Turbin Air

Turbin air umumnya ada 3 yaitu turbin pelton, turbin francis, dan turbin kaplan. Tiap turbin punya spesifikasi sendiri-sendiri, contohnya turbin pelton yaitu penggunaannya pada head tinggi debit rendah sedangkan turbin kaplan penggunaannya pada head rendah dengan debit tinggi. Untuk turbin francis karakteristiknya diantara turbin pelton dan turbin kaplan.

karena punya karakterisik sendiri-sendiri maka untuk impeller(roda jalan) tiap turbin pun berbeda-beda pula. Impeller adalah bagian dari turbin yang menerima momentum dari fluida (air) sehingga perbedaan momentum antara sisi masuk dengan sisi keluar impeller akan menciptakan daya poros. Daya yang di hasilkan sesuai dengan rumus berikut :: P = ω ΔM = m/t (Cu2.U2 - Cu1 U1).

P = daya yang dihasilkan (watt)

ω = putaran impeller (rad/s)

m/t = laju massa fluida (kg/s)

ΔM = perbedaan momentum sisi masuk dan sisi keluar impeller (kg.m/s)

CU2 = kecepatan absolut keluar fluida pada arah tangensial (m/s)

CU1 = kecepatan absolut masuk fluida pada arah tangensial (m/s)

U2 = kecepatan tangensial sisi keluar impeller (m/s)

U1 = kecepatan tangensial sisi masuk impeller (m/s)

berikut adalah gambar impeller tiap-tiap turbin. 

 

Untuk mendisain turbin umumnya harus diketahui berapa diameter sisi luar(D2) dan berapa diameter sisi masuk (D1). Contoh berikut adalah teknik mendesain turbin berdasarkan data-data yang diperoleh dan asumsi-asumsi yang digunakan pada desain impeller turbin francis.

Cara Mendapatkan Oksigen Cair, Nitrogen Cair, dan Argon Cair dari Udara Bebas

Nitrogen, Oksigen, dan Argon yang akan digunakan untuk proses produksi diperoleh dari udara bebas. Seperti kita ketahui bahwa kandungan Nitrogen di alam bebas sebanyak 78,08%, Oksigen sebanyak 20,95%, Argon 0,93%, dan lain-lain 0,04%. Gas-gas tersebut kemudian mendapatkan beberapa perlakuan sehingga nantinya terjadi peubahan fase dari gas menjadi liquid.

Adapun perlakuan yang diberikan terhadap perubahan fase tersebut antara lain perlakuan panas (heat exchanger), pendinginan, kompresi, separasi, dan ekspansi. Untuk lebih detailnya akan dibahas pada paragraph selanjutnya.

Udara diserap dengan menggunakan Air Filter (F-10), tujuannya untuk menyaring udara dari debu maupun pengotor lainnya. Untuk menguapkan udara basah yang menghalangi udara yang akan masuk menuju air filter , maka digunakan udara panas yang berasal dari discharge kompresor. Udara dari discharge air filter, kemudian menuju Air Compressor (CP-11). Air Compressor ini digerakkan oleh Steam Turbin (ST-18), sehingga udara tersebut terkompresi yang mengakibatkan terjadinya perubahan tekanan. Seiring kenaikan tekanan, maka temperaturnya juga akan naik. Udara yang keluar dari Air Compressor kemudian dimasukkan ke dalam Direct Cooler (C-13). Hal ini dimaksudkan untuk mendinginkan udara panas, dengan pendingin air laut. Setelah udara didinginkan pada  Direct Cooler, kemudian udara tersebut dimasukkan ke dalam Molecullar Sieve Absorber (D-16A/B) yang berfungsi untuk mengikat Carbon dioksida (CO2), Air (H2O), dan Hidrokarbon (CH4-C4H8). Pada Molecullar Sieve Absorber juga terjadi penurunan temperatur.

