Tugas 2 Klasifikasi Boiler Rengga Andryastama Setyano 4216106014 Departemen Teknik Sistem Perkapalan Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Keputih, Sukolilo, Surabaya 60111
1. Sejarah Boiler Dari awal revolusi industri, perhatian banyak orang yang terfokus pada keuntungan yang didapat dari kapal yang menggunakan tenaga uap. Sebuah studi tentang sejarah boiler awal mengungkapkan bahwa awal perancang dan insinyur tidak kekurangan gagasan baru dan cerdik untuk peralatan penggerak uap. Namun, mereka kekurangan bahan dan peralatan mesin yang dimulai di Amerika Serikat dengan karya James Rumsey (1743-1792) di potomac dan John Fitch (1743-1798) di Delaware. Robert Fulton meresmikan navigasi uap pada tahun 1807 dengan Clermont, yang populer disebut "Fulton's Folly", dimana mesin dan boilernya diimpor dari Inggris. Keberhasilan kapal ini mendorong yang lain untuk mengikuti jejak Fulton dan segera kapal uap, sehingga kapal uap segera menavigasi seluruh lautan di benua amerika utara, dan sebuah industri baru lahir (Harrington, 1992). 1.1 Pipa asap boiler (Flue boilers) Pada tahun 1835 ada sekitar 700 kapal bertenaga uap yang digunakan di Amerika Serikat. Tekanan uap yang rendah hanya beberapa kilogram di atas atmosfir dan boilernya hanyalah kotak persegi panjang dengan tungku persegi dan fluks berliku rendah yang cukup besar sehingga bisa dilewati manusia untuk memungkinkan bisa membersihkannya. Pipa asap tersebut terbuat dari pelat tembaga atau besi dan hampir selalu diberi air garam atau air baku. Batubara dan kayu merupakan bahan bakar biasa. Monitor kapal yang terkenal dilengkapi pada tahun 1861 dengan dua pipa api boiler yang khas pada masa itu, dan dunia tertarik dengan nilai tenaga kapal uap untuk dinas angkatan laut setelah bertemu dengan CS Virginia (ex-Merrimac). Permintaan untuk tenaga dan kecepatan yang lebih tinggi mengakibatkan banyak desain boiler yang semakin baik. Pada tahun 1861, kapal penjelajah Angkatan Laut AS Wampanoag mewakili puncak prestasi teknik kelautan di era Perang Saudara. Kapal ini adalah kapal tercepat pada masanya dan selama uji coba mencapai kecepatan maksimum 19,5 knot, mesin penggeraknya dipasok dari panas empat boiler super panas dan delapan pipa air boiler vertikal. Kenyataannya, unit-unit ini merupakan serentetan pipa air dengan tungku silinder dan mnyerupai yang ditemukan di pipa api dan kembali ke pipa asap. Tekanan boiler dipertahankan selama pemecahan rekor
berlangsung sekitar 30 psig, yang tentang batas atas tekanan selama era perang saudara (Harrington, 1992). 1.2 Boiler Schot Setelah perang saudara, dilanjutkan dengan metalurgi dan rekayasa menghasilkan boiler silindris pipa api atau boiler "Scotch", menjadi paling populer. Pada akhir 1800-an dan awal 1900-an batu bara scotch boiler digunakan untuk tekanan hingga 250 psig dan suhu uap sampai 650 F. Toleransi terhadap air yang buruk, pelumasan buruk, serta kesalahan umum. Membuat ideal untuk digunakan dengan mesin uap yang juga mencapai puncak popularitas pada periode yang sama. Saat dilengkapi dengan pemanas superheater dan pemanas udara, dan minyak penembak, boiler scotch memiliki efisiensi sekitar 80% (Harrington, 1992).
Gambar 1. Boiler scotch Jika boiler yang dibicarakan berikut ini direncanakan agar api atau gas asap selalu bersinggungan dengan dinding-dinding yang berbatasan dengan air atau uap. Boiler ini, seperti halnya pada boiler Lancashire, mempunyai dua atau tiga buah silinder api, namun silinder-silinder api tersebut bermuara pada kotak api (flame case). Kotak api tersebut seluruhnya terendam di dalam air yang ada di dalam drum boiler. Api dan gas asap mengalir dari rangka bakar yang terdapat di dalam silinder api, melalui silinder-silinder api sampai ke kotak api, dan dari kotak api melalui pipa-pipa api dan mencapai cerobong asap dan ke luar melaluinya. Nampak perbedaannya dengan boiler Cornwall atau boiler Lancashire, bahwa drum boiler atau tangki boiler tidak terlalu panjang, serta adanya perbedaan bahwa tidak ada tembokantembokan ketel, kecuali beberapa batu tahan api penunjang rangka bakar. Perbedaan memuai antara silinder api dan pipa-pipa api tidak terlalu besar, yang antara lain disebabkan pendeknya boiler. Bila masih terdapat perbedaan pemuaian antara silinder api dan pipa-pipa api, maka hal ini diatasi dengan membuat silinder api bergelombang yang dengan demikian mudah memegas, dan mencegah melengkungnya front yang datar dari kotak api dan front belakang tangki ketel. Dengan demikian ketel ini tidak mudah bocor akibat pemuaian.
