LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN DAN PENGUJIAN PERFORMA TURBIN PELTON SUDU 8 DENGAN MENGGUNAKAN 1 NOZEL PADA SIMULATOR PLTMH

Transkripsi

1 LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN DAN PENGUJIAN PERFORMA TURBIN PELTON SUDU 8 DENGAN MENGGUNAKAN 1 NOZEL PADA SIMULATOR PLTMH DESIGN OF PELTON TURBINE BLADE 8 AND TESTING PERFORMANCE BY USING 1 NOZZLE IN MICRO HYDRO POWER PLANT SIMULATOR Laporan ini disusun untuk memenuhi syarat ketuntasan kuliah Pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Konversi Energi Oleh Akhli Rohmatuloh NIM JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2 ii

3 LEMBAR PERSEMBAHAN Dan bahwasanya seorang manusia tiada memperoleh selain apa yang telah diusahakannya. ( Q.S. An Najm : 39 ) Jangan membiasakan diri dengan keadaan yang tidak baik, tapi berusahalah mengubah keadaan itu menjadi lebih baik. Jangan pernah takut untuk mencoba meskipun kegagalan menantimu, karena kamu tak tahu apa yang kamu peroleh ketika kamu berhasil. Jangan pernah berubah karena seseorang, karena kamu akan kehilangan jati diri. Jika kamu di jalan yang benar, maka berbanggalah. Jika kamu melakukan 1 kebaikan, kamu akan mendapatkan balasan lebih dari sama dengan 1. Sedangkan jika kamu melakukan 1 keburukan, kamu akan mendapatkan balasan kurang dari sama dengan 1. (Almh. SaZ) iii

4 DATA PENULIS Nama : Akhli Rohmatuloh NIM : Tempat,tanggal lahir : Bandung, 5 Maret 1990 Alamat : Jalan Gegerkalong Hilir No. 107 RT 06/01 Kec. Sukasari Kel. Sukarasa Bandung akhlipiaggio@yahoo.com Riwayat Pendidikan Lembaga Pendidikan Tahun Politeknik Negeri Bandung Jurusan Teknik Konversi Energi D SMA KARTIKA SILIWANGI 2 Kota Bandung SMPN 12 Kota Bandung SDN SUKARASA 3,4,5 Kota Bandung TK SERUNI Kota Bandung Pengalaman Organisasi Organisasi Jabatan Periode Kepengurusan Forum Komunikasi Mahasiswa Teknik Energi (FKMTE INDONESIA) Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Energi Pengurus (HMTE) Kaderisasi OSIS Anggota Pengalaman Kerja Praktik Tempat Kerja Praktik PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Kamojang Unit PLTP Darajat Tahun 2011 iv

5 UCAPAN TERIMAKASIH Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada pihak pihak yang telah membantu ketika penulis sedang melaksanakan pembuatan tugas akhir maupun dalam penyusunan laporan, mereka adalah : 1. Ayah, Ibu dan Adik adik yang selalu men do akan dan memberikan dukungan kepada penulis. 2. Pembimbing tugas akhir bapak Slameto, ST., M.Eng.yang selalu membimbing kami dari awal sampai akhir penyelesaian tugas akhir. 3. Bapak Arya Wulung, ST., M.T. dan Aceng Daud, M.Eng.selaku dosen penguji yang sudah memberikan banyak masukan untuk kebaikan tugas akhir penulis. 4. Ibu Sri Wuryanti, selaku ketua Program Studi Teknik Konversi Energi. 5. Bapak Aceng Daud, sebagai ketua jurusan Teknik Konversi Energi. 6. Bapak Teguh Sasono, Ir., M. T.sebagai koordinator tugas akhir Jurusan Teknik Konversi Energi. 7. Untuk rekan seperjuangan tingkat akhir yang selalu memberikan semangat kepada penulis dan semua yang sedang melakukan penyelesaian tugas akhir. 8. Teman-teman Teknik Konversi Energi Segenap Himpunan Mahasiswa Teknik Energi ( HMTE ). 10. Kepada semua pihak baik secara langsung maupun tidak langsung, yang penulis ketahui maupun yang tidak dan mereka yang tidak mungkin penulis sebutkan namanya satu persatu sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir. v

