Post on 06-Jul-2018
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
1/35
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada zaman yang semakin modern ini, energi listrik merupakan salah satu
kebutuhan yang sangat penting dan tidak dapat dipisahkan dalam kehidupan
sehari-hari. Konsumsi energi berkaitan langsung dengan kehidupan penduduk dan
tingkat industri suatu negara, dimana negara-negara maju memiliki pasokan
energi yang lebih besar dibandingkan dengan negara sedang berkembang.
Untuk memenuhi kebutuhan listrik yang merupakan kebutuhan utama
industri, perusahaan, media elektronik, serta kebutuhan rumah tangga, pemerintah
mendirikan Perusahaan istrik !egara "P!# yang memberi jasa energi listrik
untuk rakyat yang membutuhkannya. Untuk menjaga hal-hal yang dapat
mengganggu kelan$aran kinerja penyalur energi listrik, Perusahaan istrik !egara
mendidik tenaga-tenaga ahli yang dibutuhkan, sehingga pada saat ini jaringan
listrik sudah dapat masuk ke pelosok-pelosok desa, yang se$ara tidak langsung
turut serta meningkatkan ke$erdasan bangsa. %adi jelas terlihat bah&a peran P!
sangat nyata dalam pembangunan bangsa.
Pro'insi !anggroe A$eh (arussalam, khususnya masyarakat di kota
Banda A$eh, sangat membutuhkan energi listrik untuk mendukung akti'itas
sehari-hari, baik itu rumah, kantor-kantor, perguruan tinggi, sekolah dan tempat-
tempat lainnya. )engingat kondisi tersebut, maka dibangun sebuah pembangkit
listrik "P*( ueng Bata# yang dapat mendukung semua akti'itas masyarakat.
Pada a&al berdirinya, P*( tersebut dibangun di daerah )erduati. *etapi
karena daerah )erduati merupakan daerah kota yang tidak pernah terlepas dari
keramaian, maka lokasi P*( ini pun harus direlokasi untuk men$egah +aktor
kebisingan dan polusi yang dapat mengganggu akti+itas masyarakat di sekitarnya,
sehingga dibangun tempat untuk meletakkan mesin-mesin pembangkit listrik itu
di daerah ueng Bata,
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
2/35
dimana tempat tersebut jauh dari keramaian kota dan perumahan penduduk. P*(
ueng Bata milik P*. P! "Persero#, yang se$ara struktur tunduk terhadap
umbagut "Pembangkitan umatera Bagian Utara#.
1.2 Rumusan Masalah
1.2.1 Jenis-Jenis Pembangkit enaga Listrik
Perkembangan teknologi dibidang energi listrik semakin modern sehingga
de&asa ini kita mengenal berma$am-ma$am sumber energi listrik, seperti
1. Pembangkit Listrik enaga Air !PLA"
Pembangkit istrik *enaga Air atau juga disebut /ydropo&er
mengkon'ersi energi potensial yang terdapat pada air di dalam bendungan
menjadi energi kinetik melalui turbin. *urbin dikopel ke generator se$ara mekanik
melalui rotating sha+t . *urbin mulai berputar oleh gerakan air dan merubah energi
kinetik menjadi energi mekanik. 0enerator berputar merubah energi mekanik
menjadi energi listrik.
0ambar 1.1 Prinsip Kerja P*A
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
3/35
Besarnya daya listrik yang dihasilkan tergantung dari air yang mengalir
melalui &ater&ays dan head "tinggi dari +ree sur+a$e bendungan "head &ater# ke
tail &ater #.
2. Pembangkit Listrik enaga Diesel !PLD"
P*( adalah suatu instalasi pemabangkit listrik yang terdiri dari suatu unit
pembangkit " P( # dan sarana pembangkitan.)esin (iesel adalah penggerak
utama untuk mendapatkan energi listrik dan dikeluarkan oleh 0enerator. Pada
mesin (iesel 2nergi Bahan bakar diubah menjadi energi mekanik dengan proses
pembakaran didalam mesin itu sendiri.
