BAB V KETEL UAP
Definisi Ketel Uap adalah sebuah bejana yang dibuat untuk membentuk uap dimana ke dalam bejana (alat) tersebut dimasukkan air dan kemudian diberikan panas sehingga air tersebut adalah berubah menjadi uap. Ketel uap adalah alat pembangkit uap, deimana uap ini dinyatakan dengan entalpi kalor ( panas ) yang diperoleh adalah dan proses pembakaran bahan bakar, yang mana kalor dipindahkan dan bahan bakar yang di bakar melalui api dan gas asap yang memanasi pipa-pipa ataupun dinding – dinding pemanas sehingga panas tersebut akan diserap oleh air yang adalah dijadikan uap, dimana uap yang terjadi akan digunkan sesuai dengan keperluannya di kapal. Pemakaian uap sebagai tenaga penggerak mulai diguakan pada th 1970 oleh seorang bangsa Inggris yang bernama JAMES WATT. Dialah yang mula-mula membuat instalasi uap yang terdiri dan Ketel Uap dan Mesin Uap dimana ketel uap berfungsi sebagai alat
untuk membentuk
uap seperti telah dijelaskan diatas,
kemudian
uap yang
dihasilkan tersebut akan dimasukkan ke dalam mesin uap, tenaga yang terkandung uap tersebut akan dirubah menjadi tenaga penggerak di dalam mesin uap. PEMBAGIAN MENURUT KONSTRUKSI 1.
KETEL pipa air pada ketel air ketel berad di dalam pipa – pipanya sedangkan gas pemanasnya berada diluar pipa contohnya : 1. Ketel B & W 2.
Ketel Foster Wheeler
3. Ketel yerrow 2.
Ketel Pipa Api pada ketel ini air berada diluar pipa, sedangkan gas panasnya mengalir di dalam pipa – pipanya. Contohnya : 45
a. Ketel schots b. ketel Cqcaren PEMBAGIAN MENURUT PENGGUNAANYA DI KAPAL 1.
Ketel Induk : yaitu
ketel yang menghasilkan uap
yang dipergunakan untuk
menggerakkan mesin induk 2.
Ketel bantu : yaitu ketel yang menghasilkan uap yang dipergunakan untuk keperluan pesawat – pesawat bantu , misalnya pompa-pompa pemanas dan lainlain.
3. PEMBAGIAN MENURUT UNDANG-UNDANG 1.
Ketel tetap
2.
Ketel Kapal
3.
Ketel bergerak
Uap Dan Sifat-sifatnya 1.
Tekanan uap Yang dimaksud dengan tekanan uap ialah : Gaya dan uap yang menekan pada dinding ruangan yang di tempati tiap satuan luas yang tertentu.
BANGUNAN UMUM KEDUA JENIS KETEL UAP Pada dewasa ini dengan bertambah majunya ilmu pengetahuan dan teknologi maka untuk mendapatkan daya guna (Rendemon) keseluruhan yang
tinggi
dengan kecepatan kapal yang tinggi pula, maka ketel pipa air telah dipilih untuk kelas –kelas kapal tertentu, misalnya pada, kapal – kapal penumpang yang mewah dan kapal – kapal barang yang mempunyai kecepatan tinggi, umumnya digerakkan oleh turbin uap dengan ketel pipa air tinggi, hingga mencapai 65 Kg/cm2 dengan suhu uap yang dipanas lagi = 455 C. Dengan menghemat beratnya bahan, serta ruangan ketel, pembentukan uap yang lebih cepat penyesuaian mekanis yang lebih besar. dan kecocokannya dalam penempatan pemanas lanjut uap (superheater) adalah merupakan keuntungan dan ketel – ketel pipa air apabila dibandingkan dengan ketel – ketel type
tangki
atau scotch type boiler. pada ketel scotch
pada umumnya pemanas lanjut uap diletakkan ditempatkan
yang menghalangi jalannya gas bekas, pembakaran dan ketel. 46
pada kapal – kapal yang dipergunakan dengan motor diesel, uap air untuk keperluan pesawat menggunakan ketel schotch yang bekerja dengan gas bekas (exatist 1 dan motor induk atau dengan dibakar sendiri atau dengan kedua cara ini ; sebagai ketel bantu ketel – ketel type pipa api lainnya pun digunakan pula untuk kapal dengan penggerak motor diesel ini, sebagai ketel bantu (Auxiliary boiler). Ketel yang digunakanutk kapal – kapal dagang : dapat dibagi dalam 3 kelas yaitu 1.
