Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN – BATAN, 14 November 2013
PEREKAYASAAN KETEL UAP UTILITAS PABRIK ELEMEN BAKAR NUKLIR TIPE PWR 1000 MWe Bandi Parapak PRPN – BATAN, Kawasan Puspiptek, Gedung 71, Tangerang Selatan, 15310
ABSTRAK PEREKAYASAAN KETEL UAP UTILITAS PABRIK ELEMEN BAKAR NUKLIR TIPE PWR 1000 MWe. Telah direncanakan sistem ketel uap yang terdiri dari tiga komponen utama dalam rangka untuk memproduksi uap yang dibutuhkan untuk pemanasan Pabrik Elemen Bakar Nuklir PLTN-PWR1000 Mwe Komponen utama tersebut terdiri dari sistem air umpan, sistem uap, dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan terdiri dari sistem air penambah dan sistem air kondensat, sedangkan sistem uap terdiri dari sistem pembangkit uap dan distribusi uap ke fasilitas pabrik, sementara sistem bahan bakar terdiri dari sistem burner dan sistem pembakaran. Semua sistem didukung oleh tangkitangki utama dan pompa distribusi air maupun uap. Uap yang dihasilkan digunakan untuk pemanasan fluida pada peralatan R-0101, HE-0101 dan HE-0102. Laju produksi uap yang dibutuhkan sebesar 612,43 kg/jam dengan temperatur 1320C, tekanan 2,1 bar. Perencanaan produksi uap dimulai dari analisis keseimbangan produksi uap dan air umpan, energi panas yang dibutuhkan untuk pembangkitan uap, dan jumlah bahan bakar yang diperlukan untuk pembakaran. Hasil analisis untuk kebutuhan air umpan 638 kg/jam, kebutuhan energi panas untuk pembangkitan 418,85 KW, kebutuhan bahan bakar adalah 12,8 gallon/jam dan untuk kebutuhan energi panas superheater adalah 40 KW. Kata kunci: air umpan, bahan bakar, uap, ketel uap, pabrik elemen bakar nuklir
ABSTRACT SCHEMING OF STEAM BOILER SYSTEM FOR NUCLEAR FUEL ELEMENT PLANT PWR 1000 MWe TYPE. Boiler design has been planned consisting of three major components in order to produce the steam needed for heating Nuclear Fuel Element Plant PWR1000 MWe NPP. The main components consist of a feedwater system, steam systems and fuel systems . Feedwater system consists of make up water system and condensate return system, while the steam system consists of steam generator and steam distribution to manufacturing facilities. Fuel system consists of burner system and combustion system . All systems are supported by the main tanks and pump water or steam distribution . The resulting steam iare used for heating the fluid in the apparatus R 0101 , HE - 0101 and HE - 0102 . Steam production rate required is 612.43 kg/hour, temperature of 1320C , pressure of 2.1 bar . Steam production planning starts from the analysis of the balance of the production of steam and feed water , heat energy required for steam generation , and the amount of fuel required for combustion . Results of analysis for the feed water is 638 kg/hour , the energy needed for heating is 418,85 KW, fuel consumed is 12,8 gallon/hour and the heat energy requirement of superheater is 40 KW. Keywords: feedwater, fuel, steam, steam boiler, nuclear fuel element plant.
- 66 -
Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN – BATAN, 14 November 2013
1.