Pipa-pipa api dipasang pada lubang-lubang yang terdapat pada front belakang drum ketel, dan pada front kotak api dengan cara dilindis atau dirol. Bila ada pipa api yang bocor pada tempat pelindisannya, dapat diperbaiki dengan melindis kembali pipa yang bocor tersebut. Ulangan pelindisan hanya dapat dilakukan beberapa kali saja, sesudah itu pipa menjadi mat terlindis, dan lindisan berikutnya tidak ada faedahnya lagi, sehingga pipa diganti. Front-front dari drum boiler, baik yang di depan maupun yang di belakang, merupakan bidang datar yang luas. Front-front datar semacam ini tidak tahan tekanan uap. Front-front harus ditunjang dengan baut–baut penunjang yang terbentang antara dua bidang front yang datar yang berhadapan, yaitu antara front belakang dengan dinding kotak api, atau antara front depan dengan dinding kotak api lainnya. Kadang-kadang ada di antara pipa-pipa api yang menghubungkan antara kotak api dan front belakang digunakan sebagai pipa-pipa penunjang. Dalam hal ini hubungan pipa dengan front datar dan dinding kotak api bukannya dilindis melainkan dengan hubungan ulir. Atap kotak api juga berupa bidang datar yang perlu ditunjang dengan jembatan penunjang dan baut-baut penunjang. Sambungan antara silinder api dan kotak api yang dikeling, kepala-kepala kelingan hendaknya di daerah aliran api. Silinder api harus dapat dibongkarpasang tanpa membuka front belakang. Untuk menghasilkan produksi uap yang besar, boiler Schots dapat dibuat kembar, yang kadang-kadang ada yang membuat dengan dua buah silinder api yang bermuara bersam-sama pada sebuah kotak api saja. Tekanan maksimal pada ketel Schots yang pernah dibuat ialah 18 kg/cm2 atau 1,8 N/mm2. Keberatan-keberatan dari boiler Schots ialah karena besarnya drum boiler, lebih-lebih bila menggunakan tiga buahsilinder api. Drum boiler yang besar memerlukan dinding yang lebih tebal pula, sehingga untuk kapasitas yang agak besar, boiler Schots ini menjadi mahal (Djokosetyardjo, 2003). Sebuah boiler schot yang menggunakan konstruksi las listrik seluruhnya. Badan boiler yang mempunyai bangunan silinder pada kedua sisinya ditutup oleh dinding yang datar. Bagian dalam boiler terdiri dari tiga jalan api bergelombang dengan lemari nyala api di belakangnya, pipa-pipa api dapat dianggap sebagai ruang pembakaran untuk gas yang tidak dapat terbakar oleh karena itu tidak tercampur secara sempurna dengan udara pembakarnya. Jalan api dipasang di antara dinding muka boiler dan lemari nyala api . jalan api menjadi lebih kuat oleh bentuknya yang bergelombang dan disamping itu menjadi elastis, sehingga dapat menampung perubahan panjang yang diakibatkan oleh selisih suhu. Sejajar dengan jalan api terdapat tiga kelompok pipa api dan pipa penumpu yang dipasang di antara dinding pipa lemari nyala api dan dinding muka. Pada dinding muka di sekitar ujung pipa-pipa api dipasang lemari asap yang terbuat dari pelat baja tipis. Gas asap mengalir melalui jalan api ke lemari nyala api yang bersangkutan, lalu melalui pipapipa api dan pipa-pipa penumpu mengalir kembali ke dinding muka, masuk ke dalam lemari asap dan dialirkan kemudian ke kaki cerobong. Berhubungan dengan arah aliran gas asap ini maka boiler schot dinamakan boiler dengan nyala api berbalik. Dalam keadaan bekerja, badan boiler terisi dengan air sampai kurang lebih 15 cm di atas puncak lemari nyala api,
sehingga jalan api, lemari nyala api dan seluruh pipa api dan pipa penumpu terendam oleh air. Pada pembakaran yang baik, panas untuk pembentukan uap diserahkan kepada air boiler melalui pancaran maupun konveksi di dalam jalan api dan lemari nyala api. Penyerahan panas di dalam lemari nyala api terutama terjadi melalui konveksi. Jalan api menghasilkan tiap m2 L.P. dan tiap satuan waktu sebagian besar dari jumlah uap yang dihasilkan boiler, menyusul kemudian lemari nyala api dan akhirnya pipa-pipa api. L.P. dari boiler kurang lebih (k.l.) 350 m2, terdiri dari luas bagian dalam jalan api lemari nyala api dan pipa-pipa api. Diameter boiler k.l. 5 m, panjang k.l. 3,75 m dan air k.l. 40 m3. Berat boiler k.l. 10.000 kg dan menghasilkan tiap jam k.l. 10.000 kg uap dengan tekanan kerja k.l. 15,8 bar (Bruijn, 1982). 1.3 Header boiler yang bersekat-sekat (Sectional header boilers) Boiler ini terdiri dari sejumlah header plat baja yang dapat dilunakan sementara, dimana pipa ditekuk. Setiap header menghubungkan satu atau beberapa baris pipa vertikal. Header mungkin tegak lurus terhadap pipa, atau mungkin vertikal dengan lubang miring untuk memungkinkan masuknya pipa. Header biasanya desain berliku-liku untuk menahan tekanan mendadak dari pipa. Pipa penyimpanan terdiri dari satu atau lebih bagian paralel, masing-masing dengan header depan dan belakang. Bagiannya mungkin memiliki pengaturan dek tunggal, ganda, atau tiga dek. Setiap bagian terhubung ke drum dengan satu downtake dan circulator serapan tunggal, kecuali beberapa boiler dek ganda mungkin memiliki nipple untuk menghubungkan header dalam kesejajaran vertikal. Bagian bawah header downtake dihubungkan oleh nipple ke header kecil yang dikenal sebagai drum lumpur. Drum lumpur ini, seperti namanya, berfungsi sebagai ruang pengumpul untuk sedimen, padatan atau lumpur, di dalam air ketel. Hal ini dilengkapi dengan koneksi pembuangan blowoff (Shields,1961). 1.4 Pipa bengkok pada boiler (Bent tube boiler) Pipa bengkok menawarkan banyak kelebihan dibanding boiler pipa lurus, termasuk yang berikut ini: a. Ekonomi yang lebih besar dalam fabrikasi dan operasi karena penggunaan pengelasan, baja yang diperbaiki, konstruksi dinding air, dan teknik pembuatan baru. b. Akses yang lebih besar untuk inpeksi, pembersihan, dan perawatan. c. Kemampuan untuk beroperasi pada tingkat uap yang lebih tinggi dan memberikan uap pengemudi. Unsur utama pipa bengkok pada dasarnya adalah drum yang dihubungkan oleh pipa bengkok. Dengan tungku berpendingin air, pipa bengkok disusun untuk membentuk kandang tungku, membuatnya terpisahkan dengan boiler. Banyak desain boiler modern yang penting ada dalam klasifikasi umum ini, termasuk semua pembangkit tenaga listrik utama dan boiler pembangkit listrik stasiun pusat. Banyak pipa boiler ketebalan yang kecil sekarang diproduksi.
Gambar 2. Bent tube boiler Pipa boiler ketebalan awal terdiri dari empat jenis drum. Meski banyak operator tetap memilihnya, ada kecenderungan memutuskan menggunakan dua drum atau tiga drum. Pada unit pipa bengkok modern, kapasitasnya dipegang kurang dari 20.000 lb uap per jam per kaki atau lebar. Boiler pipa bengkok yang lebih kecil memiliki standarisasi yang cukup baik menjadi sejumlah jenis yang relatif kecil. Boiler adalah salah satu konstruksi dinding tahan api atau dinding air, terkadang dengan casing baja yang dirancang untuk operasi tanpa tekanan. Ini mungkin memerlukan perakitan lapangan. Keterbatasan boiler adalah dua drum head, tiga drum head rendah, dua drum condong, dua drum tipe "O", dan tiga drum "A", serta berbagai desain paket boiler. Desain standar yang banyak digunakan di pabrik industri tersedia dalam kapasitas sampai 100.000 lb uap per jam. Tekanan desain bervariasi dari 160 sampai 825 psi, dengan suhu sampai 8500 F. Tungku Integral, pada tahap pengembangan awal, boiler pipa bengkok dipasang di atas tungku bata atau tungku tahan api, dan semua permukaan menyerap panas berada di dalam ketel itu sendiri. Karena ukuran tungku dan suhu meningkat, perawatan refraktori menjadi berlebihan, terutama bila ditembak dengan batu bara bubuk. Suhu gas yang lebih tinggi menyebabkan peningkatan slagging atau pengotoran fouling pada permukaan boiler. Tungku pertama kali sebagian, lalu kemudian seluruhnya, airnya didinginkan untuk mengatasi kesulitan ini. Selain mengurangi pemadaman dan pengerasan boiler, dinding air juga menghasilkan uap, memberikan sirkulasi yang sangat baik, dan dibantu untuk mendapatkan kapasitas yang lebih tinggi. Efisiensi tinggi juga dihasilkan, karena persentase besar permukaan pemanasan langsung. Tungku pertama kali diaplikasikan pada boiler yang ada, sirkulasi air kurang lebih independen dari sirkulasi boiler. Kemudian, permukaan air tanam didinginkan dan permukaan boiler diintegrasikan. Dengan munculnya batu bara bubuk, menjadi perlu untuk mencegah agar abu tidak terapung di dasar tungku. Hal ini dilakukan dengan pemasangan layar air, yang terdiri dari silang pipa air yang melindungi lantai tungku dari radiasi. Sebagai input tungku meningkat, seluruh lantai didinginkan dengan air dan dirancang untuk pelepasan terak cair yang terus menerus atau sebentar-sebentar. Masih kemudian desain ulang lantai menghasilkan dasar tungku abu kering.