6 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah Nyapenulis diberikan kesehatan yang optimal dan diberikan kelancaran sampai waktu yangtelah ditentukan. Sehingga pada akhirnya penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhirdengan judul PEMBUATAN DAN PENGUJIAN PERFORMA TURBIN PELTON SUDU 8 DENGAN MENGGUNAKAN 1 NOZEL PADA SIMULATOR PLTMH. Adapun tujuan utama yang ingin dicapai dan diperoleh penulis adalah terpenuhinya persyaratan dalam menyelesaikan tugas akhir gunamemenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan diploma III di Program Studi Teknik Konversi Energi.Dalam penyusunan laporan tugasakhir, penulis dengan segala upaya maksimal sesuai dengan kemampuan yang dimiliki yaitu pada sigi pengetahuanya, penguasaan materi maupun cara penyajianya. Penulis membuka hati untuk menerima segala saran dan kritik dari pihak pihak yang akan membangun kesempurnaan laporan tugas akhir ini. Tanpa adanya dukungan dari berbagai pihak, maka laporan ini tidak akan terselesaikan sesuai dengan harapan penulis, untuk itu penulis ucapkan terimakasih yang sebesar besarnya kepada pihak yang mendukung dan membantu dalam penyelesaian laporan tugas akhir. Semoga laporan ini memberikan banyak manfaatnyakhususnya untuk penulis umumnya untuk semua pihak. Bandung,juni 2012 Penulis vi

7 ABSTRAK Salah satu peralatan pokok dalam suatu pembangkitan listrik tenaga air yaitu turbin Pelton yang berfungsi mengubah Energi Potensial berupa energi kecepatan oleh Nozel menjadi Energi Mekanik berupa putaran pada poros turbin, pembuatan simulator PLTMH mempunyai tujuan utama, yaitu mencari karakteristik daya dan efisiensi turbin. Diharapkan dengan penelitian ini masyarakat pada umumnya bisa menggunakan jenis bahan turbin yang terbuat dari campuran komposit karena dilihat dari kontruksinya lebih mudah pengerjaannya. Turbin Pelton adalah turbin reaksi sekaligus mesin penggerak di mana pancaran air menumbuk roda yang terdapat sejumlah mangkok atau sudu - sudu. Pancaran air keluar dari nozzle dengan valve untuk mengatur aliran air, dimana energi fluida kerja dipergunakan langsung untuk memutar roda, dari prinsip kerjanya turbin dapat dikatakan sebagai mesin yang digerakkan oleh fluida yang berdensity konstan bekerja pada tekanan atmosfir. Nozel turbin berada searah dengan piringan runner, turbin yang diuji memiliki nosel tunggal, dengan jumlah sudu 8 dan diameter turbin 10 cm. vii

8 ABSTRACT Main equipment in a hydro electric power plant that serves the Pelton turbines convert the energy in the form of potential energy by a nozzle velocity into mechanical energy of rotation on the turbine shaft, making micro hydro power plant simulator has the main objective, namely the search for power and efisiensi turbine characteristics. This research is expected to society at large could use this type of turbine materials made of composite mixture as seen from construction easier process. Pelton turbine is a reaction turbine propulsion engine as well as where jets of water striking the wheel that there are a number of bowls or the blades. Jets of water out of the nozzle with a valve to regulate water flow, where in the working fluid energy is used directly to spin the wheel, from the turbine working principle can be regarded as a machine driven by a constant berdensity working fluid at atmospheric pressure. Turbine nozzle located in the direction of plate runner, the turbine under test has a single nozzle, with a number of turbine blades 8 and diameter 10 cm. viii

