Type Boiler Satrio Khabib .S(K2512067)

Type Boiler

Boiler adalah sebuah bejana tertutup yang berfungsi untuk mengubah wujud suatu fluida dari cair menjadi gas. Perubahan wujud tersebut terjadi karena penambahan kalor. Kalor yang ditambahkan dapat diperoleh dengan cara pembakaran bahan bakar fosil maupun non fosil, reaksi inti atom, ataupun merupakan gas buang dari sisa ekspansi turbin gas.

Fungsi dari ketel pada umumnya untuk mengubah air menjadi uap, dimana uap ini diperoleh dengan memberikan sejumlah kalor terhadap air yang merupakan bahan bakarnya dengan perkataan lain merupakan pesawat konversi energi yang mengkonversikan energi listrik dari elemen pemanas menjadi energi panas (uap) yang selanjutnya dapat digunakan untuk kepentingan pada proses industri (dapat digunakan sebagai pembangkit listrik melalui turbin dan dapat dimanfaatkan untuk proses pengolahan pada suatu pabrik industri).

Energi kalor yang dibangkitkan dalam sistem boiler memiliki nilai tekanan, temperatur, dan laju aliran yang menentukan pemanfaatan steam yang akan digunakan. Berdasarkan ketiga hal tersebut sistem boiler mengenal keadaan tekanan-temperatur rendah (low pressure/LP), dan tekanan-temperatur tinggi (high pressure/HP), dengan perbedaan itu pemanfaatan steam yang keluar dari sistem boiler dimanfaatkan dalam suatu proses untuk memanasakan cairan dan menjalankan suatu mesin (commercial  and industrial boilers), atau membangkitkan energi listrik dengan merubah energi kalor menjadi energi mekanik kemudian memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik (power boilers). Namun, ada juga yang menggabungkan kedua sistem boiler tersebut, yang memanfaatkan tekanan-temperatur tinggi untuk membangkitkan energi listrik, kemudian sisa steam dari turbin dengan keadaan tekanan-temperatur rendah dapat dimanfaatkan ke dalam proses industri dengan bantuan heat recovery boiler.

Sistem boiler terdiri dari sistem air umpan, sistem steam, dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan dari sistem air umpan, penanganan air umpan diperlukan sebagai bentuk pemeliharaan untuk mencegah terjadi kerusakan dari sistem steam. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua perlatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem.

 Klasifikasi Boiler

Boiler pada dasarnya terdiri dari drum yang tertutup pada ujung pangkalnya dan dalam perkembanganya dilengkapi dengan pipa api maupun pipa air. Banyak orang mengklasifikasikan ketel uap tergantung kepada sudut pandang masing-masing.

Dalam hal ini ketel uap / boiler diklasifikasikan dalam kelas yaitu :

1. Berdasarkan fluida yang mengalir dalam pipa

2. Berdasarkan pemakaiannya

3. Berdasarkan letak dapur (Furnace position).

4. Menurut jumlah lorong (boiler tube)

5. Tergantung kepada poros tutup drum (shell)

6. Menurut bentuk dan letak pipa

7. Menurut sistem peredaran air ketel (water sirkulation)

8. Tergantung berdasarkan bahan bakarnya

Berikut ini akan dijelaskan lebih lanjut mengenai Boiler bila ditinjau berdasarkan bahan bakar yang digunakan untuk pembuatan uap, yang dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

a. Boiler dengan bahan bakar padat (solid fuel).

Contoh dari bahan bakar padat adalah bahan bakar kayu (wood), sekam padi (rice husk), serutan kayu (sawdust), batubara coklat (lignite), batubara bituminous (seperti aspal), batubara jenis antrasit (antrasite coal), bahan bakar arang kayu (wood charcoal), kokas (coke), briket (briquette), ampas (misal serabut kelapa sawit atau ampas tebu).

Tipe boiler bahan bakar padat memiliki karakteristik : harga bahan baku pembakaran relatif lebih murah dibandingkan dengan boiler yang menggunakan bahan bakar buatan dan listrik. Nilai effisiensi dari tipe ini lebih baik jika dibandingkan dengan boiler tipe elektrik/listrik.

Cara kerja : pemanasan yang terjadi akibat pembakaran antara percampuran bahan bakar padat (batu bara, baggase, rejected product, sampah kota, kayu) dengan oksigen dan sumber panas.

b. Boiler dengan bahan bakar cair (fuel oil).

Tipe boiler bahan bakar buatan memiliki karakteristik : harga bahan baku pembakaran paling mahal dibandingkan dengan semua tipe. Nilai efisiensi dari tipe ini lebih baik jika dibandingkan dengan boiler bahan bakar alami dan listrik. Contoh dari bahan bakar buatan adalah solar, residu, kerosin, dll.

Cara kerja : pemanasan yang terjadi akibat pembakaran antara percampuran bahan bakar buatan (solar, IDO, residu, kerosin) dengan oksigen dan sumber panas.

c. Boiler dengan dapur listrik

Boiler dengan dapur listrik yaitu ketel dengan menggunakan energi listrik dimana terdapat elemen pemanas sebagai pemanas air ketel.  Tipe Boiler ini memiliki karakteristik: harga bahan baku pemanasan relatif lebih murah dibandingkan dengan yang menggunakan bahan bakar cair. Nilai efisiensi dari tipe ini paling rendah jika dibandingkan dengan semua tipe boiler lainnya. Ada dua tipe boiler jenis ini, yakni Resistance dan Elektroda.

Tipe resistance ini umumnya adalah voltase rendah dan kapasitas rendah, dimana arus sebagai pembangkit panas mengalir melalui elemen (resistance), kawatnya bukan sebagai pembangkit panasnya.

Tipe elektroda adalah dimana arus yang mengalir melalui air (dalam air) dan tidak melalui suatu kawat, dimana air boiler merubah energi listrik menjadi energi panas.

Cara kerja: pemanasan yang terjadi akibat sumber listrik yang menyuplai sumber panas.

Gambar 1.2 Boiler Elektrik

d. Boiler dengan bahan bakar gas (Gaseous Fuel)

Tipe boiler bahan bakar gas memiliki karakteristik : harga bahan baku pembakaran paling murah dibandingkan dengan semua tipe boiler. Nilai effisiensi dari tipe ini lebih baik jika dibandingkan dengan semua tipe boiler berdasarkan bahan bakar.

Cara kerja : pembakaran yang terjadi akibat percampuran bahan bakar gas (LNG) dengan oksigen dan sumber panas.

Tabel 1.2. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan bahan bakar.

No.	Tipe Boiler	Keuntungan	Kerugian
1	Solid Fuel	Bahan baku mudah didapatkan.	Sisa pembakaran sulit dibersihkan
		Murah konstruksinya.	Sulit mendapatkan bahan baku yang baik.
2	Oil Fuel	Sisa pembakaran tidak banyak dan lebih mudah dibersihkan.	Harga bahan baku paling mahal.
		Bahan bakunya mudah didapatkan.	Mahal konstruksinya.
3	Gaseous Fuel	Harga bahan bakar paling murah.	Mahal konstruksinya.
		Paling baik nilai effisiensinya.	Sulit didapatkan bahan bakunya, harus ada jalur distribusi.
4	Electric	Paling mudah perawatannya.	Paling buruk nilai effisiensinya.
		Mudah konstruksinya dan mudah didapatkan sumbernya.	Temperatur pembakaran paling rendah.