Pengetahuan dasar tentang Pesawat Uap/Boiler. Cara keja terbentuknya uap air, Definisi ,klasifikasi/ jenis-jenis boiler, berdassarkan kapasitas uap yang dihasilkan, tekanan kerja, seta berdasrkan konstruksinya. Berdasarkan pemakaian, jumlah lorong, posisi poros, bentuk dan letak pipa/tube dan lain-lain. Feature Pipa api & features Pipa air. Sistem yang ada pada boiler : Secara garis besar Sistem Pesawat uap terdri dari 4 sistem Sistem Air Umpan (Water Feed Systems) Sistem Bahan bakar (Fuel Systems) Sistem suplai udara (Draft Systems) Sistem Uap (Steam Sysytems) Penggunaan Boiler dll.

1. PENGETAHUAN DASAR BOILER/PESAWAT UAP
DEFINISI/PENGERTIAN BOILER/PESAWAT UAP
Ketel Uap (boiler) adalah suatu pesawat konversi energi yang mengkonversikan energi
kimia dari bahan bakar menjadi energi panas dan selanjutnya memanfaatkan energi
panas tersebut untuk proses pendidihan (boiling) air untuk menghasilkan air panas
atau uap air.
3 elemen utama :
Panas – Logam – Air/cairan
Definisi Pesawat Uap dan Ketel uang menurut Undang-undang Uap Tahan 1930 adalah
sbb:
Pesawat Uap : Ketel uap dan alat-alat lainnya yang dengan peraturan pemerintah
ditetapkan demikian, langsung atau tidak langsung berhubungan (atau tersambung)
dengan suatu ketel uap dan diperuntukkan dengan tekanan yang lebih besar (tinggi)
dari tekanan udara (Pasal 1 Undang-Undang Uap 1930)
Ketel Uap : Pesawat yang digunakan untuk menghasilkan uap atau stoom yang
dipergunakan di luar pesawatnya. Dimana tekanan uap yang dihasilkan adalah lebih
besar atau sama dengan ½ Kg/cm2 dibadingkan tekanan udara atmosfir.
P ≥ ½ kg/cm2  Ketel uap

2. PRINSIP KERJA PESAWAT UAP
 Bahan bakar dibakar di ruang bakar (furnace) boiler.
 Panas pembakaran akan berpindah ke dinding-dinidng pemanas
boiler melalui proses perpindahan panas radiasi dan konveksi.
 Kemudian panas akan berpindah ke fluida air melalui proses
perpindahan panas konduksi dan konveksi.
 Panas kemudian akan diserap oleh fluida air digunakan untuk
menaikkan temperatur dan untuk berubah menjadi uap.

3. PROSES PEMBETUKAN UAP AIR
Air isian
Air mendidih
Uap jenuh
Uap panas lanjut
Pemanasan air
Penguapan
Pemanasan uap

4. KEGUNAAN PEMAKAIAN KETEL UAP
Uap yang dihasilkan digunakan untuk:
Penggerak turbin uap untuk pembangkit listrik atau penggerak mula
peralatan seperti pompa, blower dll.
Proses Industri dan sterilisasi produk melalui kontak langsung dengan
produk
Pemrosesan temperatur tanpa melalui kontak langsung (heat
exchanger)
Steam reforming untuk menghasilkan gas hidrogen dari hidrokarbon.
Pemanasan dan pengkondisian udara untuk kenyamanan dan
peralatan.

5. KLASIFIKASI PESAWAT UAP
5

6. KLASIFIKASI PESAWAT UAP
• Klasifikasi Ketel Uap :
Berdasarkan kapasitas (hasil uap) :
a. Kapasitas kecil  < 10 Ton/jam
b. Kapasitas sedang  10 – 100 Ton/jam
c. Kapasitas besar  > 100 Ton/jam
Berdasarkan tekanan kerja :
a. Tekanan rendah  < 20 Kg/cm2
b. Tekanan sedang  20 – 50 Kg/cm2
c. Tekanan tinggi  50 – 140 Kg/cm2
d. Tekanan sangat tinggi  > 140 Kg/cm2
Berdasarkan konstruksinya :
a. Ketel lorong api sirkulasi alam
b. Ketel pipa-pipa api
c. Ketel pipa-pipa air --> sirkulasi alam & sirkulasi paksa

7. KLASIFIKASI PESAWAT UAP (Lanjutan-1)
• Berdasarkan pemakaiannya
PU Stasioneri & PU Portable (berpindah)
• Berdasarkan pemakaiannya
a. PU pembakaran di dalam / Internal (Lancashire, Lokomotif)
b. PU pembakaran diluar / Exernal - (Babcock dan Wilcox boiler)
• Berdasarkan jumlah lorong (boiler tube )
PU Lorong tunggal (single tube steam boiler ) & PU lorong ganda ( multi tube
steam boiler )
• Berdasarkan pada porosnya tutup drum (shell)
PU tegal/vertikal & PU datar/horisontal
• Berdasarkan bentuk dan letak pipa
a. PU dengan pipa lurus, bengkok dan berlekuk ( stright, bent and sinous tubeler
heating surface )
b. PU dengan pipa miring datar dan miring tegak ( horizontal, inclined or vertical
tubeler heating surface )

8. KLASIFIKASI PESAWAT UAP (Lanjutan-2)
Berdasarkan fluida yang mengalir dalam pipa, maka ketel dapat diklasifikasikan sebagai
berikut (United Nations Environment Programme, 2006) :
 Fire Tube Boiler  Water Tube Boiler

9. Fire Tube (Pipa Api) BOILER
 Fire tube boilers adalah
boiler yang gas panas hasil
pembakaran mengalir di
dalam pipa, sedangkan air
mengalir di luar pipa.
 Fire tube boilers biasanya
digunakan untuk kapasitas
steam yang relatif kecil
dengan tekanan steam
rendah sampai sedang.