)esin (iesel pada saat ini sudah banyak mengalami perkembangan dalam
pemakaian untuk angkutan darat dan laut, kemudian pembangkitan dalam daya
ke$il dan menengah bahkan sampai daya besar sudah ada yang menggunakannya.
Untuk mempermudah dalam melakukan pemeliharaan )esin (iesel para
teknisi harus mempunyai dasar-dasar pengetahuan mengenai )esin (iesel yang
baik, agar setiap melakukan pemeliharaan para teknisi dapat memperlakukan
setiap komponen yang berada dalam mesin, sesuai dengan konstruksinya.
#. Pembangkit Listrik enaga Ua$ !PLU"
P*U adalah pembangkit yang menggunakan uap untuk memutar
turbinnya yang akan menggerakkan generator dan akhirnya menghasilkan listrik.
Uap ini dihasilkan oleh proses pemanasan yang terjadi di Boiler. Uap yang
dihasilkan oleh boiler tentu saja tidak sama dengan uap yang keluar pada saat kita
memasak air di dapur.
0ambar 1. Prinsip Keraj P*U
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
4/35
3
Pemanasan di boiler pada pembangkit ini demikian panasnya sehingga uap
yang dihasilkan akan berada pada +ase superheated, uap yang penuh energi inilah
yang 4dihantamkan5 ke bilah-bilah turbin, sehingga turbin akan berputar dan
menghasilkan listrik melalui generatornya. Karena rumitnya proses dari mulai
memanaskan uap sampai dengan mulai memutar turbin selain juga karena adanya
inersia termodinamika dalam sistemnya, maka P*U yang di hot start baru mulai
berproduksi setelah kurang lebih 6 jam. Bila proses pembangkitan dimulai dengan
cold start , maka bisa ditebak, kurang lebih butuh 17 jam untuk mulai
menghasilkan listrik.
%. Pembangkit Listrik enaga Nuklir !PLN"
Pada prinsipnya sistem kerja pembangkit listrik tenaga nuklir atau P*!
tidak ubahnya seperti prinsip kerja dari sebuah pembangkit listrik yang
meman+aatkan panas sebagai pembangkit uap. Uap air yang bertekanan tinggi
digunakan untuk menggerakkan turbin, kemudian turbin menggerakkan generator,
dan generator menghasilkan listrik.
0ambar 1. Prinsip Kerja P*!
Perbedaan utama antara P*! dengan pembangkit listrik tenaga
kon'ensional adalah terletak pada peman+aatan bahan bakar yang digunakan
untuk menguapkan air. Pada pembangkit listrik kon'ensinal untuk menghasilkan
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
5/35
6
panas menggunakan bahan bakar berupa minyak, gas alam, ataupun batubara
"energi +osil#.
ementara pada P*! menggunakan uranium ataupun plutonium yang
direaksikan dengan neutron dalam sebuah reaksi +isi yang akan menghasilkan
panas untuk kemudian membangkitkan uap bertekanan tinggi guna memutar
turbin. (alam pembangkit listrik kon'ensional, air diuapkan di dalam suatu ketel
melalui pembakaran +osil "minyak, batubara, dan gas#. Uap yang dihasilkan
dialirkan ke turbin uap yang akan bergerak apabila ada tekanan uap. Perputaran
turbin selanjutnya digunakan untuk menggerakkan generator, dan generator
menghasilkan tenaga listrik. P*! beroperasi dengan prinsip yang sama seperti
PK, hanya panas yang digunakan untuk menghasilkan uap tidak dihasilkan dari
pembakaran bahan +osil, tetapi dihasilkan dari reaksi pembelahan inti bahan +isil
"Uranium# di dalam suatu reaktor nuklir. *enaga panas tersebut digunakan untuk
membangkitkan uap di dalam sistem pembangkit uap "team 0enerator# dan
selanjutnya sama seperti pada PK, uap digunakan untuk menggerakkan turbin,
turbin menggerakkan generator, dan generator menghasilkan listrik. ebagai
pemindah panas biasa digunakan air yang disirkulasikan se$ara terus menerus
selama P*! beroperasi.