Desain, kecuali model desain usang atau perkembangan yang sangat baru, sush sebagai boiler sirkulasi positif, boiler tabung bengkok pada dasarnya merupakan tungku multidrum. Mungkin ada dua, tiga, atau empat drum yang biasanya satu drum rendah dan sisanya berada di bagian atas ketel. Pengecualian adalah boiler "A", yang memiliki dua drum bawah dan satu atas. Drum yang lebih rendah, atau drum, adalah drum lumpur. Yang memiliki katup blowdown untuk menghilangkan lumpur dan konsentrasi garam. Drum bagian atas adalah drum uap dan air. Meskipun mereka disebut drum uap, sebenarnya beberapa di antaranya mungkin berisi air. Pemisah uap menghilangkan kelembapan dan presipitat yang masuk, memurnikan uap. Tabungnya miring atau diatur di penampungan vertikal di dalam ruang bakar, atau mungkin terdiri dari dinding air yang dilengkapi dengan refraktori. Tabung yang membungkuk meningkatkan fleksibilitas dalam desain, terutama yang berkaitan dengan pengaturan drum, karena bisa masuk drum secara radial. Tabung bengkok juga memungkinkan ekspansi dan kontraksi bebas. Unit kapasitas tinggi dengan permukaan pemanas super sangat besar mungkin hanya memiliki penampung kecil permukaan konveksi yang melindungi superheater dari suhu tungku. Konstruksi ini menimbulkan nama "open pass boiler", mengacu pada cara mengalirkan gas dari tungku sebelum gas memasuki jalur konveksi. Baffle gas diatur dalam berbagai pola, dengan gas mengalir melintasi dan sepanjang tabung dalam satu atau beberapa lintasan. Kecenderungan terhadap kepatuhan terak mengalami penurunan jika pipa vertikal atau hampir vertikal. Untuk menghindari abu batubara abrasif atau karakteristik fusi yang tidak memuaskan, desain boiler harus mempertimbangkan kemungkinan kedua hal tersebut. Drum boiler pipa air terlindungi dari panas berseri api dan dirancang agar presipitat diendapkan di luar zona sirkulasi cepat. Kecuali untuk tungku dinding air integral, proporsi tungku dapat diubah untuk memenuhi berbagai persyaratan. Kapasitas boiler yang meningkat dimungkinkan tanpa menambah diameter drum. Kegagalan pipa tidak perlu menimbulkan ledakan serius. Pipa boiler yang bengkok adalah kapal uap cepat, respons terhadap beban berfluktuasi cepat karena volume air yang relatif kecil untuk kapasitas pembangkit uap. Fluktuasi penguapan ini tercapai tanpa tekanan yang berlebihan. Pipa boiler yang bengkok cocok untuk dioperasikan dengan minyak, gas, batubara, ampas tebu atau kayu. Metode pembakaran meliputi pembakar minyak dan gas dan penembakan stroke. Untuk ukuran lebih dari 100.000 lb uap per jam, batubara bubuk atau penumpukan batubara hancur digunakan. Penembakan biasanya dilakukan secara manual atau dikendalikan secara semiaktif (Shields,1961).
2. Berdasarkan tipe pedagang dan naval boiler Selama 100 tahun terakhir, tekanan uap dan temeperatur meningkat dari 30 psig jenuh menjadi 870 psig 950 F di sebagian besar kapal niaga, dan mencapai 1200 psig 1000 F maksimum (nominal 950 F) di sebagian besar pos perang dunia 2 kapal tempur angkatan laut. Pada umumnya, instalasi tenaga tinggi uap pada 1500 psig 950 F, dan dalam beberapa kasus memanaskan kembali sampai 950 F, tampak layak dilakukan. Untuk sebagian besar, luas untuk mengurangi perawatan yang bersih. Ekonomisers dan pemanas udara sendiri, atau dalam kombinasi, digunakan untuk mendapatkan efisiensi generator uap keseluruhan yang
diinginkan. Attemperators digunakan untuk mengendalikan suhu uap selama rentang operasi yang lebar dan dengan demikian meningkatkan kinerja turbin. Desuperheaters dipasang untuk memberikan uap suhu rendah untuk tujuan tambahan di seluruh kapal. Minyak residu bunker C adalah bahan bakar yang paling banyak digunakan dalam aplikasi komersial, sementara diesel laut dan minyak ringan lainnya banyak digunakan dalam aplikasi angkatan laut. Steamatomizing oil burner, yang pertama kali digunakan di kapal pada akhir 1800-an, telah kembali mendukung dengan munculnya evaporator berkapasitas rendah dengan kapasitas tinggi untuk memasok air yang diperlukan. Jenis alat penyemprot ini, sambil memberikan jangkauan operasi yang sangat luas, mengakibatkan hilangnya air suling yang, sampai saat ini, terlalu besar sebagai hukuman untuk membayar kelebihannya. Namun, perbaikan untuk mengurangi konsumsi uap, ditambah dengan air suling yang melimpah, telah menyebabkan penggunaannya yang meluas, terutama pada boiler otomatis (Harrington, 1992). 2.1 Dua tangki boiler (Two drum boiler) Dua drum boiler terpisahkan tungku, atau boiler jenis D seperti yang sering disebut, biasanya terdiri dari drum uap dan drum air yang dihubungkan oleh layar air dan pipa penyimpanan boiler. Superheater dipasang di antara layar air dan penyimpanan boiler dan mungkin memiliki pipa yang disusun secara vertikal atau horizontal, tergantung pada bagian mana pengaturan paling sesuai dengan pengaturan mesin. Bila diperlukan, suhu uap dapat dikendalikan dengan menggunakan desuperheater kontrol atau penggerak yang terletak di drum uap atau air. Bagian depan atau lokasi pembakar minyak seringkali bergantung pada pengaturan mesin dan mungkin berada di dinding depan (paling konvensional), atap, atau dinding samping. Pada kebanyakan instalasi beberapa bentuk pemanas udara digunakan dengan ekonomiser. Jenis dan proporsi penukar panas tambahan ini bergantung pada pengaturan siklus. Jika dua tahap pemanasan umpan dipilih, pemanas udara uap, uap uap bertekanan rendah (40 sampai 65 psia) memanaskan udara masuk. Bila tiga atau empat tahap pemanasan umpan digunakan, umumnya menguntungkan untuk menggunakan pemanas udara dari jenis penyembuhan atau regeneratif. Penghemat bensin kecil dapat digunakan dalam kasus seperti itu untuk menahan pemanas udara sampai ukuran praktis. Pemanas udara adalah gas untuk penukar panas gas dan cenderung cukup besar karena tingkat perpindahan panasnya yang relatif rendah. Aliran alami digunakan secara eksklusif dalam dua drum boiler dan bergantung pada downcomer, yang mungkin merupakan varietas internal (dipanaskan) pada unit pedagang dan angkatan laut berperingkat tinggi. Ekonomis dipaksa makan oleh pompa umpan boiler dalam semua kasus. Pembersihan permukaan luar yang terkena abu dan jelaga minyak bakar dilakukan dengan menggunakan jelaga uap. Mereka yang berada di zona superheater memiliki tipe massa yang dapat ditarik untuk memberikan daya pembersih yang cukup untuk menghilangkan terak. Perlindungan dari suhu gas tinggi di daerah ini disediakan dengan menariknya saat tidak beroperasi.