PENDAHULUAN Instalasi tenaga uap dikenal dengan sebutan ketel uap yang berfungsi sebagai
sarana untuk mengubah air menjadi uap bertekanan. Ketel uap dalam bahasa inggris disebut dengan nama boiler berasal dari kata boil yang berarti mendidihkan atau menguapkan,sehingga boiler dapat diartikan sebagai alat pembentukan uap yang mampu mengkonversikan energi kimia dari bahan bakar padat, bahan bakar cair, maupun bahan bakar gas yang menjadi energi panas [1]. Energi kalor yang dibangkitkan dalam ketel uap (steam boiler) memiliki nilai tekanan, temperatur, dan laju aliran yang menentukan pemanfaatan uap yang akan digunakan. Berdasarkan ketiga hal tersebut sistem ketel uap mengenal keadaan tekanan temperatur rendah , dan tekanan-temperatur tinggi, dengan perbedaan itu pemanfaatan uap yang keluar dari ketel uap dimanfaatkan dalam suatu proses untuk memanaskan cairan dan menjalankan suatu mesin, atau membangkitkan energi listrik dengan merubah energi kalor menjadi energi mekanik kemudian memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik. Sistem ketel uap terdiri dari sistem air umpan, sistem uap, dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan uap. Berbagai kran (valve) disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan dari sistem air umpan, penanganan air umpan diperlukan sebagai bentuk pemeliharaan untuk mencegah terjadi kerusakan dari sistem uap. Sistem uap mengumpulkan dan mengontrol produksi uap dalam ketel uap. Uap dialirkan melalui sistem perpipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan uap diatur menggunakan valve 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 itu sendiri. Secara umum ketel uap dibagi kedalam dua jenis yaitu : a. Ketel pipa api Pada ketel, gas panas melewati pipa-pipa dan air umpan boiler ada didalam shell untuk dirubah menjadi steam. ketel pipa api biasanya digunakan untuk kapasitas steam yang relatif kecil dengan tekanan uap rendah sampai sedang. Sebagai pedoman, ketel pipa api kompetitif untuk kecepatan uap sampai 12.000 kg/jam dengan tekanan sampai 18 kg/cm2. ketel pipa api dapat menggunakan bahan bakar minyak bakar, gas atau bahan bakar padat dalam operasinya. Untuk alasan ekonomis, sebagian besar ketel pipa api dikonstruksi sebagai paket boiler (dirakit oleh pabrik)
- 67 -
Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN – BATAN, 14 November 2013
untuk semua bahan bakar. Gambar 1a, 1b dan 1c menunjukkan sistem kerja ketel uap pipa api 2 pass dan 3 pass [2].
Gambar 1a. Ketel uap pipa api 2 pass [2]
Gambar 1b. Ketel uap pipa api 3 pass [2]
b. Ketel pipa air Pada ketel pipa air proses pengapian terjadi diluar pipa, kemudian panas yang dihasilkan memanaskan pipa yang berisi air dan sebelumnya air tersebut dikondisikan terlebih dahulu melalui economizer, kemudian uap yang dihasilkan terlebih dahulu dikumpulkan di dalam sebuah tangki uap. Sampai tekanan dan temperatur sesuai, melalui
tahap
secondary
superheater
sekunder
dan
superheater
primer
baru uap dilepaskan ke pipa utama distribusi. Didalam pipa air, air yang mengalir harus dikondisikan terhadap mineral atau kandungan lainnya yang larut di dalam air tesebut. Hal ini merupakan faktor utama yang harus diperhatikan terhadap tipe ini. Gambar 2 menunjukkan sistem kerja ketel uap pipa air [2].
Gambar 2. Ketel uap pipa air [2]
- 68 -
Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN – BATAN, 14 November 2013
Berkaitan dengan tujuan perekayasaan ini, maka sistem ketel uap yang direncanakan adalah sistem ketel uap yang dapat memproduksi uap sebesar 612,43 kg/jam, temperatur 1320C dan tekanan 2,1 bar [3].
2.
DASAR TEORI Uap yang dihasilkan dari sistem ketel uap merupakan gas yang timbul akibat
perubahan fase cairan menjadi uap atau gas melalui cara pendidihan yang memerlukan sejumlah energi dalam pembentukannya. Zat cair yang dipanaskan akan mengakibatkan pergerakan moleku-molekul menjadi cepat, sehingga melepas diri dari lingkungannya dan berubah menjadi uap. Air yang berdekatan dengan bidang pemanas akan memiliki temperatur yang lebih tinggi (berat jenis yang lebih rendah) dibandingkan dengan air yang bertemperatur rendah, sehingga air yang bertemperatur tinggi akan naik kepermukaan dan air yang bertemperatur rendah akan turun. Peristiwa ini akan terjadi secara terus menerus (sirkulasi) hingga berbentuk uap. Uap yang dihasikan oleh ketel uap dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan antara lain sebagai utilitas suatu daya pembangkit tenaga listrik dan untuk keperluan industri. Dalam menentukan sizing sistem ketel uap sesuai dengan kapasitas uap yang direncanakan maka perhitungan dilakukan dengan perkiraan kapasitas air umpan, kebutuhan panas dan kebutuhan bahan bakar.
2.1 Kebutuhan Air Umpan Kapasitas air umpan yang diperlukan sebagai air pengisi boiler dihitung berdasarkan laju blowdown yang diperlukan dan air kondensat yang dikembalikan ke tangki air umpan serta air penambah atau makeup water. Ke tiga komponen air umpan pengisi boiler tersebut ditentukan dengan menghitung : a.