Untuk kapal yang lambat (kongensional) menggunakan mesin uap torak, maka ketel schcthlah yang digunakan ( pada dewasa ini kapal – kapal yang menggunakan mesin uap torak boleh dikatakan sudah hampir habis).
2.
Untuk kapal – kapal barang dengan service yang cepat dan kapal- kapal penumpang
yang menggunakan turbin
uap,
maka
ketel
pipa
airlah
digunakan 3.
Untuk kapal – kapal yang digerakkan oleh motor diesel, menggunkan ketel gas bekas (exghaust gas boiler) dan motor induk.
Keuntungan-keuntungan
ketel
pipa
air (water tube boiler) dibandingkan
terhadap ketel pipa (ketel scotch). 1. Menghemat berat instalasi, perbandingan berat antara ketel scotch dengan ketel pipa air dengan luas pemanasan yang seimbang, dengan air pada permukaan kerja yang sama adalah 3 : 1 2. Memungkinnya menggunakan tekanan dan suhu yang tinggi Dengan menggunakan instalasi turbin uap dapatlah diambil faedah yang sebesar-besarnya dan tekanan dan suhu uap yang lebih tinggi, sehingga memperkecil ukuran mesin serta beratnya untuk suatu tenaga tertentu. 3. Mekanikal vleksibility (penyesuaian mekanis) yang lebih besar . Perubahan tekanan uap yang tidak tetap (naik-turun) tidaklah baik untuk ketel uap. 4. ketel scotch, dengan sirkulasi / uap sangat kecil miring rendah, terutama sekali
pada waktu pembentukan
uap,
maka cenderung
terjadinya
ketegangan mekanik pada sambungan viens pipa air yang mengakibatkan timbul keretakan ini tidak terjadi pada jenis ketel pipa
air yang
mempunyai sirkulasi air yang cepat dan penyesuaian struktur dan ketel. 5. Menghemat keuangan, sebaiknya srikulasi dan daya tahan yang tinggi, terhadap
tekanan
uap
yang 47
tinggi
sehingga memungkinkan
menghasilkan
output
yang
tekanan
memungkinkan menghasilkan output yang
uap
yang
tinggi
sehingga
tinggi pula pada ketel jenis
pipa air yang berukuran kecil bila dibandingkan dengan ketel scotch 6. Lebih aman bila terjadi kerusakan karena hanya berisi air sedikit. Ketel scotch umumnya berisi air terbanyak 30 ton, sehingga bahannya lebih besar bila dibandingkan dengan ketel pipa air yang berisi ± 9 ton air. 7. Dengan tekanan dan suhu uap yang tinggi maka akan didapatkan ethalpi yang tinggi pulan. Sehingga akan lebih tinggi dan pada ketel scotch.
ARAN PEREDARAN (Diriction of Circulation) Arah dan aliran atau peredaran didalam pipa air pada vertikal type water tube boiler, tergantung pada kondisi semata-mata air pada suhu yang berubah-ubah, karena adanya perbedaan berat spesifik, maka pipa yang lebih tinggi akan berfungsi sebagai down comer (pipa jatuh) dan pipa yang lebih panas sebagao\i riser (pipa naik/ pembangkit). Pada ketel pipa air meskipun pipa-pipa itu berisi campuran air dari uap yang mempunyai perbandingan yang berubah-ubah yang disebabkan karena naik turunnya api pembakaran dan combuition chamber (ruang pembakaran / dapur) maka kemungkinan bahwa pipa tertentu akan berfungsi sebagai pipa baik atau pipa jatuh untuk satu menit, kemudian bekerja sebaliknya.
Pada susunan pipa-pipa dan ketel pipa air kecepatan relatif dari peredaran ternyata akan maksimum bila disusun staf depan dan staf belakang.
