Anak JalanaN: MODUL PRAKTIKUM TURBIN AIR JENIS RODA PELTON

PRAKTIKUM

TURBIN AIR JENIS RODA PELTON

TUJUAN PRAKTIKUM

1. Pengukuran debit aliran air.

2. Menghitung kecepatan aliran air.

3. Menghitung daya air ( WHP ) dan menghitung daya turbin ( BHP ).

4. Menghitung efisien turbin.

2. TEORI

Turbin pelton merupakan turbin impuls, yang prinsip kerjanya mengubah energi potensial air menjadi energi kinetik dalam bentuk pancaran air. Pancaran air yang keluar dari mulut nozzel diterima oleh sudu - sudu pada roda jalan sehingga roda jalan berputar.

Turbin Pelton ini mempunyai tiga komponen utama yaitu :

1. Sudu Turbin, komponen turbin yang berbentuk mangkok, yang dipasang di sekeliling roda jalan.

2. Nozzel, bagian yang berfungsi untuk mengarahkan pancaran air ke sudu - sudu turbin dan mengatur kapasitas air yang masuk ke turbin.

3. Rumah Turbin, berfungsi sebagai tempat kedudukan roda jalan dan penahan air yang keluar dari sudu - sudu turbin.

2.1 Teori Rumus Pada Turbin PELTON

2.1.1 Kapasitas Pompa

Kapasitas atau debit aliran sesuai dengan kapasitas dari pompa air yaitu :

Q = 35 Lt/min =

= 0,00058

2.1.2 Mencari Head Total Pompa

htotal Pompa = hz + hp + hm + hf

2.1.3 Head Elevasi

Perbedaan tinggi muka air sisi keluar dan masuk.

hz = Z2 – Z1

2.1.4 Head Tekan

Head tekanan sisi masuk dan sisi keluar.

P1 = P2 - P

Dimana : P1 = tekanan sisi masuk

P2 = tekanan sisi keluar

2.1.5 Rugi Minor

Rugi Minor adalah rugi yang disebabkan gangguan lokal seperti pada aliran seperti perubahan penampang, katup, belokan dsb, yang diekspresikan dengan persamaan :

hm = K . v² / 2g

2.1.6 Rugi Mayor

Rugi Mayor adalah rugi yang terjadi adanya gesekkan aliran fluida dengan dinding pipa.

hf = f. Lv² / d.2g

- Bilangan Reynolds

Re =

= 0,000001 m²/s

2.1.7 Kecepatan Aliran ( V )

Rumus dibawah ini adalah rumus yang digunakan untuk menghitung kecepatan aliran air dalam pipa.

Dimana : V = kecepatan aliran

Q = kapasitas / debit air

A = luas penampang pipa

2.1.8 Daya Air ( WHP )

WHP dapat didefinisikan sebagai daya efektif yang diterima oleh air dari pompa persatuan waktu.

Dimana :

Q = debit air

Ht = Head turbin

2.1.9 Daya Turbin ( BHP )

BHP dapat didefinisikan sebagai daya yang dihasilkan oleh fluida penggerak turbin untuk menggerakan turbin pada torsi dan kecepatan tertentu, atau bisa disebut juga input power ke turbin dari fluida.

Dimana : N = Putaran turbin ( Rpm )

Mt = Momen puntir ( Nm )

2.1.10 Efisiensi Turbin

Efisiensi turbin adalah nilai keefektifan turbin yang didapat dengan membandingkan besar daya turbin ( BHP ) dengan besar daya air

( WHP ) dimana hasil berupa persentase.

= ( BHP / WHP ) × 100%

3. METODOLOGI

3.1 Gambar Alat Turbin Pelton

Keterangan gambar diatas adalah :

1. Pompa air 7. Alat ukur debit air

2. Bak penampungan air 8. Rangka

3. Rumah Sudu 9. Pipa 1”

4. Nozel 10. Roda

5. Turbin Pelton 11. Katup kontrol aliran

6. Panel 12. Regulator

3.2 Alat Ukur

1. Water Flow.

Alat ini berfungsi untuk mengukur besarnya debit air yang mengalir dalam waktu tertentu. Berikut adalah gambar dari alat ukur debit air.

Spesifikasi Water flow :

- Merk : LZT

- Min : 0 LPM – 35 LPM

2. Tacho Meter.

Alat ini berfungsi untuk mengukur kecepatan putaran (Rpm) suatu poros. Tacho meter yang digunakan pada pengujian kali ini menggunakan sensor infra red untuk mengetahui kecepatan putaran turbin pelton. Berikut adalah gambar dari Tacho meter.

Spesifikasi Tacho meter :

- Tipe : DEKKO 2234 L.

- Photo Type

- 0,1 rpm – 5 – 99,999 rpm

- Digital tacho meter

5. Prony.

Penggunaan rem prony ini lebih banyak diaplikasikan untuk pengereman batangan poros dari arah dalam dan secara umum sistem penekanan pegasnya manual.

Rem prony dapat dikelompokan ke dalam salah satu jenis dari rem drum. Sistem dan mekanisme kerjanya hampir sama dengan rem drum, hanya saja rem prony sistem kerjanya berupa penekanan pada material yang sedang bergerak di bagian dalam sedangkan rem drum sebelah luar. Atau lebih spesifiknya rem prony mempunyai kanvas rem pada sisi permukaan bagian dalam sedangkan rem drum pada sisi bagian luar.

Spesifikasi Prony:

- Panjang : 11 cm

- Lebar : 100 cm

- Diameter : 62 cm

3.3 Prosedur Percobaan

1. Pastikan semua kondisi alat dalam keadaan baik.

2. Hidupkan MCB dengan menaikan tuas keatas.

3. Tekan switch untuk menyambungkan arus ke regulator.

4. Putar regulator ke 220V, untuk menghidupkan pompa air.

5. Setelah pompa air hidup, turunkan tegangan ke 150V.

6. Pastikan posisi katup dalam keadaan membuka full.

7. Catat waktu kenaikan untuk setiap 1m³ pada flow meter.

8. Catat kecepatan putaran turbin pelton, dengan mengunakan tacho meter.

9. Untuk percobaan selanjutnya variabelkan posisi katup pada ¾” dan putar regulator pada tegangan 175V, 200V dan 220V.

Tabel Hasil Percobaan.

Percobaan	Bukaan Katup	Debit ( LPM )	Rpm	Arus (Ampere)	Voltase
1	Penuh				150 V


Rata - rata
					150 V


Rata - rata
2	Penuh				175 V


Rata - rata
					175 V


Rata - rata
3	Penuh				200 V


Rata - rata
					200 V


Rata - rata
4	Penuh				220 V


Rata - rata
					220 V


Rata - rata