Turbin Francis, Cara Kerja dan Komponen

Gambar Turbin Francis

" Turbin Francis merupakan salah satu turbin air yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga air (plta) untuk menghasilkan listrik dengan memanfaatkan energi kinetik dan potensial dari air "

Turbin adalah sebuah mesin berputar yang mengambil energi dari aliran fluida. Fluida (air) yang bergerak menjadikan baling - baling berputar dan menghasilkan energi untuk menggerakkan rotor. Turbin menghasilkan energi mekanik dan diteruskan ke generator yang dikonversi menjadi energi listrik.

Sedangkan, pembangkit listrik tenaga air (plta) adalah pembangkit listrik yang memanfaatkan sumber daya air dengan mengandalkan energi kinetik dan potensial air untuk menghasilkan listrik.

Jenis turbin air yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga air (plta) antara lain; turbin pelton, turbin francis, turbin kaplan dan turbin propeller. Turbin Francis adalah turbin yang paling banyak digunakan di pembangkit listrik tenaga air untuk menghasilkan listrik.

Turbin Francis

Turbin Francis adalah kombinasi dari turbin impuls dan reaksi, dimana sudu - sudunya berputar menggunakan gaya reaksi dan impuls air yang mengalir melaluinya sehingga menghasilkan listrik dengan lebih efisien. Turbin Francis digunakan untuk menghasilkan listrik di pembangkit listrik tenaga air.

Turbin Francis ditemukan dan dikembangkan oleh insinyur sipil asal Amerika Serikat dengan nama James B. Francis di Lowell, Massachusetts dengan ide menggabungkan kedua turbin impuls dan reaksi, dimana air yang memasuki turbin secara radikal dan keluar secara aksial.

Komponen dan Cara Kerja Turbin Francis

Berikut 5 komponen utama pada turbin Francis. Cek bagian - bagian turbin Francis di bawah ini;

1. Spiral Case (Selubung Spiral)

Spiral case adalah media untuk memasukkan air ke turbin. Air yang mengalir dari reservoir atau bendungan dibuat melewati pipa ini dengan tekanan tinggi. Baling - baling turbin ditempatkan melingkar, yang berarti air yang mengenai bilah turbin harus mengalir dalm sumbu melingkar untuk mendapatkan pukulan yang efisien.

Komponen Utama Turbin Francis

Jadi, spiral case digunakan, tetapi karena gerakan melingkar air, sehingga kehilangan tekanannya. Untuk mempertahankan tekanan yang sama, diameter case (selubung) dikurangi secara bertahap, untuk menjaga keseragaman tekanan, sehingga momentum atau kecepatan seragam mengenai bilah runner.

2. Stay Vanes (Baling - Baling Tetap)

Stay vane dan guide vane membawa air ke bilah runner. Stay vane tetap berada pada posisinya dan mengurangi pusaran air karena aliran radial, saat memasuki bilah runner, sehingga membuat turbin lebih efisien.

3. Guide Vanes (Baling - Baling Pemandu)

Baling - baling pemandu tidak stasioner, mereka mengubah sudutnya sesuai kebutuhan untuk mengontrol sudut pukulan air ke bilah turbin untuk meningkatkan efisiensi. Mereka juga mengatur laju aliran air ke bilah runner sehingga mengontrol output daya turbin sesuai dengan beban pada turbin.

4. Runner Blades (Bilah Pelari)

Performa dan efisiensi turbin tergantung pada desain bilah runner. Pada turbin Francis, bilah runner dibagi menjadi 2 bagian. Setengah bagian bawah dibuat berbentuk ember kecil sehingga menggunakan aksi impuls air untuk memutar turbin.

Bagian atas bilah menggunakan gaya reaksi air yang mengalir melaluinya. Kedua kekuatan ini bersama - sama membuat runner berputar.

5. Draft Tube (Tabung Draft)

Tekanan di pintu keluar runner turbin Reaksi umumnya lebih kecil dari tekanan atmosfer. Air di titik keluar tidak bisa langsung dibuang ke tail race. Sebuah tabung atau pipa dengan area yang meningkat secara bertahap digunkan untuk mengalirkan air dari pintu keluar turbin ke tail race.

Keunggulan Turbin Francis

Inilah 3 kelebihan dan keunggulan dari turbin Francis dari pada jenis turbin air lainnya pada instalasi plta adalah sebagai berikut;

1. Turbin Francis adalah turbin yang paling banyak digunakan di pembangkit listrik tenaga air (plta) untuk menghasilkan listrik. Pembangki listrik tenaga air (plta) Jatiluhur adalah salah satu plta yang menggunakan turbin Francis.

2. Turbin aliran campuran juga digunakan dalam set pemompaan air irigasi untuk memompa air dari tanah untuk irigasi.

3. Turbin Francis adalah turbin air yang paling efisien dari pada jenis turbin lainnya.

Sangat senang hati menerima kritik dan saran di dalam komentar untuk menyempurnakan artikel ini. Demikian ulasan singkat mengenai " Turbin Francis, Cara Kerja dan Komponen ".Semoga Bermanfaat.

Dp.