Ketel Uap

ENERGI KIMIA  ---> ENERGI PANAS

Klasifikasi ketel uap :

Berdasarkan Pemakaiannya
1. K.U.menetap ( Stationary) : Ketel Uap segabai peggerak, atau uapnya di     pakai untuk proses produksi  ( Gula, Rokok, Vitcien, P.L.T.U )
2. K.U. bergerak ( Movable ) : Ketel Uap sebagai M.P.U Kapal Laut, Lokomotif

Berdasarkan isi Pipa dalam Ketel
1. Ketel Pipa Api ( Fire Tube Boiler) : isi dalam pipa ketel, API
2. Ketel Pipa Air  ( Water Tube Boiler ) : isi dalam pipa ketel AIR, jenis ini     yang menghasilkan uap SuperHeater ( Uap Panas Lanjut )

Berdasarkan Tekanan Uap yang dihasilkan
    1. Tekanan Rendah  1,2 ata – 2 ata
    2. Tekanan menengah  sampai dengan 40 ata
    3. Tekanan Tinggi  diatas 40 ata
    4.  Tekanan Sub Kritis  100 ata – 275 ata
    5.  Tekanan Kritis  275 ata s/d  350 ata

Berdasarkan Sirkulasi air dalam ketel
    1. Ketel Uap sirkulasi Alam  ( Bouyancy )
    2. Ketel Uap sirkulasi Paksa ( Pompa )
Berdasarkan Bahan bakar yang dipakai
    1. Bahan Bakar Cair :  Residu, Tetes, Solar, Minyak Diesel
    2. Bahan Bakar Padat : Kayu, Baggase, Daduk

Nilai Bakar Bahan Bakar:
1. Batu Bara    : 7000 kcal/kg                5. Daduk    : 2.400 kcal/kg
2. Baggase    : 3600 kcal/kg                  6. Arang Kayu    : 7.300 kcal/kg
3. Premium    : 11.000 kcal/kg
4. Residu    : 10.000 kcal/kg



 Siklus Tenaga Uap

CONTOH KETEL UAP

Turbin Gas

'

Siklus Brayton

 

PROSES TERMODINAMIKA :

 

1-2 Kompressi isentropis pd Kompressor
2-3 Pembakaran pd Ruang Bakar ISOBARIC
3-4 Ekspansi Isentropis pd Turbin Gas
4-1 Pembuangan panas Isobaric 

Panas yang dimasukkan pada sistim

 Kerja yang dihasilkan Turbin Gas

Kerja yang diperlukan Kompressor

 Efisiensi Turbin Gas

Dimana :
QA : Panas yang dimasukkan  ke sistim
.m : Laju masa Gas atau Udara
CP : Panas specifik Gas atau Udar
WT : Kerja Turbin
WK : Kerja Kompressor
T   : Temperatur Absolut ( Kelvin )

Contoh Turbin Gas

Turbin Air

Turbin Air

klasifikasi turbin air

1). Berdasarkan aksi semburan airpada sudu
Turbin Impul : yaitu Turbin dimana semua energi potensial dikonversikan menjadi energi kinetis pada Roda  Disc. Tidak ada perbedaan tekanan pada sisi masuk atau sisi keluar disebut juga Turbin Kecepatan.
Turbin Reaksi : Energi potensial dirubah menjadi energi kinetis pada sudu jalan dan sudu gerak. Antara sisi masuk dan sisi keluar tidak ada perbedaan tekanan
2). Berdasarkan Penemunya
Turbin Impul : T.Pelton,T Turgo, T.Girard,T.Jonval, T.Banki
Turbin Reaksi : T.Francis, T.Kaplan, T. Thomson
Prinsif kerja turbin air
Air dalam bendungan, dialirkan lewat pipa penstok, melalui Nozzle menyemburkan air pada roda Disc, roda Disc memutar poros Turbin,  Poros Turbin dihubungkan Poros Generator, menghasilkan LISTRIK





 

Jenis Jenis Turbin Air

TURBIN KAPALN

TURBIN FRANCIS

TURBIN PLETON

 

 Daya Yang dapat Dibangkitkan

 Daya efektif pada Turbin air sering juga disebut BRAKE HORSE POWER

Turbin Uap

Turbin Uap

Turbin dibagi menjadi tiga macam berdasarkan Fluida Kerjanya :
    1. Turbin Uap ( Fluida Kerjanya UAP )
    2. Turbin Air  ( Fluida Kerjanya AIR )
    3. Turbin Gas ( Fluida Kerjanya GAS )

1-2  Proses Ekspansi dalam Turbin Uap
2-3  Proses kondensasi dalam Kondensor
3-4  Proses tekanan dalam pompa
4-5  Proses preHeater dalam ketel
5-6  Proses Heating dalam ketel
6-1  Proses SuperHeater dalam ketel

Klasifikasi Turbin Uap

Berdasarkan aksi Uap
Turbin Uap Impul  : perubahan  energi Potensial menjadi Energi kinetis terjadi pada Nozzle, kemudian Energi Kinetis dirubah menjadi energi me kanis pada sudu jalan
Turbin Uap Reaksi : perubahan energi potensial menjadi energi kinetis terjadi pada sudu jalan dan sudu tetap

