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

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

• 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

• 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

• 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)

Storage tank atau yang lebih sering dikenal dengan tangki penyimpanan merupakan salah satu unit atau peralatan yang terdapat dalam bidang teknik proses baik dalam skala kecil, menengah ataupun industri
besar. Alat ini banyak ditemukan di industri kimia seperti industri oil and gas, petrokimia, polimer, dan yang lainnya. Kegunaan storage tank ini sangat luas. Selain untuk penyimpanan, juga sebagai media untuk mengalirkan fluida ke tangki atau unit yang lainnya.

Tangki penyimpanan seringkali berbentuk silinder, tegak lurus dengan tanah dengan dasar datar, dan atap yang rapuh atau terapung. Ada banyak peraturan lingkungan yang diterapkan pada desain dan pengoperasian tangki penyimpanan, seringkali bergantung pada sifat fluida yang terkandung di dalamnya. Tangki penyimpanan di atas tanah berbeda dengan tangki penyimpanan bawah tanah  dalam jenis peraturan yang diterapkan. Tangki penyimpanan di atas tanah dapat digunakan untuk menampung bahan-bahan seperti minyak bumi, bahan limbah, air, bahan kimia, dan bahan berbahaya lainnya, sambil memenuhi standar dan peraturan industri yang ketat.

Pembuatan tangki sangat intensif. Keterampilan seorang perakit storage tank sangat dibuktikan dengan
mata terlatih. Baja biasanya dibeli dalam bentuk kumparan sebelum diratakan dan dipotong memanjang. Banyak perakit akan membeli baja dari gudang pemasok yang akan meratakan dan memotong baja menjadi panjang sebelumnya untuk pengiriman.

Kebanyakan perakit akan menggunakan satu potong baja untuk membuat body tangki, jika memungkinkan. Namun, karena diameter yang dibutuhkan pada tangki yang lebih besar (biasanya 12.000 gal atau lebih), bahan stok pencocokan diameter seringkali tidak tersedia. Jika ini terjadi, perakit harus menyatukannya dua atau terkadang tiga lembar baja untuk memenuhi dimensi yang dibutuhkan. Perakit akan mengelas lembaran bersama-sama dan potong agar sesuai dengan radius yang dibutuhkan untuk tangki. Sebelum mengepakkan plat logam body tangki, perakit akan menggiling hasil las dengan logam dasar di area yang akan bersentuhan dengan flange. Tegangan yang ditimbulkan pada pengelasan selama operasi flang dapat menghasilkan retakan.

Tangki memiliki komponen yang relatif sedikit sehingga material cukup mudah untuk dicari dan dipantau dibandingkan dengan produk seperti mobil. Kebanyakan tangki terbuat dari baja rol panas. Banyak perakit tangki akan membeli baja yang memenuhi persyaratan ASTM, misalnya A36 atau A569. Lebih Penting untuk baja, apakah itu bersertifikat ASTM, atau kualitas komersial, adalah karbon atau karbon konten kesetaraan. Kandungan karbon baja tidak boleh melebihi 0,3 persen. Selain itu, kesetaraan karbon tidak boleh melebihi 0,53 persen. Untuk menghitung kesetaraan karbon (CE) baja, gunakan rumus berikut:

CE = C + (Mn + Si)/6 + (Cr +Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15

Standard untuk storage tank yang diatur oleh API dituangkan dalam bentuk dokumen tertulis di bagian API STD 620 tentang Recommended tanks for Design and Construction of Large, Welded, Low and Pressure Storage tanks. Dimana diatur beberapa hal mengenai konstruksi tangki, antara lain:

• Volume ruang uap: diatas level desaindari high liquid diatas nilai kapasitas jangan kurang dari 2% dari kapasitas total liquid.
• Suhu dari liquid, uap atau gas di dalam tangki atau ketika masuknya tidak boleh lebih dari 250°F.
• Tekanan maksimum tangki disesuaikan dengan rating nominal tekanan untuk tangki dan tidak boleh lebih dari 15 Ibf/in2 gauge (1,034 bar g).
• Sistem perpipaan dan material pipa yaitu Carbon steel pipa sesuai dengan standard ASTM A 53.

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

aeroengineering services merupakan layanan dibawah CV. Markom dengan solusi terutama CFD/FEA.