&. Pembangkit Listrik enaga 'ur(a !PL'"
2nergi panas matahari "surya# merupakan salah satu energi yang potensial
untuk dikelola dan dikembangkan lebih lanjut sebagai sumber $adangan energi
terutama bagi negara-negara yang terletak di khatulisti&a termasuk Indonesia,
dimana matahari bersinar sepanjang tahun. (apat dilihat bah&a energi surya yang
tersedia adalah sebesar 81.999 *erra:att sedangkan yang diman+aatkan masih
sangat sedikit.
Ada beberapa $ara peman+aatan energi panas matahari yaitu diantaranya
adalah sebagai Pembangkit istrik *enaga urya.Prinsip kerjanya adalah panas
dari matahari diterima oleh kolektor yang di dalamnya terdapat pipa-pipa berisi
air. Panas yang diterima kolektor akan diserap oleh air yang berada di dalam pipa
sehingga suhu air meningkat.
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
6/35
7
0ambar 1.3 Prinsip Kerja P*
inar matahari diperkuat oleh kolektor pada suatu titik +okus untuk
menghasilkan panas yang sangat tinggi bahkan bisa men$apai suhu 899 ;. Pipa
yang berisi air dile&atkan tepat pada titik +okus sehingga panas tersebut diserap
oleh air di dalam pipa. Panas yang sangat besar ini dibutuhkan untuk mengubah
+ase $air air di dalam pipa menjadi uap yang bertekanan tinggi. Uap bertekanan
tinggi yang di hasilkan ini kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin uap
yang kemudian akan memutar turbo generator untuk menghasilkan listrik.
). Pembagkit Listrik enaga Panas Bumi !PLPB"
ebagian besar pembangkit listrik menggunakan uap. Uap dipakai untuk
memutar turbin yang kemudian mengakti+kan generator untuk menghasilkan
listrik. Banyak pembangkit listrik masih menggunakan bahan bakar +osil untuk
mendidihkan air guna menghasilkan uap. Pembangkit istrik *enaga Panas bumi
"P*P# pada prinsipnya sama seperti Pembangkit istrik *enaga Uap "P*U#,
hanya saja pada P*U, uap dibuat di permukaan menggunakan boiler, sedangkan
pada P*P uap berasal dari reser'oir panas bumi.
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
7/35
<
Pembangkit yang digunakan untuk merubah panas bumi menjadi tenaga
listrik se$ara umum mempunyai komponen yang sama dengan po&er plant lain
yang bukan berbasis panas bumi, yaitu terdiri dari generator, turbin sebagai
penggerak generator, heat e=$hanger, $hiller, pompa, dan sebagainya. Ada tiga
ma$am teknologi pembangkit listrik tenaga panas bumi yaitu dry steam, +lash
steam, dan binary $y$le.
0ambar 1.6 Prinsip Kerja P*PB
1.# u*uan Penulisan
asaran dan tujuan yang ingin di$apai dalam melaksanakan Praktek kerja
lapangan ini antara lain adalh sebagai berikut
a. )enyelesaikan salah satu tugas pada kurikulum yang ada pada >akultas
*eknik %urusan *eknik 2lektro Uni'ersitas Iskandar )uda.
b. )engetahui serta memahami peralatan yang digunakan dan masalah-
masalah yang dihadapi dilapangan.
$. )enerapkan dan membandingkan ilmu-ilmu teoritis yang didapat di
perguruaan tinggi ke dalam pekerjaan nyata.
d. )emahami segi-segi ekonomis pengoperasian suatu sarana produksi.
e. )erupakan bekal pengalaman kelak bila telah menyelesaikan studi.
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
8/35
8
1.% em$at Pelaksanaan
Kerja praktek di laksanakan pada P*.P! "Persero# PUA* I*?IK
U2!0 BA*A mulai tanggal 13 )aret 917 sampai dengan 13 April 917 .
1.& Met+,e Pelaksanaan
)etode-metode yang digunakan penulis dalam pelaksanaan kerja praktek
ini meliputi
1. (iskusi
)etode diskusi ini dilakukan antara pembimbing lapangan dengan peserta kerja
praktek.Pembimbing memberikan penjelasan mengenai komponen dan $ara kerja
berbagai peralatan di tempat kerja praktek.