Berdasarkan  Pemakaiannya
Turbin Stationer : bila dipakai untuk menggerakkan Generator, Gilingan  etc
Turbin Movable  : bila dipakai untuk menggerakkan Kapal Laut,Jet foil,Lokomotif

Berdasarkan Tingkat ( Stage )
Turbin Single Stage : bila Turbin mempunyai satu susunan SUDU
Turbin Multy Stage  : Bila Turbin terdiri dari beberapa / lebih dari satu susunan SUDU

http://dc144.4shared.com/doc/eruA8EYG/preview.html

Daya yang dapat dibangkitkan Turbin Uap
Berdasarkan inthalpi Uap  ( h  , i )

Tabel Turbin Uap

Macam Macam Turbin

Turbin  (Turbines)

Turbin dibagi menjadi tiga macam berdasarkan Fluida Kerjanya :
    1. Turbin Uap ( Fluida Kerjanya UAP )
    2. Turbin Air  ( Fluida Kerjanya AIR )
    3. Turbin Gas ( Fluida Kerjanya GAS )

Motor Bakar

Motor Bakar (Combustion Engine )

Energi.Kimia terjadi didalam karburator ( BB + Ud ), masuk keruang bakar dalam Silinder terjadi ledakan ( En Thermal yang menimbulkan tekanan pada piston, dengan luasan piston maka timbul gaya dorong F, piston akan bergerak translasi kekanan men dorong piston rod gaya dorong ini akan dieruskan CrankShaft dan menyebabkan gerakkan ROTASI pada FLYWHEEL, Untuk mengembalikan piston pada posisi awal, tekanan da lam Silinder dikurangi dengan cara membuka katup buang, terjadilah penurunan tekanan ,maka piston akan kembali pada posisi awalnya, akibat gerakan tadi, maka CrankShat  berputar satu kali.

Gerakan Piston didalam Silinder, diteruskan Piston Rod, kemudian gerak Translasi dirubah menjadi Gerak Rotasi pada CrankShaft

Klasifikasi Motor Bakar

1.   Berdasarkan  sistim Fluida Kerjanya
      a).  MB Pembakaran Dalam ( Internal Combustion Engine)
            Motor bakar dimana fluida kerjanya berada didalam ruang bakarmya
      b). MB Pembakaran Luar  (  External Combustion Engine )
            Motor  bakar dimana fluida kerjanya diluar ruang bakarnya

2.  Berdasarkan Langkah Kerja ( Strokes )
     a).  MB Dua Langkah ( Two Strokes Engine)
           Untuk mendapatkan satu kali kerja diperlukan satu kali putaran poros engkol
     b). MB Empat Langkah  (  Four Strokes Engine )
          Untuk mendapatkan satu kali kerja diperlukan dua kali putaran poros engkol

3.   Berdasarkan Sistim Penyalaannya
      a). Loncatan Bunga api ( Spark Ignition  Engine  / S.I.E )
          Motor Bakar yang penyalaannya dengan loncatan Bunga api , dari spark plug / Busi (  Motor Bensin )
      b). Tekanan pada bahan bakar( Compression Ignition Engine )
          Motor Bakar yang penyalaannya dengan tekanan pada Bahan Bakar dan udara /Comprresion

4. Berdasarkan Siklus Kerjanya

     a. OTTO ( Otto Cyclus  Engine  )

0-1 Langkah ( Pemasukkan Bahan Bakar )
1-2 Langkah Kompressi
2 -3 Langkah Pembakaran
3 – 4 Langkah Kerja / Ekspansi
4 -1 -0  Langkag Buang /Exhaust

b. Siklus Diesel ( Dual Cycles Engines ) 

0 – 1 Langkah pemasukkan BB bertekanan
1 – 2 Langkah Kompressi
2 – 3 Langkah Pembakaran pada Tek. Konstan
3 – 4 Langkah Pembakaran pada Vol. Konstan
4 – 5 Langkah Kerja / Ekspsnsi
5 – 1 – 0  Langkah buang disambung langkah isap

Daya yang dapat dibangkitkan (Silinder Tunggal )


Akibat terjadi ledakan, maka dalam ruang bakar timbul  tekanan  sebesar ( P)
Tekanan P pada luasan piston A maka timbul Gaya F, bila jari2 CrankShaft ( r )

 

Adanya Gaya F dan berjarak r  dengan titik pusat maka timbul Torsi atau energi rotasi sebesar

Apabila Torsi ini dikalikan kecepatan sudut ( ω ) akan timbul DAYA  sebesar :

Daya yang dapat dibangkitkan (Multi Silinder )

Daya pada Motor Bakar

Daya Mekanis( Nm ) : adalah Daya yang hilang untuk mengatasi gesekkan yang terjadi pada Motor Bakar
Daya Indikasi ( Ni) : adalah Daya yang terda pat didalam ruang bakar
Daya Efektif (Ne) : Adalah daya yang terdapat di OUTPUT Motor Bakar

Hubungan antar Daya