48
49
Dan diantara kedua pipa ini terjadi perbedaan berat spesifik yang lebih besar. Kedudukan dan pipa-pipa yang bekerja sebagai pipa jatuh dan pipa naik berada dalam kumpulan pipa-pipa. Adapun untuk pipa-pipa berada tidak tetap, apakah sebagai pipa jatuh atau pipa naik. Yang semuanya ini tergantung pada besarnya panas dan dapur. Jadi ternyata proporsi dan pipa jatuh ke pipa baik berubah-ubah ini tergantung pada produksi uap dan ketelnya. Peredaran yang efisien lebih muda di dapat pada tekanan rendah dan pada ketel pipa air, tekanannya tinggi. Sebab dengan bertambahnya tekanan dan suhu yang terjadi pemerataan. Perbedaan dan spesifik
(berat
jenis) dan
uap
50
air
yang
mengakibatkan
sirkulasi
51
KETEL PIPA AIR Ketel pipa air adalah suatu ketel uap yang bekerja dimana air beredar didalam pipasedangkan pemanasan dilakukan oleh gas-gas yang berada disekeliling pipa-pipa tersebut, atau dengan kata lain, pembentukan uap terjadi didalam sejumlah pipa-pipa dan biasanya pipa-pipa ini akan bermuara pada sebuah drum uap jatah uap akan berkumpul pada drum ini dan baru kemudian dengan sebuah kran induk di salurkan kebagian pemakaiannya. Pada zaman sekarang ini ketel pipa air sangat banyak sekali digunakan sehingga menyebabkan terdesaknya pemakaian ketel tangki. Hal ini disebabkan oleh karena ketel pipa air mempunyai lugspanas yang sangat panas besar dibandingkan dengan isi air, sehingga penghasilannya sangat besar. Ketel pipa air terutama terdiri dan pipa – pipa baja yang berdinding tipis yang curam letaknya dan mempunyai diameter yang kecil. Dinding-dinding pipa yang tipis dan letaknya yang curam (miring) ini mengakibatkan peredaran air ketel yang cepat dan perpindahan panas dan gas-gas asap pada air ketel berjalar baik. Apabila kita bandingkan antara ketel pipa air dan ketel pipa api make akan terdapat keuntungan-keuntungan ataupun keruguannya dan untuk itu dibawah ini dijelaskan keuntungan maupun kerugiannya kalau kita menggunakan ketel I pipa air, jenis-jenis ketel pipa air adalah : 1. Ketel B & W 2. Ketel Foster Wheoler 3. Ketel Yerrow KEUNTUNGAN : 1. Penghasilan uap yang besar dalam satuan waktu (dalam waktu tertentu uap yang dihasilkan tinggi). 2. Pengopakan ketel tidak makan waktu yang lama untuk dapat segera menghasilkan uap. 3. Berat ketel relatif kecil pada penghasilan uap yang tertentu 4. Tempat yang digunakan untuk ketel relative kecil.
52
KERUGIANNYA: 1. Air persediaan harus sangat bersih, terlebih-lebih untuk tekanan uap yang tinggi, karena endapan yang terdapat pada air yang kotor dapat menyumbat pipa air yang, bisa mengakibatkan pipa-pipa terbakar. 2. Sangat diperlukan pemakaian pesawat otomatis untuk pompa air pengisi ketel karena dengan penghasilan uap yang tinggi maka permukaan air yang ada dalam ketel akan sekali turunnya. 3. Biaya perawatan ketel sangat tinggi karena setiap peralatan dan ketel ini sulit dan mahal harganya.
Ketel pipa air dapat dibagi menurut: 1. Tekanan kerjanya 2. Menurut kemiringan dan pipa airnya Menurut tekanan kerjanya ketel pipa air dapat dibagi dalam tiga golongan yaitu: 1. Ketel tekanan rendah ( 8 – 16 atm) 2. Ketel tekanan tinggi (60-230 atm) 3. Ketel tekanan menengah (22-39 mm) Untuk menjalankan ketel diperlukan – peralatan ataupun alat-alat pembantu lainnya supaya ketel dapat dioperasikan dengan baik dan aman dan juga supaya daya tahan dan ketel dapat lebih lama. Alat-alat perlengkapan ketel: 1. GELAS PENDUGA
: Yaitu sebuah alat yang diperhatikan untuk kita dapat
mengetahui ketinggian permukaan air yang berada dalam ketel sehingga setiap waktu dapat dilihat prinsip kerja dan alat adalah menurut bejana beraubungan. 2. KATUP PENGAMAN
: (SAFETY VALVE) : Yaitu alat yang gunanya untuk
mencegah supaya ketel jangan meledak pada saat tekanan ketel melebihi dan yang ditentukan, alat ini akan bekerja untuk membuang tekanan lebih itu. Alat ini minimal 2 (dua) buah.