Desuperheater pembantu dipasang di drum uap atau air di kebanyakan kapal untuk memasok uap suhu rendah untuk tujuan selain penggerak utama. Penutup mengelilingi bagian tekanan dan membentuk sebuah amplop gastight mengandung produk pembakaran. Mereka bisa bervariasi konstruksi. Namun, penutup ganda umumnya digunakan untuk menghindari kemungkinan kebocoran gas buang ke ruang mesin. Dimana satu casing digunakan, sendi ekspansi, bukaan akses, dll. Dipasok dengan segel udara bertekanan untuk mencegah kebocoran (Harrington, 1992). 2.2 Pemanasan Ulang (Reheat boiler) Dalam siklus pemanasan ulang, uap dihasilkan pada tekanan tinggi, dilapisi panas di elemen boiler dan superheater konvensional, dan diperluas melalui elemen tekanan tinggi turbin ke tekanan inleter reheater. Kemudian dipanaskan kembali pada tekanan yang berkurang ini dan diperluas melalui elemen tekanan rendah turbin. Untuk operasi yang memuaskan dan dapat diandalkan, sarana harus disediakan untuk melindungi pemanasan ulang dari kepanasan selama operasi manuver dan astern saat aliran uap reheater berkurang atau tidak ada sama sekali. Desain boiler panas yang sesuai, kedepannya, agak lebih rumit daripada superheater untuk siklus nonreheat konvensional. Pemanasan ulang uap menjadi semakin menarik karena tenaga kuda terpasang meningkatkan ucapan bahan bakar yang bisa diperoleh dengan pemanasan ulang kemudian cukup untuk membenarkan mesin yang lebih rumit. Untuk sebagian besar, generator uap untuk memasok tanaman yang dipanaskan kembali telah disesuaikan dengan dua tungku tungku integral tungku. Satu atau dua tungku bisa digunakan. Tungku boiler tunggal. Satu atau dua tungku bisa digunakan. Konsep tungku tunggal menggunakan jalur aliran gas terbagi di luar tungku dengan suhu uap superheater dan reheater. Kemudian digabungkan untuk mengalir ke penukar panas tambahan. Dengan membakar semua bahan bakar di tungku tunggal, kontrol pembakar minyak dan sistem pasokan udara rancangan paksa disederhanakan. Dalam boiler tungku terbagi, bentuk dua tungku tungku, satu tungku memasok panas ke superheater. Beberapa desain menggabungkan bagian dari superheater di zona reheater untuk memberikan perlindungan tambahan untuk pemanasan ulang dan untuk mendapatkan karakteristik suhu uap yang diinginkan. Gas yang mengalir dari kedua reheater dan superheater bergabung di bank tabung pembangkit utama, dan jalur aliran gas tunggal dipelihara melalui alat penukar panas tambahan seperti pada desain tungku tunggal. (Harrington, 1992). 2.3 Sirkulasi boiler paksa Sejak boiler pertama diaplikasikan di kapal, perancang boiler kapal telah menyelidiki dan bereksperimen dengan berbagai cara untuk mengurangi ukuran dan berat dari boiler. Sebuah boiler diatur untuk sirkulasi alami dari air dan uap memerlukan penurunan tekanan, yang dapat diperoleh dengan memasang downcomer yang cukup. Ini merugikan karena berpengaruh pada ukuran dan berat. Dengan memberikan pompa, baik menambahkan atau menggantikan sirkulasi alami. Boiler kecil dan ringan dapat dirancang untuk memberikan keluaran uap. Sirkulasi dalam boiler dapat dikontrol dan dipaksa. Keunggulan utama adalah
bahwa tabung berdiameter sangat kecil dengan tekanan yang tinggi dapat digunakan dalam pengaturan pemanas permukaan dan lokasi drum uap. Namun tidak sesuai dengan sirkulasi alamiah. Kelemahan terbesar adalah sirkulasi pompa sendiri, yang berpotensi menjadi sumber masalah dan perawatan. Boiler LaMont, merupakan contoh dari jenis sirkulasi boiler yang dipaksa. Sementara digunakan di luar belum ditemukan aplikasi secara luas pada dunia kelautan di U.S. Boiler LaMont menggunakan drum tunggal yang mana pembuangan hasil pemanasan uap dan air. Sirkulasi pompa hisap dipasok oleh gravitasi dari drum ini dan gaya air melalui permukaan pipa yang terus menghasilkan yang terdiri dari sejumlah rangkaian tabung disusun antara distribusi header dan drum uap. Inlet pipa masing-masing dilengkapi dengan sebuah lubang untuk menyeimbangkan hambatan aliran dalam berbagai sirkuit. Diperlukan untuk memperoleh aliran air yang memadai di setiap tabung, tergantung pada input panas yang diharapkan. Tungku, oil burner, superheater, ekonomizer serupa dengan boiler sirkulasi alami (Harrington, 1992). 2.4 Once through boilers Boiler ini digunakan untuk uap bantu. Air dilewatkan melalui pemanasan permukaan dalam satu rangkaian yang terus menerus oleh feed pump. Boiler pada dasarnya adalah salah satu spiral penataan tabung yang panjang terdiri dari uap ekonomizer dan zona transisi, di mana penguapan selesai yang mengelilingi tungku. Tekanan feed pump menentukan tekanan steam pada saluran keluar, yang mungkin 1200-1800 psig. Meskipun untuk instalasi di laut biasanya tekanan kisaran 150-300 psig. Boiler jenis ini biasanya dibangun hanya dalam ukuran kecil dan memasok sampai 7500 lb uap jenuh per jam. Karena kesulitan dalam menjaga kimia dari feedwater, aliran air yang cukup melalui rangkaian tabung paralel, yang akan diperlukan untuk boiler kapasitas yang lebih tinggi dari jenis ini. Kontrol suhu uap superheater dan boiler once though tidak cocok untuk tujuan propulsi kelautan (Harrington, 1992). 2.5 Supercharged boilers Istilah supercharging mengindikasikan proses pembakaran di mana tekanan gas di tungku sangat besar sehingga kerja bermanfaat dapat dilakukan berdasarkan ekspansi mereka dalam turbin gas pada tekanan atmosfer dasarnya. Siklus boiler supercharged menyediakan sarana ekonomis pembangkit uap pada setiap tekanan dan suhu, termasuk tekanan superkritis. Keunggulan itu bisa dicapai baik untuk proses produksi steam maupun pembangkit tenaga. Fitur luar biasa dari proses ini adalah penggunaan tungku yang beroperasi dengan tekanan yang cukup. Dua jenis siklus superchanged: a. Self mempertahankan siklus supercharged. Turbin gas menggerakkan kompresor, yang melengkapi udara pembakaran, tanpa output daya listrik bersih. Pada dasarnya sistem velox, siklus ini tidak menghasilkan keuntungan dalam efisiensi selain yang dihasilkan dari penghilangan tenaga kipas. Siklus ini berlaku untuk boiler laut dan instalasi stasioner semacam itu sebagai tanaman garis akhir, pembangkit listrik kota, dan generator uap paket. b. Siklus daya supercharged siklus ini berbeda dengan siklus mempertahankan diri sehingga turbin gas juga menghasilkan tenaga listrik, sehingga meningkatkan laju panas tanaman
