inspeksi boiler

JUDUL :  

                 “BOILER INSPECTION”                   

Disusun  Oleh :

Ari Gunawan                                             3208110177

Ditias Heri Prasetio                                  3208110307

Syahrizal                                                    320811081Z

Yuri Mahar Ardi Kartiko                          320811085Y

                                                                   KELAS : 5 H

Program Studi :

Teknik Mesin Perawatan

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

DEPOK

2010

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Boiler adalah bejana tertutup di mana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Air panas atau steam pada tekanan tertentu, kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Boiler ini dapat dioperasikan dengan sistem pembakaran single firing maupun double firing yaitu pembakaran menggunakan 2 jenis bahan bakar, fuel oil dan fuel gas.  Inspektor boiler yang professional bertanggungjawab penuh atas hasil pekerjaannya, namun tidak bertanggungjawab atas hasil pekerjaan pihak lain yang terkait dengan pengerjaannya.

I.2 Tujuan

Seperti sudah disebutkan di atas bahwa ketel uap adalah suatu pesawat yang digunakan untuk mengubah air yang ada di dalamnya menjadi uap dengan cara dipanaskan. Dengan adanya bahan perantara iar tersebut, maka di dalam ketel uap harus ada ruang atau tempat air. Tujuannya agar inspector boiler dapat bertindak secara professional dengan hasil yang dapat dipertanggungjawabkan dengan tingkat akurasi yang tinggi.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Ketel Uap (boiler) adalah alat untuk menghasilkan uap air, yang akan digunakan untuk pemanasan atau tenaga gerak. Bahan bakar pendidih bermacam-macam dari yang populer batubara dan minyak bakar, sampai listrik, gas, biomasa, nuklir dan lain-lain. Pendidih merupakan bagian terpenting dari penemuan mesin uap yang merupakan pemicu lahirnya revolusi industri.

Boiler memiliki banyak aplikasi. Mereka dapat digunakan dalam aplikasi yang statis untuk menyediakan panas, air panas, atau uap digunakan untuk domestik, atau dalam generator dan mereka dapat digunakan dalam aplikasi mobile untuk menyediakan tenaga uap untuk aplikasi seperti di kereta api, kapal dan perahu. Menggunakan ketel uap merupakan salah satu cara untuk mentransfer energi yang disimpan dari bahan bakar ke sumber air dalam dandang, kemudian akhirnya ke titik akhir yang digunakan. 

JENIS-JENIS BOILER

Berdasarkan tempat fluida mengalir: Fire tube boiler, Water tube boiler
Berdasarkan proses pembakarannya: Fluidized bed combustion boiler, Atmospheric fluidized bed combustion boiler, Pressurized fluidized bed combustion boiler, Circulating fluidized bed combustion boiler, Stoker fired boiler, Pulverized fuel boiler, Boiler pemanas limbah (Waste heat boiler)

~Fire Tube Boiler

Pada fire tube boiler, gas panas melewati pipa-pipa dan air umpan boiler ada didalam shell untuk dirubah menjadi steam. Fire tube boilers biasanya digunakan untuk kapasitas steam yang relative kecil dengan tekanan steam rendah sampai sedang. Sebagai pedoman, fire tube boilers kompetitif untuk kecepatan steam sampai 12.000 kg/jam dengan tekanan sampai 18 kg/cm2. Fire tube boilers dapat menggunakan bahan bakar minyak bakar, gas atau bahan bakar padat dalam operasinya. Untuk alasan ekonomis, sebagian besar fire tube boilers dikonstruksi sebagai “paket” boiler (dirakit oleh pabrik) untuk semua bahan bakar.

~Water Tube Boiler

Pada water tube boiler, air umpan boiler mengalir melalui pipa-pipa masuk kedalam drum. Air yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakar membentuk steam pada daerah uap dalam drum. Boiler ini dipilih jika kebutuhan steam dan tekanan steam sangat tinggi seperti pada kasus boiler untuk pembangkit tenaga. Water tube boiler yang sangat modern dirancang dengan kapasitas steam antara 4.500 – 12.000 kg/jam, dengan tekanan sangat tinggi. Banyak water tube boilers yang dikonstruksi secara paket jika digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas. Untuk water tube yang menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket.

~Boiler Pembakaran dengan Fluidized Bed (FBC)

Pembakaran dengan fluidized bed (FBC) muncul sebagai alternatif yang memungkinkan dan memiliki kelebihan yang cukup berarti dibanding sistim pembakaran yang konvensional dan memberikan banyak keuntungan rancangan boiler yang kompak, fleksibel terhadap bahan bakar, efisiensi pembakaran yang tinggi dan berkurangnya emisi polutan yang merugikan

~Atmospheric Fluidized Bed Combustion (AFBC) Boiler

Kebanyakan boiler yang beroperasi untuk jenis ini adalah Atmospheric Fluidized Bed Combustion (AFBC) Boiler. Alat ini hanya berupa shell boiler konvensional biasa yang ditambah dengan sebuah fluidized bed combustor. Sistim seperti telah dipasang digabungkan dengan water tube boiler/ boiler pipa air konvensional.

