Komponen Pembangkit Uap

       

PAPER

KOMPONEN PEMBANGKIT UAP (BOILER)

Disusun Untuk Memenuhi Tugas Kelompok Mata Kuliah Sistem Pembangkit Uap

Yang Diampu Oleh Bapak Dr. Eng. N. Agung Pambudi, M.Eng.

Oleh :

1.      Nita Murtia Handayani        K2513048

2.      Putri Fatma Nur Solikha      K2513052

3.      Rachmadani                          K2513054

4.      Retno Damayanti                  K2513056

5.      Rifai Agung Stya Pambudi  K2513058

6.      Rizal Abdul Azis                   K2513060

7.      Sri Lasmini                            K2513062

8.      Toni Ramadhan                    K2513066

9.      Widi Kisniantoro                   K2513070 
10.  Wiwit Riyanti            K2513072

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK KEJURUAN

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2014

KOMPONEN PEMBANGKIT UAP

Pembangkit Uap atau dengan nama lain boiler adalah suatu alat industri yang digunakan untuk menghasilkan uap sebagai sumber energy. Boiler merupakan gabungan yang kompleks dari pipa-pipa penguapan (evaporator), pemanas lanjut (superheater), pemanas air (economizer) dan pemanas udara (air heater). Pipa-pipa penguapan (evapurator) dan pemanas lanjut (superheater) mendapat kalor langsung dari proses pembakaran bahan bakar, sedangkan pemanas air (economiser) dan pemanas udara (air heater) mendapat kalor dari sisa gas hasil pembakaran sebelum dibuang ke atmosfer. 

Komponen Pembangkit Uap meliputi:

1.      Drum.

Salah satu dari komponen utama dari boiler yang berbentuk tabung yang berfungsi sebagai tempat menampung air yang akan dipanaskan pada pipa-pipa penguap dan  juga menampung uap air dari pipa-pipa penguap sebelum dialirkan ke superheater. Drum juga berfungsi untuk membersihkan boiler dari kotoran-kotoran untuk menjaga kualitas air dan kuantitas air didalam boiler.

Gb.1 Drum (Toni Ramadhan)

2.      Evaporator.

Evaporator  adalah suatu  komponen yang digunakan untuk menghasilkan uap, dalam evaporator air atau cairan dipanaskan dan diubah menjadi uap jenuh. tiga bagian umum dari evaporator antara lain:

a)      Tempat penukar panas

b)      Bagian evaporasi ( tempat cairan dipanaskan kemudian menjadi uap)

c)      Bagian pemisah yaitu untuk memisahkan uap dan cairan

3.      Economiser.

Kondisi gas yang meninggalkan superheater mempunyai temperatur yang masih cukup tinggi. Temperatur tinggi tersebut merupakan kerugian panas yang besar bila gas tersebut dibuang langsung lewat cerobong. Gas buang yang masih panas ini dapat dimanfaatkan untuk memanasi air terlebih dahulu sebelum dimasukkan ke dalam drum ketel, sehingga air dalam keadaan panas. Pada saat air yang dalam keadaan panas masuk ke dalam drum, kondisi dinding drum ketel tidak mengerut sehingga drum ketel kondisinya lebih awet. Dengan air yang telah dalam keadaan panas, maka air yang masuk ke dalam drum ketel hanya perlu waktu sedikit untuk menguapkannya di dalam furnace (ruang bakar). Dengan demikian, untuk menguapkan air di dalam furnace (ruang bakar) hanya dibutuhkan sedikit bahan bakar, sehingga pemakaian bahan bakar menjadi lebih hemat atau dengan kata lain biaya operasi menjadi lebih ekonomis.

4.       Air Heater. 

Air heater adalah alat pemanas udara yang menggunakan panas pada gas hasil pembakaran atau yang terkandung dalam ekonomiser, sebelum dibuang ke cerobong asap atau dibuang keluar. Tujuan utama dari air heater adalah untuk memulihkan panas gas buang pada boiler sehingga meningkatkan efisiensi termal dan gas buang yang keluar dari cerobong suhunya menjadi rendah.

5.      Superheater

Superheater merupakan bagian yang ada pada boiler yang digunakan untuk menaikan temperatur uap jenuh/uap basah menjadi uap kering (superheated vapor) dengan pemanasan. Biasanya uap yang dihasilkan dari boiler biasa konvensional hanya mencapai uap jenuh (saturated vapor), maka dari itu digunakan superheater boiler agar uap jenuh itu menjadi fase superheated vapor.  Hal ini dilakukan karena pada fase superheated dapat menyimpan energi panas yang lebih besar dan dapat mengurangi konsumsi bahan bakar dan kadar air.

Gb. 4 Super Heater (Toni Ramadhan)

6.      Desuperheater.

Merupakan suatu wadah yang bertujuan agar suhu steam yang akan masuk ke Turbin sesuai dengan suhu desainnya. Desuperheaterisasi adalah proses menurunkan suhu uap dengan cara menginjeksikan air pendingin ke dalamnya.

7.      Pipa Boiler (Tube)

Ukuran pipa-pipa yang digunakan pada boiler besar antara 25 mm hingga 100 mm. Pipa-pipa ini memiliki karateristik desain material dan bentuk khusus, yang bertujuan agar pipa tahan terhadap perbedaan temperatur ekstrim antara ruang bakar dengan air. Perpindahan panas dari proses pembakaran ke air/uap air dibuat efektif, sehingga pipa harus dibuat dengan material bersifat konduktor panas yang baik.