. Pengamatan di lapangan
)elakukan pengamatan langsung mengenai prinsip kerja mesin diesel ;;)
ulzer, terutama pada mesin turbo$harger.
. tudi literature
(asar teori mesin ;;) ulzer dipahami dengan mempelajari buku panduan
mesin diesel dan ba$aan yang rele'an lainnya.
3. :a&an$ara
)etode ini dilakukan dengan melakukan tanya ja&ab kepada para karya&an dan
teknisi.
1.) 'istematika Penulis
Agar penulisan laporan ini dapat lebih mengarah, maka penulis membagi
penulisan laporan kerja praktek ini kedalam lima bab dan masing-masin bab
dirin$i kedalam sub bab sehingga sistematika penulisan dapat di rin$i sabagai
berikut
BAB PENDAHULUAN
)eliputi latar belakang, tujuan, rumusan masalah, metode penulisan,
dan sistematika penulisan.
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
9/35
@
BAB PR/L 'N0A P.PLN !Perser+" PU'A L'R LUEN0
BAA
Bab tersebut memuat tentang sejarah serta latar belakang lokasi
perusahaan dan struktur organisasi P*.P! "Persero# PUA*
I*?IK U2!0 BA*A
BAB NJAUAN PU'AA
Bab ini menjelaskan se$ara umum tentang teori dasar mesin diesel.
BAB PEDMAN DAN PEMELHARAAN URB3HAR0ER PADA
P.PLN !$erser+" PU'A L'R LUEN0 BAA.
(alam bab ini penulis akan membahas tentang prinsip kerja dari
*urbo$harger dan metode *urbo$harger yang digunakan pada P*.P!
"Persero# PUA* I*?IK U2!0 BA*A.
BAB E'MPULAN DAN 'ARAN
Bab ini berisi kesimpulan dari uraian yang telah di bahas dan saran
dari punulis.
DA/AR PU'AA
Berisikan buku-buku rujukan dan re+erensi lainnya yang telah
digunakan oleh penulisan dalam proses penyelesaian penulisa laporan
kerja praktek ini.
LAMPRAN
Berisi data-data yang perlu dilampirkan yang berhubungan dengan
bahasan laporan kerja praktek.
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
10/35
19
BAB
'RUUR R0AN'A' DAN PERLEN0APAN
PERU'AHAAN
2.1. Pr+4il 'ingkat P. PLN !PLD" 'ekt+r Lueng Bata
P*. P! ektor ueng Bata didirikan di Banda A$eh. ebelum didirikan
Perusahaan istrik !egara "P!# di Banda A$eh, listrik yang disuplai ke
konsumen di Banda A$eh masih tergantung dari suplaian arus listrik pada
Pembangkit umatra Utara. Pembangkit listrik yang ada di Banda A$eh dibangun
guna membantu suplaian arus listrik dari umatra Utara yang disuplaikan ke
konsumen di Banda A$eh.
2.2 'truktur rganisasi
truktur organisasi sangat berguna untuk memperlan$ar pelaksanaan serta
pengurusan dan pemeriksaan kelan$aran pengoperasian serta pera&atan mesin
se$ara kontinyu untuk setiap unit-unit pembangkit listrik yang baik guna mengatur
dan menjalankan suatu pola kerja yang teratur di mana pada gilirannya nanti akan
ter$ipta suatu siklus yang teratur dan juga terarah.
Usaha-usaha pengaturan struktur organisasi tentu tidak terlepas dari tujuan
perusahaan tersebut dalam menjalankan roda organisasi sehingga tidak terjadi
tumpang tindih atau penumpukan kerja pada bagian-bagian tertentu saja, yang
menyebabkan penurunan e+isiensi kerja sehingga kualitas produk yang dihasilkan
kurang optimal.
*ugas dan &e&enang serta tanggung ja&ab tiap-tiap unsur organisasi
P*( ektor ueng Bata adalah sebagai berikut
1. )anager
Bertugas menyelenggarakan kepemimpinan sehari-hari, mengkoordinir
serta memberikan bimbingan dan pedoman kerja guna demi kelan$aran
pelaksanaan tugas seluruh sta+. (alam menjalankan pelaksanaan tugasnya
)anager bertanggung ja&ab terhadap P! ektor ueng Bata.
