Balance Drum (Dummy Piston / Balance Disk) Pada Turbin Uap

Sebelum lebih lanjut membahas mengenai balance drum system, perlu kita bahas terlebih dahulu mengenai gaya-gaya yang bekerja pada turbin uap. Gaya-gaya yang ada pada turbin uap antara lain adalah gaya sentrifugal dan gaya axial.

Gaya sentrifugal timbul karena gerakan rotor turbine yang berputar. Sedangkan gaya axial timbul karena gaya dorong yang disebabkan oleh arah aliran uap air yang melintasi sudu-sudu turbin, dan sesuai dengan namanya gaya axial adalah gaya dengan arah yg segaris dengan poros turbin. Gaya axial paling besar terjadi pada turbin uap tipe single flow.

Gaya axial yang terjadi pada turbin uap, arahnya adalah berlawanan dengan arah aliran uap air. Kok bisa? Coba Anda amati baling-baling helikopter, udara yang ada di sekitar baling-baling terdorong ke bawah oleh baling-baling sedangkan helikopternya terangkat ke atas. Sama halnya pada turbin uap, aliran uap air akan mendorong rotor turbin ke arah yang berlawanan dengan aliran uap air tadi. Gaya axial ini lah yang besarnya akan dikompensasi dengan penggunaan balancing drum.

1. Shaft axial thrust balancing mechanism
2. Stuffing boxes adequately sized to accommodate packing and various mechanical seals.
3. Balance disc wear indicator

Uap air pada turbin mengalir dari sebelah kiri ke kanan, maka gaya axial yang terjadi adalah dari kanan ke kiri. Maka gaya yang harus dikompensasi oleh balance drum adalah dari kiri ke kanan, terlepas dari berapa besarnya. Bagaimana caranya? Uap air yang melintasi rotor turbine uap, pada stage tertentu akan diambil dan dialirkan ke sebelah kiri dari balance drum. Uap air yang masih mengandung energi ini akan mendorong balance drum ke arah yang melawan gaya axial.

Memang tidak mungkin gaya axial akan 100% dikompensasi oleh sistem balance drum, namun paling tidak sistem ini meringankan kerja dari thrust bearing turbin uap.