Bagian-bagian Boiler, Proses Pembuatan dan Distribusi Steam

Bagian-Bagian Boiler

Boiler memiliki bagian-bagian yang peranannya penting dalam pembuatan steam seperti berikut ini
(Kusumadewi,2015):

1). Tungku Pengapian (Furnace)
Furnace bisa dikatakan sebagai tungku pembakaran. Di dalam furnace terjadi pembakaran bahan bakar yang panasnya akan tersalurkan secara konveksi, radiasi, atau pun konduksi pada pipa-pipa yang dialiri air yang permukaan pipanya menempel pada dinding furnace. Jenis-jenis proses perpindahan panas yang terjadi pada furnace

Radiasi, pancaran panas dari api atau gas yang akan menempel pada dinding tube.
Konduksi, panas mengalir melalui hantaran dari sisi pipa yang menerima panas ke dalam sisi pipa yang memberi panas pada air.
Konveksi. panas yang terjadi dengan cara merambat melalui molekul-molekul air sehingga panas akan menyebar kesetiap aliran air.

Didalam furnace, ruang bakar terbagi atas dua bagian yaitu ruang pertama dan ruang kedua. Pada ruang pertama akan tejadi pemanasan langsung dari sumber panas yang diterima langsung oleh tube (pipa), sedangkan pada ruang kedua yang terdapat pada bagian atas, panas yang diterima berasal dari udara panas hasil pembakaran dari ruang pertama.

2). Steam Drum
Steam drum berfungsi sebagai tempat penampungan air panas dengan perbandingan 50% air dan 50% uap. Uap yang dihasilkan di dalam drum merupakan uap jenuh (saturated steam). Di dalam drum di pasang sekat-sekat dengan tujuan agar air tidak ikut terbawa oleh uap. Air yang memiliki suhu rendah akan turun ke bawah sekat dan air yang bersuhu tinggi akan naik ke atas sekat dan menguap.

3). Superheater
Steam yang dihasilkan dari steam drum merupakan steam basah. Untuk bisa digunakan pada turbin atau keperluan industri lain, maka steam harus diubah menjadi steam kering. Tempat mengubah steam basah menjadi steam kering inilah yang disebut dengan superheater. Proses yang terdapat dalam superheater adalah pemanasan dengan suhu 260°C sampai 350°C, sehingga uap benar-benar menjadi kering.

4). Air Heater
Merupakan alat yang digunakan untuk memanaskan udara yang akan diproses. Prinsip kerjanya yaitu dengan menaikkan temperatur udara yang masuk menjadi 230°C sehingga dengan temperatur tersebut dapat menghilangkan kandungan air dalam udara yang dapat menganggu proses pembakaran.

5). Dust Collector (pengumpul abu)
Komponen isi berfungsi sebagai penangkap abu sisa pembakaran yang berada disepanjang aliran pembakaran sampai dengan gas buang. Keuntungan dalam penggunaan alat ini yaitu gas hasil pembakaran yang dibuang bebas dari debu yang dapat mencemari lingkungan dan mengurangi kemungkinan kerusakan pada alat akibat adanya gesekan abu maupun pasir dengan permukaan alat.

6). Pengatur pembuangan gas bekas (asap)
Komonen ini berfungsi untuk mengatur besar kecilnya damper pengatur gas asap sebelum penggunaan IDF (induced draft fan). IDF berfungsi untuk menangkap asap yang keluar dari pembakaran yang dialirkan melalui dust collector yang selanjutnya akan dibuang melalui cerobong asap. Semakin besar damper dibuka maka akan semakin besar isapan yang akan terjadi dari dalam dapur.

7). Safety Valve (Katup pengaman)
Alat ini berfungsi untuk membuang uap apabila tekanan uap telah melebihi standar yang telah ditentukan. Katup tersebut mempunyai 2 bagian yaitu katup pengaman uap basah dan katup pengaman uap kering. Safety valve ini dapat disetting sesuai dengan aspek maksimum yang telah ditentukan, pada uap basah biasanya diatur pada tekanan 21 kg/cm2, sedangkan untuk katup pengaman uap kering diatur pada tekanan 20,5 kg/cm2.

8). Gelas Penduga (Sight Glass)
Sight Glass dipasang pada drum bagian atas yang berfungsi untuk mengetahui ketinggian air di dalam drum untuk memudahkan pengontrolan volume air dalam ketel selama proses operasi berlangsung. Gelas penduga harus dicuci secara rutin agar dapat menghindari terjadinya penyumbatan yang membuat ketinggian air dalam drum tidak dapat dibaca.

