Oleh: ADITIYA DANI CHURNIAWAN 2106030072 Dosen Pembimbing: Dr. Ir. HERU MIRMANTO,MT D III TEKNIK MESIN FTI-ITS
Latar Belakang Listrik merupakan kebutuhan utama manusia dalam segala aktifitas. PLTMH merupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan Indonesia mempunyai sumber energi air yang sangat besar untuk dimanfaatkan sebagai PLTMH
Rumusan Masalah Permasalahan bagaimana melakukan perancangan turbin air crossflow yang digunakan sebagai pembangkit tenaga mikro hidro. Berdasarkan kondisi yang ada di lapangan head (H) 10 m dan kapasitas (Q) 4 in.
Tujuan Pemilihan jenis turbin Menghitung kecepatan air keluar pipa penstock. Melakukan perhitungan dimensi turbin antara lain: diameter luar (D 1 ), diameter dalam (D 2 ), lebar (b) dan jumlah sudu (z) Luasan pancaran nozzle. Perhitungan dan perencanaan diameter poros dan dimensi pasak, bearing
Batasan Masalah Aliran dalam keadaan steady. Air dianggap sebagai fluida incompressible (ρ) konstan. Tidak ada perubahan energi dalam. Kapasitas aliran konstan Bahan pipa penstock PVC (smooth pipe) Asumsi-asumsi yang diambil: Efisiensi turbin 80 % Putaran yang dihasilkan turbin 300 rpm
Diagram Alir Tugas Akhir Studi Literatur Survey data di lapangan (head dan diameter pipa penstock) Penentuan kecepatan awal Perhitungan Daya turbin, dimensi runner, jumlah sudu ya Perhitungan Kecepatan sesungguhnya tida k Perhitungan Diameter poros, dimensi pasak dan bearing kesimpulan selesai
Perhitungan kecepatan(v) Kecepatanair ditentukan 7,185 Perhitungan 0,3164. tidak Heff =H-Hl Hl = Head loss Hl = Hlmayor + Hlminor... 2 2 2..
Tabel perhitungan kecepatan
Perhitungan Perhitungan kecepatan awal 0.05825 3 Perhitungan Daya Air 1,5 Perhitungan Daya Turbin ƞ 1,2
Perhitungan Kecepatan Tangensial Roda Turbin 2 3,6 Perhitungan Diameter Luar Turbin (D1) 2 D1 = 0,23 m Perhitungan Diameter Dalam Turbin (D2) 1.4 D2 = 16.3
Segi tiga kecepatan Perhitungan komponen kecepatan pada sudu bagian luar Perhitungan kecepatan relatif Kecepatan absolut 7,185 Kecepatan tangensial 3,6
Segi tiga kecepatann Perhitungan Sudut α 1 c 1 cos α 1 = u 1 + w 1 cos (180-β 1 ) α1 = 34.34 Kecepatan Absolute ke Arah Tangensial (c 1 u) c 1 u = c 1 cos α 1 c 1 u = 5,93 m/sec
Segi tiga kecepatann c 12 = u 1 2 + w 12 + 2 u 1 w 1 cos (180 β 1 ) w 1 = 4,68 m/sec
Segi tiga kecepatan Perhitungan Komponen Kecepatan pada Sudu Bagian Dalam Kecepatan Tangensial (u 2 ) u 2 = 2,57 m/sec Kecepatan Relatif (w 2 ) w 2 = 9,1732 m/sec
β 2 α 2 U 2 Segi tiga kecepatan Kecepatan Absolute W 2 C 2 c 2 = 9,5253 m/sec Perhitungan Sudut α 2 c 2 u = u 2 = c 2 cos α 2 α 2 = 74,37 o
Perancangan turbin Perhitungan Jumlah Sudu Z min = 2 π tan α 2 α 2 = 74,37 o Z min = 23 buah sudu Perhitungan Lebar Turbin Dari persamaan Continuitas: A= 0,01245 m 2 Sehingga untuk jumlah sudu Z = 23, maka A = B = 39,8 cm
Gaya yang bekerja F mr Berat Runner m 2 4... b = Lebarrunner0,398 m r =panjang kelengkungan sudu 0,0345m z = jumlahsudu 23 buah t disk =tebaldisk 0,002 m t sudu =tebalsudu 0,002m
Perancangan turbin Perhitungan Diameter Poros d 10,2N syp. M M D (diameter poros) = 1 inc W (lebar pasak) = 0.25 inc Perhitungan Dimensi Pasak F 2M d Syarat supaya pasak aman 2M 0.577 syp WLd N L 2. M. N w. d. syp. 0,577
Perancangan turbin Perencanaan Bearing F F F F 39 lb P 23,4 lb P F X V F Y F d (insidediameter) = 40mm D (outside diameter) = 90 mm Jari-jari villet maximum = 0,054 inc Lebar(B) = 23 mm Basic Static Load Ratings(C o ) = 2740lbf Basic Dynamic Load Ratings(C) = 5110 lbf FaktorX= 0,4 V faktor putaran = 1 (ring dalam berputar) = 1,5(Karenabebankejutrelatif kecil) F s L C P 10 60. n Perhitungan Umur Bantalan L 13,9 10 jam
KESIMPULAN 1. Dayaair(W HP )sebesar1,5 Kw. 2. Daya turbin yang dihasilkan sebesar 1,2 Kw. 3. Diameterluarturbin23cmdandiameterdalam turbin 16,3 cm. 4. Sudut kelengkungan sudu β1 = 120 dan β2 = 90. 5. Lebarturbin(B) 40cm. 6. Jumlahsuduimpeller(z) 23 buah. 7. Beratrunner6,3 kg. 8. Diameterporos1 inatau2.54cm 9. Jamkerjabearing 13,3x10 6 jamkerja.