2. Pengertian kete uap
Boiler atau ketel uap adalah suatu perangkat
mesin yang berfungsi untuk mengubah air
menjadi uap. Proses perubahan air menjadi
uap terjadi dengan memanaskan air yang
berada didalam pipa-pipa dengan
memanfaatkan panas dari hasil pembakaran
bahan bakar. Pembakaran dilakukan secara
kontinyu didalam ruang bakar dengan
mengalirkan bahan bakar dan udara dari luar.
3. Sistem Boiler
a. Sistem Air umpan
Air umpan adalah air yang disuplai ke boiler untuk
dirubah menjadi steam. Sedangkan sistem air
umpan adalah sistem penyediaan air secara
otomatis untuk boiler sesuai dengan kebutuhan
steam. Missalkan : Kondensat : steam yang telah
berubah fasa menjadi air (mengembun)
b. Sistem Steam
Sistem steam adalah proses pengontrolan produksi
steam dalam boiler, seperti: kapasitas, pressure,
dsb. Selanjutnya steam didistribusikan ke pengguna
melalui jalur perpipaan.
4. c. Sistem Bahan bakar
Sistem bahan bakar adalah semua equipment
atau peralatan yang digunakan untuk
menyediakan bahan bakar boiler. Peralatan
yang digunakan tergantung pada jenis bahan
bakar yang digunakan boiler.
5. Klasifikasi Ketel Uap
Berdasarkan tipe pipa
1. Fire tube
Cara kerja : proses pengapian terjadi didalam pipa,
kemudian panas yang dihasilkan dihantarkan langsung
kedalam boiler yang berisi air. Besar dan konstruksi
boiler mempengaruhi kapasitas dan tekanan yang
dihasilkan boiler tersebut.
6. 2. Water tube
Cara Kerja : proses pengapian terjadi diluar pipa,
kemudian panas yang dihasilkan memanaskan pipa
yang berisi air dan sebelumnya air tersebut
dikondisikan terlebih dahulu melalui economizer,
kemudian steam yang dihasilkan terlebih dahulu
dikumpulkan di dalam sebuah steam-drum. Sampai
tekanan dan temperatur sesuai, melalui tahap
secondary superheater dan primary superheater baru
steam dilepaskan ke pipa utama distribusi. Didalam
pipa air, air yang mengalir harus dikondisikan terhadap
mineral atau kandungan lainnya yang larut di dalam air
tesebut.
7. Berdasarkan bahan bakar yang digunakan
1. Solid Fuel
Tipe boiler bahan bakar padat memiliki karakteristik :
harga bahan baku pembakaran relatif lebih murah
dibandingkan dengan boiler yang menggunakan bahan
bakar cair dan listrik
2. Oil Fuel
Tipe boiler bahan bakar cair memiliki karakteristik :
harga bahan baku pembakaran paling mahal
dibandingkan dengan semua tipe.
8. 3. Gaseous Fuel
Tipe boiler bahan bakar gas memiliki karakteristik :
harga bahan baku pembakaran paling murah
dibandingkan dengan semua tipe boiler
4. Electric
Tipe boiler listrik memiliki karakteristik : harga bahan
baku pemanasan relatif lebih murah dibandingkan
dengan boiler yang menggunakan bahan bakar cair
9. Berdasarkan kegunaan boiler
1. Power Boiler (steam sebagai pembangkit listrik)
2. Commercial Boiler (penghasil steam atau air panas sebagai
pemanas dan sebagai tambahan untuk menjalankan proses operasi
komersial)
3. Industrial Boiler (steam atau air panas untuk menjalankan proses
industri dan sebagai tambahan pemanas)
4. Residential Boiler (steam atau air panas tekanan rendah yang
digunakan untuk perumahan)
5. Heat Recovery Boiler (steam dari uap panas yang tidak terpakai.
Hasilsteam ini digunakan untuk menjalankan proses industri)
10. Berdasarkan letak dapur
1. Ketel dengan pembakaran di dalam (internally fired steam boiler)
2. Ketel dengan pembakaran di luar ( outernally fired steam boiler )
11. Berdasarkan bentuk dan letak pipa
1. ketel dengan pipa lurus, bengok dan berllekak-lekuk ( stright,
bent and sinous tubeler heating surface )
1. ketel dengan pipa miring datar dan miring tegak ( horizontal,
inclined or vertical tubeler heating surface )
12. Bagian-Bagian Utama Ketel Uap
1. Dearator
2. Bagasse
distribution
conveyor
3. Dapur (furnace)
4. Superheated
steam valve
5. Air heather
6. Induced Draft
Fan (I.D.F)
7. Cerobong asap
(chimney)
8. Secondary fan
14. Siklus Air di Boiler
Boiler mendapat pasokan fluida kerja air dan
menghasilkan uap untuk dialirkan ke turbin. Air
sebagai fluida kerja diisikan ke boiler
menggunakan pompa air pengisi dengan melalui
economiser dan ditampung didalam steam drum.