53
3. MANOMETER
: yaitu alat pengukur tekanan uap umumnya manometer yang
digunakan adalah manometer BOURDON dan alat ini diusahakan letaknya yang mudah terlihat dari jarak tertentu. 4. KATUP PEMBILAS
: Adalah sebuah kran yang letaknya pada bagian bawah dan
ketel yang gunanya adalah untuk membuang kotorn yang ada dalam ketel seperti endapan-endapan lumpur pasir dan lainnya sehingga tiap berapa jam kita harus membuka kran ini (blow of). 5. POMPA PENGISI
: yang dapat bekerja secara otomatis sehingga apabila air
dalam tangki ataupun ketel sudah pada batas yang minimal maka secara otomatis pompa ini akan hidup untuk mengisi ketel tetap sehingga air dalam ketel akan tetap terisi dengan yang dikehendaki. Pompa ini minimal harus ada 2 buah. 6. KRAN INDUX
: yang gunanya untuk mengeluarkan uap-uap yang (MAIN VALVE)
ketel kepada kran pembagi jadi sebelum tekanan uap mencapai minimal maka kran induk ini harus ditutup agar tekanan uap cepat naik 7. LOBANG ORANG
:
gunanya
adalah
untuk
lalu
orang
apabila
akan
(MAINHOLE) masuk kedalam ketel pada saat pembersihan bagian dalam dan ketel, ataupun untuk pemeriksaan bagian dalam dan ketel. 8. PENGABUT (BRANDER) : gunanya adalah sebagai pengaut bahan bakar yang akan dibakar didalam ketel, ataupun untuk pemeriksaan bagian dalam dan ketel. Alat – alat yang diterangkan diatas adalah peralatan yang harus ditempatkan pada sebuah ketel yang sederhana sedangkan untuk nketel-ketel yang modern masih banyak lagi peralatan yang mesti sitempatkan, tapi sesuai dengan kurikulum pelajaran tingat JURU MESIN maka alat-alat yang dijelaskan hanya untuk sebuah ketel sederhana.
SIRKULASI AIR: Air ketel yang bersinggungan dengan LA akibat pembakaran bahan bakar akan menjadi panas dan sesuai sehingga berat jenisnya menjadi kecil, maka air ini akan naik keatas. Ditempat lain yang jauh dari LP, maka suhu air masih lebih rendah sehingga bera jenisnya lebih besar, maka air akan turun kebawah. Gerakan air keatas tadi adalah paling kuat, dimana LP nya dipanasi dengan kuat. 54
Gerakan air yang naik turun tadi dinamai SURKULASI AIR. Sirkulasi air yang cepat adalah sangat penting sekali , karena : a) Perlu untuk mencegah agar salah satu bagian dan LP tidak mendapat suhu yang terlalu tinggi b) Sirkulasi menentukan jumlah kaloni yang diserahkan tiap – tiap M2.LP.tiap jam dengan demikian juga hasil uap tiap M2 LP tiap jam c) Perlu untuk memperoleh uap dengan kadar air yang rendah SPASI AIR Yang dimaksudkan dengan spasi air didalam ketel sobots, ialah Ruangan antara lorong api dengan bahan ketel, antara lemari api dan lemari api; antara dinding belakang lemari api dan front belakang. Spasi air harus mempunyai penampang yang cukup besar untuk sirkulasi disekitar bagian yang dipanasi paling kuat, yaitu lemari api.untuk mendapatkan luas permukaan air dan tinggi ruang uap yang cukup besar, maka plat puncak dan lemari api ditetapkan – 0,3 x garis tengah badan ketel dibawah titik puncak badan ketel. TUMPUAN : Bagian-bagian yang rata dan ketel pada umumnya tidak begitu kuat menahan tekanan uap,karena itu perlu diperkuat dengan diberi tumpuan. JENIS-JENIS TUMPUAN PADA KETELS SCHOTS ADALAH : a) Tumpuan Memanjang b) Pipa penumpu c) Baut semel (jarak) d) Cincin penguat
a.
TUMPUAN MEMANJANG
Dipakai untuk menumpu antara kedua front muka dan belakang. Salah satu pemasangannya ialah seperti Gambar Tumpuan ini dibuat dan sebatang baja dengan garis tengah kira – kira 3” yang pada kedua unjungnya dibuat ulir, pada front dimana dipasang tumpuan – tumpuan. Dibuat lobang dengan garis tengah sedikit lebih besar dan garis 55
tengahbatang baja tadi, supaya mudah memasukkkannya. Disekeliling lobang diberi cincin, supaya dapat uap, pada kedua ujung bagian tadi dipasang mur ganda, yaitu suatu bagian luar dan satu lagidi kokan front-front, jikalau mengeraskannya luar terlalu kuat. Untuk ketel – ketel schots dengan LP ±260 M2 jumlah tumpuan ini kira-kira 12 buah dengan jarak antara honsontal 450 mm dan vertical 350mm.