Pipa-pipa tersebut mempunyai desain khusus yaitu mempunyai ulir didalamnya, yang mengakibatkan terjadinya aliran turbulen pada saat air/uap air mengalir didalam pipa, yang bertujuan untuk mengurangi efek gesekan antara air/uap air dengan permukaan pipa dan mengurangi resiko terjadinya aliran yang mengganggu pada lekukan pipa, sehingga efisiensi perpindahan energy panas dari proses pembakaran ke air dapat ditingkatkan.

Gb. 5 Pipa Boiler (Toni Ramadhan)

DAFTAR PUSTAKA

Chandra, Ram MP Murgai.1990.Boiler Operations. New Delhi: New Age International (P) Ltd

http://shoehaymie-xxx.blogspot.com/2011/04/komponen-komponen-umum-boiler.html

http://myalucardster.blogspot.com/2011/08/bagian-bagian-boiler.html

Read More

JENIS BOILER BERDASAR JUMLAH LORONG

Boiler atau ketel merupakan salah satu bagian dari Heat Exchanger yang memiliki banyak jenis yang masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Salah satu klasifikasi boiler yaitu jenis boiler berdasarkan jumlah lorong atau pipa (boiler tube). Penggunaan lorong atau pipa dapat membedakan jenis boiler karena pasti akan memiliki fungsi yang berbeda pula. Jenis-jenis boiler menurut jumlah lorong yaitu :

1.        Boiler dengan lorong tunggal (single tube steam boiler)

Single tube steam boiler adalah jenis boiler yang hanya memiliki satu lorong. Lorong tersebut bisa berupa lorong pipa air (pada water tube boiler) atau lorong pipa api (pada fire tube boiler). Jika pada water tube boiler, maka lorongnya hanya berjumlah satu dan di dalam pipa tersebut adalah air. Jika pada fire tube boiler, maka lorong berjumlah satu dan yang di dalam pipa adalah api.

Contoh dari boiler dengan lorong tunggal yaitu simple vertikal boiler yang termasuk single water tube boiler dan boiler Cornish yang termasuk single fire tube boiler.

a.         Boiler Cornish

Gambar 1. Boiler Cornish

Sumber :    www.google.co.id

Boiler Cornish adalah flued boiler yang bentuknya paling sederhana. Ditemukan Richard Trevithick dan pertama kali dipasang di tambang Dolcoath pada tahun 1812. Boiler Cornish berbentuk silinder horizontal panjang dengan lorong tunggal besar yang berisi api. Tungku pemanasan memanfaatkan alam. Cerobong yang tinggi diperlukan di ujung pembuangan untuk mendorong dengan baik dari udara (oksigen) ke api.

b.        Simple Vertical Boiler (Boiler Vertikal Sederhana)

Boiler vertikal sederhana adalah boiler yang rancangan lorongnya adalah vertikal dan menghasilkan uap pada tekanan rendah dan dalam jumlah kecil. Oleh karena itu boiler vertikal sederhana digunakan dalam pembangkit listrik rendah atau di tempat-tempat yang ruangannya terbatas. Boiler vertikal sederhana terdiri dari silinder dinding yang mengelilingi kotak api silinder.

Gambar 2. Simple Vertical Boiler

Sumber : www.google.co.id

2.      Boiler dengan lorong ganda (multi tube steam boiler)

Multi tube steam boiler adalah boiler yang memiliki lorong ganda atau lebih dari satu. Contoh dari boiler lorong ganda yaitu boiler Scotch yang merupakan boiler pipa api dan boiler B dan W yang merupakan tipe boiler pipa air.

a.       Boiler Scotch

Boiler "Scotch" atau  biasa juga disebut boiler Scotch laut (marine) adalah desain dari boiler uap yang terkenal penggunaannya di kapal. Konstruksi boiler Scotch secara umum yaitu silinder horisontal jongkok. Lebih dari satu tungku silinder besar berada di bagian bawah shell boiler. Di atas shell, ada tabung api yang berdiamter kecil. Gas dan asap dari tungku melalui boiler bagian belakang, kemudian kembali melalui tabung kecil dan dan keluar dari cerobong asap

Gambar 3. Boiler Scotch

Sumber : www.google.co.id

b.        Boiler B dan W

Boiler B dan W merupakan boiler rancangan perusahaan Amerika dari Babcock and Wilcox, inilah alasan mengapa dinamakan boiler B dan W (Babcock and Wilcox). Jenis ini memiliki drum tunggal, dengan air umpan diambil dari bagian bawah drum ke dalam header yang memasok air di tabung. Pipa-pipa air memasok uap kembali menuju bagian atas (drum). Tungku api terletak di bawah tabung dan drum.

Gambar 4. Boiler B dan W

Sumber ://en.wikipedia.org

Jenis boiler single tube steam dan multi tube steam boiler masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan.

1.    Boiler dengan lorong tunggal (single tube steam boiler)

a.       Kelebihan

1)      Konstruksi yang ringan dan lebih mudah atau sederhana.

2)      Biaya pembuatan dan penggunaan yang lebih murah.

b.      Kekurangan

1)      Kapasitas atau penampungan bahan bakar yang kecil sehingga panas uap yang dihasilkan juga sedikit.

2)      Proses pemanasan (pembentukan uap) yang lambat karena hanya satu lorong.

2.    Boiler dengan lorong ganda (multi tube steam boiler)

a.       Kelebihan

1)      Kapasitas atau penampungan bahan bakar yang besar sehingga panas uap yang dihasilkan banyak.

2)      Proses pemanasan (pembentukan uap) yang cepat karena terdiri lebih dari satu lorong.

b.      Kekurangan

1)      Konstruksi yang lebih rumit dan memerlukan bahan yang lebih banyak.

2)      Biaya pembuatan dan penggunaan yang mahal.

3)      Perlu perawatan secara khusus dan teratur.

Read More