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
11/35
11
. Asmen perasi
Bertugas memantau dan mengatur operasi seluruh unit mesin pembangkit
yang dioperasikan oleh regu jaga serta memeriksa laporan-laporan yang diajukan
kepadanya.
. Asmen Pemeliharaan
Bertugas mengatur dan mengadakan persiapan yang diperlukan untuk
melaksanakan pemeliharaan yang akan dilakukan sesuai dengan jam
pengoperasian yang dijalani oleh mesin dan generator.
3. Asmen () dan Administrasi
Bertugas dan membina pelaksanaan kegiatan bidang administrasi,
mengatur prosedur perkantoran, membantu menyelenggarakan +asilitas-+asilitas
kedinasan, menyediakan alat-alat kantor serta membuat dokumen dan status
kepega&aian. (alam menjalankan tugasnya bertanggung ja&ab kepada )anager
P*(.
6. Asmen 2ngineering
Bertugas dalam pemasangan, pembongkaran dan memperbaiki alat-alat
atau mesin-mesin yang terdapat pada P*( agar dapat bekerja se$ara optimal.
2.# 'arana ,an Prasarana PLD
P*( ueng Bata memiliki beberapa sarana dan prasarana yang saling
berhubungan +ungsinya satu dengan lainnya. kemadenah sarana dan prasarana
dapat dilihat pada lampiran
2.#.1 'arana
..1.1 )esin-)esin Pembangkit
)esin-mesin yang digunakan di P*( ueng Bata ini adalah mesin
Pembangkit *enaga (iesel dengan jumlah sebanyak 13 "empat belas# unit
pembangkit yang terdiri dari beberapa jenis dan merek serta kapasitas terpasang
untuk memenuhi kebutuhan energi listrik bagi masyarakat.
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
12/35
1
Adapun data-data dari mesin tersebut sebagai berikut
)esin Daihatsu sebanyak unit
Pabrik Pembuatan (AI/A*U (I22 )>0 ; *(
)odel *ype 8( C 7
!omor eri ( 87
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
13/35
1
)esin 33M 'ul6er sebanyak 7 unit
Pabrik Pembuatan ;;) UD2?
)odel*ype 1 DE 3938
!omor eri 191
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
14/35
13
..1. 0enerator
0enerator adalah suatu alat yang dapat mengubah energi mekanis yang
dapat diperoleh dari pembangkit menjadi energi listrik. Perpindahan daya dalam
bentuk putaran poros engkol ke rotor pada generator dapat dilakukan dengan
berbagai komponen daya penerus, di antaranya adalah
?oda 0igi
?antai
abuks
Kopling0enerator dapat dibagi menjadi dua bagian
Bagian yang berputar "rotor# bagian ini dikopel dengan sha+t dari mesin
penggerak.
Bagian yang tetap stator bagian ini diletakkan pada pondasi.
..1. Penguat "e=iter#
Alat ini ber+ungsi sebagai pembangkit listrik arus searah untuk
menginjeksi arus ke generator, sehingga generator yang mempunyai medan
magnet akan membangkitkan arus listrik yang kuat dan mempunyai tegangan
tinggi. Penguat ini digerakkan langsung dengan mesin pembangkit yang
dihubungkan langsung pada poros engkol.