dengan memberikan efisiensi siklus yang lebih tinggi. Siklus ini berlaku untuk stasiun pembangkit besar, memberikan efisiensi 90 persen pada rentang beban yang luas. Konsep pengaturan dan desain boiler superchanged bervariasi sesuai dengan ukuran, bahan bakar, aplikasi, dan sambungan sisi uap dan gasnya. Boiler dan supercharger harus diintegrasikan secara mekanis dan termodinamika. Siklus turbin, kompresor yang digerakkan oleh turbin gas, menaikkan udara pembakaran ke tekanan tungku. Hanya kenaikan suhu akibat kompresi tersebut yang digunakan sebagai pemanas udara karena pemanasan sebelumnya dari udara akan meningkatkan kerja kompresi secara luar biasa. Setelah meninggalkan boiler, pembakarannya. Gas digunakan untuk menggerakkan turbin gas. Economiser digunakan untuk memulihkan panas dari gas yang diperluas turbin ini. Kompresor turbo itu sendiri adalah peralatan besar, berat, dan mahal. Turbin gas dipasang pada poros umum dengan kompresor dan pompa sirkulasi. Output turbin gas biasanya cukup untuk menggerakkan poros tanpa bantuan. Siklus daya menggunakan motor untuk memulai puposes dan untuk memasok daya listrik saat unit dimuat. Siklus supercharged daya menggunakan pembakar untuk menghasilkan gas untuk memulai turbin gas sebelum membawa boiler di garisnya. Pembakar dapat digunakan untuk mengoperasikan generator turbin gas pada kondisi permintaan beban rendah tanpa bantuan boiler dan turbin uap. Desain tungku, pertimbangan desain untuk tungku berseri termasuk penggunaan tingkat penyerapan panas tinggi (sampai 450 MBh per sq ft dari permukaan pemanas langsung yang diproyeksikan). Kecepatan perpindahan kalor radiasi tinggi karena emisivitas gas pembakaran yang lebih besar di bawah tekanan, dan laju pelepasan panas tertinggi adalah fungsi volume tungku. Memvariasikan berbanding terbalik dengan tekanan mutlak tungku. Secara teoritis adalah mungkin untuk boiler supercharged untuk memiliki hanya seperempat sampai sepertiga dari permukaan perpindahan panas dari boiler konvensional. Ketinggian suhu dan pengaturan logam biasanya menahan tingkat penyerapan tungku sampai sekitar 200 MBh per sq ft. Jika batas terak dari gas buang keluar, maka boiler supercharged dan konvensional harus berukuran hampir sama. Permukaan konveksi, perpindahan panas di permukaan boiler tidak langsung terutama merupakan fungsi aliran massa dan suhu. Dengan kepadatan gas yang tinggi, adalah mungkin untuk mencapai tingkat perpindahan panas yang tinggi dengan hanya kehilangan draf moderat (50 sampai 150 MBh per sq ft pada bagian konveksi). Kondisi ini mengasumsikan suhu gas keluar tungku sekitar 3.0000 F. Pembakaran tekanan gas bakar secara langsung mempengaruhi kinerja turbin gas dan karenanya efisiensi seluruh siklus. Pengaturan permukaan konveksi lebih dibatasi oleh pertimbangan praktis dan mekanis daripada persyaratan untuk aksesibilitas dan jalur aliran paralel yang memadai pada sisi steam. Kedua faktor ini tidak selalu memungkinkan pengurangan permukaan maksimal. Pengurangan berat badan dan berat badan, biaya pertama boiler supercharged secara langsung dipengaruhi oleh ukuran dan beratnya. Boiler dikenakan sanksi oleh konstruksi berat yang harus diimbangi tekanan internal yang tinggi. Desain simetris dan kompak dengan refraktori
minimum, bagaimanapun, dapat memberi ukuran dan keuntungan berat. Economiser, yang beroperasi pada tekanan atmosfir, melebihi ketel dalam jumlah besar dan berat. Ukuran kecil memungkinkan pengelompokan jarak dekat, pengaturan kompak, dan operasi remote control terpusat. Keunggulan ini, pada gilirannya, memungkinkan bangunan yang lebih kecil, baja yang diperkuat, dan penghapusan perpipaan. Boiler supercharged dengan kapasitas setinggi 350.000 pon uap per jam dapat dilengkapi dengan peralatan lengkap, kecuali koneksi perpipaan eksternal ke drum dan turbin gas (Shields,1961). 2.6 Panas buang dan boiler bantu Kapal dengan diesel, turbin gas, atau penggerak nuklir biasanya memerlukan uap untuk keperluan tambahan seperti layanan hotel, kargo atau pemanas bunker minyak, pompa kargo, evaporator, dan mesin dek. Gas buang dari mesin diesel atau turbin gas mengandung panas laten yang cukup banyak. Boiler ditempatkan di tumpukan untuk mengumpulkan panas yang hilang ini disebut boiler limbah panas. Bila kapasitas yang dibutuhkan melebihi yang tersedia dari limbah panas. Atau dimana limbah panas tidak digunakan, boiler pelepas minyak tambahan dapat dipasang. Unit ini menyediakan uap saat mesin utama dimatikan dan mungkin melengkapi yang tersedia dari unit panas limbah bila berdaya rendah. Pembuluh Nuklir dapat menggunakan boiler berbahan bakar pembantu bila reaktornya diamankan. Pemanas panas limbah biasanya terdiri dari selokan tabung, serupa dengan yang ada dalam economizer, terhubung ke drum uap yang sesuai. Beberapa unit mungkin dirancang untuk membakar minyak untuk melengkapi panas yang tersedia atau menggantinya saat unit utama dimatikan. Entah sirkulasi alami atau paksa bisa digunakan. Biasanya, boiler panas bekas dilengkapi dengan kontrol, pompa umpan, katup pengaman, dan lain-lain. Dan selip dipasang untuk pemasangan yang mudah. Uap uap dan modul penghasil uap yang terpasang di kapal bertenaga gas kelas tinggi CG Angkatan Laut AS ditunjukkan secara skematis. Paksa sirkulasi dipekerjakan di unit ini. Boiler boiler pembantu biasanya dari dua jenis drum dan menghasilkan saturaded dengan burner, fan, kontrol, pompa, dll. Siap untuk api dalam kapasitas sampai sekitar 135.000 lb / jam. Untuk kapasitas perakitan lapangan uap yang lebih tinggi biasanya diperlukan. Aliran alami umumnya digunakan untuk semua kapasitas. Sirkulasi paksa umumnya terbatas pada boiler kecil dengan keluaran uap rendah (Harrington, 1992).
