Gas Turbine

Turbine adalah mesin yang berputar dengan mendapatkan energi dari aliran fluida. Turbin sederhana terdiri dari 1 bagian bergerak, gulungan rotor, serta shaft dengan baling – baling yang menempel. Gerakan fluida mengakibatkan baling – baling yang bereaksi terhadap aliran fluida, sehingga baling – baling berputar dan memberikan energi pada rotor.

Cara kerja fluida adalah potensial energi (pressure head) dan kinetic energi (velocity head) dengan aturan dasar mesin kecil yang memiliki putaran tinggi pada shaft digunakan untuk mendapatkan kecepatan ideal. Putaran baling – baling maksimum didapat dengan maksimum pressure yang dapat dicapai. Turbin beroperasi pada putaran kurang lebih 10.000 RPM sedang untuk micro turbine beroperasi pada putaran kurang lebih 100.000RPM.

Gas turbine adalah suatu rangkaian turbine yang bergerak dengan bahan bakar gas. Komponen utama dari gas turbine adalah Compressor, Combustion Chamber, dan turbine. Gas Turbine mendapatkan energi dari aliran gas panas yang dihasilkan oleh combustion dengan pembakaran gas / solar yang dicampur denga udara yang telah dikompresi.

Energi dihasilkan saat udara yang terkompresi bercampur dengan bahan bakar dan dibakar didalam combustor. Pembakaran disini meningkatkan suhu, kecepatan, dan volume dari aliran gas. Gas diarahkan melalui sebuah penyebar atau nozzle untuk penambahan daya dorong dengan mempercepat laju gas yang kemudian dibakar. Hasilnya gas panas melewati diatas baling – baling turbin, memutar turbin dan secara mekanik mentenagai compressor. Energi yang dihasilkan turbin digunakan untuk tenaga shaft, udara tercompresi dan dorongan.

Turbin terdiri dari tiga bagian yaitu compressor, combuster dan turbine.

Bagian dari gas turbine yang pertama adalah combustion yang berfungsi untuk pembakaran dengan mencampur bahan bakar yang berupa gas atau solar dengan oksigen yang kemudian dibakar pada combustion chamber. System pembakaran hanya terjadi pada combustion chamber dengan system turbulence fire. Bagian dari combuster ada tiga yaitu :

Nozzle

Adalah saluran pencampur dan pengatur keluaran dari bahan bakar dengan cara menyebarkan gas dalam berbagai sudut ring. Keluaran dari bahan bakar terdiri dari tiga bagian ring, mulai dari ring kecil, sedang dan besar. Sehingga bahan bakar bisa tersebar merata pada combustin chamber. Masukan dari nozzle adalah gas, solar, angin, dan udara.

Gas sebagai bahan bakar utama masuk melalui tube terbesar dengan tekanan maksimum 21,4 bar. Lalu tube yang lebih kecil untuk saluran solar dan air yang masuk bergantian, dimana air digunakan pada saat proses purging. Dan tube terakhir adaalh tube yang terkecil adalah untuk saluran angin. Proses pembakaran terjadi dengan mencampur angin dan gas yang Kemudian dengan menggunakan ignition plug dilakukan pembakaran awal. Setelah proses sempurna maka main flame bisa terjadi. Setelah terjadi pembakaran yang sempurna di combustion chamber maka dihasilkan suatu perubahan suhu, volume dan kecepatan dari aliran gas yang terbakar. Aliran gas panas Kemudian dicampur lagi dengan udara yang dicompresi untuk meningkatkan kecepatan dan volume. Selain itu udara yang tercompresi juga digunakan untuk membatasi pembakaran agar tidak sampai ke baling – baling turbin. Dengan berbagai kombinasi akhirnya meningkatkan tekanan untuk menggerakkan baling – baling dari turbine.

Combustion Chamber

Adalah ruang atau tempat terjadinya pembakaran dalam suatu rangkaian gas turbine. Saat bahan bakar yang telah tercampur dengan angin masuk, dengan menggunakan pematik atau ignition plug dilakukan proses pembakaran awal (ignition) lalu setelah terjadi pembakaran dan semua telah memenuhi syarat maka pembakaran utama ( main flame) terjadi. Aliran gas yang keluar setelah nozzle menyebar membentuk sebuah turbulence, Sehingga pada saat gas dibakar apinya berbentuk turbulence yang akan mengefektifkan pembakaran. Dinding dari combustion chamber adalah keramik sehingga panas dengan suhu sekitar 600 ^o C tidak sampai keluar seperti lapisan penahan panas pada pesawat luar angkasa.

Cross Fire Tube

Adalah suatu bagian yang berfungsi untuk penghantar api pada saat ignition setelah itu bertugas menjaga kestabilan pembakaran pada saat pembakaran utama sehingga pembakaran pada semua combustor akan sama besarnya. Karena jika ada salah satu combustor yang apinya berbeda maka akan mempengaruhi kestabilan speed turbin.

Bagian kedua dari gas turbin adalah Compressor

Dimana berfungsi untuk mengkompresi udara untuk kombinasi dengan pembakaran dalam operaional penggerak turbin. Compressor turbine berupa blade single shaft dengan turbine, dimana compressor bekerja disaat turbine mulai start dengan mengatur besar kecilnya angin yang masuk.

Compressor turbine terdiri dari dua blade yaitu axial blade berupa baling – baling yang diam yang berputar sejalan dengan putaran turbine. Yang kedua adalah Variable Blade atau biasa disebut VSV (Variable Stator Vane) ialah blade yang bisa bergerak untuk mengatur posisi blade dimana akan membuka atau menutup mengatur besar kecilnya angin yang lewat.