..1.3 Alat-alat Proteksi
Alat-alat proteksi ini gunanya mengamankan generator, trans+ormator, alat
ukur, terhadap gangguan antara lain
Beban lebih "'er oad#
0angguan petir
0angguan satu +asa ke tanah
Belitan dari stator
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
15/35
16
..1.6 )esin Perkakas dan Alat Bantu ainnya
)esin Perkakas
)esin Bubut
Peralatan Pengelasan
Alat Bantu ainnya
2lektro motor $ompressor
2lektro motor lub oil
2lektro motor separator
2lektro motor jaket &ater
*reat &ater pump
>uel oil trans+er pump
?a& &ater pump
Pompa pendingin injektor
ub oil radiator
?a& &ater radiator
2.#.2 Prasarana
...1 0edung entral
0edung sentral dipergunakan untuk menempatkan sejumlah mesin-mesin
pembangkit beserta peralatannya. 0edung ini mempunyai luas 6,11 m. luas area
P*. P! sektor ueng Bata adalah 16,1@@ m
... *angki Bahan Bakar
*angki bahan bakar adalah tangki untuk menampung bahan bakar sebelum
disalurkan ke tangki $adangan "bu++er tank# sebelum dimasukkan ke tangki harian
"dailing tank#. *angki bahan bakar berjumlah tiga buah masing-masing dengan
berbagai kapasitas dan ukuran berbeda-beda.
*angki I
torage tank 699 kilo liter
(iameter 1,776 m
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
16/35
17
*inggi 3 m
Eolume 69,77 kilo liter
*angki II
torage tank 1999 kilo liter
(iameter 137,93@ m
*inggi
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
17/35
1<
BAB
NJAUAN PU'AA
#.1. Uraian umum
)enurut Wiranto Arismunandar "1@8 86# )otor diesel yang biasa jugadisebut compression ignition engines adalah motor bakar torak yang berbeda
dengan motor bensin, proses penyalaannya bukan dengan lon$antan api listrik.
Pada langkah isap hanyalah udara segar saja yang masuk ke dalam silinder. Pada
&aktu torak hampir men$apai *)A bahan bakar disemprotkan ke dalam silinder.
*erjadilah proses penyalaan untuk pembakaran, pada saat udara di dalam silinder
sudah bertemperatur tinggi.
Udara tersebut mengandung 1F 'olume , setelah temperatur $ampuran
itu melampaui temperatur nyala bahan bakar. Persyaratan ini sudah dipenuhi
apabila dipergunakan perbandingan kompresi yang $ukup tinggi, berkisar antara
1 sampai 6.
Perbandingan kompresi yang rendah pada umumnya dipergunakan pada
motor (iesel berukuran besar dengan putaran rendah. Perbandingan kompresi
yang tinggi banyak dipakai pada motor (iesel berukuran kesil dengan putara
tinggi "G 3999 rpm#. Peran$angan $enderung mempergunakan kompresi yang
serendah-rendahnya berdasarkan pertimbangan kekuatan material serta berat
mesinnya. leh karena itu, pada umumnya motor (iesel bekerja dengan
perbandingan kompresi antara 13 dan 1
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
18/35
18
bagian bahan bakar terbakar pada 'olume konstan dan pada bagian lain
tekanannya mendekati konstan.
)enurut Maleev "1@871
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
19/35
1@
0ambar #.1 iklus udara tekanan konstan dan iklus Udara *ekanan terbatas
Uraian proses untuk tiap langkah siklus udara tekanan konstan adalah
sebagai berikut
"9.1# angkah isap pada proses tekanan konstan
"1-# angkah kompresi se$ara isentropik
".# Proses pemasukan kalor pada tekanan konstan
".3# angkah ekspansi se$ara isentropik
"3.1# angkah Pengeluaran Kalor Pada Eolume Konstan
"1-9# angkah Pengeluaran Kalor Pada *ekanan Konstan
#.2.2 'iklus u,ara tekanan terbatas !siklus gabungan"
iklus udara tekanan terbatas dapat dilihat pada 0ambar .. Proses
pemasukan kalor berlangsung selama proses konstan "-a# dan tekanan tekanan
konstan "a-#.
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
20/35
9
Untuk siklus tekanan terbatas garis isap "9-1# dan garis buang "6-7#
berbeda letaknya antara motor tanpa turbo$harger dan motor dengan turbo$harger.
%ika pada motor tanpa turbo$harger garis buang di atas garis isap, sedangkan
motor dengan turbo$harger garis isap berada di ats garis buang. /al ini karena
udara pada langkah isap dipaksa masuk silinder oleh pompa udara yang
digerakkan oleh mesin itu sendiri.