Laju Blowdown Untuk menghindari masalah boiler, air harus dibuang secara berkala atau "blowdown" dari boiler untuk mengendalikan konsentrasi padatan terlarut/TDS dan total padatan tersuspensi dalam boiler. Blowdown dapat ditentukan dengan menghitung prosentase berdasarkan data tabel 1 dan rumus empiris [4]: Blow Down (%) = Feedwater TDS x % MakeUp Water Feedwater TDS yang diizinkan Jadi laju blowdown yang diperlukan, QBD = kapasitas uap x % blowdown, (kg/jam).
- 69 -
Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN – BATAN, 14 November 2013
Tabel 1. TDS air boiler yang dizinkan [5]
b.
Boiler Operating Pressure (bar)
Total Dissolved Solids(ppm)
0 – 50 psig atau 0 – 3,5 bar
2500
Air Kondensat dan Air Penambah Air Kondensat adalah air yang diembunkan oleh kondensor dan ditampung di dalam tangki kondensat yang selanjutnya disirkulasikan kembali ke boiler. Prosentase air kondensat ditentukan dengan kandungan silica dalam air umpan dan air penambah sebagai berikut: Dengan silica % Condensate Return, CR = 1- feedwater silica / Makeup silica [6] atau dengan conductivity : % Condensate Return, CR = 1- feedwater conductivity / Makeup conductivity [6] Jadi laju aliran kondensat, QCR = % x kapasitas uap masuk kondensor, (kg/jam).
Tabel 2 menunjukkan data tentang kandungan silica dan coduktivitas makeup dan feedwater. Tabel 2. Kandungan Silica pada Makeup Water dan Feedwater Boiler [7] Location
Silica (ppm)
Coductivity (micromhos)
Boiler Makeup
40
525
Boiler Feedwater
20
265
Untuk air penambah dapat ditentukan sebagai berikut : QMU = QFW – QCR (kg/jam) [8] Maka kapasitas air umpan yang diperlukan sebagai air pengisi boiler adalah: QFW = QMU + QCR (kg/jam) [8] dimana : QMU = kapasitas air penambah, kg/jam QCR = kapasitas air kondensat, kg/jam QFW =kapasitas air umpan, kg/jam 2.2 Kebutuhan Energi Panas dan Boiler Horse Power Panas yang dibutuhkan untuk menghasilkan uap sebesar 612,43 kg/jam dapat dihitung dengan formula : Q1 = qU (hu – ha) (kJ/jam) [9] Q2 = m x Cp x ∆.T (kJ/jam ) [10]
- 70 -
Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN – BATAN, 14 November 2013
Untuk Boiler Horse Power dihitung dengan formula empiris : BHP = Kilowatt /9,809 [11] dimana : qU
= m = kapasitas produksi uap dari boiler, kg/jam
hu
= enthalpy uap (kJ/kg) pada suhu 132 0C, tekanan 2,1 bar
ha
= enthalpy air (kJ/kg) pada suhu 1320C, tekanan 2,1 bar
Cp
= panas spesifik air pada suhu 600C, tekanan 1 bar
∆T = selisih temperatur uap dan air umpan pengisi boiler, 0C Q1
= panas yang dibutuhkan untuk penguapan, kJ/jam
Q2
= panas yang dibutuhkan untuk pemanasan, kJ/jam
BHP = Boiler Horse Power 2.3 Kebutuhan Bahan Bakar Bahan bakar yang dibutuhkan untuk memanaskan air dalam ketel dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : FC = Sp (hS – hW ) / BE.VHI (gallon/jam) [12] dimana : FC = kebutuhan bahan bakar (kg/jam) Hs = enthalpy air (Btu/lb) pada suhu 269,600F, tekanan 41.6 psig hW = enthalpy air umpan (Btu/lb) pada suhu 1400F, tekanan 14,5 psig Sp = kapasitas produksi uap (kg/jam) BE = efisiensi boiler (%) biasanya antara 70 – 90 % VHI = Nilai pembakaran bahan bakar minyak solar = 140.000 btu/gallon [13] 2.4 Kebutuhan Energi Panas Superheater Superheater adalah komponen atau alat yang digunakan untuk menaikkan uap jenuh menjadi uap kering atau uap panas lanjut. Uap yang masuk ke superheater berasal dari pipa header. Dari header uap masuk superheater dan dari suoerheater uap digunakan untuk memanaskan fluida pada HE-0102. Selanjutnya uap dari HE-0102 dialirkan ke kondensor untuk dikondensasikan menjadi air condensate. Energi panas yang dibutuhkan untuk superheater dihitung dengan formula : Q = m. Cp.∆T (kJ/jam ) [10] dimana : m = laju aliran uap superheated keluar superheater, kg/jam Cp = panas spesifik uap, kJ/kg.K ρ = kerapatan uap, kg/m3 ∆T = temperatur uap keluar superheater – temperatur uap masuk superheater, 0
- 71 -
Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN – BATAN, 14 November 2013
3.
