Turbin Uap: Definisi, Cara Kerja, Jenis, dan Kegunaannya

Turbin adalah salah satu komponen penting dalam pembangkit listrik, termasuk turbin uap yang umumnya digunakan pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) dan Pembangkit Listrik Tenaga Gas-Uap (PLTGU).

Lantas, bagaimana cara kerja turbin uap? Artikel ini mengulas peran turbin uap pada pembangkit listrik dan sektor lainnya. Jadi, simak informasi selengkapnya berikut ini!

Apa Itu Turbin Uap?

Turbin uap adalah mesin yang dapat mengubah energi panas dari uap menjadi energi mekanis. Turbin ini bekerja dengan prinsip termodinamika atau hubungan kalor, usaha, energi, dan suhu.

Cara kerja turbin uap dimulai dari air yang dipanaskan di boiler yang kemudian menciptakan uap panas. Uap ini akan diarahkan ke turbin uap menggunakan tekanan tinggi. Lalu, uap akan berekspansi secara cepat sembari melewati baling-baling turbin.

Pergerakan yang cepat itu kemudian memutar turbin dan menghasilkan energi mekanis. Energi inilah yang memutar generator yang menghasilkan listrik.

Siklus Turbin Uap

Tahap awal turbin uap adalah pemanasan air di boiler dengan suhu sangat tinggi. Proses ini menghasilkan uap yang membawa energi panas. Uap ini akan diarahkan ke turbin kondensasi.

Saat mencapai turbin, uap akan bertemu dengan bilah dan rotor. Ketika melewatinya, uap akan berekspansi dan mendingin serta menyalurkan energinya ke bilah turbin.

Proses penyaluran energi ini memutar rotor dan mengubah energi panas uap menjadi energi mekanis. Proses inilah yang menjadi inti penting dari performa turbin karena menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik.

Setelah menyalurkan energi, uap akan masuk ke kondensor untuk menjadi air. Air akan kembali ke boiler, dipanaskan, dan siklusnya akan berputar sehingga lebih efisien energi.

Komponen Turbin Uap

Turbin uap terdiri dari sejumlah komponen penting yang bekerja secara harmonis dan mendukung efisiensi performa, di antaranya:

Bilah: Bilah atau baling-baling pada turbin uap didesain agar bisa menangkap energi dari uap dengan efisien. Setiap bilah didesain untuk bisa mengatur arah, tekanan, dan kecepatan uap.
Rotor: Bagian turbin terhubung pada bilah dan memutar generator. Rotor terbagi menjadi rotor poros dan bilah. Rotor poros berfungsi sebagai tempat pemasangan cakram, sedangkan rotor bilah berfungsi sebagai alat penerima gaya dari energi mekanis.
Casing: Penutup bagian yang ada di turbin sehingga tetap tahan lama.
Bearing: Bantalan yang berfungsi untuk menerima beban dan menyokong poros.
Kondensor: Mesin untuk mengondensasikan uap menjadi air untuk digunakan kembali pada boiler.
Nosel: Media ekspansi uap untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanis.
Seal: Seal dipasang mengelilingi poros untuk mencegah kebocoran uap.

Jenis Turbin Uap

Turbin uap dibagi menjadi turbin impuls, turbin reaksi, turbin kondensasi, dan turbin nonkondensasi. Berikut adalah penjelasan selengkapnya:

1. Turbin Impuls

Turbin impuls beroperasi ketika ada uap yang sangat panas yang disalurkan melalui bilah turbin dengan kecepatan tinggi. Alhasil, turbin dapat menghasilkan gerakan berputar dan energi mekanis.

2. Turbin Reaksi

Turbin reaksi bekerja ketika uap melewati bilah tetap untuk mengarahkannya ke bilah rotor. Alhasil, poros turbin berputar berkat perubahan arah dan kecepatan uap.