Gmb.PEMASANGAN TUMPUAN MEMANJANG PADA FRONT
b. PIPA PENUMPU Dipakai untuk menumpu plat pipa dengan front muka. Dengan demikian pipa penumpu ini terletak diantara pipa-pipa api,dan fungsinya selain sebagai pipa penumpu juga sebagai pipa api yang juga untuk mengalirkan gas-gas pembakaran. Cara pemasangan pipa – pipa api dan pipa penumpu lihat gambar. Garis tengah pipa – pipa api ± 4-6 cm, pipa penumpu 6-10 cm.
56
Lobang lalu orang berbentuk telur (oval) dengan ukuran garis tengah 300 x 400 mm, konstruksinya dapat dilihat pada gambar.
57
LORONG API Lorong api kebanyakan tidak dibentuk oleh plat-plat yang rata,tetapi berombak – ombak. Pembuatan secara berombak – ombak ini mempunyai maksud sbb : a)
Agar menjadi rata pada seluruh pelat, akibatnya tebalnya dapat dibuat lebih tipis yaitu ± 40% lebih tipis dan pelat yang rata.
b) Luas pemanas yang dibentuk menjadi lebih besar dibandingkan dengan pelat yang rata c)
Jalannya gas – gas jadi berpusat, sehingga penyerahan panas pada dinding lebih sempurna.
Bentuk ombak – ombak taliada beberapa macam, diantaranya yaitu sebagai gambar berikut ini :
Nilai pembakaran rendah ialah banyaknya KKAL yang dapat dihasilkan oleh 1kg bahan bakar dikurangi panas penguapan air yang berada dalam bahan bakar dan air yang selama bahan bakar berbentuk karena persenyawaan unsure – unsure H san O.
Unsur – unsure kimia yang terdapat dalam 1 kg bahan bakar
Bagian – bagian yang mudah menjadi gas dan bahan bakar pada waktu membakaran
Sifat-sifat dan bahan bakar kokas abu dan terak pada waktu pembakaran
Banyaknya kadar air dan abu yang dikandung oleh bahan bakar
Besarnya butiran-butiran batu bara untuk bahan bakar padat.
58
Bahan Bakar Padat : 1.
Batu bara ini adalah satu barang tambang dan ini banyak digunakan pada ketel – ketel darat dan dahulunya untuk locomotive
2.
Bahan bakar kayu padat ini juga banak digunakan pada ketel – ketel darat dan biasanya kayu – kayu ini dipotong sedemikian dan sering digunakan pada pabrik – pabrik polywood karena sisa-sisa kayu terbuang bias dibuat sebagai bahan bakar
3.
Ampas tebu, yaitu juga digunakan pada ketel- ketel darat setelah dikeringkan maka ini dapat digunakan sebagai bahan bakar ketel dan sering digunakan abrik – pabri gula.
4.
Bara coklat, ini juga hampirsama dengan batu bara dan pemakaiannya juga untuk ketel – ketel darat.Dan bara coklat ini berasal dan kayu sebangsa Gemara yang kaya akan damar, bertambah tua kayu ini bertambah besar pula nilai pembakarannya.
5.
Arang kokas, adalah batu bara yang telah dikeluarkan zat cairnya
6.
Dan banyak lagi yang lainnya
Pengopakan memakai minyak Ketel – ketel yang memakai bahan bakar minyak mempunyai konstruksi dapur yang lain dan dapur ketel yang menggunakan bahan bakar padat.Didalam pengopakan minyak, bahan bakar (minyak).harus dimasukkan kedalam ruang dapur dalam keadaan berbentuk. Kabut dan bercampur dengan udara pembakaran dalam keadaan sempurna. Bahan minyak ini disemprotkan kedalam ruang dapur. Melalui mulut – mulut pembakar (brander) sedangkan udara pembakar (brander) sedangkan udara pembakar dimasukkan ke dalam ruang dapur mengelilingi mulct pebakar tersebut Keuntungan-keuntungan memakai bahan bakar minyak jika dibandingkan dengan bahan bakar batu tiara adalah : 1.
