PERENCANAAN TURBIN AIR DENGAN HEAD 50 M, DEBIT 3 M3/S, DAN PUTARAN 750 RPM

Abstract

Turbin air merupakan salah satu jenis mesin konversi energi yang termasuk dalam teknologi energi terbarukan. Tugas akhir ini disusun untuk mengetahui proses perencanaan sebuah turbin air berdasarkan sumber air yang ada. Sumber air yang tersedia mempunyai tingi jatuh 50 m dan debit 3 m³/s. Putaran turbin ditentukan sebesar 750 rpm. Berdasarkan kondisi kerja turbin tersebut diperoleh putaran spesifik (Nq) sebesar 69,09 rpm sehingga ditentukan jenis turbin yang dirancang adalah turbin Francis. Daya yang dihasilkan turbin sebesar 1,2 MW. Selanjutnya ditentukan segitiga kecepatan sisi masuk dan keluar sudu jalan untuk menentukan ukuran dasar runner. Ukuran dasar runner digunakan untuk menentukan ukuran dasar komponen selanjutnya, yaitu sudu wicket gate, stay vane, spiral housing dan draft tube. Poros turbin dan kopling flens ditentukan berdasarkan daya yang dihasilkan oleh turbin. Dari hasil perhitungan diperoleh diameter runner sebesar 632 mm pada sisi masuk dan 636 mm pada sisi keluar. Sudut sisi masuk sudu sebesar 38°, sedangkan pada sisi keluar 36° dengan jumlah sudu 15 buah. Air masuk ke dalam runner diarahkan wicket gate pada sudut 12° dengan jumlah sudu 16 buah. Jumlah sudu stay vane sebanyak 16 buah dengan sudut sisi masuk dan keluar 41°. Diameter saluran sisi masuk spiral housing diperoleh 833 mm, sedangkan diameter keluar draft tube sebesar 1332 mm. Turbin dipasang pada ketinggian 2661 mm di atas permukaan tail race untuk menghindari kavitasi.