Perbedaan turbin reaksi dengan turbin impuls adalah turbin reaksi membutuhkan lebih banyak barisan bilah untuk menghasilkan energi. Jadi, bentuknya biasanya lebih besar dan berat dibandingkan turbin impuls.

3. Turbin Kondensasi

Pada turbin kondensasi, uap akan dikondensasikan pada tekanan di bawah atmosfer untuk mendapatkan energi maksimal. Turbin ini bertujuan untuk mendorong seluruh energi yang bisa didapatkan.

Cara kerjanya adalah uap akan dikondensasi menjadi air untuk dikembalikan ke boiler. Nantinya, proses pemanasan akan terulang sehingga terus berulang. Jenis turbin ini lebih efisien dibandingkan turbin nonkondensasi karena menggunakan seluruh hasil kondensasi uap.

4. Turbin Nonkondensasi

Uap akan meninggalkan turbin pada tekanan di atas atmosfer dan digunakan untuk pemanasan atau proses lainnya sebelum akhirnya dikembalikan ke boiler dalam bentuk air.

Perbedaan turbin nonkondensasi dengan turbin kondensasi adalah pada penggunaan tekanan. Turbin kondensasi menggunakan tekanan tinggi dan rendah sebelum akhirnya mengondensasi uap menjadi air.

Sementara itu, turbin nonkondensasi menggunakan tekanan tertentu, di mana turbin ini menjaga tekanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan turbin kondensasi.

Kegunaan Turbin Uap

Turbin uap banyak digunakan di industri, pembangkit listrik, dan mesin kapal. Adapun sejumlah kegunaannya adalah sebagai berikut:

1. Mesin Kapal

Turbin uap digunakan untuk mendorong kapal besar sehingga bisa mengarungi lautan. Energi mekanis yang dihasilkan akan digunakan untuk memutar baling-baling kapal.

Ketahanan dan efisiensi turbin uap dalam mengubah energi panas menjadi energi mekanis membuatnya ideal untuk pelayaran panjang dan memastikan kapal memiliki daya yang diperlukan selama perjalanan.

2. Proses Industri

Sejumlah proses industri, seperti pada pabrik petrokimia, menggunakan turbin uap untuk mengoperasikan fasilitas manufaktur, seperti pompa dan kompresor. Turbin uap termasuk mesin yang versatile sehingga bisa beradaptasi dengan kebutuhan operasional.

3. Pembangkit Listrik

Turbin uap digunakan secara luas untuk pembangkit listrik. Bahkan, turbin ini dapat dikatakan sebagai “tulang punggung” sebagian besar pembangkit listrik. Energi listrik yang dihasilkan generator akan disalurkan ke jaringan listrik sehingga bisa menerangi kota dan mentenagai pabrik.

Chandra Asri Group, Solusi Energi dan Pembangkit Listrik Andal

Turbin uap adalah salah satu komponen penting untuk berbagai sektor, salah satunya pembangkit listrik. Keberadaan pembangkit listrik sangatlah vital karena memasok energi listrik untuk rumah tangga, bisnis, dan bidang manufaktur.

Jika Anda membutuhkan tenaga listrik dan energi terbarukan, percayakan pada Chandra Asri Group! Melalui Krakatau Chandra Energi, kami menyediakan pembangkit listrik berkapasitas 120 MW, telah melayani 216 pelanggan industri, dan melayani 1.609 pelanggan rumah tangga.

Kami mengoperasikan PLTGU yang terdiri dari dua turbin gas, dua HRSG, dan satu turbin uap. Selain itu, pembangkit listrik kami diperkuat oleh kontribusi PT Krakatau Posco Energy yang mengoperasikan PLTU berkapasitas 200 MW.

Kami menjamin energi listrik yang kami tawarkan sesuai dengan standar industri, efisien, dan andal untuk kebutuhan energi perusahaan Anda.

Jangan sampai proses bisnis terhambat karena ketiadaan listrik! Hubungi Chandra Asri Group, #YourGrowthPartner, sekarang!