Komponen Utama Turbin Uap
 

Secara umum komponen-komponen utama dari sebuah turbin uap adalah :

• Nosel, sebagai media ekspansi uap yang merubah energi potensial menjadi energi kinetik.
• Sudu, alat yang menerima gaya dari energi kinetik uap melalui nosel.
• Cakram, tempat sudu-sudu dipasang secara radial pada poros.
• Poros, sebagai komponen utama tempat dipasangnya cakram-cakram sepanjang sumbu.
• Bantalan, bagian yang berfungsi uuntuk menyokong kedua ujung poros dan banyak menerima beban.
• Kopling, sebagai penghubung antara mekanisme turbin uap dengan mekanisme yang digerakkan. 
 

 

Klasifikasi Turbin Uap Turbin uap dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

a. Menurut arah aliran uap
 Turbin aksial
Fluida kerja mengalir dalam arah yang sejajar terhadap sumbu turbin
Turbin radial
Fluida kerja mengalir dalam arah yang tegak lurus terhadap sumbu turbin.

b. Menurut prinsip aksi uap
Turbin impuls
Energi potensial uap diubah menjadi energi kinetik di dalam nosel.

 

 

Adapun turbin impuls mengubah energi potensial uapnya menjadi energi kinetik didalam nosel (yang dibentuk oleh sudu-sudu diam yang berdekatan). Nosel diarahkan kepada sudu gerak. Didalam sudu-sudu gerak, energi kinetik diubah menjadi energi mekanis. Energi potensial uap berupa ekspansi uap, yang diperoleh dari perubahan tekanan awal hingga tekanan akhirnya di dalam sebuah nosel atau dalam satu grup nosel yang ditempatkan didepan sudu-sudu cakram yang berputar. Penurunan tekanan uap didalam nosel diikuti dengan penurunan kandungan kalornya yang terjadi didalam nosel.  Hal ini menyebabkan naiknya kecepatan uap yang keluar dari nosel (energi kinetik). Kemudian energi kecepatan semburan uap yang keluar dari nosel yang diarahkan kepada sudu gerak (sudu-sudu cakram yang berputar) memberikan gaya impuls pada-pada sudu gerak sehingga menyebabkan sudu-sudu gerak berputar (melakukan kerja mekanis).

Atau bisa dafahami secara sederhana pronsip kerja dari turbin impuls yaitu turbin yang proses ekspansi lengkap uapnya hanya terjadi pada kanal diam (nosel) saja, dan energi kecepatan diubah menjadi kerja mekanis pada sudu-sudu turbin. Kecepatan uap yang keluar dari turbin jenis ini bisa mencapai 1200/detik. Turbin jenis ini pertama kali dibuat oleh de Laval, yang mana turbin ini mampu beroperasi pada putaran 30.000rpm. Pada aplikasinya turbin impuls ini dilengkapi dengan roda gigi reduksi untuk memindahkan momen putar ke mekanisme yang akan digerakkan seperti generator listrik.

Turbin reaksi
Ekspansi uap terjadi pada sudu pengarah dan sudu gerak.

 

 

Turbin reaksi yaitu turbin yang ekspansi uapnya tidak hanya terjadi pada laluan-laluan sudu pengarah (nosel) yang tetap saja tetapi juga terjadi pada laluan sudu gerak (sudu-sudu cakram yang berputar), sehingga terjadi penurunan keseluruhan kandungan kalor pada semua tingkat sehingga terdistribusi secara seragam. Turbin yang jenis ini umumnyan digunakan untuk kepentingan industri. Kecepatan uap yang mengalir pada turbin (yang biasanyan nekatingkat)  lebih rendah yaitu sekitar 100 – 200 m/detik.

 

c. Menurut kondisi uap pada sisi masuk turbin.
Turbin tekanan rendah
Memakai uap pada tekanan 1,2 – 2 ata.
Turbin tekanan menengah
Memakai uap pada tekanan sampai 40 ata.
Turbin tekanan tinggi
Memakai uap pada tekanan sampai 170 ata atau lebih.
Turbin tekanan super tinggi
Memakai uap pada tekanan sampai 235 ata atau lebih.
d. Menurut pemakaiannya di bidang industri
1. Turbin stasioner dengan putaran yang konstan yang dipakai terutama untuk generator 
2. Turbin stasioner dengan putaran yang bervariasi dipakai untuk mengerakkan blower turbo, pompa, dan lain-lain.  
3. Turbin tidak stasioner dengan putaran yang bervariasi, biasa digunakan pada kapal dan lokomotif uap

Turbin uap

Turbin uap merupakan suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial uap menjadi energi kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanis dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin, lansung atau dengan bantuan roda gigi reduksi, dihubungkan dengan mekanisme yang akan digerakkan. Tergantung pada jenis mekanisme yang digunakan.

Turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang seperti pada bidang industri, untuk pembangkit tenaga listrik dan untuk transportasi. Pada proses perubahan energi potensial menjadi energi mekanisnya yaitu dalam bentuk putaran poros dilakukan dengan berbagai cara.

Turbin uap merupakan salah satu jenis mesin yang menggunakan metode external combustion engine (mesin pembakaran luar). Pemanasan fluida kerja (uap) dilakukan di luar sistem. Prinsip kerja dari suatu instalasi turbin uap secara umum adalah dimulai dari pemanasan air pada ketel uap. Uap air hasil pemanasan yang bertemperatur dan bertekanan tinggi selanjutnya digunakan untuk menggerakkan poros turbin. Uap yang keluar dari turbin selanjutnya dapat dipanaskan kembali atau langsung disalurkan ke kondensor untuk didinginkan. Pada kondensor uap berubah kembali menjadi air dengan tekanan dan temperatur yang telah menurun. Selanjutnya air tersebut dialirkan kembali ke ketal uap dengan bantuan pompa. Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa turbin uap adalah mesin pembangkit yang bekerja dengan sistem siklus tertutup.

Turbin uap modern pertama kali dikembangkan oleh Sir Charles Parsons pada tahun 1884. Pada perkembangannya, turbin uap ini mampu menggantikan peranan dari kerja mesin uap piston torak. Hal ini disebabkan karena turbin uap memiliki kelebihan berupa efisiensi termal yang besar dan perbandingan berat dengan daya yang dihasilkan yang cukup tinggi. Pada prosesnya turbin uap menghasilkan gerakan rotasi, sehingga hal ini sangat cocok digunakan untuk menggerakkan generator listrik. Pada saat ini, sudah hampir 80% pembangkit listrik diseluruh dunia telah menggunakan turbin uap.