Mesin uap adalah mesin yang menggunakan energi panas dalam uap air dan mengubahnya menjadi energi mekanis. Mesin uap digunakan dalam pompa, lokomotif, dan kapal laut, dan sangat penting dalam Revolusi Industri. Jika Anda penasaran dengan cara kerjanya, maka simak penjelasan cara kerja mesin uap berikut ini.
Penjelasan cara kerja mesin uap
Dalam sebuah mesin uap, uap panas mengembang di bawah tekanan, dan energi panas diubah menjadi kerja. Uap ini dapat terkondensasi di kondensor, pada suhu yang lebih rendah dan tekanan. Kinerja terbaik (bekerja untuk panas) dicapai dengan menggunakan suhu kondensor rendah dan tekanan boiler tinggi. Uap ini dapat dipanaskan lebih lanjut dengan melewatkan melalui superheater antara boiler dan mesin.
Superheater terdiri dari pipa terkena gas panas di tungku boiler. Uap mungkin dipanaskan melampaui temperatur yang dihasilkan oleh air mendidih. Dalam turbin uap, uap dibuang melalui nosel dan kemudian mengalir melalui serangkaian pisau, menyebabkan rotor bergerak pada kecepatan tinggi. Turbin adalah cara yang digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik dengan uap.
HMS Belfast – Boiler room – Diagram (commons.wikimedia.org)
Mesin uap (steam engines) masuk dalam kategori pesawat kalor, yaitu peralatan yang digunakan untuk mengubah tenaga termis dari bahan bakar menjadi tenaga mekanis melalui proses pembakaran. Ada dua jenis pesawat kalor yaitu Internal Combustion Engines/ICE (motor pembakaran dalam) dan External Combustion Engines/ECE (motor pembakaran luar).
Internal Combustion Engine (ICE) atau motor pembakaran dalam. Pada pesawat kalor jenis ini proses pembakaran bahan bakar untuk menghasilkan tenaga mekanis dilakukan didalam peralatan itu sendiri. Contoh; motor bensin dan diesel.
External Combustion Engine (ECE) atau motor pembakaran luar. Mesin uap dan turbin uap masuk dalam kategori pesawat kalor jenis ini. Karena pembakaran bahan bakar dilakukan diluar mesin uap ataupun turbin uap. Yaitu didalam ketel uap/boiler. Di dalam ketel uap/boiler tenaga termis hasil pembakaran bahan bakar digunakan untuk memanaskan air sehingga berubah menjadi uap dengan temperatur dan tekanan tinggi yang selanjutnya dialirkan ke mesin uap ataupun turbin uap untuk diubah menjadi tanaga mekanis.
Pada mesin uap tenaga potensial yang masuk diubah menjadi tenaga mekanis berupa gerakan kian kemari dari piston dan selanjutnya diubah lagi menjadi gerakan putaran dari crank shaft. Sedangkan pada turbin uap tenaga potensial uap langsung disalurkan untuk mendorong turbin sehingga menjadi gerakan putar.
Itulah penjelasan cara kerja mesin uap. Simak juga cara kerja PLTU Celukan Bawang dan dampak terumbu karang.
