Ceracau Malam: Komponen - Komponen Utama pada Steam Turbine (bag. 3)

Pada artikel ini, komponen dari steam turbine yang akan dibahas adalah bearing dan rotor. Berikut pembahasannya.

5. Bearing

Bearing merupakan peralatan yang digunakan untuk menjaga shaft agar selalu berputar pada porosnya. Pada steam turbine biasanya digunakan 2 jenis bearing menurut pada arah beban yang ditahan, yaitu journal bearing dan thrust bearing. Pada gambar diatas menunjukan 2 set thrust bearing dan 1 unit journal bearing yang dipasang dalam satu rumah. Gaya aksial biasanya bekerja dari sisi governor ke sisi exhaust. Satu sisi inboard thrust bearing, biasanya disebut active, digunakan tipe kingsbury. Pada sisi yang lain menggunakan tipe michell.

- Journal Bearing

Bearing ini adalah bearing yang didesain untuk menahan beban yang tegak lurus terhadap sumbu shaft horisontal. Journal bearing terdiri dari susunan beberapa pads segmen yang permukaan bagian dalamnya dilapisi dengan material babbit dan dirancang mampu untuk tilting agar sesuai dengan posisi porosnya dan akhirnya membentuk oil film pada pads dengan tekanan oli yang positif. Tilting pad bearing memiliki kapasitas beban yang tinggi dan umumnya mampu beroperasi dengan temperature lebih tinggi dibanding bearing tipe konvensional.

tilting pad journal bearing

Injeksi oli tekanan tinggi yang dipakai pelumasan pada tilting pad journal bearing

Journal bearing pada dilengkapi dengan inlet spray bar untuk pelumasannya sehingga dapat meningkatkan efektivitas pada sistem pelumasan. Pada lube oil drain yang terbuka memungkinkan oli yang panas dengan mudah keluar dari bearing housingnya sehingga mengurangi kerugian daya putar akibar oil flooded/banjir seperti pada gambar di bawah ini.

Leading Edge Groove

- Thrust Bearing

Sesuai dengan namanya, thrust bearing digunakan untuk meredam gaya aksial dan menjaga shaft pada posisi aksial. Penjelasan secara singkat tentang desain normalnya untuk bearing tersebut mengikuti metode masing masing desainnya.

a) Kingsbury Thrust Bearing

Setiap thrust shoe duduk pada bagian atas levelling platenya. Bagian atas levelling plate disangga oleh radial edge yang saling menyangga dengan levelling plate bagian bawah. Rocking strip pada area contact levelling plate bagian bawah pada base ring memungkinkan sebagai pivot untuk sisi yang lainnya.

b) Michel Thrust Bearing

Thrust pad shoes terbuat dari steel dengan dilapisi babbit pada permukaannya. Bagian yang mendekati sejajar dengan bagian contact pada base ring menunjukan arah putarannya. Bagian yang offset tekanan olinya lebih rendah pada leading edge dan tekanan oli lebih tinggi pada trailing edgenya. Support pada base ring terjadi contact yang berupa garis (bukan point contact) hal ini akan menurunkan spesifikasi/kemampuan pada bagian belakang dari pad shoe.

Base ring dibuat dari material alloy steel.

6. Rotor

Komponen ini merupakan bagian yang berputar di dalam kompresor. Shaft dan disc dibuat dengan menggunakan solid material, hal ini untuk menghindari munculnya masalah karena vibrasi yang disebabkan oleh terjadinya bagian yang mudah lepas/ longgar antara poros dan disc pada putaran tinggi. Desain critical speed pada rotor tidak boleh pada range 80-105 % dari rated operating speed. Diperlukan dynamic balancing setelah pemasangan sudu-sudunya.