9). Pembuangan Air Ketel
Pembuangan air ketel berfungsi untuk membuang air dalam drum bagian atas, pembuangan air dilakukan bila terdapat zat-zat yang tidak dapat terlarut.

Proses Pembuatan Steam dan Distribusi Steam

Sistem boiler terdiri dari feed water, steam dan bahan bakar. Feed water berfungsi untuk menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Dalam boiler, sistem steam berfungsi untuk mengumpulkan dan mengontrol produksi steam. Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan.

Air yang dimasukkan ke system boiler untuk dirubah menjadi steam disebut air umpan boiler. Air umpan berasal dari kondensat atau air baku yang sudah diproses yang harus diumpankan dari luar ruang boiler dan alat proses (Djokostyardjo,1990).

Proses pembuatan steam atau mekanisme kerja boiler adalah sebagai berikut (Sihombing, 2009) :

1. Air yang telah difiltasi melalui reverse osmosis kemudian kemudian dialirkan ke deaerator untuk dipanaskan awal dan memisahkan logam atau mineral yang berada di dalam air, dengan tujuan agar air dapat dibakar dalam boiler dan meningkatkan efisiensi air dan menghindari korosi pada pipa-pipa yang dilaluinya.
2. Setalah diproses di deaerator, kemudian air dipompakan ke economizer menggunakan feeding pump. Pemanasan di dalam economizer menggunakan gas buang yang berasal dari dalam boiler. Gas panas tersebut hanya diset melalui economizer sebelum dibuang melalui chimney. Tujuan gas panas dialirkan melalui economizer hanyalah untuk pemanasan pembantu untuk air yang akan dipanaskan di boiler.
3. Setelah air dipanaskan melalui economizer, maka air tadi akan dialirkan ke drum boiler dengan tujuan sebagai tempat penyimpanan sementara untuk air sebelum dibakar di boiler.
4. Air di dalam drum boiler merupakan air yang sudah panas yang bersuhu sekitar 165-180˚C yang akan segera dibakar di dalam boiler untuk mengubah air menjadi steam.
5. Setelah dibakar di dalam boiler, air tadi berubah menjadi steam tapi belum bisa digunakan disebabkan air masih menjadi steam basah, oleh sebab itu steam basah tersebut dialirkan ke superheater dengan tujuan untuk meningkatkan suhu dan mengubah steam basah menjadi steam kering.

Proses distribusi steam bisa digambarkan dengan diagram berikut (Maspaung,2016):

Steam yang dihasilkan oleh boiler langsung disalurkan ke alat proses yang membutuhkan steam. Alat proses itu disebut dengan konsumen steam. Konsumen steam bisa berupa heat exchanger, steam masuk melalui shell-shell di dalam heat exchanger. Kemudian terdapat seam trap yang berfungsi membuang kondensat saat terbentuk, menghindari steam keluar, memungkinkan membuang udara dan gas lain yang tidak terkondensasi. Selanjutnya steam yang keluar dari alat proses di kondensasikan dan di pompakan ke deaerator. Dari deaerator umpan di pompakan kembali ke dalam boiler. Begitu selanjutnya siklus distribusi steam (Maspaung, 2016).

Berikut ini adalah faktor-faktor yang mempengaruhi effisiensi distribusi steam (Maspaung,2016):

• Kebocoran steam
• Penggunaan dry steam

         Penggunaan dry steam sangat bermanfaat karena transfer panas menjadi cepat dan teratur.

• Tekanan Uap. Gunakan uap pada tekanan serendah mungkin saat penggunaan steam. 
• Isolasi pipa dan peralatan proses panas. Hal ini untuk mencegah terjadinya kebocoran steam, menghindari adanya kerugian panas dan steam.
• Hambatan perpindahan panas (Kerak atau kotoran, Kondensat dll). Adanya hambatan ini membuat distribusi steam kurang lancar, bisa juga hambatan ini merusak kualitas steam.
• Pemanfaatan Kondensat. Kondensat dapat digunakan untuk mengoptimalkan energi termal, di gunakan untuk recovery.
• Pemanfaatan Flash steam. 
• Pemilihan dan pemeliharaan steam traps
• Ukuran pipa steam dan kondensat yang sesuai.

Subscribe to this Blog via Email :

Tweet