0ambar #.2 iklus tekanan terbatas tanpa turbo$harger ".a# dan siklus tekanan terbatas dengan
turbo$harger ".b#
Uraian proses untuk tiap langkah yang terjadi pada siklus tekanan terbatas
adalah sebagai berikut
"9.1# angkah isap pada tekanan konstan"1-# angkah kompresi se$ara isentropik
"-a# Proses pemasukan kalor pada 'olume konstan
"a-# Proses pemasukan kalor pada tekanan konstan
"-3# angkah ekspansi se$ara isentropik
"3-6# angkah pengeluaran kalor pada 'olume konstan
"6-7# angkah pengeluaran kalor pada tekanan konstan
"a# "b#
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
21/35
1
BAB
PEDMAN DAN 3ARA ERJA URB3HAR0ER PADA
P.PLN !$erser+" PU'A L'R LUEN0 BAA.
%.1 De4inisi urb+7harger
(alam pengoperasian mesin diesel, daya yang dibangkitkan sangat
tergantung pada kualitas udara dan kuantitas bahan bakar yang tersedia atau
terbakar. %ika diinginkan daya yang lebih besar maka dapat dilakukan dengan
memperbesar 'olume silinder dan ruang bakar, tapi $ara ini akan mengakibatkan
bertambahnya dimensi mesin yang tentunya kurang e+isien jika mesin tersebut
terdapat pada ruangan yang terbatas.
%ika penambahan udara ke dalam ruang silinder tanpa merubah ukuran
'olume silinder, maka dapat dilakukan dengan metode pengisian lanjut
"super$harging#. )enurut Wiranto Arismunandar "1@@3113#, pengisian lanjut
yang digerakkan dengan daya yang dihasilkan oleh mesin itu sendiri atau dengan
jalan meman+aatkan energi gas buang untuk menggerakkan turbin yang
menggerakkan blower , sehingga blower tersebut akan memasukkan udara ke
dalam silinder dan pengisian lanjut ini dinamakan turbocharger . *ekanan udara
masuk ke silinder berisar antara 1, C , kg$m.
Bagian-bagian utama dari turbo$harger dapat dilihat pada 0ambar ..
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
22/35
'aluran isa$
'isi 2
m + t + r t + r a k
'isi1
Akumulat+r
P i $ a $ e n g h u b u n g
'aluran buang
'aluran buang
atub
0as buang
0as buang
2
2
1
1
urbin
urbin
k+m$res+r
k+m$res+r
urb+7harger 2
urb+7harger1
atub
u,ara
atm+s4er
u,araatm+s4er
0ambar %.1 Bagian-bagian utama dari turbo$harger
*ujuan utama penggunaan turbocharger adalah memperbesar daya mesin
"9 - 89F#H mesin pun jadi lebih kompak dan ringan. )otor diesel dengan
super$harger menjadikan mesin dapat bekerja lebih e+isien serta pemakaian bahan
bakar spesi+iknya lebih rendah "6 C 16F#.
Ke$epatan turbo$harger harus relati+ tinggi yaitu sekitar 19.999 sampai
1
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
23/35
0ambar %.2 (iagram aliran udara gas buang pada motor dengan turbo$harger
)enurut Maleev "1@873#, pengisian lanjut yang dilakukan untuk
menaikkan udara mesin empat langkah dilakukan oleh blo&er untuk mendorong
udara masuk dengan tekanan yang lebih tinggi. Akibatnya tekanan yang lebih
tinggi pada a&al langkah kompresi maka akan menaikkan tekanan e+ekti+ rata-
rata. eiring kenaikkan tekanan penyalaan maksimum dan temperature
maksimum. ebaliknya pengggunaan bahan bakar tiap daya kudajam biasanya
berkurang karena kenaikkan turbulensi udara dan pembakaran jadi lebih meratayg
tentunya mengakibatkan e+isiensi mekanis mesin meningkat.
