oleh: bagusadimulyap 2107 030 002 … · mesin yang relatif kecil yaitu < 22 kva. ... turbine...
TRANSCRIPT
TUGASAKHIR
PERAWATAN TURBOCHARGER PADA GENSET MESIN DIESEL 1380 KW
Oleh:Bagus Adi Mulya PBagus Adi Mulya P2107030002
DOSEN PEMBIMBINGDOSENPEMBIMBING:Dr. Ir. Heru Mirmanto, MT
PROGRAMDIPLOMA3BIDANGKEAHLIANKONVERSIENERGI
JURUSANTEKNIKMESINFAKULTASTEKNOLOGIINDUSTRI
INSTITUTTEKNOLOGISEPULUHNOPEMBERSURABAYA2011
Latar Belakang
Penggunaan
Mesin Diesel
Dalam
kehidupan sehari - hari
2
Pengertian Generator Set (GENSET)Generator
•ENERGI MEKANIS > ENERGI LISTRIK
•MENDAPAT ENERGI MEKANIS DARI MESIN
3Mesin Genset Krupp MaK 1380 kW
Pengertian TurbochargerTurbocharger KBB - R4
Turbocharger :•Kompresor Sentrifugal
•Meningkatkan tenaga mesin
T k t t d k t d t l h
4
•Tekanan ,temperatur dan kecepatan udara yang telah
Dikompresikan meningkat
Permasalahan :
Permasalahan :
Dengan semakin pentingnya peningkatan
performance mesin diesel yang dilengkapi denganperformance mesin diesel yang dilengkapi dengan
turbocharger maka, pada tugas akhir ini
l h d l h b i l k kpermasalahan adalah bagaimana melakukan
perawatan Turbocharger pada mesin pembangkit
listrik Diesel 1380 kw.
Studi kasus dilakukan di PT Indo Acidatama – Solo
5
Tujuan Tugas Akhir
Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :
• Analisa performance Turbocharger• Analisa performance Turbocharger.
• Perawatan Turbocharger.
• Pengujian performance Turbocharger setelah
perawatanperawatan.
6
Batasan Masalah :
• Mesin Genset Diesel Krupp MaK 1380 kw di
PT Indo Acidatama – Solo.do c da a a So o
• Analisa perhitungan performance difokuskan
pada kompresor.
• Aliran Steadyy
7
Prinsip Kerja Motor Diesel
0 - 1 = Langkah Hisap
1 - 2 = Langkah Kompresi
2 – 3 = Pembakaran Bahan Bakar
3 – 4 = Langkah Ekspansi/Kerja
4 – 1 = Langkah Pembuangan
8
Keunggulan Motor Diesel
Keunggulan motor diesel dibandingkan mesin pembakaran yang lain adalah :
•Motor diesel lebih irit dalam pemakaian bahan bakar dengan motor bensin,motor diesel lebih efisien 20 - 30%.
•Motor diesel lebih kuat dan mempunyai daya tahan yang lebih lama.
•Motor diesel lebih besar tenaganya sehingga Motor diesel dapat menjadi•Motor diesel lebih besar tenaganya sehingga Motor diesel dapat menjadimotor penggerak (prime mover).
•Motor diesel mengakibatkan polusi udara yang lebih kecil.o o d ese e ga ba a po us uda a ya g eb ec
9
KeuntunganKeuntungan & & KerugianKerugian sebagaisebagai Prime Mover Prime Mover
A. Keuntungan pemakaian mesin diesel sebagai Prime Mover :
-Design dan instalasi sederhana.g
-Auxilary equipment sederhana.
-Waktu pembebanan relative singkat.
B. Kerugian pemakaian mesin diesel sebagai Prime Mover :
-Konsumsi bahan bakar relatif murah dan hemat.
B. Kerugian pemakaian mesin diesel sebagai Prime Mover :
- Berat mesin sangat berat karena harus dapat menahan getaran serta
kompresi yang tinggi.p y g gg
- Starting awal berat, karena kompresinya tinggi yaitu sekitar 200 bar.
- Semakin besar daya maka mesin diesel tersebut dimensinya semakin
10
besar pula, hal tersebut menyebabkan kesulitan jika daya mesinnya
sangat besar.