Selain itu gas dari Molecullar Sieve Absorber di by pass menuju Booster compressor (CP-12) sehingga tekanannya naik. Seiring tekanannya naik, temperaturnya juga naik, kemudian udara didinginkan lagi dengan menggunakan cold water, setelah itu baru dimasukkan ke dalam Main Exchanger (HE-21) dan dilanjutkan menuju LO Evaporizer (HE-38) sehingga temperaturnya turun. Setelah itu dilanjutkan kembali menuju LO Heater (HE-37) untuk didinginkan kembali menuju Cold Box.

Udara yang berasal dari Main Exchanger (HE-21) dengan tekanan 6 bar kemudian dimasukkan ke dalam HP Column (C-25), selain itu yang masuk ke dalam HP Column ada yang berasal dari LO Vaporizer (HE-38) dan LO Heater (HE-37) dengan tekanan 12 bar.

Di dalam HP Column terjadi destilasi fase gas dan cair, dengan adanya perbedaan titik didih maka gas akan berada di atas HP Column, dimana gas tersebut mengandumg banyak Nitrogen (N₂) akan tetapi sedikit liquid (poor liquid), kemudian pada bagian tengah mengandung campuran antara Oksigen (O₂), Nitrogen (N₂), dan Argon (Ar) atau Intermediate Liquid (IL), sedangkan pada bagian bawah banyak terdapat Liquid Oksigen (LO) atau Rich Liquid (RL).

Gas yang berada pada bagian atas HP Column, kemudian di masukkan ke dalam Main Condenser/Reboiler (RB-31) sehingga didapatkan liquid Oksigen (O₂) dan gas Nitrogen (N₂), lalu liquid Oksigen (O₂) di umpankan ke dalam HP Column, sedangkan gas Nitrogen (N₂) didinginkan pada PL Subcooler (HE-36) sampai gas tersebut berubah fase menjadi liquid, sehingga didapatkan  Liquid Nitogen Product.               

Karena kebutuhan dari Nitrogen (N₂) tersebut tidak terlalu banyak, maka ada sebagian Liquid Nitrogen tersebut yang di umpankan ke dalam LP Column (C-30) sebagai pendingin. Gas yang berada pada bagian tengah HP Column, dimana gas tersebut mengandung campuran antara Oksigen (O₂), Nitrogen (N₂) dan Argon (Ar) atau Intermediate Liquid (IL) lalu di umpankan ke dalam LP Column untuk di destilasi.

Di dalam LP Column (C-30) terjadi destilasi gas dan cair,dengan adanya perbedaan titik didih maka gas akan berada di atas LP Column, dimna gas tersebut mengandung banyak Nitrogen (N₂), pada bagian tengah banyak terdapat Oksigen (O₂) dan Argon (Ar), sedangkan pada bagian bawah mengandung banyak Liquid Oksigen.

Gas nitrogen (N₂) yang berada pada bagian atas LP Column selanjutnya digunakan sebagai pendingin pada RL/RP subcooler (HE-26/36) dan Main Exchanger (HE-21), sedangkan pada bagian tengah LP Column yang mengandung banyak Oksigen (O₂) dan Argon (Ar) kemudian dimasukkan ke dalam Crude Argon  Column (C-29) untuk didestilasi kembali.

Dalam Crude Argon Column (C-29) didapat Gas Argon (CGAR) dan Liquid Oksigen (O₂). Dimana untuk liquid Oksigen (O₂) diumpankan kembali ke dalam LP Column, sedangkan Gas Argon (CGAR) dimasukkan ke dalam Pure Argon Column (C-294) untuk didestilasi kembali, sehingga didapat banyak Gas Argon (Ar) sedikit gas Nitrogen (N₂) dan Liquid Oksigen (O₂), kemudian gas tersebut dimasukkan ke dalam Argon Condenser (RB-28) untuk mendapatkan Gas Argon (Ar) sedikit Gas Nitrogen, sedangkan Liquid Oksigen diumpankan kembali ke dalam LP Column, lalu Gas Argon (Ar) sedikit gas Nitrogen tersebut dimasukkan ke dalam N₂ Rejection Column (C-292).

Di dalam N₂ Rejection Column (C-292) gas tersebut didestilisasi, lalu gas tersebut dimasukkan ke dalam N₂ Rejection Column Condenser (HE-282) sehinggga didapat liquid Argon dan Gas Nitrogen, yang kemudian Gas Nitrogen dibuang dibuang ke udara bebas sedangkan Liquid Argon ditampung sebagai Liquid Argon Product.