Nilai pembakaran lebih tinggi
2.
Penghasilan cap dapat diatur dengan mudah, yaitu dengan mengatur debit dan alat penyemprot (brander)
3.
Ruang dapur lebih bersih
4.
Untuk penyimpanan bahan bakar tidak banyak mengambil tempat untuk yang sama. Untuk kapal factor ini sangat penting sekali.
Keburukan – keburukannya adalah:
59
1. Harga minyak lebih tinggi 2. Kemungkinan bahaya kebakaran lebih besar 3. Biaya instalasinyalebih tinggi
Instalasi system pengopakan memakai minyak ini dapat dilihat pada gambar : Pengabut minyak : Untuk mengabutkan minyak digunakan beberapa cara yaitu : 1.
Sistim pengabut Uap
2.
Sistim pengabut Udara
3.
Sistim pengabut Tekan
Sistim Pengabut Uap Pada sistim minyak dikabutkan dengan tekanan uap. Caranya adalah uap dipancarkan melalui mulut pembakar (brander) dan akibatnya dan pancaran ini minyak akan tersirap. Pencampuran uap dan minyak, dapat dilakukan didalam ataupun diluar mulut pengabut. Sistem pengabut uap ini mempunyai kebakaran yaitu uap keluar dan cerobong asap bersama- sama gas asap adalah merupakan kerugian air tawar, sedangkan air tawar untuk kapal – kapal laut adalah suatu benda yang mahal dan sukar didapat. Maka oleh karena sistim pengabut uap ini jarang digunakan, karena harus memerlukan kompresor yang sangat mahal harganya. Maka pada umumnya system pengabut yang banyak digunakan adalah sistim pengabut tekan. Sistim Pengabut Tekan Pada umumnya pengabut tekan yang paling banyak digunakan adalah Wailsend Houden dan Babcock & Wilcok. Pengabut Buatan Wailsend Jenis pengabut ini mempunyai diagrama dan plat pengabut yang disambung dengan mur pada badan pembakar. Pada diagrama dibuat 4 buah lobang kecil yang miring. Pelat pengabut hanya mempunyai sebuah lobang pusat yang kecil garis tengahnya. Minyak tekan yang bermuara dikamar minyak yang dilepaskan melalui badan pembakar akan 60
menyemprot keluar melalui lobang kecil dengan gerakan putar dengan lintasan yang berbentuk mantel kerucut yang menganga.Banyaknya minyak yang disemprotkan kedalam ruang bakar tergantung pada garis tengah dan lobang- lobang kecil, karena tekanan minyak untuk jenis minyak dan pengabut yang tertentu, haruslah tetap besarnya.Jadi pada tiap-tiap pembakaran harus ada sejumlah plat – plat pengapit dan sejumlah diagram yang mempunyai lobang yang besarnya tertentu. Pengabut buatan Babcock & Wilcox Diagrama dan pengabut ini mempunyai lobang – lobang yang lurus. Disebelah muka dan diagramaini dibuat saluran silinder gelang, yaitu sebagai muara dan minyak yang keluar dan lobang – lobang diagram.Dan saluran silinderis ini dibuat dua buah alur yang mengarah tangensial kepada muara minyak dimuka diagram.(A). Karena kedua buah alur ini mengalirkan minyak dalam arah tangensial (miring ) di muara A, maka gerak minyak itu keluar meninggalkan mulut pembakar mempunyai bentuk mantal kerucut. Pengabut yang berbentuk Senapan Jenis pengabut ini adalah buatan dan Weilsend Howden dan jenis pengabut ini adalah jenis pengabut tekan. Pengabut tekan, Pengabut ini diikatkan pada badan pembakar dengan mempergunakan baut penekan. Dan badan pembakar diletakkan diatas pintu api atau front opak dengan sebuah ens. Badan pembakar ini sebagian berada diluar ketel dan sebagian ujungnya derada di dalam ruang pembakar tersebut, cara kerja dan pengabut ini adalah : Minyak bakar ditekan melalui lobang saluran minyak kedalam badan pembakaran didalam mulut pembakar ini minyak tersebut dikabutkan dan menyemprot ke dalam ruang bakar dengan gerakan berputar berbentuk mantel kerucut yang kian menganga.
61
62
63
64
65
66
67
68
Karena kebocoran – kebocoran terutama kebocoran dalam condenser, atau tidak baik kerjanya evavoator maka dalam air pengisian ketel juga dalam ketel bias terdapat zat – zat pengotor sebagai berikut : 1.