Sistem Starting Genset Diesel
1. Sistem Start Manual
2 Si t St t El kt ik
Sistem ini dipakai oleh mesin diesel yang memiliki dayamesin yang relatif kecil yaitu < 22 kVA
Si t i i di k i l h i di l2. Sistem Start Elektrik
3. Sistem Start Kompresi Sistem start ini dipakai oleh diesel yang memiliki daya besar yaitu > 372 kVA Sistim start ini
Sistem ini dipakai oleh mesin diesel yang memiliki daya sedang yaitu < 372 kVA
memiliki daya besar yaitu > 372 kVA. Sistim start iniyang dipakai pada Mesin Genset krupp MaK 1380
kw di PT.Indo Acidatama
11
Klasifikasi Kompresor
Menurut prinsip kerjanya, kompresor dapatdigolongkan dalam dua kelompok dasar yaitu :
•Positive Displacement Compressor
•Rotodynamic (Centrifugal) Compressor•Rotodynamic (Centrifugal) Compressor
12
Tipe / Konstruksi Kompresor
Kompresor Sentrifugal Kompresor Aksial
•Aliran fluida di dalam rotor diarahkan secara
radial melalui gaya sentrifugal.
•Rotor diarahkan secara axial
•Aliran fluida secara aerodinamis dalam
arah axial ( sejajar poros rotor)•Proses Kompresi selanjutnya terjadi di
rumah keong (volute chamber).
•HIGH PRESSURE ( P )
arah axial ( sejajar poros rotor).
•Proses Kompresi terjadi pada
rangkaian sudu-sudu stator & rotor.
13
•LOW CAPACITY ( Q )•HIGH CAPACITY ( Q )
•LOW PRESSURE ( P )
Kompresor Berdasarkan Tekanannya
Menurut kenaikan tekanannya, kompresor sentrifugal dibedakan menjadi 3 macam yaitu :dibedakan menjadi 3 macam yaitu :
Fan PD / PS = 1 – 1,3
BlowerPD / PS = 1,3 - 3
Kompresor SentrifugalPD / PS = > 3PD / PS 1 1,3
14
Prinsip Kerja Kompresor Sentrifugal
15
Bagian – bagian Turbocharger
COMPRESSOR WHEEL
TURBINE WHEELTURBINE WHEEL
CENTERHOUSING
16
PRINSIP KERJA TURBOCHARGER
• Prinsip kerja sama seperti kompresor
sentrifugal
• Digerakkan oleh turbin
• Turbin digerakkan oleh tekanan gas• Turbin digerakkan oleh tekanan gas
buang dari mesin
•Turbin dan Compresor satu poros
•Turbine wheel bergerak otomatis
kompresor wheel bergerak
•Putarannya sangat tinggi hingga
bisa mencapai 80.000 putaran per
17
bisa mencapai 80.000 putaran per
menit butuh pelumasan yang baik
PRINSIP KERJA TURBOCHARGER
18
Diagram Alir Tugas Akhir
START
Survey & Pengambilan Data Di PT.DTSI & Indo Acidatama
Analisa Performance Turbocharger,gTemperatur &Tekanan
NOYES
Breakdown Maintenance
YES
19FINISH
Tabel Data Hasil Test Sesudah & Sebelum
Analisa Unjuk Kerja Turbocharger SebelumDireparasi
Analisa Unjuk Kerja Turbocharger SetelahDireparasip
Tabel Data hasil test sebelum direparasi
p
Tabel Data hasil test setelah direparasi
No WAKTU AIR OUT °C
PRESSURE OUT (bar)
POWER (Kw)
1 09.00 125 2.0 840
No WAKTU AIR OUT °C
PRESSURE OUT (bar)
POWER(Kw)
1 09.00 170 2.1 840
2 10.00 125 1.9 800
3 11.00 120 1.8 750
4 12.00 120 1.6 690
2 10.00 170 2.1 8603 11.00 175 2.2 8754 12.00 175 2.3 875
5 13.00 120 1.6 680Rata-rata
=Rata–rata
=Rata–rata
=752
5 13.00 175 2.2 875Rata–rata
=173
Rata–rata=
2 18
Rata– rata=
865
20
122 1.78 752 173 2.18 865
Perhitungan Unjuk Kerja
21
Perhitungan Ratio Pressure
Perhitungan Ratio Pressure SebelumDireparasi
Perhitungan Ratio Pressure SetelahDireparasi
22
Perhitungan Kerja Spesifik
Perhitungan Kerja Spesifik SebelumDireparasi
Perhitungan Kerja Spesifik SetelahDireparasiDireparasi Direparasi
23
Peningkatan Performance Turbocharger
Setelah mengetahui hasil perbandingan antarakerja Turbocharger sebelum dan sesudah direparasi,kerja Turbocharger sebelum dan sesudah direparasi,Peningkatan Performance Turbocharger dapat dihitungmelalui:
Wbefore , Turbocharger sebelum direparasi = 73,84
