Tugas 2 Klasifikasi Boiler Moh. Faisal Rois 4216106026 Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Keputih, Sukolilo, Surabaya 60111
1. Klasifikasi Boiler Dibidang Perkapalan 1.1 Sejarah Ketel Uap ( Boiler)
Boiler pertama kali ditemukan di kota Alexandria pada tahun 1975 oleh seseorang ahli matematika ang !ernama "ero# ang $uga le!ih dikenal dengan nama %"eros& atau %"eron& ang menulis tiga !uku tentang mekanik dan si'at(si'at udara serta memperkenalkan ran)angan dari mesin uap sederhana. Mesin ini dikenal dengan nama Aeolipile atau Aeolpile# atau $uga dise!ut *olipile.
Gambar 1.1 Mesin +ap Aeolipile
,e!elum "ero# ada !e!erapa se$arah-an seperti io/anni attista della orta 153 1615 ang !erasal dari apoli# 8talia. eliau adalah seorang ilmuan ang pertama kali menemukan peranan uap dalam men)iptakan ruang hampa. an $uga terdapat seseorang !ernama enis apin 1647 1712 ang merupakan seorang 'isika-an dan ahli matematika ang !erasal dari eran)is. eliau menemukan alat ang men$adi a-al ditemukanna mesin uap atau presser cooker pan)i masak !ertekanan ang !ernama steam igester. enemuan terse!ut tidak diker$akanna sendiri melainkan diker$akan !ersama oleh !e!erapa rekanna
2
Boiler Turbin Uap dan Turbin !as
ang !ernama Ro!ert ole# seorang 'ilusu'# 'isika-an# kimia-an# penemu# dan ilmuan !erke!angsaan 8rlandia. ada !idang perkapalan# orang(orang !anak men)ari keuntungan dari kapal ang menggunakan tenaga uap. :leh karena itu# para desainer dan insinur menalurkan ide(ide mereka untuk mendesain perlatan propuls i uap. amun# untuk mem!angun peralatan terse!ut mereka masih kekurangan materi dan perlatan mesin untuk mem!uatna. enemuan ketel uap boiler ang akan digunakan dalam perkem!angan kapal uap dimulai dari Amerika ,erikat oleh ;ames Rumse 174(1792 di otoma) dan ;ohn Fit)h 174(179 di ela-are. a. Cerobong Ketel Uap . ada tahun 135 terdapat sekitar 700 kapal tenaga uap ang
digunakan di Amerika ,erikat.
aman itu# dan pada saat itu $uga dunia mulai tertarik oleh nilai kapal !ertenaga uap untuk melaani angkatan laut setelah pertemuanna dengan =, ?irgini) e#"$errimac. @e depanna# peran)angan ketel uap semakin !aik untuk meningkatkan daa dan ke)epatan ang le!ih tinggi. ada tahun 161# kapal pesiar Amerika ,erikat Na%y# &anoag me-akili pun)ak prestasi teknik kelautan di era perang saudara. @apal pesiar terse!ut dapat !eroperasi dengan !aik dan dapat menghasilkan ke)epatan maksimum hingga 19#5 knot. ,irkulasi mesin kapal terse!ut diperoleh dari empat ketel uap ang dipanaskan dan delapan ta!ung air ketel uap /ertikal. b. Ketel Uap Scotch. ,etelah perang saudara# kelan$utan kema$uan dalam metalurgi dan rekaasa menghasilkan ta!ung api ketel uap !er!entuk silindris atau ketel uap % Scotch&# seperti pada gam!ar 1.2# men$adi palling populer. ada akhir tahun 100(an dan a-al 1900( an !atu !ara ketel uap Scotch digunakan untuk tekanan hingga 250 psig dan temperatur uap hingga 650 F. i!eri toleransi untuk air ang !uruk# minak pelumas# dan kesalahan umum ang mem!uatna ideal untuk digunakan mesin uap ang men)apai pun)ak popularitasna diperiode ang sama. @etel uap ini dapat memiliki e'isiensi sekitar 0 saat dilengkapi dengan superheater dan pemanas udara# dan minak penem!ak.
Gambar 1.2
Klasifikasi Boiler
"
c. Sectional Header Boiler . erkem!angan tur!in uap men)iptakan se!uah ke!utuhan
untuk ang !ertekanan tinggi dan !ersuhu tinggi# dan ketel uap $enis scotch diganti men$adi ketel uap ta!ung air. A-alna# !anak usaha untuk mem!angun se!uah ketel uap ta!ung air terse!ut namun gagal. "al ini dise!a!kan oleh kurangna sirkulasi# pengolahan air ang kurang memadai# dan pengaturan ta!ung ang !uruk sehingga kesulitan untuk melakukan per!aikan. ada pem!uatan pertama kalina ketel uap ta!ung air di!uat dari drum ang !erliku(liku. "ingga pada akhirna dikem!angkan men$adi drum ang lurus. engem!angan ini dilakukan untuk mempermudah proses per!aikan atau pem!ersihan. ari studi ang dilakukan eorge B. Mel/ille# !eliau menimpulkan !ah-a ta!ung air ketel uap se)ara meneluruh harus memiliki karakteristik seperti !erikutC
dasarna# !oiler $enis ini masih dalam pelaanan untuk tu$uan propulsi.
Gambar 1.3 Sectional 'eaer Boiler d. Bent-Tube Boiler. oiler $enis ini mun)ul pada tahun 190(an dengan kondisi ang le!ih
praktis di!andingkan !oiler $enis se!elumna.
Boiler Turbin Uap dan Turbin !as
#
ang mengaki!atkan sirkulasi pada kedua ketel uap ta!ung air men$adi tidak alami. engan sekali melalui sirkulasi paksa !oiler dapat mengaki!atkan masalah pada kontrol# pengolahan air umpan# masalah pada manu/er# start"up# dan kurangna pompa ang dapat diandalkan menim!ulkan ham!atan ang !erat. "al ini mem!uat para desainer diharapkan mampu mengem!angkan sirkulasi ketel uap ta!ung air se)ara alami dan sederhana dalam pengoperasian dan pemeliharaan. ada a-alna# desain ketel terse!ut dari tungku tunggal dengan tiga $enis drum serapan ganda dengan superheater di satu sisi. an metode ekonomis digunakan untuk meningkatkan suhu uap agar dapat mengendalikan suhu uap saat !ermanu/er dan terutama selama kenaikan operasi. en)apaian terse!ut !era-al dari penggunaan boiler superheater terpisah dimana tingkat penem!akan !erkurang saat ter$adi kenaikan. @emudian# !oiler dengan dua tungku dimana suhu uap dikendalikan dengan tingkat penem!akan ang !er!eda dikedua tungkuna. ,etelah itu dilakukan pengem!angan se)ara !erkala agar dapat le!ih menghemat ruang dan !eratna. ada a-alna ketel uap terse!ut menggunakan ke)epatan ganda ang !agian pemanasna terletak disalah satu $alan gas. ,elan$utna# pengem!angan ketel uap dengan dua pem!akaran dan serapan tunggal ditun$ukkan pada gam!ar 1.4. ,ementara itu# terdapat !anak /ariasi !oiler ang telah digunakan diseluruh dunia# dengan $enis !oiler ang di!ahas )ukup representati' dan em!erikan latar !elakang ang memadai untuk pemahaman tentang tipe dan karakteristik generator uap.
Gambar 1.4 T(o")urnace, Single"*ptake +ontrolle Superheater Boiler 1.2 Berdasarkan Tipe Pedagang dan Naval Boilers
Klasifikasi Boiler
$
alam 100 tahun terakhir tekanan uap dan suhu mengalami kenaikan dari 30 psig $enuh sampai 70 psig(950 F dise!agian !esar kapal pedagang# dan sampai 1200 psig(1000 F maksimum 950 F nominal dise!agian !esar kapal pe$uang angkatan laut setelah perang dunia 88. ,e!agian !esar# instalasi uap !erdaa tinggi pada 1500 psig(950 F# dan dalam !e!erapa kasus dipanaskan kem!ali sampai 950 F# tampak laak. ,e!agian !esar# pendingin air ang digunakan di tungku untuk mengurangi pera-atan terkena panas api sudah semakin meluas. conomi-er dan pemanas udara tunggal atau kom!inasi# dapat digunakan untuk mendapatkan e'isiensi keseluruhan pem!angkit uap ang diinginkan. engamat ang dipeker$akan untuk mengontrol suhu uap di tangki !oiler atas $angkauan operasional ang luas dan dapat meningkatkan kiner$a tur!in. .esuperheater dipasang untuk mem!antu menghasilkan uap suhu rendah ang !ertu$uan untuk seluruh kapal. unker = minak residu adalah ang !anak digunakan se!agai !ahan !akar dalam aplikasi komersial# sementara itu kapal diesel dan minak !ahan !akar lain na digun akan untuk kapal angkatan laut. a. Two-Drum Boiler. Boiler $enis ini !iasa dise!ut se!agai steam rum# t(o"rum boiler terdiri dari drum uap dan drum air ang dihu!ungkan oleh laar air dan ta!ung penimpanan !oiler. ,ementara itu superheater dipasang di antara laar air dan ta!ung penimpanan !oiler dan posisi ta!ung dapat diatur se)ara /ertikal dan hori>ontal. amun# pengaturan posisina tergantung pengaturan mesin ang paling sesuai. ;ika suhu uap diperlukan# dapat dikontrol melalui esuperheater control atau attemperator ang terletak pada tangki air. @e!anakan !e!erapa !entuk instalasi dari pemanas udara digunakan dengan economi-er. ;enis dan proporsi dari penukar pemanas !antu tergantung pada pengaturan siklus. ;ika dua tahap dari pemanas ang dipilih# pemanas uap udara dan economi-er sering digunakan. emanas uap udara memiliki tekanan ang rendah 40(65 psia kondensasi memanaskan udara ang masuk. Ada tiga atau empat tahap pemanas ang digunakan# pada umumna tahap terse!ut menguntungkan dalam proses penem!uhan atau regenerati'. ,irkulasi alami ang digunakan se)ara eksklusi' dalam $enis !oiler dua drum dan tergantung pada o(ncomers# ang mungkin internal dipanaskan dalam unit rating rendah atau eksternal pemanas di!er!agai pedagang dan unit angkatan laut. +ntuk mem!ersihkan permukaan eksternal ang terkena !ahan !akar minak a!u $elaga semut dapat dilakukan dengan )ara scootblo(er uap. Eetakna terdapat di area superheater ang digunakan untuk mem!erikan daa pem!ersih ang )ukup untuk menghilangkan terak. ,e!uah esuperheater tam!ahan dipasang dalam uap atau air drum untuk memasok uap dengan suhu rendah untuk tu$uan selain propulsi utama. elindung ang mengelilingi !agian !ertekanan !ertu$uan untuk mem!entuk ruang kedap gas ang mengandung produk sampingan dari pem!akaran. +ntuk !entuk konstruksina !er/ariasi# namun pelindung ganda umumna digunakan untuk menghindari kemungkinan ke!o)oran gas !uang ke ruang mesin. imana se!uah pelindung tunggal digunakan# sam!ungan ekspansi# pem!ukaan akses# dll# disediakan dengan segel !ertekanan udara untuk men)egah ke!o)oran. b. Reheat Boilers . alam siklus ini dihasilkan uap pada tekanan tinggi# dipanaskan dalam !oiler kon/ensional dan elemen superheater# dan diperluas melalui elemen tekanan tinggi dari tur!in ketekanan inlet alat pemanas. roses pemanasan ulang ini !ertu$uan untuk mengurangi tekanan dan diperluas melalui elemen tekanan rendah tur!in. +ntuk pengoperasian ang le!ih optimal# alat pemanas harus dilindungi dari o%erheating selama manu/er dan operasi !agian !elakang ketika aliran alat pemanas !erkurang atau tidak ada. emanasan uap akan !eker$a le!ih !aik $ika meningkatkan horse po(er ang terpasang. enimpanan !ahan !akar ang !isa diperoleh dengan memanaskan ang kemudian )ukup
%
Boiler Turbin Uap dan Turbin !as
untuk mem!enarkan mesin le!ih rumit. +ntuk se!agian !esar# generator uap untuk memasok memanaskan tanaman telah adaptasi dari dua(drum terpisahkan(tungku !oiler. ,atu atau dua 'urna)es dapat digunakan. @onsep single(tungku diman'aatkan $alur aliran gas di!agi luar tungku dengan superheater dan alat pemanas ditempatkan di !agian terpisah. Aliran gas di !agian ini diatur oleh damper# sehingga mengendalikan superheater dan panaskan suhu uap. @emudian mengga!ungkan mengalir ke penukar panas tam!ahan. engan mem!akar semua !ahan !akar di tungku tunggal# kontrol pem!akar minak dan paksa(ran)angan sistem suplai udara disederhanakan. alam !oiler di!agi(tungku# !entuk dua tungku !oiler# satu tungku memasok panas ke alat pemanas dan perlengkapan lainna tungku panas superheater. e!erapa desain mengga!ungkan !agian dari superheater dise!ut superheater primer di >ona alat pemanas untuk mem!erikan perlindungan tam!ahan untuk alat pemanas dan untuk memperoleh karakteristik suhu uap ang diinginkan. as ang mengalir dari kedua alat pemanas dan superheater terga!ung dalam penghasil utama penimpanan ta!ung dan $alur aliran gas tunggal dipertahankan melalui mesin !antu penukar panas seperti dalam satu tungku desain. c. Forced-Circulation Boiler. ,e$ak boiler pertama kali digunakan di kapal# desainer marine !oiler telah menelidiki dan !ereksperimen dengan !er!agai )ara untuk mengurangi ukuran dan !erat dari !oiler terse!ut. ,e!uah !oiler diatur untuk sirkulasi alami dari air dan uap memerlukan penurunan tekanan# ang hana dapat diperoleh dengan menginstal do-n)omer ang )ukup. amun hal ini merugikan karena !erpengaruh pada ukuran dan !erat !oiler. engan mem!erikan pompa untuk menam!ah atau menggantikan sirkulasi alami# !oiler ke)il dan ringan dapat diran)ang untuk mem!erikan keluaran uap. @eunggulan utama !oiler $enis ini aitu ta!ungna !erdiameter sangat ke)il dengan tahanan ang tinggi untuk mengalirkan dan dapat digunakan dalam pengaturan pemanasan permukaan# dan lokasi steam rum ang tidak sesuai dengan sirkulasi alamiah. amun# !oiler $enis ini $uga memiliki kelemahan aitu pompa sirkulasi itu sendiri ang men$adi kelemahanna# ang !erpotensi men$adi sum!er maasalah dan pera-atan. oiler EaMont# diperlihatkan se)ara skematik pada am!ar 1.5# merupakan )ontoh khas dari $enis sirkulasi paksa . ,ementara digunakan di luar# !elum ditemukan aplikasi se)ara luas di !idang kelautan di +.,. oiler EaMont menggunakan drum tunggal ang mana pem!uangan pemanasan permukaan )ampuran uap dan air . ,irkulasi pompa hisap dipasok oleh gra/itasi dari drum ini dan gaa air melalui permukaan ta!ung ang terus menghasilkan# ang terdiri dari se$umlah rangkaian ta!ung disusun antara distri!uting header dan drum uap. 8nlet ta!ung masing(masing dilengkapi dengan se!uah lu!ang untuk meneim!angkan ham!atan aliran dalam !er!agai sirkuit. ini diperlukan untuk memperoleh aliran air ang memadai di setiap ta!ung# tergantung pada input panas ang diharapkan. er serupa dengan !oiler sirkulasi alami.
Klasifikasi Boiler
&
Gambar 1.5 oiler EaMont# diperlihatkan se)ara skematik d.
Once-Through Boiler. ,eperti pada gam!ar 1.6 # merupakan )ontoh !oiler $enis on)e(
through ang digunakan untuk !antu. ang rosesna aitu air dile-atkan melalui pemanasan permukaan dalam satuuap rangkaian terus menerus oleh 'eed pump. oiler pada dasarna adalah salah satu spiral penataan ta!ung ang pan$ang terdiri dari ,teaming e)onomi>er dan >ona transisi# di mana penguapan selesai# ang mengelilingi tungku.
Gambar 1.6 /nce"Through Boiler
'
Boiler Turbin Uap dan Turbin !as
Suercharger Boiler. ,uper)harged !oiler memiliki karakteristik ang menggunakan tekanan pem!akaran ang le!ih tinggi dari satu atmos'ir dalam tungku untuk mengam!il keuntungan dari kepadatan gas ang le!ih tinggi dan ke)epatan gas ang le!ih tinggi daripada ang tersedia dalam !oiler laut !iasa. am!ar 1.7 adalah !oiler super)harged ang khas. +nit ini merupakan perkem!angan dari !oiler ?elox ang telah digunakan dalam pem!angkit listrik stasioner untuk !e!erapa tahun. alam $enis !oiler ini# gas !uang !erada pada tekanan ang )ukup tinggi untuk menggerakkan tur!in gas# ang kemudian e.
mengu!ah menggerakan aliran axial pada kompresor ang memasok udara pem!akaran. er# erat keseluruhan !oiler dapat dikurangi dengan penggunaan siklus ini# dan telah ditemukan aplikasi dalam !erat ang sensiti' pada kapal angkatan laut. erasal ?elox !oiler# dari mana !oiler superharged !erkem!ang# adalah !oiler $enis sirkulasi paksa. amun# unit super)harged selan$utna telah menerapkan sirkulasi alami untuk menghindari komplikasi tam!ahan dari pompa sirkulasi
Gambar 1.7 Supercharger Boiler
Klasifikasi Boiler
!aste-Heat and "u#iliar$ Boiler . @apal ang tenaga penggerakna menggunakan diesel# gas tur!in# atau penggerak nuklir !iasana mem!utuhkan uap untuk mem!antu !e!errapa tu$uan diantarana aitu pelaanan ruang a!kpenumpang# muatan atau pemanas penimpanan minak# )argo pump# e/aporators# dan mesin geladak. as !uang dari diesel atau mesin gas tur!in mengandung panas ang terpendam. oiler itu sendiri diletakkan pada tumpukan untuk mengumpulkan panas ang hilang. imana kapasitas ang diperlukan mele!ihi daripada (aste"heat panas ang ter!uang ang tersedia atau f.
dimana panas ang ter!uang terse!ut tidak digunakan# !oiler !antu !er!ahan !akar minak hendakna terpasang. +nit ini menediakan uap ketika mesin utama mati dan dapat menam!ah dari -aste(heat unit ang tersedia ketika pada daa rendah. @apal !er!ahan !akar nuklir dapat menggunakan !oiler tam!ahan !er!ahan !akar minak ketika reaktor diamankan. Boiler $enis ini !iasana terdiri dari tempat penimpanan ta!ung# serupa dengan economi-er# terhu!ung padda steam drum. -aste(heat !oiler dilengkapi dengan kontrol# !ee pump# sa!ety %al%es# dll# and selip pemasangan untuk memudahkan pemasangan. Steam rum dan modul uap pem!angkit dipasang di +.,. a/Gs =(47 klas kapal !ertenaga gas tur!in. ,irkulasi paksa digunakan pada unit unit ini. Boiler !antu ang !er!ahan !akar minak !iasana !ertipe dua drum dan menghasilkan uap $enuh. oiler ini disertakan dari pa!rikan dan %ki"mounte& dengan pem!akar# kipas# )ontrol# pompa# dll. ,iap untuk api dalam kapasitas hingga sekitar 15.000 l!$am. +ntuk kapasitas uap ang le!ih !iasana diperlukan perakitan. ,irkulasi alami umumna digunakan untuk semua kapasitas. ,irkulasi paksa umumna ter!at as pada boiler ke)il dengan output uap rendah.
Gambar 1. &aste"'eat Boiler 1.3 "u#iliar$ Heat %#changer ,elain generator uap# !e!erapa !entuk dari penukar panas !antu diga!ungkan dalam !oiler untuk meningkatkan e'isiensi dan keseluruhan operasional instalasi. *konomi>er dari salah satu $enis bare"tube atau tipe permukaan ang diperpan$ang digunakan untuk meningkatkan suhu dari !ee(ater ang masuk dengan pendinginan gas !uang ang meninggalkan !oiler. emanas udara digunakan untuk meningkatkan temperatur udara pem!akaran sehingga dapat memper)epat pem!akaran !ahan !akar ang le!ih !aik. alam hal penukaran gas( ke(udara# pemanas udara $uga meningkatkan e'isiensi boiler dengan mengurungai
1
Boiler Turbin Uap dan Turbin !as
temperatur dari gas !uang. engan menggunakan tekanan rendah# tekanan rendah gas !uang sampai udara panas pem!akaran seperti pada kasus pada pemanas udara uap# se)ara keseluruhan e'isiensi pada siklus meningkat. e!erapa tipe dari penukar panas ini !isa digunakan sendiri(sendiri maupun dikom!inasikan dengan ang lain. a. %conomi&er. conomi-er adalah penukar panas ang sederhana terdiri dari penimpanan ta!ung ang dihu!ungkan inlet dan outlet# terletak di >ona suhu gas dingin relati/e di luar !ank pem!angkit !oiler utama. conomi-er disuplai dengan air dengan suhu ang mendekti air ang meninggalkan last 'eed-ater# ekonomi>er menuplai penam!ahan panas ke !ee(ater dengan mendinginkan gas !uang. ada !anak instalasi# economi-er adalah penukar panas akhir di $alur gas !uang. 8ni mungkin dilakukan# !agaimanapun# diikuti oleh pemanas udara di mana e'isiensi ang le!ih tinggi diinginkan. conomi-ers dapat di!agi men$adi 2 kategori umum C Bare tube dan $enis #tene sur!ace. kedua $enis disirkulasikan oleh pompa !ee utama. ada umumna# dua $enis ini diran)ang untuk memanaskan air umpan ang masuk ke dalam dengan suhu sekitar 35 dera$at 'ahrenheit. conomi-er ini diatur untuk mela-an aliran air dan hasil pem!akaran ketika diperoleh per!edaan suhu ang !esar dan penerapan panas ang le!ih !esar. ini !er'ungsi untuk mem!erikan e'isiensi !oiler tertinggi dengan ukuran economi-er# suhu gas ang keluar )enderung mendekati air umpan ang masuk. engaturan conomi-er sederhana adalah $enis Bare"tube ang merupakan !entuk economi-er pertama ang ada. amun # diakui !ah-a penggunaan #tene sur!ace meningkatkan perpindahan panas total pada permukaan sepan$ang ta!ung ang akan mem!erikan peningkatan signi'ikan dalam kiner$a tanpa kehilangan !erat dan ruang ang ditentukan. am!ar 1.9 menun$ukkan !entuk dari e#tene sur!ace economi-er di mana stud datar di!eri $arak pada sudut 45 ( dera$at di sekitar lingkar dan pada 1 2 in. inter/al sepan$ang ta!ung. b. "ir Heater. endinginan gas !uang dengan udara pem!akaran masuk adalah salah satu ang konsep terlama untuk meningkatkan e'isiensi !oiler. ,elain itu# udara panas mem!erikan e'ek tam!ahan ang menguntungkan dengan mem!erikan pem!akaran )epat dan )omplete pada !ahan !akar. "al ini dapat men$adi sangat penting dalam penggunaan 'urnan)es ang relati' ke)il dalam marine !oiler. emanas udara terdiri dari dua klasi'ikasi luas re)uperati/e dan regenerati'. ada tipe re)uperati/e# panas dari hasil pem!akaran mele-ati partisi ang memisahkan hasil pem!akaran dari udara. ona udara dingin dan $uga HmelihatH gas paling dingin. iasana diatur sedemikian rupa sehingga permukaan perpindahan panas dapat dengan mudah dikem!alikan dan dengan mudah ditangani oleh !agian ang dise !ut %!asket&( ketika ter$adi korosi dan 'ouling ang mungkin !isa ter$adi di sana.
Klasifikasi Boiler
11
emanas udara uap digunak an di mana didapati tekanan rendah ang )ukup# uap suhu rendah ang tersedia# dan diinginkan untuk memanaskan udara pem!akaran. $ika gas !uang atau tur!in uap ang digunakan# maka ada sedikit per!aikan dalam e'isiensi siklus se)ara keseluruhan. emanas terdiri dari kumparan ta!ung dilengkapi dengan permukaan ang diperpan$ang# !iasana terdiri dari strip spiral di!ungkus !ahan# dilas atau di!ra>ing ke ta!ung nikel tem!aga. at kimia untuk perlakuan pada !oiled -ater. =ir)ulation ratio Rasio air ang masuk sirkuit ke !oiler sampai pada sirkuit. o-n)omer
ipa !erlu!ang atau slotted atau kotak di dalam uap drum ang -hish dihu!ungkan ke stopkontak steam. *)onomi>er erangkat pemulihan panas diran)ang untuk mentrans'er panas dari produk pem!akaran )airan# !iasana air umpan. Feed pipe ipa digunakan untuk mendistri!usikan air umpan di dalam drum ketel uap. Firetu!e. ,e!uah pipa didalam se!uah !oiler ang memiliki air pada sisi luarna dan mem!a-a produk hasil dari pem!akaran pada sisi dalamna Floor
12
Boiler Turbin Uap dan Turbin !as
ipa(pipa ini !erada pada !agian dasar tungku pem!akaran dimana $ika ter!uka ke produk hasil pem!akaran !erupa pipa tetapi $ika diletakkan pada !a-ah dari re'rastor adalah digunakan se!agai pipa penuplai untuk menuplai air dari menu$u drum atau header. For)e =ir)ulation. ,irkulasi pada se!uah !oiler dengan menggunakan alat mekanis eksternal menu$u !oiler. Furna)e ,)reen. ,atu atau le!ih dari $a$aran pipa ang diran)ang mele-ati gas hasil pem!uangan pem!akaran. Furna)e ?olume. ?olume dari tempat pem!akaran atau )om!ustion )ham!er. enerating
ipa drum mana uap sa$a menu$u di dalamdrum !oiler tumpukan dimana padana air mengalir dari airang ataumenghasilkan header. "eating ,ur'a)e. ermukaan ang terpapar pada heating medium untuk penerapan dan pemindahan panas menu$u medium ang dipanaskan# termasuk sirip(sirip# insang# papan# dll. Melekat pada sisi luar dari pipa untuk tu$uan meningkatkan panas permukaan per unit pan$ang dari pipa. Eigament tu!e. ;arak minimum dari dua pipa ang saling !erdekatan. Moisture in(steam. artikel dari air ang ter!a-a pada uap# !iasana ditun$ukkan dalam persentase !erat. Mud# lo-er atau -ater drum. Ruang !ertekanan pada drum atau tipe header ang diletakkan pada !agian lo-er extremit dari pipa air !oiler )on/e)tion !ank dimana se)ara normal disediakan !ersama !lo-o'' /al/e untuk se)ara periodik untuk mem!uang endapan ang tertumpuk pada
!agian !a-ah dari drum. atural =ir)ulation. ,irkulasi air pada !oiler dise!a!kan karena per!edaan densitas antara air pada do-n)omer dan )ampuran uap air pada generating tu!e. Radiant "eat A!sor!ing ,ur'a)e R"A, ro$e)ted area dari pipa ang terpampang pada permukaan logam se!agaimana terlihat dari tungku pem!akaran.