Sumber:

https://translate.google.com/translate?u=https://en.wikipedia.org/wiki/Storage_tank&hl=id&sl=en&tl=id&client=srp&prev=sear (diakses pada tanggal 22 April 2021)

https://www.applus.com/global/en/what-we-do/service-sheet/storage-tank-inspection (diakses pada tanggal 22 April 2021)

https://ergil.com/storage-tanks/ (diakses pada tanggal 22 April 2021)

https://gsb.co.id/product/storage-tank-for-cpo/ (diakses pada tanggal 22 April 2021)

Mesin pendingin terak (clinker cooler) berfungsi sebagai pendingin terak (clinker) yang keluar dari mesin pemanas (klin). Mesin ini merupakan salah satu equipment penting yang digunakan untuk proses produksi semen (Ibrahim, 2004) dan proses pendinginan ini sangat menentukan kualitas semen yang akan diproduksi. Perhitungan efisiensi panas pada clinker cooler dapat dilakukan dalam dua tahap yaitu, perhitungan dengan neraca massa dan perhitungan dengan neraca panas. Dari perhitungan neraca panas maka dapat diketahui efisiensi panas dari clinker cooler, baik efisiensi panas sistem maupun efisiensi panas reaksi.

Nilai untuk kerja clinker cooler dapat dicari dengan menghitung efisiensi panas reaksi dari clinker cooler, yaitu perbandingan antara jumlah panas untuk reaksi dengan jumlah panas yang disediakan. Efisiensi panas reaksi merupakan indikator baik atau tidaknya untuk kerja dan pengoperasian clinker cooler. Dalam proses pembuatan semen, setelah terjadi proses pembakaran (burning process), maka untuk tahap selanjutnya adalah proses pendinginan material yang dilakukan oleh clinker cooler.

Cara kerja clinker cooler, bahan mentah yang telah digiring di raw mill selanjutnya masuk ke homogenizing silo dan selanjutnya diberikan proses pemanasan awal, sehingga suhunya menjadi 800°C sebelum masuk ke rotary klin yang bersuhu sekitar 1400°C ini kemudian masuk ke unit cooler untuk pendinginan, sehingga suhu clinker menjadi sekitar 100°C. Clinker (terak) dengan suhu tinggi akan jatuh pada cooler dan didistribusikan secara seragam ke area kompartemen sesuai dengan lebar grate nya. Dikarenakan suhu material akan berubah menurut jarak, maka clinker cooler dibagi menjadi beberapa kompartemen, dimana semakin dekat dengan kiln maka panjang kompartemen semakin panjang.

Udara yang telah melewati material bersuhu sekitar 200°C akan dihisap untuk kemudian digunakan sebagai sumber panas di preheater dan kiln yang bertujuan untuk meminimalkan energi yang hilang ke lingkungan sekitar, serta menghemat biaya. Volume jatuhan klinker ini akan selalu dimonitor oleh sebuah transmitter tekanan yang dipasang di undergrate. Jika volume curahan terak dari kiln melebihi atau kurang dari nilai yang telah diatur, maka transmitter tekanan akan mengirim sinyal ke pengontrol tekanan, sehingga akan segera mengolah data tersebut yang selanjutnya akan dikirim ke pengontrol kecepatan motor penggerak grate.

Jika volume jatuhan klinker lebih besar dari yang diatur, maka motor akan bergerak lebih cepat dengan tujuan untuk mengecilkan bed depth dan sebaliknya. Data dari pengontrol tekanan juga akan dikirim ke pengontrol katup fan kompartemen pertama. Nilai bed depth yang besar akan menyebabkan laju kecepatan aliran udara yang kecil tidak cukup kuat untuk menembus clinker yang akan didinginkan. Clinker dari kompartemen pertama dengan memanfaatkan gaya gravitasi dengan memanfaatkan Hukum Newton I bahwa suatu benda akan selalu mempertahankan gerak asalnya.

Dengan didinginkan oleh udara yang bersumber dari fan di undergrate tiap kompartemennya clinker bergerak ke ujung cooler dengan suhu turun menjadi sekitar 1000°C. Clinker yang telah didinginkan selanjutnya diperkecil ukurannya dengan clinker breaker dengan maksud untuk memperluas area clinker yang terkena udara, sehingga mempercepat pendinginan secara alami dalam perjalanan dengan mekanisme ban berjalan ke klinker silo untuk disimpan. Debu dari pemecahan klinker dan debu selama proses pendinginan akan dihisap melalui fan dan direduksi oleh EP untuk mengurangi partikel yang akan menyebabkan pencemaran udara sebelum dilepas ke atmosfer.

