Ketel Uap (Boiler) dalam industri

Energi kalor sangat penting dalam kehidupan sehari-hari setiap orang. Baik itu kalor untuk menghangatkan lingkungan kita, atau kalor untuk memasak makanan, kita semua menggunakannya sampai batas tertentu dalam aktivitas sehari-hari. Manusia biasa menggunakan peralatan bernama boiler untuk mendapatkan kalor dari air dan uap.

Boiler adalah bejana tertutup yang menjadi sarana pembakaran dan mentransfer kalor ke air hingga menjadi air panas atau uap. Air panas atau uap ini kemudian digunakan untuk mentransfer energi kalor ke suatu proses. Air adalah zat yang tidak berbahaya dan murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Selain air mudah didapat, air akan mudah bertambah volumenya jika dipanaskan. Air juga memiliki energi potensial kalor yang cukup besar. Jadi, boiler harus dikelola dan dirawat secara baik.

Skema Kinerja Boiler

Skema kerja boiler

Prinsip sederhananya adalah air dari sumber (water source) akan dipanaskan di ruang bakar dan dimanfaatkan uap panasnya untuk menggerakan sistem. Namun, kenyataannya dilapangan terdapat berbagai macam komponen untuk menunjang efisiensi dari boiler. Seperti blowdown yang berguna untuk membuang air sisa yang tidak digunakan proses dari raung boiler, economizer yang berguna untuk memanfaatkan kalor sisa dari hasil proses, dan deaerator berguna menghilangkan kadar gas yang terlarut dalam air dari sisa hasil proses dan disalurkan menuju economizer.

Jenis-jenis Boiler Yang Sering Dijumpai

Water tube boiler

Water tube boiler. Sumber: http://powerengineers.weebly.com
  • Digunakan untuk kebutuhan uap bersuhu dan bertekanan tinggi
  • Kisaran kapasitas 4.500 – 120.000 kg / jam
  • Efisiensi pembakaran ditingkatkan dengan ketentuan draft yang diinduksi
  • Toleransi yang lebih rendah untuk kualitas air dan kebutuhan instalasi pengolahan air
  • Sering dijumpai di industri kimia, kertas, dan pembangkit listrik.

Fire tube boiler

Fired tube boiler. Sumber: https://slideplayer.com/slide/10983979/
  • Kapasitas uap yang relatif kecil (12.000 kg / jam)
  • Tekanan uap rendah sampai sedang (18 kg / cm2)
  • Beroperasi dengan bahan bakar minyak, gas, atau bahan bakar padat
  • Contoh paling terkenal adalah mesin lokomotif kereta api uap.

Stoke fired boiler

Stoke fired boiler. Sumber: https://www.electrical4u.com/methods-of-firing-steam-boiler/
  • Batubara dibakar pada jeruji baja yang bergerak
  • Gerbang batubara mengontrol laju pengumpanan batubara
  • Ukuran batubara seragam untuk pembakaran sempurna
  • Biasa digunakan pada pembangkit listrik

Efisiensi Boiler

Secara umum efisiensi boiler adalah perbandingan antara energi kalor yang keluar dengan energi kalor yang masuk dari sistem.

Efisiensi = (h output/h input)100%

h= entalpi (Kj/Kg)

Efisiensi juga bisa dihitung dari pengurangan energi potensial kalor pada bahan bakar dikurangi dengan energi kalor yang dipakai sistem ditambah dengan kerugiannnya.

Efisiensi = 100% energi pada bahan bakar – (Kalor yang digunakan sistem+kerugian)

Kerugian pada boiler terdapat banyak macam seperti perpindahan panas secara konveksi dan radiasi keluar ruang boiler, residu pembakaran yang tidak sempurna, pressure drop, dan lain-lain.

Cara meningkatkan Efisiensi

  • Pengecekan blower, fan, dan pompa
  • Penggantian komponen boiler secara berkala
  • Pengurangan kerugian konveksi dan radiasi dengan memperbaiki badan (shell) dan sistem penutupan ruang (insulation) dari boiler
  • Pengecekan kadar udara yang berlebihan yang masuk pada sistem boiler
  • Mengurangi munculnya pembakaran tidak sempurna seperti menyeragamkan bentuk bahan bakar batu bara menjadi partikel yang lebih kecil.
  • Pemasangan economizer

PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!

>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI

>> YOUTUBE PT TENSOR

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

https://www.britannica.com/technology/boiler#ref96434 (diakses pada tanggal 7 Mei 2021)

https://www.quora.com/What-are-fire-tube-boilers-and-its-application (diakses pada tanggal 7 Mei 2021)

http://powerengineers.weebly.com/type-of-boiler.html (diakses pada tanggal 7 Mei 2021)

https://drive.google.com/drive/folders/0Byf6Ve7ElV-Ud3FXYkFxaE1oZzA (diakses pada tanggal 7 Mei 2021)

https://brainly.in/question/4891064 (diakses pada tanggal 7 Mei 2021)

https://slideplayer.com/slide/10983979/ (diakses pada tanggal 7 Mei 2021)

https://www.electrical4u.com/methods-of-firing-steam-boiler/ (diakses pada tanggal 7 Mei 2021)

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments