TUGAS PENGERTIAN “BLOWDOWN” PADA KETEL UAP
NAMA
: AL HARITS HIDAYAT
NPM
: 12.11.106.701201.1640
KELAS
: VII B1 / B2
MATA KULIAH
: KETEL UAP
A. Pendahulan Ketel uap atau boiler, atau biasa disebut juga steam producer merupakan suatu alat yang digunakan untuk menghasilkan uap (steam) untuk keperluan pembangkitan tenaga (power), proses dan juga pemanas dalam industri. Berikut salah satu produk sistem boiler dalam industri:
Air yang disuplai ke dalam boiler dari feedwater (pengisi air ketel) masih mengandung kotoran-kotoran (impurities) yang berupa suspensi, garam-garaman, lumpur, maupun padatan-padatan. Kotoran tersebut dapat mengendap dan terakumulasi di dalam boiler apabila boiler beroperasi secara terus-menerus. Peningkatan konsentrat kotoran berupa padatan-padatan yang terlarut dalam air ketel dapat tercampaur dengan uap (steam) sehingga menyebabkan kerusakan pada pipa, steam traps, maupun operasi alat-alat yang lain, khususnya pada turbin. Adapun peningkatan konsentat berupa suspensi yang berupa lumpur (sludge) akan berpengaruh pada efisiensi boiler dan proses heat transfer . Untuk mengatasi permasalahan di atas, maka air dalam boiler perlu dilakukan pembersihan atau “blowdown” secara berkala untuk mengontrol tingkat konsentrat kotoran tersebut di dalam boiler. Blowdown pada permukaan air boiler (surface water blowdown) biasanya dilakukan secara berkala untuk mengurangi jumlah padatan terlarut dalam air ketel. Adapun blowdown pada bagian dasar boiler (bottom blowdown) berfungsi untuk membuang kotoran berupa lumpur (sludge) yang mengendap di dasar boiler. Boiler blowdown yang dilakukan secara periodik sangat penting. Namun, blowdown yang tidak benar dapat menyebabkan peningkatan konsumsi bahan bakar, tambahan perlakuan kimiawi lain (chemical treatment) dan heat loss.
Blowdown Boiler Pengertian Dasar Blowdown Boiler Blowdown boiler adalah proses pembuangan air dari boiler. Tujuannyaadalah untuk mengendalikan air boiler terhadap parameter batas waktu yangditentukan untuk meminimalkan scale, korosi,carryover, dan masalah khususlainnya. Blowdown juga digunakan untuk menghapus endapan yang ditangguhkandi dalam sistem dan juga sebagai pengontrol tekanan berlebih pada package boiler.Endapan ini biasanya disebabkan oleh kontaminasi feedwater, internal precipitates secara kimiawi, atau melampaui batas kelarutan-kelarutan garam.Akibatnya, beberapa ketel air akan dihapus (blowdown) dan diganti denganfeedwater yang baru. Blowdown yang berkisar dari kurang dari 1% memiliki feedwater berkualitassangat tinggi. Akan tetapi untuk blowdown yang lebih dari 20% pada sebuah sistemmemilikifeedwater dengan kualitas kritis miskin. Persentase blowdown boiler dapatditentukan dengan uji klorida dimana di dalam air pengisi (feedwater) dimasukansodium zeolite softened. Pada Tingkat tekanan boiler yang tinggi, zat larut, dapatditambahkan ke air ketel sebagai pengusut untuk menentukan persentase blowdown. Pada saat air dididihkan dan menghasilkan steam, padatan terlarut yangterdapat dalam air akan tinggal di boiler. Jika banyak padatan terdapat dalam air umpan, padatan tersebut akanterpekatkan dan akhirnya akan mencapai suatu tingkat dimana kelarutannya dalamair akan terlampaui dan akan mengendap dari larutan. Di atas tingkat konsenrasitertentu, padatan tersebut mendorong terbentuknya busa dan menyebabkanterbawanya air ke steam. Endapan juga mengakibatkan terbentuknya kerak di bagian dalam boiler, mengakibatan pemanasan setempat menjadi berlebih danakhirnya menyebabkan kegagalan pada pipa boiler. Sistem-sistem Blowdown pada Boiler : 1.
Intermittent manual blow down (yang sewaktu-waktu) Digunakan untuk membuang lumpur berat yang mengendap pada dasar boiler,dilakukan beberapa detik dengan interval waktu tertentu. Blowdown yangsewaktu-waktu dioperasikan secara manual menggunakan sebuah kran yangdipasang pada pipa pembuangan pada titik terendah shellboiler untuk mengurangi parameter (TDS atau konduktivitas, pH, konsentasi Silica danFosfat) dalam batasan yang sudah ditentukan sehingga tidak berpengaruh buruk terhadap kualitas steam.Jenis blowdown ini juga merupakan metode efektif untuk membuang padatan yang telah lepas dari larutan dan menempati pipa api dan permukaandalam shellboiler.Pada blowdown yang sewaktu- waktu, jalur yang berdiameter besar dibuka untuk waktu sesaat, yang didasarkan pada aturanumum misalnya ³sekali dalam satu shiftuntuk waktu 2 menit´.Blowdown yang sewaktu-waktu menyebabkan harus ditambahkannya air umpan ke dalam boiler dalam jumlah besar dan dalam waktu singkat, sehinggamembutuhkan pompa air umpan yang lebih besar daripada jika digunakan blowdown kontinyu. Juga, tingkat TDS akan bervariasi, sehingga menyebabkanfluktuasi ketinggian air dalam boiler karena perubahan dalam ukurangelembungsteam dan distribusinya yang setara dengan perubahan dalam konsentrasi padatan. Juga, sejumlah besar energi panas hilang karena blowdownyang sewaktu-waktu.
2.
Continuous blow down Blowdown kontinyu dilakukan dengan sistem mekanik dan dipasang untuk jangka panjang. Blowdown kontinyu dimaksudkan untuk mengeluarkan padatan di dalam air. Terdapat pemasukan yang tetap dan konstan sejumlahkecil aliran air boiler kotor, dengan penggantian aliran.Pada kasus ini, penyebab utama terjadinya permasalahan adalah PenerapanSistem continuous blowdown. Blowdown memang penting untuk
melindungi permukaan penukar panas pada boiler, namun, Blowdown dapat menjadi sumber kehilangan panas yang cukup berarti, jika dilakukan secara tidak benar.Pengendalian blowdown boiler yang baik dapat secara signifikanmenurunkan biaya perlakuan dan operasional. Berikut ini adalah keuntungan dari penggunaan blowdown:
Biaya perlakuan awal lebih rendah Konsumsi air make-up lebih sedikit Waktu penghentian untuk perawatan menjadi berkurang Umur pakai boiler meningkat Pemakaian bahan kimia untuk pengolahan air umpan menjadi lebih rendah
Air ketel yang berasal dari feedwater masih mengandung zat-zat pengotor (impurities) yang jika berakumulasi di dalam boiler dapat mengurangi kinerja boiler. Untuk itu diperlukan blowdown untuk membersihkan kotoran-kotoran tersebut. Di sisi lain, kotoran-kotoran tersebut juga dapat berpengaruh pada kualitas uap yang keluar boiler menuju turbin. Jika uap yang dihasilkan boiler masih mengandung air dan kotoran maka akan merusak turbin, sehingga diperlukan proses pemurnian uap (steam purification) agar uap yang masuk turbin benar-benar berupa uap murni. B.
Keuntungan Blowdon Boiler Mengurangi penggunaan air, bahan bakar dan perlakuan kimiawi Mengurangi biaya perawatan dan perbaikan Uap yang lebih effisien dan bersih Mengurangi biaya operasi (pengurangan pada konsumsi bahan bakar, perlakuan kimiawi dan heat loss) Meminimalkan energi loss hingga 2 % dari total kebutuhan energi yang diperlukan. Persamaan Untuk menghitung rasio jumlah blowdown yang diperlukan, dihitung menggunakan rumus:
Dimana: Cfeedwater = Konsentrasi kimia terukur dalam feed water Cblowdown = Konsentrasi kimia terrukur dalam boiler Batas konsentrat yang diperbolehkan untuk air ketel yang berasal dari feedwater ditentukan berdasarkan standar yang dikeluarkan oleh American Boiler Manufacturers Association (ABMA), sebagai berikut:
D. Automatic Blowdon Control Ada dua jenis tipe boiler blowdown yaitu manual dan automatic. Namun, manual blowdown memilki kekurangan seperti: Secara rutin harus mengecek sampel air Secara rutin harus melalukan penyesuaian blowdown Tidak dapat mengetahui secara pasti kapan dan berapa lama menggunakan blowdown Tidak dapat secara langsung merespon terhadap perubahan kondisi feed water
Adapun keuntungan menggunakan automatic blowdown adalah sebagai berikut: Pengamatan terhadap konduktivitas air dapat dilakukan secara konstan Mengurangi biaya operasional Dapat menyesuaikan laju blowdown terhadap zat kimia air Dapat mengatur laju blowdown mendekati batas maksimum dari tingkat dissolved solid yang diinginkan Mengubah blowdown manual menjadi blowdown otomatis dapat mengurangi penggunaan energi boiler menjadi 2-5% dan mengurangi waterlosses boiler sampai 20%
E.
Blowdon Heat Recovery Unit Pengambilan heat loss dalam boiler blowdown dapat dilakukan dengan dua cara yaitu: Flash Tank System Flash tank system ditunjukkan pada gambar di bawah ini yang dapat digunakan ketika pembiayaan dan pengoperasian yang dikeluarkan harus dikurangi hingga minimum. Dalam sistem ini, blowdown dialirkan melalui flash tank, kemudian akan diubah menjadi uap bertekanan rendah. Uap bertekanan rendah ini sangat sesuai dengan tipe deaerator atau pemanas makeup water (penampung air ).
Pada diagram di atas flash steam hanya digunakan untk proses pemanasan awal makeup water pada atmospheric deaerator. Kondensat panas yang dihasilkan dari blowdown dialirkan menuju drain. Heat Exchanger Flash Tank System-Heat Exchanger (Gabungan) Sistem di bawah ini menunjukkan tentang proses Flash Tank System-Heat Exchanger. Temperatur blowdown meninggalkan flash tank biasanya masih berada di atas 220 0F. kalor dari flash blowdown dapat digunakan untuk memanaskan makeup water dengan mengalirkannya ke heat exchanger, sembari mendinginkan blowdown secara bersamaan. Pemanasan makeup water pada boiler dapat menghemat biaya bahan bakar.
Dengan penambahan cold water storage tank dan circulation pump melalui heat exchanger, tidak mengharuskan cold makeup water dan blowdown terjadi dalam waktu yang bersamaan.
