Bengkeltv.id – Pengertian dan Komponen Turbin Gas Secara Lengkap. Turbin gas, teknologi yang luar biasa yang menjadi pusat dari banyak sistem pembangkit listrik dan propulsi mesin jet modern, memiliki peran yang sangat penting dalam era industri modern. Mesin yang tampak kompleks ini, sebenarnya, dapat dibagi menjadi beberapa komponen utama yang setiap fungsinya sangat penting untuk menjaga turbin gas beroperasi dengan efisiensi dan efektivitas maksimal.
Artikel ini akan membahas secara mendalam tentang komponen-komponen penting dari turbin gas, menjelaskan bagaimana setiap bagian bekerja dan berinteraksi satu sama lain untuk menghasilkan energi yang luar biasa ini. Mari kita jelajahi dunia menarik dari turbin gas dan bagian-bagian penting yang membentuk mesin yang revolusioner ini.
Pengertian Turbin Gas
Turbin gas merupakan mesin berputar yang mengambil energi dari arus gas hasil pembakaran. Mesin ini terdiri dari kompresor yang berada di bagian atas dan turbin di bagian bawah, serta sebuah bilik pembakaran di tengahnya.
Energi ditambahkan pada arus gas di dalam pembakar, di mana udara dicampur dengan bahan bakar dan dinyalakan. Proses pembakaran ini meningkatkan suhu, kecepatan, dan volume aliran gas. Kemudian, gas dialirkan melalui nozzle dan melewati baling-baling turbin, sehingga memutar turbin dan memberikan tenaga pada kompresor.
Energi yang diambil dari poros turbin ini dapat berupa tenaga mekanik, udara terkompresi, atau dorongan, dalam berbagai kombinasi. Energi tersebut digunakan untuk menggerakkan pesawat terbang, kereta api, kapal, generator, dan bahkan tank.
Komponen Turbin Gas
Turbin gas dan perangkat pendukungnya umumnya merupakan paket unit yang dapat berdiri sendiri atau digabungkan sebagai siklus kombinasi dalam pembangkit listrik tenaga gas (PLTG).
Kompresor Utama (Main Compressor)
Kompresor Utama berfungsi untuk meningkatkan tekanan dan suhu udara sebelum memasuki ruang bakar. Udara juga digunakan untuk berbagai keperluan, seperti udara pembakaran, pengabut bahan bakar, pendingin sudu dan ruang bakar, serta pelumasan bantalan.
Ruang Bakar (Combustion Chamber)
Ruang Bakar merupakan tempat terjadinya proses pembakaran. Energi kimia bahan bakar diubah menjadi energi termal selama proses pembakaran tersebut. Terdapat turbin gas yang memiliki satu atau dua ruang bakar yang terpisah dari casing turbin, namun yang lebih umum adalah turbin gas dengan beberapa buah Combustor Basket yang mengelilingi sisi masuk turbin.
Sebagai contoh, PLTG di PLTGU Gresik memiliki satu ruang bakar yang berisi 18 Combustor Basket, sedangkan PLTG Bali memiliki satu ruang bakar dengan 8 Combustor Basket yang terpasang secara menyatu dengan casing turbin.
Turbin
Turbin berperan dalam mengubah energi termal dari pembakaran di dalam ruang bakar menjadi energi kinetik di sudu tetap, dan selanjutnya menjadi energi mekanik di sudu bergerak. Energi mekanik ini digunakan untuk memutar poros turbin.
Generator
Generator berfungsi mengubah energi mekanik dari putaran rotor yang memiliki kutub magnet menjadi energi listrik melalui kumparan stator.
Prinsip Kerja Sistem Turbin Gas
Setelah memahami Komponen Turbin Gas, udara masuk ke dalam kompresor melalui saluran masuk udara (inlet). Kompresor berfungsi untuk menghisap udara dan meningkatkan tekanannya, sehingga temperatur udara juga meningkat. Udara bertekanan ini kemudian masuk ke dalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar, udara bertekanan dicampur dengan bahan bakar dan proses pembakaran terjadi.
Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan tekanan konstan, di mana ruang bakar berfungsi untuk meningkatkan temperatur udara. Gas hasil pembakaran dialirkan ke turbin gas melalui nozel yang mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin.