~ Pressurized Fluidized Bed Combustion (PFBC) Boiler

Pada tipe Pressurized Fluidized bed Combustion (PFBC), sebuah kompresor memasok udara Forced Draft (FD), dan pembakarnya merupakan tangki bertekanan. Laju panas yang dilepas dalam bed sebanding dengan tekanan bed sehingga bed yang dalam digunakan untuk mengekstraksi sejumlah besar panas

~Atmospheric Circulating Fluidized Bed Combustion Boilers (CFBC)

Dalam sistim sirkulasi, parameter bed dijaga untuk membentuk padatan melayang dari bed. Padatan diangkat pada fase yang relatif terlarut dalam pengangkat padatan, dan sebuah down-comer dengan sebuah siklon merupakan aliran sirkulasi padatan. Tidak terdapat pipa pembangkit steam yang terletak dalam bed. Pembangkitan dan pemanasan berlebih steam berlangsung di bagian konveksi, dinding air, pada keluaran pengangkat.

Komponen Utama Boiler (ketel uap):
1. Pompa air umpan ketel
2. Economiser
3. Boiler
4. Superheater
5. Alat Pemanas Udara ( APL)
6. Ruang Bakar
7. Cerobong Asap
8. Blower

Cara kerja Boiler (ketel uap):
Air ketel dari tangki dipompakan ke economizer untuk dipanaskan awal sebelum masuk ketel uap Dari economiser air yang sudah hangat dialirkan ke ketel, selanjutnya dipanaskan sampai menghasilkan uap jenuh (saturated steam) Uap jenuh dari ketel dipanaskan lanjut di pemanas lanjut (superheater) dan menghasilkan uap panas lanjut (superheated steam) yang siap untuk digunakan.

DASAR TEORI BOILER

Boiler

Proses pemanasan air untuk mendapatkan steam merupakan proses yang sangat umum dilakukan oleh manusia. Secara termodinamika, cukup dengan menaikkan suhu air tersebut hingga mencapai titik yang diinginkan, hal ini dibutuhkan energy untuk menaikkan suhu atau merubah fase dari fase liquid menjadi fase gas. Contoh yang sederhana mengenai ini adalah alat ketel uap.

Faktor teknis dan ekonomi yang sangat diperhatikan untuk menghasilkan steam dengan tekanan yang diinginkan adalah seberapa kecil energi yang dibutuhkan untuk mendapatkan steam yang sesuai.

Ada beberapa hal yang perlu diketahui mengenai boiler:

Pressure (Tekanan)

Fungsi: untuk mengukur tekanan uap dalam boiler

Temperature (Suhu)

Temperatur adalah panas kerja dalam boiler. Temperatur ini berbanding lurus dengan tekanan yang dihasilkan. Temperatur dan tekanan ini juga yang mencerminkan steam yang dihasilkan. Secara umum ada dua jenis steam yang dihasilkan:

-Saturated steam : Temperature yang dihasilkan segaris dengan tekanan

-Superheated steam: Temperatur yang dihasilkan sesuai dengan design yang direncanakan pada boiler.

Kapasitas

Kapasitas adalah kemampuan boiler untuk menghasilkan uap dalam satuan berat per waktu. Untuk mendapatkan kapasitas boiler, harus mengetahui effisiensi dari boiler dan jumlah bahan bakar yang digunakan.

“Kalor yang diberikan bahan bakar x effisiensi = Kalor yang diterima fluida untuk menjadi uap”

M DH = h (W) HV

Keterangan:

M = Kapasitas, Kg/Jam

DH = Perbedaan entalphy keluar dan masuk, Kcal/Kg

h = Effisiensi, %

W = Berat Bahan Bakar, Kg/Jam

HV = Heating Value, Kcal/Kg

untuk fiber : 2340 Kcal/kg

untuk shell : 3480 Kcal/kg

Efisiensi

Effisiensi merupakan suatu ukuran efektifitas panas, suatu ukuran persentase berapa banyak steam yang dihasilkan dalam setiap jumlah bahan bakar yang terbakar.

Neraca Panas

Proses dalam boiler tidak lepas dari penyusunan neraca panas. Proses pembakaran dalam boiler dapat digambarkan dalam gambar neraca energi. Energi masuk dari proses pembakaran bahan bakar diubah menjadi energi yang bisa digunakan untuk untuk berbagai kebutuhan. Dalam proses ini pasti ada kehilangan energi.

