Klasifikasi Turbin Brdasarkan Prinsip Kerja (ekspansi uap)

Turbin impuls atau turbin tahapan impuls adalah turbin sederhana berotor satu atau banyak (gabungan ) yang mempunyai sudu-sudu pada rotor itu. Sudu biasanya simetris dan mempunyai sudut masuk dan sudut keluar. Karena pada sudu gerak tidak terjadi ekspansi maka bentuk sudu gerak turbin tersebut adalah simetris

Uap kering (superheated vapor) diekspansikan di nosel sehingga terjadi pengubahan energi potensial maksimal menjadi energi kinetik maksimal. Konversi eneri ini ditunjukan dengan persamaan. Konversi eneri ini ditunjukan dengan persamaan :

C2 sama dengan akar dari 2 kali h1 dikurangi h2

Dimana C2 adalah kecepatan absolut yang keluar dari nosel, sedangkan h1 adalah entalpi masuk dan h2 adalah entalpi keluar dari nosel. Gas kecepatan tinggi menghantam bilah dimana sebagian besar dari energi kinetik diubah menjadi putaran poros turbin. Untuk mendapatkan transfer energi maksimum maka bilah-bilah turbin harus berotasi 1,5 kali kecepatan semburan uap kering.

Turbin impuls dapat merupakan turbin impuls sederhana (bertingkat tunggal), turbin impuls kecepatan bertingkat (turbin Curtis) atau turbin impuls tekanan bertingkat (turbin Rateau). Keadaan aliran uap dalam turbin tersebut dapat diterangkan dengan menggunakan grafik tekanan dan kecepatan absolut.

Kecepatan uap naik karena nosel berfungsi menaikkan kecepatan uap, kemudian uap rnengalir ke dalarn baris sudu gerak pad a tekanan konstan. Tetapi kecepatan absolutnya turun karena energi kinetik uap diubah menjadi kerja mernutar roda turbin. Uap yang ke luar turbin masih berkecepatan tinggi, sehingga rnasih rnengandung energi tinggi atau kerugian energi rnasih terlalu besar.

Untuk rnencegah kerugian energi yang terlalu besar, uap diekspansikan secara bertahap didalam turbin bertingkat ganda. Dengan turbin bertingkat ganda, diharapkan proses penyerapan energi (proses pengubahan energi termal menjadi kerja rnekanik) dapat berlangsung effisien. Perubahan tekanan dan kecepatan absolut dari uap didalarn turbin irnpuls kecepatan bertingkat (turbin Curtis). Uap hanya diekspansikan di dalam nosel (baris sudu tetap pertarna) dan selanjutnya tekanannya konstan. Akan tetapi turbin tersebut rnasih dalarn golongan turbin irnplus karena didalarn baris sudu Gerak tidak terjadi ekspansi (penurunan tekanan). Meskipun tekanan uap didalam sudu gerak konstan, kecepatan absolut turun karena sebagian dari energi uap diubah menjadi kerja memutar roda turbin. Kecepatan uap didalam sudu tetap berikutnya tidak naik karena tekanannya konstan

Turbin impuls lain adalah sebagai berikut :

• Turbin satu tahap.
• Turbin impuls gabungan.
• Turbin impuls gabungan kecepatan.

Ciri-ciri dari turbin impuls antara lain:

- Proses pengembangan uap / penurunan tekanan seluruhnya terjadi pada sudu diam / nosel.

• memiliki tekanan rata dalam turbin sama sehingga disebut dengan Tekanan Rata.

2. Turbin Reaksi

Turbin reaksi adalah turbin dengan proses ekspansi (penurunan tekanan) yang terjadi baik di dalam baris sudu tetap maupun sudu gerak, energi termal uap diubah menjadi energi kinetik di sudu-sudu penghantar dan sudu-sudu jalan, dan kemudian gaya reaksi dari uap akan mendorong sudu-sudu untuk berputar. Turbin reaksi disebut juga turbin Parsons sesuai dengan nama pembuat turbin pertama, yaitu Sir Charles Parsons (Suyanto:2010)

Turbin reaksi, turbin yang proses ekspansi fluida kerjanya terjadi baik pada nosel maupun sudu gerak, energi termal uap diubah menjadi energi kinetik di sudu-sudu penghantar dan sudu-sudu jalan, dan kemudian gaya reaksi dari uap akan mendorong sudu-sudu untuk berputar.

Turbin reaksi mempunyai tiga tahap, yaitu masing-masingnya terdiri dari baris sudu tetap dan dua baris sudu gerak. Sudu bergerrak turbin reaksi dapat dibedakan dengan mudah dari sudu impuls karena tidak simetris, karena berfungsi sebagai nossel bentuknya sama dengan sudu tetap walaupun arahnya lengkungnya berlawanan.Turbin reaksi nekatingkat/bertingkat. Setiap tingkat terdiri dari nosel tetap dan nosel bergerak. Penurunan tekanan terjadi di ke dua nosel tersebut. Turbin reaksi merupakan turbin bertingkat dengan nosel tetap dan nosel bergerak selihberganti. Pasangan nosel tetap dan nosel bergerak disebut satu tingkat. Seperti turbin impuls, turbin reaksi nekatingkat dapat bekerja pada sudu dengan kecepatan rendah untuk menghasilkan daya maksimum.

Ciri-ciri turbin ini adalah :

• Penurunan tekanan uap sebagian terjadi di Nosel dan Sudu Gerak
• Adanya perbedaan tekanan didalam turbin sehingga disebut Tekanan Bertingkat.

Contoh dari turbin reaksi ini adalah turbin hero.