3. Auxiliary Heat Exchangers Selain generator uap, beberapa bentuk penukar panas tambahan digabungkan dalam boiler untuk meningkatkan efisiensi dan keseluruhan operasi pabrik. Ekonomis dari tabung terbuka atau tipe permukaan yang diperluas digunakan untuk meningkatkan suhu umpan air yang masuk dengan mendinginkan gas buang yang meninggalkan boiler. Pemanas udara digunakan untuk meningkatkan suhu udara pembakaran sehingga dapat mendorong pembakaran bahan bakar yang lebih baik. Dalam kasus penukar panas gas ke udara, pemanas udara juga memperbaiki efisiensi boiler dengan mengurangi suhu gas buang. Dengan
menggunakan tekanan rendah, knalpot suhu rendah atau uap berdarah turbin untuk memanaskan udara pembakaran, seperti pada pemanas udara uap, efisiensi siklus keseluruhan ditingkatkan. Berbagai jenis penukar panas ini bisa digunakan sendiri atau dikombinasikan satu sama lain (Harrington, 1992). 3.1 Economizer Ekonmizer adalah susunan tabung air umpan yang berada di saluran pembuangan yang menyerap sebagian energi panas yang jika tidak hilang dalam gas buang. Energi pulih ini menyediakan pemanasan tambahan dari air umpan sehingga mengurangi tingkat pembakaran boiler yang diperlukan untuk menghasilkan uap, meningkatkan efisiensi pemanasan boiler secara keseluruhan atau persyaratan proses selain dari siklus air boiler. Economizer umumnya lebih disukai daripada preheater udara dalam penambahan retrofit pada unit berukuran industri karena alasan berikut. • Turunkan biaya modal awal • Tidak ada dampak pada emisi Nox • Hilangkan draf kerugian • Kebutuhan daya bantu minimal Economizer lebih ecomomical daripada preheater udara untuk boiler tekanan rendah dan kecil dengan output di bawah 50.000 pon uap per jam. Preheater udara menjadi kompetitif dengan economizer untuk unit yang lebih besar dan pilihan dibuat berdasarkan faktor-faktor yang sama yang dijelaskan sebelumnya di bab ini. Di bawah pengawasan "Prinsip operasi" pemanas udara (Payne,1996).
Gambar 3. Ekonomizer Gas asap setelah meninggalkan superheater konveksi ataupun pemanas lanjut ulang steam reheater, temperaturnya masih cukup tinggi sekitar 5000 C hingga 8000 C, sehingga akan merupakan kerugian panas yang besar bila gas asap tersebut langsung dibuang lewat cerobong. Gas asap yang masih panas ini dapat dimanfaatkan untuk memanasi air terlebih dahulu sebelum dimasukkan ke dalam drum boiler, sehingga air telah dalam keadaan panas, sekitar 300 C sampai 500 C di bawah temperatur mendidihnya.
Air yang telah dalam keadaan panas pada saat masuk ke dalam drum ketel membawa keuntungan karena di tempat air masuk ke dalam drum, dinding boiler tidak mengerut sehingga drum boiler dapat lebih awet dengan demikian biaya perawatan atau biaya biaya maintenancenya menjadi lebih murah. Lain halnya bila air dalam keadaan dingin masuk ke dalam drum tersebut, dinding drum akan mengerut dan mudah pecah atau bocor, sehingga biaya perawatannya mahal. Keuntungan kedua ialah dengan memanfaatkan gas asap yang masih mempunyai temperatur yang tinggi tersebut untuk memanasi air sebelum masuk ke dalam drum boiler, berarti akan memperbesar efisiensi dari boiler, karena dapat memperkecil kerugian panas yang diderita oleh ketel. Keuntugan berikutnya ialah dengan air yang telah dalam keadaan panas masuk ke dalam drum boiler tersebut, untuk menguapkannya di dalam tungku hanya sedikit saja dibutuhkan panas, sehingga dengan demikian untuk menguapkan air di dalam tungku hanya dibutuhkan sedikit bahan bakar, sehingga pemakaian bahan bakarnya lebih hemat, atau dengan kata lain biaya operasinya menjadi lebih ekonomis. Keuntungan keempat ialah, bila air telah dalam keadaan panas memasuki drum boiler, maka untuk menguapkannya hanya dibutuhkan panas yang sedikit di dalam penguapan, sehingga luas bidang yang dipanaskan atau heating surface dari penguapan atau evaporator menjadi lebih sedikit, akibatnya ukuran-ukuran tungku menjadi lebih kecil, oleh karena itu harga tungku menjadi lebih murah atau secara keseluruhannya harga boiler atau harga investasinya menjadi lebih murah, sekalipun harus dipasang alat untuk memanaskan air terlebih dahulu sebelum masuk drum ketel. Dengan demikian memasang alat untuk memanaskan air terlebih dahulu sebelum masuk ke dalam drum boiler, yang disebut pemanas air awal (Water preheater) akan didapat keuntungan-keuntungan sebagai berikut: a. Biaya perawatan (Maintenance Cost) menjadi lebih murah. b. Efisiensi Thermis dapat diperbesar. c. Biaya operasi menjadi lebih hemat atau lebih ekonomis. d. Harga investasi boiler menjadi murah. Dari alasan-alasan tersebut, maka alat untuk pemanas air awal sering disebut ekonomiser. Pada boiler yang besar-besar dan modern, ekonomiser ini sangat memegang peranan. Dilihat dari arus dan gas asap, ekonomiser dibagi: a. Ekonomiser arus searah b. Ekonomiser arus berlawanan arah c. Ekonomiser arus kombinasi Seperti halnya pada superheater konveksi arus searah yang telah dibicarakan, pada ekonomiser arus searah: ∆ =
∆ ∆ [∆ ⁄ ∆ ]
(1)
Dengan: ∆t = Selisih antara temperatur gas asap rata-rata dengan temperatur air rata-rata. ∆1 = Selisih antara temperatur gas asap masuk ke ekonomiser dengan temperatur air masuk ekonomiser. ∆2 = Selisih antara temperatur air gas asap ke luar dari ekonomise dengan temperatur air ke luar dari ekonomiser. Pada ekonomiser arus berlawanan arah seperti halnya pada superheater konveksi arus erlawanan arah yang telah dibicarakan: ∆ = ∆ = ∆
(2)