Daya yang dihasilkan oleh turbin gas digunakan untuk memutar kompresor itu sendiri dan juga memutar beban lainnya seperti generator listrik, dan sebagainya. Setelah melewati turbin ini, gas tersebut dibuang melalui saluran buang (exhaust).
Secara umum, proses yang terjadi pada sistem turbin gas adalah sebagai berikut:
- Udara dihisap dan dikompres di dalam proses pemampatan.
- Bahan bakar dicampurkan dengan udara di dalam ruang bakar dan dibakar dalam proses pembakaran.
- Gas hasil pembakaran mengalami perluasan dan mengalir keluar melalui nozel dalam proses pemuaian.
- Gas hasil pembakaran dikeluarkan melalui saluran pembuangan dalam proses pembuangan gas.
Dalam kenyataannya, tidak ada proses yang selalu ideal, dan terdapat kerugian-kerugian yang dapat mengurangi daya yang dihasilkan oleh turbin gas dan mengakibatkan penurunan performa turbin gas itu sendiri. Kerugian-kerugian tersebut dapat terjadi pada ketiga komponen sistem turbin gas. Beberapa sebab terjadinya kerugian antara lain:
- Adanya gesekan dalam fluida yang menghasilkan kerugian tekanan (pressure losses) di dalam ruang bakar.
- Terjadi kerja yang berlebihan selama proses kompresi yang menyebabkan gesekan antara bantalan turbin dengan udara.
- Perubahan nilai Cp pada fluida kerja akibat perubahan suhu dan komposisi kimia fluida kerja.
- Adanya kerugian mekanis, dan sebagainya.
Klasifikasi Turbin Gas
Masih dalam pembahasan mengenai Komponen Turbin Gas, Turbin gas dapat dibedakan berdasarkan siklusnya, konstruksi poros, dan faktor lainnya. Terkait dengan siklusnya, turbin gas dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis utama:
- Turbin gas siklus tertutup (Close cycle)
- Turbin gas siklus terbuka (Open cycle)
Perbedaan antara kedua jenis ini terletak pada siklus fluida kerja. Pada turbin gas siklus terbuka, akhir ekspansi fluida kerjanya langsung dibuang ke udara atmosfer, sedangkan pada turbin gas siklus tertutup, akhir ekspansi fluida kerjanya didinginkan untuk kembali ke dalam proses awal.
Dalam industri, turbin gas umumnya diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu:
Turbin Gas Poros Tunggal (Single Shaft)
Turbin jenis ini digunakan untuk menggerakkan generator listrik yang menghasilkan energi listrik untuk keperluan proses di industri.
Turbin Gas Poros GKalian (Double Shaft)
Turbin jenis ini adalah turbin gas yang terdiri dari turbin bertekanan tinggi dan turbin bertekanan rendah. Turbin gas ini digunakan untuk menggerakkan beban yang berubah seperti kompresor pada unit proses.
Kesimpulan
Kesimpulannya, komponen turbin gas adalah bagian vital dalam operasi mesin turbin gas. Tanpa komponen seperti kompresor, pembakar, dan turbin itu sendiri, proses konversi energi dari bahan bakar menjadi daya mekanik atau listrik tidak akan berlangsung. Melalui kerjasama dan interaksi yang kompleks antara komponen-komponen ini, turbin gas dapat memberikan efisiensi yang luar biasa dalam berbagai aplikasi, mulai dari pembangkit listrik hingga mesin pesawat jet.
Namun, pemahaman yang baik tentang masing-masing komponen ini sangat penting dalam operasi dan pemeliharaan mesin turbin gas. Setiap komponen memiliki peran dan fungsi tertentu yang harus dipahami oleh operator dan teknisi, agar mesin dapat bekerja dengan optimal dan umur pakainya dapat diperpanjang.
Dengan demikian, pemahaman dan pengetahuan tentang komponen turbin gas tidak hanya penting bagi para insinyur dan profesional dalam bidang ini, tetapi juga bagi siapa saja yang ingin memahami lebih baik tentang bagaimana mesin-mesin ini beroperasi dan bagaimana mereka mempengaruhi dunia kita. Semoga informasi dari bengkeltv.id mengenai Komponen Turbin Gas ini bermanfaat untuk Kalian.