10. Fitur Fire Tube Boiler
• Api/gas mengalir di dalam pipa, air di luar pipa (di dalam
shell/drum)
• Ukuran relatif kecil, kapasitas uap  12 Ton/jam
• Tekanan uap sedang (18 kg/cm2)
• Dioperasikan dengan oil, gas or solid fuels (batubara, PKS)
• Lebih kompak sehingga ukuran relatif lebih kecil
• Harganya relatif lebih murah
• Tersedia dalam kapasitas 600,000 Btu/hr hingga 50,000,000 btu/hr
• Mudah untuk mengganti tube/pipa
• Cocok untuk pemanas ruangan atau untuk proses industri
• Tidak cocok untuk tekanan tinggi di atas 250 psig dan untuk
kapasitas uap yang tinggi

11. • Berdasarkan peredaran air ( water circulation)
a. Ketel dengan peredaran alam ( natural circulation steam boiler )
Contoh Boiler lancashire, babcock & wilcox
b. Ketel dengan peredaran paksa ( forced circulation steam boiler)
Contohnya : la-mont boiler, benson boiler, loeffer boiler dan velcan
boiler.
• Berdasarkan pada sumber panasnya (heat source )
a. Ketel uap dengan bahan bakar alami
b. Ketel uap dengan bahan bakar buatan
c. Ketel uap dengan dapur listrik
d. Ketel uap dengan energi nuklir
KLASIFIKASI PESAWAT UAP (Lanjutan-2)

12. Fire Tube Boiler (Scotch Boiler)

13.  Model lain Dua Lintas (pass) Tabung (Dry back)

14.  Model lain boiler firetube dua lintas type wet back

15.  Tiga Lintas Tabung

16.  Water tube boilers adalah boiler yang gas panas hasil pembakaran mengalir di luar pipa, sedangkan
air mengalir di dalam pipa.
 Boiler tipe ini biasanya digunakan untuk kapasitas uap yang besar dengan tekanan dan temperatur
yang sangat tinggi, sehingga cocok untuk pembangkit tenaga listrik.
 Boiler tipe lebih sensitif terhadap air isian boiler, hal ini berarti air isian boiler harus benar-benar
bebas dari pengotor baik gas maupun material solid
 . Digunakan untuk tekanan tinggi hingga 5,000 psig
 Range kapasitas 4,500 – 120,000 kg/hour
 Efficiensi pembakaran ditingkatkan dengan aliran udara dengan kecepatan tinggi
 Mempunyai toleransi rendah terhadap kualitas air isian dan memerlukan perlakuan air isian
 Memiliki kemampuan untuk mencapai temperatur yang sangat tinggi
 Memerlukan modal awal yang tinggi
 Pembersihan lebih sulit
 Ukuran fisik masih menjadi permasalahan
 No commonality between tubes
Water Tube BOILER

17. Water Tube Boiler

18. La Mont Water Tube Boiler (Forced Circulation)

19. SISTEM PESAWAT UAP
• Secara garis besar Sistem Pesawat uap terdri dari 4 sistem
• Sistem Air Umpan (Water Feed Systems)
• Sistem Bahan bakar (Fuel Systems)
• Sistem suplai udara (Draft Systems)
• Sistem Uap (Steam Sysytems)

20. STEAM BOILER SYSTEMS
Steam Boiler Accessories
Feeding Water
Feed Water Pump
Feed Water Control Valve
Burner
Gas
Liquid
Solid
Pressure Control
Pressure Controller
Safety Pressure Switch
Safety Valve
Level Control
Level Controller
Safety Level control
Level Indicator
Boiler Blow down
Intermittend Blow Down
Continuous Blow Down
Main Valve + Steam Separator
Boiler Venting
Economizer
Superheater

22. • Drum uap (header atas)
• Drum air (header bawah)
• Dapur/lorong api (furnace)
• Pipa penguap (tube)
• Pedoman tekanan (pressure gauge)
• Gelas pedoman/penduga (water glass)
• Katup pengaman (safety valve)
• Pompa air masuk (feed water pump)
• Peralatan buangan air (blow out water
equipment/blow down)
• Ventilasi udara (air ventilation)
• Sistem kontrol otomatis (automatic control system)
• Cerobong asap (stack-smook duct)
• Pemanas air awal (economizer)
• Pemanas uap lanjut (superheater)
• Peralatan perpindahan bahan bakar (fuel transfer
equipment)
• Peralatan penampung abu (bone)
• Penangkap debu (dust collector)
• Peralatan pengurai gas belerang (desulfurelite
equipment)
• Peniup jelaga (soot blower)
• Pesawat pelepas ksndugsn udara pd air pengisi
ketel uap (deaerator)
• Pengatur kekeringan uap (desuperheater)
• Peralatan bakar/pengopakan (burner, rangka bakar)
• dll.
STEAM BOILER SYSTEMS