PERANCANGAN GAS MICROTURBINE 50 KW SEBAGAI PENGGERAK ELECTRIC GENERATOR 3 PHASE 50 Hz

Yohan Suryanto Pramono, Ir. Purnomo, MSME., Ph. D.

2009 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Turbin gas sudah banyak jenisnya dan dipakai sebagai motor penggerak utama (prime mover). Prinsip utama turbin gas adalah mengkonversi energi thermal gas atau bahan bakar menjadi energi mekanis yang berupa putaran poros, gas berfungsi sebagai fluida kerja yang dihasilkan melalui proses pembakaran pada combustion chamber yang mengikuti siklus Brayton. Keuntungan yang bisa didapatkan dari pemakaian gasmicroturbine dari pada mesin diesel adalah dimensi gasmicroturbine ini sekitar 1/3 dari mesin diesel dengan daya output (kWe) yang sama. Daya/Berat microturbine lebih besar dari Daya/Berat mesin diesel, oleh karena itu microturbine adalah mesin yang portable. Gas buang microturbine masih dapat dimanfaatkan karena suhunya masih cukup tinggi. Pada perancangan ini dibahas tentang : Daya yang bisa dihasilkan electric generator 49,86 kWe dengan eff. generator 90% dan eff. mekanis 72%. Kompressor type Backward-curve vanes dengan P P out in = 4, laju aliran udara 1,5 kg/detik, ruang bakar tipe single can straight flow dengan bahan bakar 70 % Propane (C3H8) & 30 % Butane (C4H10), AFRact = 16,58, laju aliran b.bakar 0,096 kg/detik, equivalence ratio ? = 0,98 dan nilai CLP = 3,04. Turbin type Mixed flow-type radial-inflow turbine dengan P P in out = 4, laju aliran gas 1,5171 kg/detik. Poros dibuat bertingkat, menggunakan 4 pasak dan 2 circleclip, momen max 1860 kg.mm, torsi 8843,39 kg.mm, defleksi karena beban puntiran 0,22?, lenturan sebesar 5,95.10-4 mm/m. Pada perancangan ini dibahas pula material komponen utamanya. Sistem pelumas pada perancangan microturbine ini merupakan hydrodynamic lubrication dengan minyak pelumas type SAE 20W - 50 berspesifikasi SG = 0,892, ?oil = SG. ?air = 0,892 . 9,81 = 8,75 kN/m3 dan kinematic viscosity = 1,08 x 10-4 m2/s. Beban maksimal yang diterima journal bearing = 5513,495 N, tekanan minyak pelumas dalam journal bearing 2,98 x 105 Pa, nilai Re = 2475,434, total head loss 115,218 m, daya untuk pompa 2,27 kW.

Kata Kunci : GAS MICROTURBINE 50 KW