Siklus air di steam drum adalah, air dari drum
turun melalui pipa-pipa down comer ke header
bawah (bottom header). Dari header bawah air
didistribusikan ke pipa-pipa pemanas (riser) yang
tersusun membentuk dinding ruang bakar boiler.
Didalam riser air mengalami pemanasan dan naik
ke drum kembali akibat perbedaan temperatur
15. Perpindahan panas dari api (flue gas) ke air di
dalam pipa-pipa boiler terjadi secara radiasi,
konveksi dan konduksi. Akibat pemanasan selain
temperatur naik hingga mendidih juga terjadi
sirkulasi air secara alami, yakni dari drum turun
melalui down comer ke header bawah dan naik
kembali ke drum melalui pipa-pipa riser. Adanya
sirkulasi ini sangat diperlukan agar terjadi
pendinginan terhadap pipa-pipa pemanas dan
mempercepat proses perpindahan panas.
Kecepatan sirkulasi akan berpengaruh terhadap
produksi uap dan kenaikan tekanan serta
temperaturnya.
16. Selain sirkulasi alami, juga dikenal sirkulasi paksa
(forced circulation). Untuk sirkulasi jenis ini digunakan
sebuah pompa sirkulasi (circulation pump). Umumnya
pompa sirkulasi mempunyai laju sirkulasi sekitar 1,7,
artinya jumlah air yang disirkulasikan 1,7 kali
kapasitas penguapan. Beberapa keuntungan dari
sistem sirkulasi paksa antara lain :
1.Waktu start (pemanasan) lebih cepat
2. Mempunyai respon yang lebih baik dalam
mempertahankan aliran air ke pipa-pipa pemanas
pada saat start maupun beban penuh.
3. Mencegah kemungkinan terjadinya stagnasi pada sisi
penguapan
17. Proses Penguapan Pada Ketel Uap
Proses penguapan pada ketel uap terjadi pada tekanan dan
temperatuir fluida konstan. Tekanan dan temperatur ini dinamakan
tekanan saturasi (PSAT) dan temperatur (TSAT). tekanan dan
temperatur saturasi ini menjadi seopesifikasi dari ketel uap tersebut.
Pemberian flux panas pada fluida, akan manambah kualitas fluida
tersebut.
18. Efesiensi ketel
η = LHV-rugi2 totalLHV×100%
=100%-(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7)
Q1 = Kerugian kalor karena bahan bakar
Q2 =Kerugian kalor karena hidrogen (H) yang terdapat dalam
bahan bakar
Q3 =Kerugian kalor untuk menguapkan air yang terdapat dalam
udara pembakaran
Q4 =Kerugian kalor karena pembakaran yang tidak sempurna
Q5 =Kerugian kalor karena terdapat unsur karbon yang tidak
ikut terbakar dalam sisa pembakaran
Q6 =Kerugian cerobong
Q7 =Kerugian kalor karena radiasi dan lain-lain
19. Perawatan ketel uap
Perawatan harian (daily mantenence)
Hal-hal yang perlu diperhatikan pada tiap 1 jam :
1. Water level dari tanki condensate
2. Fuel oil level dari dari service tank dan strong tank
3. Cooling Water
4. Suhu dan tekanan minyak pelumas dari seluruh peralatan katel
Hal-hal yang perlu diperhatikan pada tiap 4 jam
1. Buka drain valve tanki penampungan udara, pemanas udara dan
tank compressor
2. Analisa boiler feed Water dan boiler Water tiap 2 jam sekali
3. Gantu Burner dan bersihkan Burner tip (bila menggunakan
Burner)
4. Lakukan damping stocker
5. Lakukan Soot blowing.
20. Perawatan mingguan (weekly Maintenance)
1. Pembersihan saringan (screen) pada masing-masing bagian atau
alat
2. Chack kekencanan rantai dan belt
3. Lakukan blow pada bagian bawah
4. Lakukan pelumasan-pelumasan pada bearing
5.
Perawatan bulanan (mounthly Maintenance)
1. Lakukan blow pada header
2. Keluarkan abu dari dalam ketel
3. Chack pelumasan pada coupling-coupling
4. Chack I.D.F impeller dan Dust collector
21. Hal-hal yang perlu diperhatikan pada tiap 8
jam
1. Lakukan Blow Down lower drum
2. Lakukan pembersihan total diseluruh area
boiler
3. Penggantian/pemberian chemical baru untuk
boiler Water