Wafter , Turbocharger setelah direparasi = 114,77
Wafter – Wbefore = 114,77 – 73,84 = 40,93
40 93 : 73 84 = 0 55 x 100 % = 55 %40,93 : 73,84 = 0,55 x 100 % = 55 %,
Dari hasil perhitungan diketahui bahwa prosentasepeningkatan performance Turbocharger setelah
24
peningkatan performance Turbocharger setelahdilakukan reparasi adalah (%) = 55 %
Proses Reparasi Pada Turbocharger KBB R - 4
Pada proses reparasi dibagi menjadi beberapa tahap antara lain :1) Distmantling
2) Cleaning Kerosene
3) Blasting : Blasting Garnett & Blasting Glass Bead
4) Parts Inspection
5) Hidrostatic Test
6) Ultrasonic Thickness Test
7) Repair Compressor Blade
8) Machine Seal Plate / Repair Seal Plate
9) Retap All Thread
10) Computerized Dynamic Balance
11) Grease High Temperature
12) Loc Tite
13) High Temperature Molykote
14) Shaft Molykote
25
15) Assembly
16) Painting & Preserve (Lanotec)
17) Final Inspection
Perbandingan Gambar Fisik (foto) Turbocharger sebelum& sesudah dilakukan reparasi
No Sebelum Reparasi Setelah Reparasi
1.Turbocharger Turbocharger
Compresor Side Compresor Side2.
Compresor Side Compresor Side
26
Perbandingan Gambar Fisik (foto) Turbocharger sebelum& sesudah dilakukan reparasi
No Sebelum Reparasi Setelah Reparasi
3.Compressor Wheel Compressor Wheel
4.Turbine Compressor & Turbine
27
Perbandingan Gambar Fisik (foto) Turbocharger sebelum& sesudah dilakukan reparasi
No Sebelum Reparasi Setelah Reparasi
5.
6Center Housing Center Housing
6.
28
Kesimpulan Data Perhitungan
1. Melalui perbandingan antara turbo sebelum direparasi dan sesudahdi i did tk h il hit b h t i k tdireparasi didapatkan hasil perhitungan bahwa prosentase peningkatanperformance Turbocharger setelah dilakukan reparasi adalah (%) 55 %
2 Melalui perbandingan temperatur udara yang dikompresi antara turbo2. Melalui perbandingan temperatur udara yang dikompresi antara turbosebelum direparasi dan sesudah direparasi didapatkan hasil perhitunganbahwa prosentase peningkatan temperatur kompresi Turbocharger setelahdilakukan reparasi adalah (%) 42 %dilakukan reparasi adalah (%) 42 %
3. Melalui perbandingan tekanan udara yang dihasilkan, antara turbo sebelumdireparasi dan sesudah direparasi didapatkan hasil perhitungan bahwap p p p gprosentase peningkatan tekanan Turbocharger setelah dilakukan reparasiadalah (%) 22 %
29
Kesimpulan Data Lapangan
Dari hasil pengamatan dilapangan, Turbocharger mengalami kerusakan karenabeberapa hal berikut :beberapa hal berikut :
• Kerusakan Turbocharger terjadi karena adanya perbedaan clearance padacompressor wheel dan turbin wheel Hal ini menyebabkan mesin gensetcompressor wheel dan turbin wheel. Hal ini menyebabkan mesin gensetberoperasi diluar standart pabrikan yang menyebabkan boros bahan bakar dantemperatur gas buang melebihi ambang batas.
• Temperatur di bagian turbin sangat tinggi disebabkan oleh tumpukan carbon/ carbon deposit di sekitar rumah turbin, tempatnya di sekitar nozzle ring,turbine blade, dan cover ring.
• Tekanan yang dihasilkan oleh compresor wheel sangat rendah karenaterjadi perubahan clearance yang cukup besar antara compresor blade dengan
h i H l i i t j di k bl d l l t
30
compresor housing. Hal ini terjadi karena compresor blade selalu tergerusakibat endapan – endapan kotoran yang ikut masuk ke compressor housing,seperti debu dan partikel batu bara.
PENUTUP
THANK YOU FOR YOUR ATTENTION…..
PLEASE YOUR ADVICE…….
31
Diagram proses kompresi dalam termodinamika
P-V diagram H - s diagram
32