9 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN... ii UCAPAN TERIMAKASIH... v KATA PENGANTAR... vi ABSTRAK... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujan Rumusan Masalah Batasan Masalah Metodelogi Sistematika Penulisan... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Dasar Teori Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Komponen Dasar, Mekanik Pada Simulator PLTMH Komponen Kelistrikan Pengenalan Turbin Pelton Prinsif Kerja Turbin Pelton Komponen komponen Utama Turbin Pelton Proses Instalasi Turbin Pelton Perhitungan daya Turbin BAB III DESKRIPSI ALAT Perancangan Turbin Pelton Pembuatan Turbin Pelton Bahan bahan Pembuatan Turbin Pelton Cara Pembuatan Turbin Pelton Hasil Pembuatan Turbin Pelton ix

10 3.4Metode Pengujian Prosedur Persiapan Alat Uji Dan Alat Ukur Pembuatan dan Peletakan Alat Simulator PLTMH Saluran Pipa Alat Ukur Terpasang Pembuatan Bak Penampung Instalasi Sistem Pengujian Alat BAB IV Pengujian, Data dan Analisis Pengujian Alat Tabel Pengujian Turbin Pelton Pengolahan Data Grafik Hasil Analisis Data Putaran terhadap torsi, pada bukaan katup konstan Grafik perbandingan putaran terhadap efisiensi turbin Grafik perbandingan putaran terhadap daya turbin Analisa Data BAB V Simpulan Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peletakan Sistem PLTMH... 6 Gambar 1.2Turbin Pelton Gambar 1.3 Pembelokan Pancaran Gambar 1.4 Grafik Putaran terhadap eff dengan 3 laju volume berbeda Gambar 1.5Grafik eff runner terhadap kecepatan sudu/ kecepatan jet Gambar 1.6 Nozel Gambar 1.7Turbin Pelton yang akan dibuat Gambar 1.8Sudu Pelton bentuk mangkok yang direncanakan Gambar 1.9Cetakan Sudu Turbin Gambar 2.0Hasil Pembuatan Turbin Pelton Gambar 2.1Pompa Gambar 2.2Pressure Gauge Gambar 2.3Tachometer Gambar 2.4Timbangan Pegas Gambar 2.5Ujung Nozel Berpenampang Lingkaran Gambar 2.6 Alat Ukur dan Nozel yang terpasang Gambar 2.7 Bak Penampung Gambar 2.8Sistem Simulator PLTMH Gambar 2.9Percobaan Simulator PLTMH Gambar 2.10 Single Line Sistem Gambar 2.11Grafik Perbandingan Putaran Terhadap Torsi Gambar 2.12Grafik Perbandingan Putaran Terhadap Efisiensi Turbin Gambar 2.13Grafik Perbandingan Putaran Terhadap Daya Turbin xi

12 DARTAR TABEL Tabel 1.1 Flow Chart Tugas Akhir... 3 Tabel 1.2 Klasifikasi PLTA... 5 Tabel 1.3 Petunjuk Pemilihan Turbin Berdasarkan Head... 7 Tabel 1.4 Pemilihan Jenis Turbin Berdasarkan Kecepatan SpesifikNs (rpm)... 9 Tabel 1.5Pengujian Turbin Pelton xii

13 DAFTAR PUSTAKA Emil Mosonyi, Akadémiai Kiadó, Budapest, Water Power Development, Volume One, Low Head Power Plants hal Wibowo Paryatmo.(2007). TURBIN AIR,Graha ilmu, Jakarta. Scribd (diakses tgl. 26 mei 2012). Microhydro http: //home.coroline.rr.com/microhdro. Marthen Sattu Sambo, Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH.) Sunarto, M. Edy ( dan Markus Einsering). (1994).Turbin Pelton Mikro, Yogyakarta: Andi Offsetl, Drs. Maridjo (1995), Petunjuk Praktikum Mesin Konversi Schaum Fluid Mechanics.Merle Potter Ph. D. Davd C Wiggert, Ph. D. Dixon, S.L., 4th edition 1998, Fluid Mechanics, Thermodynamics of Turbomachinery, Butterworth - Heinemann, Pergamon Press Ltd. xiii