Klasifikasi Boiler
1"
a. Boiler Tab#ng &pi ' Fire Tube Boiler(. )ire"tube Boiler adalah $enis ketel uap dimana gas panas dari api mele-ati satu atau le!ih ta!ung ang melintasi -adah air ang tertutup rapat. anas gas ang dihasilkan dikirim melalui dinding ta!ung dengan konduksi termal# sehingga suhu air !eru!ah men$adi panas dan menghasilkan uap. Fire(tu!e !oiler memiliki keuntungan se!agai !erikutC @onstruksi ang relati' le!ih kuat iaa pera-atanna murah engoperasian dan pera-atanna murah Flexi!ilitas dalam pengaturan dan peru!ahan !e!an pada saat pemgoperasian. amun# 'ire(tu!e !oiler $uga memiliki kerugian# diantaranaC @apasitas ke)il *'isiensi termal rendah Eam!at men)apai tekanan ker$a maksimum. oiler $enis ini memiliki dua burner dengan pola aliran 3(pass ryback di dalamna. Adapun spesi'ikasi !ire"tube !oiler se!agai !erikutC ama +"I C <pe CFire(tu!e#3gaspasses *le)tri)o-er C144@B ?oltage 30 C /olt Maxampere 250 C A
esignressure C10kg)m 2 Max ,er/i)e ressure C 9 kg)m 2 Borkingressure Ckg)m 2 ,teamFlo-Rate C2200kgh "eating,ur/a)e C494m 2 8nput Bater
ang se)ara paket!ahan $ika digunakan !ahan minak !akar dan gas. +ntuk -ater dikonstruksi !akar padat# tidak!akar umum diran)ang se)ara paket. tube ang menggunakan @arakteristik -ater tu!e !oilers se!agai !erikutC )orce, inuce dan balance dra't mem!antu untuk meningkatkan e'isiensi pem!akaran @urang toleran terhadap kualitas air ang dihasilkan dari plant pengolahan air. Memungkinkan untuk tingkat e'isiensi panas ang le!ih tinggi.
1#
Boiler Turbin Uap dan Turbin !as
Gambar 1.) oiler
Boiler mo!il# ialahloko boiler angdan dipasang 'undasi ang mobile# seperti boiler lokomoti'# mo!il boiler pad pan$ang serta lain!erpindah(pindah ang sepertina termasuk boiler kapal marine boiler2 1.7 Berdasarkan letak dap#r ('urnace osition) a. Boiler dengan pem!akaran didalam internally !ire steam boiler b. Boiler dengan pem!akaran di luar outernally !ire steam boiler 1. Bedasarkan pada poros t#t#p dr#m 's*ell( a. Boiler Tegak oiler
Gambar 1.1+ oiler
Klasifikasi Boiler
1$
b. Boiler $endatar Adapun ang termasuk $enis !oiler ini adalah !oiler =ornish# Ean)ashire tampak pada am!ar 1.11 # ,)ot)h dan lain(lain.
Gambar 1.11 oiler Mendatar 1.) Boiler Berdasarkan Tekanan Ker,an!a a. oiler dengan peredaran alami natural circulation steam boiler Merupakan !oiler dengan peredaran air didalam ketel ter$adi se)ara alami aitu air ang ringan naik# sedangkan air ang !erat turun# sehingga ter$adi aliran )on/eksi alami. +mumna ketel !eroperasi se)ara aliran alami# seperti ketel Ean)ashire# a!)o)k J Bil)ox dan lain(lain. !. @etel dengan peredaran paksa 'or)e )ir)ulation steam !oiler Merupakan oiler dengan aliran paksa# aliran paksa diperoleh dari pompa sentri'ugal ang digerakan se)ara ele)tri) motor# misalna sstem aliran paksa pada ketel(ketel !ertekanan tinggi misalna Ea(mont oiler# enson oiler# Eoe''er oiler dan ?el)an oiler 1.1+ Boiler Berdasarkan -#mber Panas a. oiler dengan !ahan !akar alami. !. oiler dengan !ahan !akar !uatan. ). oiler dengan dapur listrik. d. oiler dengan energi nuklir. alam peran)angan boiler ada !e!erapa 'aktor penting ang harus dipertim!angkan agar boiler ang diren)anakan dapat !eker$a dengan !aik sesuai dengan ang ke!utuhan. Faktor ang mendasari pemilihan $enis boiler adalah se!agai !erikutC a. @apasitas ang digunakan !. @ondisi uap ang di!utuhkan ). ahan !akar ang di!utuhkan d. @onstruksi ang sederhana
2. Daftar *eferensi
1%
Boiler Turbin Uap dan Turbin !as
roup o' Autorities. 1992. $arine ngineering, "arrington Ro E. *d# 14(195#
