[24] All
overseasdevelopment and relief NGOs make considerable use
ofengineers to apply solutions in disaster and
developmentscenarios. A number of charitable organizations aim
touse engineering directly for the good of mankind: Engi-neers
Without Borders Engineers Against Poverty Regis-tered Engineers for
Disaster Relief Engineers for a Sus-tainable World Engineering for
Change
10 Lihat pula turbin mesin jet putaran Brayton
11 Referensi[1] Jawad al-Din dan Steam Turbine Pertama.
Diakses
2008/03/29. Unknown parameter |pertama= ignored(help); Unknown
parameter |kerja= ignored (help); Unk-nown parameter |terakhir=
ignored (help)
Gas Turbine Engines for Model Aircraft by KurtSchreckling, ISBN
0-9510589-1-6 Traplet Publica-tions
12 Pranala luar First Marine Gas Turbine 1947 MIT Gas Turbine
Laboratory MIT Microturbine research DIY Gas Turbines Yahoo Group
Gas Turbine Builders Resources ALSTOM Gas Turbines
-
11
Rolls-Royce Gas Turbines Mitsubishi Gas Turbines GE Gas Turbines
Siemens Gas Turbines Capstone Microturbines M-Dot Microturbines
Solar Turbines
-
12 13 TEXT AND IMAGE SOURCES, CONTRIBUTORS, AND LICENSES
13 Text and image sources, contributors, and licenses13.1
Text
Turbin gas Sumber:
http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin%20gas?oldid=8842088
Kontributor: Roscoe x, Borgx, RobotQuistnix, Chobot,Zwobot,
YurikBot, Borgxbot, Thijs!bot, JAnDbot, VolkovBot, Willy2000,
TXiKiBoT, Bkusmono, Loveless, SieBot, Ficbot,
Hysocc,MelancholieBot, Syah 66, Luckas-bot, ArthurBot, Empu,
Tjmoel, TjBot, Kenrick95Bot, RaymondSutanto, WikitanvirBot,
Movses-bot,MerlIwBot, Aladdin Ali Baba, Addbot, JThorneBOT dan
Pengguna anonim: 13
13.2 Images Berkas:AGT1500_engine_and_M1_tank.JPEG Sumber:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/AGT1500_engine_
and_M1_tank.JPEG Lisensi: Public domain Kontributor: VIRIN:
030208-M-5150A-005
http://www.defenseimagery.mil/imagery.html#guid=92bb7a5898878d2f625b540caeeb8ddd1acd73ac
Pembuat asli: SGT PAUL L. ANSTINE II, USMC
Berkas:Brayton_cycle.svg Sumber:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3c/Brayton_cycle.svg
Lisensi: CC-BY-SA-3.0Kontributor: ? Pembuat asli: ?
Berkas:GasTurbine.jpg Sumber:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1b/GasTurbine.jpg
Lisensi: Public domain Kontri-butor:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/RT2002/5000/5960weaver.html Pembuat
asli: Harold F. Weaver
Berkas:Gas_turbine_from_MGB_2009.jpg Sumber:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/06/Gas_turbine_from_MGB_2009.jpg
Lisensi: GFDL Kontributor: Photo by user:geni Pembuat asli:
geni
Berkas:International_Maritime_Defence_Show_2011_(377-20).jpg
Sumber:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5e/International_Maritime_Defence_Show_2011_%28377-20%29.jpg
Lisensi: CC BY-SA 3.0 Kontributor:
http://vitalykuzmin.net/?q=node/377 Pembuat asli: Vitaly V.
Kuzmin
Berkas:M70FRU_at_the_MAKS-2011_(02).jpg Sumber:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/38/M70FRU_at_the_MAKS-2011_%2802%29.jpg
Lisensi: Public domain Kontributor: Karya sendiri Pembuat asli:
Doomych
Berkas:Rolls-Royce_152.jpg Sumber:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3b/Rolls-Royce_152.jpg
Lisensi: CC BY-SA3.0 Kontributor: Karya sendiri Pembuat asli:
Boatbuilder
13.3 Content license Creative Commons Attribution-Share Alike
3.0
Sejarah Teori operasi
PendahuluanPrinsip Kerja Sistem Turbin Gas (Gas-Turbine
Engine)Klasifikasi Turbin GasTurbin Gas Poros Tunggal (Single
Shaft)Turbin Gas Poros Ganda (Double Shaft)
Siklus-Siklus Turbin GasSiklus EricsonSiklus StirlingSiklus
Brayton
Perkembangan Gas TurbinKomponen Turbin GasAir Inlet Section.
Compressor Section. Combustion Section. Turbin Section. Exhaust
Section.
Komponen penunjang turbin gasStarting Equipment. Coupling dan
Accessory Gear. Fuel System. Lube Oil System. Cooling System.
Maintenance Turbin GasPreventive Maintenance. Repair
Maintenance. Predictive Maintenance. Corrective Maintenance. Break
Down Maintenance. Modification Maintenance. Shut Down
Maintenance.
Lihat pula Referensi Pranala luar Text and image sources,
contributors, and licensesTextImagesContent license