Dengan: ∆1 = Selisih antara temperatur gas asap masuk ke ekonomiser dengan dengan temperatur air keluar dari ekonomiser. ∆2 = Selisih antara temperatur gas asap keluar dari ekonomiser dengan temperatur air masuk ke ekonomiser. ∆t = Selisih antara temperatur gas asap rata-rata dengan temperatur air rata-rata di dalam ekonomiser. Jika dilihat dari bentuknya, ada ekonomiser yang berbentuk ular yang disebut ekonomiser ular atau serpent economiser. Ada pula pipa-pipa ekonomiser yang diberi berusuk-rusuk dengan maksud untuk memperluas bidang persinggungan antara gas asap dengan dinding pipa yang telah diperluas oleh rusuk-rusuk. Ada pula untuk memperluas bidang singgung dengan gas asap dengan mengelas potongan-potongan pelat baja pada pipa-pipa sehingga pipa-pipa tersebut bersayap, yang disebut Find and stund economiser. Ekonomiser ular terbuat dari pipa-pipa baja, yang ditekuk-tekuk dan menyerupai ular. Karena bidang persinggungan dengan gas asap tidak diperluas, maka memerlukan pipa yang panjang, namun pembuatannya mudah. Pada ekonomiser berusuk dan ekonomiser bersayap, maka luas bidang persinggungan diperluas dengan rusuk-rusuk atau sayap-sayap, sehinggga untuk kapasitas yang sama, panjang pipa-pipanya dapat lebih pendek dibandingkan dengan ekonomiser ular (Djokosetyardjo, 2003). 3.2 Pemanas Udara Pemanas udara digunakan untuk mentransfer energi panas dari tumpukan gas ke pasokan udara bakar masuk. Efisiensi boiler ditingkatkan pada semua beban akibat suhu gas pada suhu rendah. Kondisi pembakaran yang meningkat pada operasi peranti pembakar yang membakar dengan kelebihan udara yang lebih rendah bisa menjadi keuntungan tambahan. Pemanas udara dapat digunakan secara ekonomis pada unit dengan output serendah 25.000 pound uap per jam. Pilihan antara pemanas udara dan economiser untuk unit yang lebih besar dibuat berdasarkan • Stack suhu gas • Biaya instalasi dan pengoperasian • Rancangan kerugian
• Jenis dan susunan boiler • Mengoperasikan tekanan uap yang dapat membatasi suhu air umpan maksimum dan di sana dengan penggunaan economizer • Sifat korosif gas korona yang dapat menentukan suhu tumpukan praktis terendah • Persyaratan perawatan Instalasi ganda yang menggabungkan pemanas udara dan economiser sering digunakan pada unit yang lebih besar dengan tekanan aliran di atas 400 psig (Payne,1996). Gas asap stelah keluar dari memanasi ekonomiser masih bertemperatur sekitar 4000 C hingga 7000 C sehingga sayang bila dibuang langsung lewat cerobong, karena panas yang terkandung di dalam gas asap tersebut masih dapat dimanfaatkan lagi untuk memanaskan udara sebelum dimasukkan ke dalam tungku, sehingga efisiensi thermis boiler uap dapat dinaikkan lagi. Memanaskan udara pembakaran sebelum dimasukkan ke dalam tungku berarti mengurangi kebutuhan panas untuk menaikkan temperatur udara di dalam tungku, sehingga api di dalam tungku tidak banyak mengalami penurunan temperatur, sehingga mengurangi kemungkinan api di dalam tungku tiba-tiba padam sendiri. Api yang tiba-tiba padam sendiri, dapat menyebabkan peledakan tungku, bila tiba-tiba alat penyundut api dipasang/dinyalakan, karena di dalam tungku terdapat sejumlah uap bahan bakar dan udara yang telah siap untuk terbakar. Kelalaian operator menyalakan aat penyudut api bila api di dalam tungku padam sendiri, dapat menyebabkan peledakan tungku yang dapat menimbulkan kerugian besar. Bila api di dalam tungku padam sendiri, maka gas-gas berikut campuran uap bahan bakar dan udara yang terdapat di dalam tungku dihisap keluar dengan menggunakan fan isap (Induced draught fan atau IDF) bila tersedia fan hisap, dan bila tidak tersedia fan isap, dihembus dengan menggunakan fan penghembus atau fan tekan (Forced Drught Fan atau FDF), agar tidak tersisa lagi campuran uap bahan bakar dan udara di dalam tungku, dan baru dapat dimulai lagi prosedur penyalaan tungku dari awal. Dengan demikian bila api di dalam tungku padam sendiri, maka ada sejumlah kerugian bahan bakar yang dibuang, lagi pula operasi boiler menjadi terganggu. Hal ini tidak dikehendaki. Oleh karena itu diusahakan untuk memanaskan udara pembakar terlebih dahulu sebelum dimasukkan ke dalam tungku. Manfaat lain dengan memanaskan udara pembakar terlebih dahulu sebelum masuk ke dalam tungku, ialah udara yang telah dalam keadaan panas masuk ke dalam tungku, membantu untuk mempercepat penguapan air yang terkandung di dalam bahan bakar (khususnya bahan bakar padat) sehingga akan mempercepat berlangsungnya pembakaran bahan bakar di dalam tungku, yang dengan demikian untuk kapasitas tungku yang sama, yaitu untuk jumlah bahan bakar yang dibakar sama, tungku yang menggunakan udara panas ukuranukurannya menjadi lebih kecil sehingga dapat lebih murah investasinya. Ada tiga macam Pemanas Udara Pemanas udara pipa Pemanas udara pelat Pemanas udara regenerasi
Pada pemanas udara pipa, gas asap dialirkan melalui pipa-pipa, sedang kan udara dialirkan di sekeliling luar pipa-pipa, sehingga terjadi pertukaran panas antara gas asap dengan udara melewati dinding-dinding pipa. Ada pula udara yang melewati pipa –pipa. Diameter luar pipa-pipa sekitar 20 mm hingga 25 mm, tergantung besar-kecilnya pemanas udara atau besarkecilnya ketel uap. Pada pemanas udara pelat, udara dialirkan di antara pelat-pelat yang berganti-ganti atau berselang-seling dengan gas asap. Sehingga pertukaran antara gas asap dengan udara yang dipanasi melalui dinding-dinding plat yang membatasinya. Pada pemanas udara regenerasi terdapat elemen-elemen logam yang untuk sementara waktu ditempatkan pada aliran gas asap, sehingga untuk sementara waktu elemen logam tersebut dipanasi oleh gas asap, sehingga udara sempat mengambil panas dari elemen-elemen logam tersebut dibawa kembali ke daerah aliran udara. Demikian dilakukan terus-menerus. Elemen-elemen logam tersebut dari plat-plat, yang bergelombang untuk membuat jarak antara plat yang satu dengan yang lain, diantara plat-plat tersebut dapat dilewati oleh gas asap atau udara (Djokosetyardjo, 2003).