Kekerasan sementara (bicarbonate – bicarbonate dan Ca dan Mg )
2.
Kekerasan Tetap (sulfat – sulfat dan chiorida- chiorida dan Ca dan Mg)
3.
Penyebab bergolak / mendidih air dalam drom (garam dapur Na Cl )
4.
Dapat larut dalam uap bertekanan tinggi ( Oksidasi silikat SI 02 )
5.
Penyebab korosi dan mengganggu vakum dan condenser (gas – gas : N2,02, CO2,NH3,H2)
6.
Pengotoran peralatan (dapat dikeluarkan dengan penyaringan) ( zat – zat organic : sisa – sisa binatang dan tumbuh-tumbuhan laut dsb)
Kelompok 1 dan 2 membuat air ketel keras artinya sabun tidak dapat berbusa dalam air yang keras. Kekerasan dalam air dapat digolongkan dalam 2 macam yaitu : a. Kekerasan sementara ( kekerasan bicarbonate) b. Kekerasan tetap (kekerasan sulfat)
a) Kekerasan Sementara Kekerasan ini adalah fungsi dan temperature dan dapat hilang bila dipanaskan hingga 100oC. Hal ini dilakukan dalam pemanas – pemanas pendahuluan (Preheater) b) Kekerasan Tetap / Permanen Kekerasan ini tidak hilang bila air dipanaskan dan akan tersisa setelah kekerasan sementara hilang. Kekerasan tetap ini menyebabkan BATU KETEL (endapan, keras yang melekat pada pipa – pipa dan dinding ketel uap.
69
ENDAPAN – ENDAPAN A. DALAM KETEL Selama garam – garam ada dalam keadaan terlarut maka tidak ada bahayanya ( selama limit konsentrasi tidak dilampaui ). Bila limit konsentrasi dilampaui maka akan timbul endapan – endapan, bila endapan- endapan ini merupakan Lumpur yang lunak (fencer), endapan ini dapat dilakukan dengan cara,mencerat bahagian bawah dan drom air. Tetapi bila endapan – endapan ini menjadi uatu lapisan keras (batu ketel) maka material pipa ketel seolah – olah disekat (diisolasi) terhadap transimis panas akibatnya ialah pemakaian bahan bakar menjadi besar, dan pipa – pipa dan terbakar dan meledak.
70
Batu ketel berbahaya juga karena menghambat sirkulasi air dalam pipa – pipa dengan demikian produksi uap menjadi lebih kecil lagi. Garam – garamdan calcium dang magnesium adalah pembentuk utama batu ketel.
B. DILUAR KETEL Gram dapur (Na Cl) dapat ikut dengan uap karena menyebabkan air ketel mendidih / bergolak, air yang mendidih ini menyebabkan adanya tetesan-tetesan air ketel dengan uap garam-garam yang terkandung oleh tetesan – tetesan air mengendap didalam pipa pemanas lanjut dan lama kelamaan membentuk suatu lapisan penghambat transmisi panas.. Pipa – pipa pemanas lanjut tidak didinginkan efektif lagi oleh uap sehingga dapat terbakar dan pecah. Pada tekanan – tekanan tinggi maka daya larut garam.S102 menjadi lebih besar.S102 malahan dapat larut dalam uap bertekanan tinggi.
71
Didalam turbin dimana dapat tingkat – tingkat jatuh tekanan garam – garam S102 yang ikut dengan uap tekanan tinggi mengendap pada sudut-sudut turbin akibatnya ialah gangguan aliran uap turunnya rendemen turbin getaran – getaran dan sebagainya.daya larut umumnya ditentukan oleh temperature. Air murni pada 20oC dan tekanan 76 cm Hg mempunyai PH-7 dan air yang sama pada 200oC mempunyai PH-5.6. Sehingga air tersebut seperti asam dan dapat merusak lapisan magnaetik oleh karena itu maka air murni saja pada ketel – ketel uap tidak cukup menjamin keutuhan lapisan – lapisan pelindung tetapi harus diberi caustic soda dsb. (harus dibuat alkalis)
a.
Dalam daerah antara PH-9.6 PH.11 keadaan lapisan oxide-oxida pelindung stabil (tidak ada korosi) Didalam daerah diatas PH-11 yaitu bila terlampau banyak adanya soda api (NaCl) ada bahaya terjadinya kerapuhan kaustikpada baja ketel. Jadi kita harus menekan air ketel berada pada keadaan yang mempunyai PH antara 9.6 s/d 11.
b.