Blowdown Boiler

Fungsi:  Untuk membuang air yang berada didalam boiler saat proses pembakaran  awal yang ada di dalam boiler. Sehingga dapat menghindari terjadinya peluapan air didalam boiler yang mengembang karena pemanasan

Keuntungan pengendalian blowdown

Pengendalian blowdown boiler yang baik dapat secara signifikan menurunkan biaya perlakuan dan operasional yang meliputi:

-          Biaya perlakuan awal lebih rendah

-           Konsumsi air make-up lebih sedikit

-          Waktu penghentian untuk perawatan menjadi berkurang

-          Umur pakai boiler meningkat

-           Pemakaian bahan kimia untuk pengolahan air umpan menjadi lebih rendah

Pengolahan Air Umpan Boiler

Memproduksi steam yang berkualitas tergantung pada pengolahan air yang benar untuk mengendalikan kemurnian steam, endapan dan korosi. Sebuah boiler merupakan bagian dari sistim boiler, yang menerima semua bahan pencemar dari sistim didepannya. Kinerja boiler, efisiensi, dan umur layanan merupakan hasil langsung dari pemilihan dan pengendalian air umpan yang digunakan dalam boiler. Jika air umpan masuk ke boiler, kenaikan suhu dan tekanan menyebabkan komponen air memiliki sifat yang berbeda.

METODE PENELITIAN

Boiler memiliki banyak aplikasi. Mereka dapat digunakan dalam aplikasi yang statis untuk menyediakan panas, air panas, atau uap digunakan untuk domestik, atau dalam generator dan mereka dapat digunakan dalam aplikasi mobile untuk menyediakan tenaga uap untuk aplikasi seperti di kereta api, kapal dan perahu. Uap adalah gas tak terlihat yang dihasilkan dengan memanaskan air ke suhu yang membawa ke titik didih. Ketika ini terjadi, perubahan keadaan fisik air dan menguap, berbalik dari cair ke gas. Sebaliknya, ketika energi panas dipindahkan dari uap, itu kehilangan kemampuannya untuk mempertahankan keadaan gas dan mengembun kembali menjadi cairan. Cairan yang dihasilkan disebut kondensat. Suhu di mana terjadi kondensasi dikenal sebagai titik embun. Menggunakan ketel uap merupakan salah satu cara untuk mentransfer energi yang disimpan dari bahan bakar ke sumber air dalam dandang, kemudian akhirnya ke titik akhir yang digunakan

PRINSIP KERJA:

Ketika air dipanaskan pada tekanan atmosfer, suhu naik sampai mencapai 212 ° F (100 ° C), suhu  tertinggi di mana air dapat eksis pada tekanan ini. Tambahan panas tidak menaikkan temperatur, namun mengubah air menjadi uap. Air memerlukan waktu Suhu naik sampai 212 ° F untuk membentuk uap.

DISKUSI DAN PEMBAHASAN

DISKUSI

Parameter kinerja boiler, seperti efisiensi dan rasio penguapan, berkurang terhadap waktu disebabkan buruknya pembakaran, kotornya permukaan penukar panas dan buruknya operasi dan pemeliharaan. Bahkan untuk boiler yang baru sekalipun, alasan seperti buruknya kualitas bahan bakar dan kualitas air dapat mengakibatkan buruknya kinerja boiler.

PEMBAHASAN

Neraca panas dapat membantu dalam mengidentifikasi kehilangan panas yang dapat atau tidak dapat dihindari. Uji efisiensi boiler dapat membantu dalam menemukan penyimpangan efisiensi boiler dari efisiensi terbaik dan target area permasalahan untuk tindakan perbaikan.

KESIMPULAN DAN SARAN

KESIMPULAN

Uap adalah gas tak terlihat yang dihasilkan dengan memanaskan air ke suhu yang membawa ke titik didih. Ketika ini terjadi, perubahan keadaan fisik air dan menguap, berbalik dari cair ke gas. Sebaliknya, ketika energi panas dipindahkan dari uap, itu kehilangan kemampuannya untuk mempertahankan keadaan gas dan mengembun kembali menjadi cairan. Cairan yang dihasilkan disebut kondensat. Suhu di mana terjadi kondensasi dikenal sebagai titik embun

SARAN

Kebanyakan boiler sekarang tergantung pada peralatan mekanis konsep daripada konsep alam. Hal ini karena konsep alam diatur di luar kondisi udara dan suhu cerobong gas meninggalkan tanur, serta cerobong tinggi. Semua faktor-faktor ini membuat konsep yang tepat untuk mencapai dan karena itu membuat peralatan mekanis konsep jauh lebih ekonomis. 

DAFTAR PUSTAKA

http://www.energysolutionscenter.org/boilerburner/Eff_Improve/Primer/Boiler_Introduction.asp

Djokosetyardjo.M.J. 1932.Ketel Uap.Cetakan 2.Jakarta:Pradnya Paramita