4. Boiler Terms and Definitions Review istilah dan definisi dari berbagai bagian boiler penting di mengerti istilah dan definisi berikut ini berdasarkan standart dari asosiasi boiler maker di amerika dan penggunaan sehari-hari: Air pre heater : perangkat perpindhan panas melalui udara dilewatkan dan dipanaskan oleh media suhu yang lebih tinggi, seperti produk pembakaran atau uap. Attemperator : Aparatus untuk mengurangi dan menontrol temperatur dari uap pemanasan super. Brickpan : Lempengan dan struktur baja yang mendukung lantai furnace. Brickwork : Lapisan-lapisan refraktori furnace Casing : Penutup dari struktur dan plate metal digunakan menutupi semua atau sebagian unit dari generator uap. Chemical feed pipe : Pipa didalam boiler drum yang dilalui zat kimia untuk perlakuan pada boiled water.
Circulation ratio : Rasio air yang masuk sirkuit ke boiler sampai pada sirkuit. Downcomer : Tabung dalam sistem boiler atau waterwall melalui dimana cairan mengalir ke bawah. Drypipe : Pipa berlubang atau slotted atau kotak di dalam drum uap yang dihubungkan ke keluaran uap. Ekonomizer : Perangkat pemulihan panas untuk mentransfer panas dari produk pembakaran cairan, biasanya air umpan. Feed pipe : Pipa digunakan untuk mendistribusikan air umpan di dalam drum boiler. Firetube : Sebuah pipa didalam sebuah boiler yang memiliki air pada sisi luarnya dan membawa produk hasil dari pembakaran pada sisi dalamnya. Force circulation : Sirkulasi pada sebuah boiler dengan menggunakan alat mekanis eksternal menuju boiler. Furnace screen : Satu atau lebih dari jajaran pipa yang dirancang melewati gas hasil pembuangan pembakaran. Generating tubes : Sebuah pipa dimana uap panas dihasilkan. Header : Sebuah drum dimana ukurannya terlalu kecil untuk digunakan sebagai manhole. Heat release : Jumlah total dari energi thermal berada diatas fixed datum menuju tungku pembakaran dan minyak. Dapat dianggap sebagai hasil dari penghantaran minyak per jam dan minyak lebih tinggi dari nilai kalor, yang dinyatakan dalam Btu per jam per kubik kaki dari volume tungku pembakaran. Heated downcomer : Pipa mana saja di dalam boiler yang menghasilkan tumpukan dimana padanya air mengalir dari drum uap menuju.
Heated downcomer : Pipa mana saja di dalam boiler yang menghasilkan tumpukan dimana padanya air mengalir dari drum uap menuju drum air atau header. Heating surface : Permukaan yang terpapar pada heating medium untuk penyerapan dan pemindahan panas menuju medium yang dipanaskan, termasuk sirip-sirip, insang, papan, dll. Melekat pada sisi luar dari pipa untk tujuan meningkatkan panas permukaan per unit panjang dari pipa. Ligament : Jarak minimum dari pipa yang saling berdekatan. Moisture in-steam : Partikel dari air yang terbawa pada uap, biasanya ditunjukan dalam persentase berat. Mud, lower, atau water drum : Ruang bertekanan pada drum atau tipe header yang diletakkan pada bagian lower extremity dari pipa air boiler convection bank dimana secara normal disediakan bersama blowoff valve untuk secara periodik untuk membuang endapan yang tertumpuk pada bagian bawah dari drum. Natural circulation : Sirkulasi air pada boilerdisebabkan karena perbedaan densitas antara air pada downcomer dan campuran uap air pada tabung generating. Radiant heat absorbing surface : Projected area dari pipa yang terpampang pada permukaan logam sebagaimana terlihat dari tngku pembakaran. Termasuk diantaranya adalah dinding, lantai, atap dan dinding partisi pada bidang furnace exit screen. Reheater : Peralatan pemindahan panas untk pemanas uap setelah sebelumnya terjadi pemanasan original didalamnya. Riser : Sebuah pipa yang melalui uap dan air yang merekat dari bagian atas dinding air header menuju ke drum uap. Steam buffling : Berupa plat-plat, centrifugal separator, atau baffle yang diatur untuk menghilangkan air dari uap. Steam buffling : Berupa plat-plat, centrifugal separator, atau baffle yang diatur untuk menghilangkan air dari uap.
Steam or steam and water drum : Ruang bertekanan terletak pada ujung atas dari sebuah system sirkulasi boiler dimana didalamnya uap dihasilkan dan dipisahkan dari air dan dari uap yang dikeluarkan pada posisi diatas garis air. Superheater : Sebuah grup pipa dimana panas diserap dari hasil pembakaran untuk meningkatkan temperature dari uap air yang melewati titik jenuh yang berkaitan dengan tekanan. Tangent tube wall : Sebuah dinding air dimana pipa saling bersinggungan satu dengan lainnya dengan tidak ada jarak antara pipa. Tube bank : Sebuah grup dari dua baris atau lebih pipa yang membentuk bagian dari system sirkulasi watertube boiler dan dimana panas dipindahkan dari hasil pembakaran secara konveksi. Tube sheet : Bagian dari drum atau header dimana ujung dari pipa menembus. Unheated downcomer : Pipa yang tidak terpapar terhadap hasil pembakaran dimana air dapat mengalir dari steam drum ke water drum atau header. Watertube : Sebuah pipa pada boiler yang memiliki watertube yang dirancang sebuah bentuk waterwall. Welded, monowall atau membrane wall : Sebuah waterwall dimana pipa didalamnya dilas bersama (atau diisi dengan plat diantaranya) untuk membentuk furnace wall. Bruijn, L.A. de & L. Muilwijk (1982). Ketel Uap, Sukamto (Peterjemah), Bharata Karya Aksara, Jakarta. Djokosetyardjo, M.J. (2003). Ketel Uap, Pradnya Paramitha, 979-408-121-3, Jakarta. Group of Authorities. (1992). Marine Engineering, Harrington, Roy L. (Ed), 184-195, The Society of Naval Architects and Marine Engineering, 0-939773-10-4, Jersey. Payne, F. William & Richard E. Thompson. (1996). Efficient Boiler Operations Sourcebook, Edisi ke Empat, The Fairmont,0-88173-222-2, Lilburn. Shields, Carl D. (1961). Boilers Types, Characteristics, and Functions, McGraw Hill Book Company, 07-056801-4, New York.