Kembali pada sebelumnya didalam LP Column, pada bagian bawah mengandung banyak Liquid Oksigen (O₂), kemudian dipompa ke dalam LO Heater (HE-37) yang digunakan sebagai pendingin, lalu Liquid Oksigen (O₂) dimasukkam ke dalam LO Vaporiizer (HE-38) sebagai pendingin juga, kemudian Liquid Oksigen (O₂) tersebut sebagian besar dimasukkan ke dalam LO Subcooler (HE-33) dan sebagian yang lain digunakan sebagai pendingin pada Main Exchanger (HE-21). Liquid Oksigen (O₂) tersebut yang dimasukkan ke dalam LO Subcooler (HE-33) kemudian digunakan sebagai Liquid Oksigen Product.

 

Gambar 3.2 Diagram Alir sistem ASU di BOC Gases

 source : PT Linde Group

Awas, Waspada Uap Bensin Didalam Kabin Mobil!

JAKARTA - Silent killer. Itu istilah yang kerap disematkan pada gas CO sebagai bahaya laten di kabin mobil. Ternyata, menyimpan bensin di dalam interior pun sama berbahayanya. Soalnya, bensin (hidrokarbon) termasuk salah satu dari tiga zat yang beracun di mobil, selain karbonmonoksida dan nitrogen oksida. Bensin tidak hanya kalau tertelan tetapi juga jika terhirup ke sistem pernapasan.

Perhatikan kemasan pembawa bahan bakar. jerry can khusus buat bensin punya penyekat

Nah, pada kejadian di Riau, disebutkan kalau di dalam mobil dibawa 100 liter bensin. "Tergantung dari reid vapor pressure atau RVP, kalau RVP tinggi akan lebih mudah menguap," ujar Dr.Ing.Ir. Tri Yuswidjajanto Zaenuri pakar teknik mesin dan dosen konversi energi Institut Teknologi Bandung (ITB).

Nah, untuk bensin yang punya RVP berkisar antara 7-9 psi, bisa punya titik didih sekitar 29 derajat celcius. Angka itu memang rata-rata, karena aktualnya tergantung dari komposisi bensinnya. Hal ini menunjukkan kalau bensin bisa saja menguap di temperatur ruang.

Cara membawa bensin pun perlu diperhatikan. "Misalnya pakai jerry can biasa warna putih, penguapannya lebih besar. Terlebih kalau terguncang-guncang, tekanan di atas permukaan bensin jadi tinggi dan bikin mudah menguap," ulas pria yang akrab dipanggil Yus ini.

Paling mudah mengetahui apakah bensin menguap, baunya akan semakin pekat. "Kalau bawa bensin pasti bau, kan?" tandasnya. Nah, kondisi lingkungan pun bisa mendukung. Misalnya membawa di dalam kabin pada saat siang hari. Meski pakai AC, bisa saja temperaturnya lebih tinggi karena terpapar sinar matahari.

Malah, karena pakai AC, efeknya bisa lebih terasa. "Karena udara tidak tersirkulasi dan berputar di situ saja," lanjut pria bertubuh mungil ini seraya menyebut gejala seperti pusing, mual, muntah, diare dan lemas bisa jadi indikasi keracunan uap bensin. Lebih lanjut, Yus menyebut contoh mirip dengan gejala bensin tertelan seperti ketika menyedot bensin buat memindahkan dari tangki kendaraan ke kendaraan lain.

Sebagai perbandingan, saat pengisian di SPBU selama 2 menit bisa terpapar uap bensin sebanyak 200 ppm, 5 menit sebanyak 500 ppm. Jumlah keracunan uap bensin 500 ppm per hari saja sudah termasuk akut. Nah, jumlah ini bisa mematikan kalau jumlah bensin yang masuk melebihi 2.000 ppm.

Nah, artinya kehadiran hidrokarbon karena uap bensin dan gas CO di kabin sama mematikannya. Jadi, tetap waspada ketika menanganinya! (mobil.otomotifnet.com)