Kontributor: Feri Wijarnako (feriwidjarnako@gmail.com)

By Caesar Wiratama

aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV. Markom dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.

Peraturan standard dan kode pada bidang perteknikan sudah dibentuk sejak bertahun-tahun yang lalu. Standar dan kode tersebut dirancang oleh organisasi profesional, para insinyur, grup perdagangan, agensi pemerintahan, dan lain-lain.

Standar dapat didefinisikan sebagai seperangkat pedoman teknis atau instruksi untuk perancang dan produsen. Standard memberikan semua persyaratan yang diperlukan untuk produk, layanan, dan operasi. Seorang desainer akan menggunakan standar tersebut untuk mendesain produk, dan produsen akan menggunakan standar tersebut untuk pembuatan produk. Standar berfungsi sebagai bahasa umum untuk menentukan kualitas dan menetapkan kriteria keamanan produk.

Ketika badan pemerintah mengadopsi standar dan menjadi legal, atau ketika telah dimasukkan ke dalam kontrak bisnis, standar tersebut akan menjadi sebuah code. Code adalah standard yang telah disahkan menjadi undang-undang oleh otoritas lokal, regional, atau nasional yang memiliki yurisdiksi sehingga insinyur atau kontraktor diwajibkan secara hukum untuk mematuhi code tersebut. Ketidakpatuhan dapat mengakibatkan penuntutan. Code tersebut dapat berupa standar industri, pemerintah, atau berbasis konsensus sukarela. Code dapat mencakup referensi ke standar, yang berarti standar digabungkan dengan referensi dan oleh karena itu merupakan bagian dari kode dan dapat ditegakkan secara hukum.

Tiga tujuan dari code dan standard adalah:

1. Design Guide. Berguna sebagai peraturan baku perancangan produk dari setiap negara atau lembaga
2. Uniform Design. Biasanya digunakan sebagai pedoman ukuran suatu produk
3. Safety Reason. Berguna sebagai menjamin keamanan dan keselamatan dari produk.

Berikut adalah contoh code dan standar yang biasa dipakai oleh industri khususnya industri teknik kimia:

• ASME Boiler & Pressure Vessel Code (BPVC): Berisi tentang perancangan dan konstruksi boiler dan bejana tekan.
• AISI Standard Steel Compositions: Berisi tentang komposisi campuran baja.
• Tubular Exchanger Manufacturers Association (TEMA) Standards: Berisi tentang standard tentang heat exchanger
• American Petroleum Institute (API): Membahas perancangan industri petroleum seperti perancangan kilang minyak.
• American Society for Testing Materials (ASTM): Membahas tentang material produk mengenai sifat kimia dan mekanik produk dan panduan produksi.
• International Organization of Standardization (ISO): Badan non-pemerintah yang terdiri dari lebih dari 160 negara. Mereka bertanggung jawab untuk mengembangkan standar untuk berbagai industri yang mempromosikan kualitas, keamanan, dan efisiensi. Perusahaan yang telah terverifikasi oleh ISO akan berpeluang dalam memenangkan persaingan pasar global tersebut karena memberikan jaminan kualitas produk agar konsumen lebih percaya terhadap produk tersebut.

>>KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL MENGENAI PERALATAN PROSES KIMIA LAINNYA!

KONTRIBUTOR: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

aeroengineering_services merupakan jasa layanan dibawah CV MARKOM dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.

Sumber:

Walas, M. Stanley. 1990. Chemical Process Equipment Selection and Design. Washington: USA Butterworth-Heinemann.

https://www.meadmetals.com/blog/what-are-astm-standards (diakses pada tanggal 30 Maret 2021)

https://www.aiche.org/academy/courses/ela155/importance-codes-and-standards-process-safety (diakses pada tanggal 30 Maret 2021)

http://www.idpipe.com/2017/04/perbedaan-code-and-standard-dalam-oil-and-gas.html. (diakses pada tanggal 30 Maret 2021)

https://accurate.id/marketing-manajemen/pengertian-iso/ (diakses pada tanggal 30 Maret 2021)

https://www.csemag.com/articles/code-or-standard/#:~:text=A%20code%20can%20include%20references,the%20code%20and%20legally%20enforceable.&text=Codes%20are%20standards%20that%20are,codes%20are%20not%20legally%20enforceable. (diakses pada tanggal 30 Maret 2021)

https://hardhatengineer.com/what-is-the-difference-between-code-standard-and-specification/ (diakses pada tanggal 30 Maret 2021)