Apabila motor diran$ang untuk e+isiensi maksimum pada daerah
pembebanan tinggi, maka pada pembebanan rendah daya dan e+isiensi menurun
karena pembakaran kurang sempurna. Pada beban rendah, gas buang tidak $ukup
kuat menggerakkan turbosuper$harger. )enurut Wiranto Arismunandar
"1@8811
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
24/35
3
Apabila motor diran$ang untuk e+isiensi maksimum pada daerah
pembebanaan tinggi, maka pada pembebanan rendah daya dan e+isiensi menurun
karena pembakaran kurang sempurna, pada beban rendah gas buang tak $ukup
kuat menggerakkan turbo$harger. )enurut Wiranto Arismunandar "1@@3 11
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
25/35
6
0ambar %.% *ipe positive displacement compressor
%.% Jenis ,an '$esi4ikasi urb+7harger
*urbo$harger dari suatu motor (iesel sudah benarCbenar disesuaikan
se$ara thermodinamikanya, +isiknya dan kegunaannya pada motor tersebut. Pada
mesin diesel ;;) UD2? yang digunakan oleh P*. P! "Persero# ueng Bata,
menggunakan turbo$harger tipe E*? 63-11, berarti ukuran rangkanya (frame
adalah 63, sedangkan design 'ariation adalah 11. Putaran "n# dan temperature
maksimum "*# adalah 76s dan 799;.
?oots blo&er Eane $ompressor
$re& $ompressor
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
26/35
7
%.& Analisis erm+,inamika
%.&.1 ekanan gas ,alam $i$a buang
)enurut N. Petrovs!y "1@
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
27/35
<
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
28/35
8
9,3@6 = 9,@@ molkg BB
elama proses pembakaran antara udara dan bahan bakar di dalam ruang
silinder didapat sejumlah produk pembakaran dan jumlah produk pembakaran ini
!. Petro'sky "1@
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
29/35
@
d. ksigen, ) 9,1 "L C 1# o mol
9,1 " C 1# 9,3@6 mol
9,193 mol
Eolume relati+ hasil pembakaran
a. ;arbon dio=ide, E;
Mg
M.,
9,1
9
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
30/35
9
Mean polar isobaric heat capacity dari gas buang hasil pembakaran
udara pembilasan adalah
"m$p#eg
∆+∆+ sc
amcp sccpmcp
µ µ
#"#"JJJJJJJJJ........
"3.@#
dimana
µ perubahan gas pembakaran 1,9
sc∆ koe+isien kelebihan udara bilas
"9,97 C 9,9#, asumsi sc∆ 9,
maka
"m$p#eg
+
+,99,1
#@6@,7",9376,<9,1
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
31/35
1
)enurut N. Petrovs!y "1@i konsumsi spesi+ik indikasi BB
> = Nm
> konsumsi spesi+ik e+ekti+ BB 9.17 kg/P-hr
Nm e+isiensi mekanik "9,8 C 9,88#
>i 9,17 = 9,88 9,13 kg/P-hr
ma berat molekul udara 8,@6 kgmol
maka
0g "1,9 9,#
799
@6,8.@@,9.17
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
32/35
%.) Analisis Per4+rman7e urb+7harger
%.).1 Da(a turbin gas e4ekti4 (ang ,a$at ,ibangkitkan
(aya turbin gas e+ekti+ yang dihasilkan dapat diperoleh dengan
persamaan
!t ( ) #"
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
33/35
0a massa aliran udara 1
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
34/35
3
&.1 esim$ulan
etelah dilakukan analisis termodinamika pada turbo$harger E*? 63-11
yang digunakan pada mesin diesel ;;) ulzer dapat diberikan kesimpulan
sebagai berikut
1. (ari hasil perhitungan diperoleh
- "Pt# 1,8 kg$m
-
"*$p# 38<9
;- "*t# 36 9;
- "0g# 1
8/16/2019 Laporan Kp PLTD
35/35
6
terbuat dari bahan logam lunak#. /al ini dilakukan untuk menghindari terjadinya
unbalance pada rotor turo$harger.
. akukan pemeriksaan terhadap komponen-komponen turbo$harger dari
kemungkinan keretakan-keretakan, keausan dan kondisi material yang ada untuk
kemungkinan penggantian material.
3. )inyak pelumas diganti sesuai dengan &aktu yang telah ditetapkan.