Larutan-larutan dalam air ketel bila konsentrasinya besar dapat juga merusak lapisan oxide pelindung
c.
Getaran- getran pada badan ketel (kalau ketel bekerja) dapat juga merusak lapisan – lapisan pelindung.
72
d.
Oxigen (O2) yang terlarut dapat mengoksidasilebih lanjut lapisan – lapisan pelindung menjadi karet.
SYARAT – SYARAT AIR KETEL 1. Tidak boleh mengandung kekerasan sementara maupun kekerasan tetap 2. Kadar SI O2 harus rendah (larut dengan uap bertekanan tinggi dan bahaya pengendapan / karat pada sudu – sudu turbin uap) 3. Kadar zat – zat lain yang terlarut harus ditahan rendah 4. Menjaga supaya PH air ketel baik (antara 9.6 s/d 11) 5. Tidak boleh adanya udara atau gas- gas lain terlarut dalam air ketel a. Oxigen dan udara menyebakan karat b. CO2 yang menyebabkan turunnya PH c. Gas-gas yang umumnya mengganggu vacuum dan condenser TINDAKAN – TINDAKAN YANG HARUS DIAMBIL 1.
Air ketel harus dibuat lunak
2.
Mencapai secukupnya dasar drom dan ketel uap (bottom blow down) dan mengganti air ketel supaya kadar SIO2 lainnya rendah
3.
Mempertahankan angka PH yang baik
4.
Mempertahankan alkalinitas air ketel
5.
Mengeluarkan oxygen udara atau gas-gas lainnya.
Khusus untuk ketel – ketel tekanan rendah atau dibawah 12 kg / cm2 untuk melunakkan air ketel biasanya digunakan SODA ASH dan ini tidak dapat digunakan pada ketel – ketel induk ataupun ketel tekanan tinggi dan pada saatsekarang ini kita tidak perlu lagi mencampur bahan – bahan kimia untuk pengobatan air ketel karena perusahaan – perusahaan pembuat obat ini cukup banyak dan juga mereka sudah membuatnya berbentuk bubuk dan kita tinggal memasukkan kedalam air ketel sesuai dengan yang kita butuhkan dan salah satunya adalah ALFLOC. Selain dan memberi zat-zat pelunak kita juga harus melakukan blow down terhadap air ketel dengan cara, mencerat dank ran cerat yang sudah ada.
73
Patokan untuk mengadakan blow down ialah berat jenis dan air ketel (diukur engan salinometer)
PENGGUNAAN
TABEL
UAP
KENYANG
DAN
TABEL
UAP
YANG
DIPANASKAN LANJUT Contoh Berapa jumlah panas yang dibutuhkan oleh 14 kg air clan temperature 29oC untuk dipanasi menjadi 90oC ? Jawab : Dan table 1 bercatat untuk memanasi 1 kg air dan 0oC sampai 290 C diperlukan W29oC atau sebanyak 121 KJIKg sedangkan untuk memanasi 1 kg air dari 0oC sampai 90oC dipelukan W90oC atau sebanyak 377 KJ/Kg Sehingga untuk melunasi 1 Kg air dan 29oC menjadi 90oC diperlukan panas sebanyak ; q.W (W90oC - W29oC)KJ/Kg = (377 – 121 ) KJ / Kg = 256 KJ/Kg 74
Sehingga untuk 14 kg air dan 29oC menjadi 90oC membutuhkan panas sebesar 14Kg x 256KJ/Kg = 3.584 KJ RUMUS UMUM Q-G X A ENTALPI Sehingga : G = berat air dalam kg Entalpi – entalpi akhir – entalpi awal W90oC – W29oC Contoh : Berapa banyak panas yang akan dilepas oleh 24 kg air temparatur 76oC untuk di dinginkan menjadi air bertemperatur 7oC? Jawab : Q-Gx entalpi = Gx (W7oC – W76oC) G-24 kg air W 7oC – 29 KJ/Kg (table 1 ) W 76oC – 317 KJ/Kg (table 1) Sehingga : Q 24 kg x (29 – 317 )KJ/Kg = 6.912 KJ Tandan negative (-) menunjukkan adanya sejumlah panas yang dilepaskan sedangkan tanda positif ( + ) seperti contoh 1 menunjukkan kebutuhan akan panas.
75
76
77