TATA KERJA Perekayasaan ketel uap utilitas Pabrik Elemen Bakar Nuklir Tipe PWR1000 MWe
dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut : 3.1 Membuat sketsa diagram alir proses sistem steam boiler seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.
Gambar 3. Diagram alir proses sistem ketel uap 3.2 Menghitung kapasitas air umpan dan air penambah Kapasitas air umpan dihitung berdasarkan prosentase laju blowdown dan air kondensat (return condensate), sebagai betrikut: a. Untuk prosentase blowdown : BD = TDS Feedawater x % Make Up Water / TDS Air Boiler yang diizinkan = 250 x 10%/2500 = 1 %, diambil 4% untuk faktor keamanan akibat losses, maka laju blowdown yang diperlukan adalah: QBD = kapasitas uap x % blowdown , (kg/jam) QBD = 612 ,43 x 4 % = 24,5 kg/jam. b. Untuk prosentase air kondensat dihitung berdasarkan kandungan silica atau koduktivitas air kondensat sebagai berikut:
- 72 -
Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN – BATAN, 14 November 2013
Dengan Silica : CR = 1- 20/40 x 100 % = 50 % Dengan Coductivity : CR = 1- 525/265 x 100 % = 49,524 = 50 % Jadi flow rate condensate QCR = % x kapasitas uap keluar dari HE-0101 = 411,56 kg/jam dan HE-0102 = 147,94 kg/jam QCR = 50 % x (411,56 + 147,94) = 279,75 = 280 kg/jam Maka kapasitas air umpan (feedwater) maksimum yang tersedia dalam tangki feedwater adalah : QFW = 612,43 + 24,5 = 638 kg/jam Kapasitas air penambah (make up water ) : QMU = 638 – 280 = 357,43 kg/jam = 358 kg/jam 3.3 Menghitung energi panas yang dibutuhkan untuk mengubah air menjadi uap Energi panas yang dibutuhkan untuk menghasilkan uap sebesar 612,43 kg/jam dihitung sebagai berikut : Q1
= qU (hs – hw) (kJ/jam) = 612,43 (2722,854 – 554,932) kJ/jam = 1.327.700,47 kJ/jam = m x Cp x ∆T (kJ/jam)
Q2
= 612,43 x 4,182 (132 – 60) = 184.405,12 kJ/jam Jadi panas yang dibutuhkan, Q = 1.327.700,47 + 184.405,12 = 1.512.105,59 kJ/jam Maka untuk boiler horse power = 1.512.105,59 kJ/jam x 0.000277 = 418,85 KW / 9,809 = 42,7 3.4 Menghitung kebutuhan bahan bakar Bahan bakar yang dibutuhkan untuk memanaskan air dalam ketel adalah : FC = Sp (hs - hw )/BE.VHI (gallon/jam) = 1350,177 ( 1170,616 – 108.01) 0,80 x 140.000 = 12,8 gallon/jam 3.5 Menghitung panas yang diperlukan pada superheater Kapasitas uap superheated, m
: 411, 56 kg/jam
Temperatur uap superheated, Tu : 3040C = 577 0K Panas spesifik uap, Cp
: 2,027 kJ/kg.K
Density, ρ
: 0,7923 kg/m3
- 73 -
Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN – BATAN, 14 November 2013
Q = m. Cp.∆T (kJ/jam) = 411,56 x 2,027 x (577- 405) kJ/jam = 143.487,924 kJ/jam x 0,000277 = 39.7 KW = 40 KW Pada tabel 3 ditunjukkan spesifikasi boiler yang dipilih dari produksi Hurst Boiler & Welding Company. Inc. series 200, 2 pass, Fire Tube Boiler.
Tabel 3. Spesifikasi Teknis Boiler [13] Boiler Horse Power
40 2
2
Heating surface
Fireside (Sisi api)
ft (m )
200 (18,6)
Steam output
-
Lbs/jam (kg/jam)
1380 (627)
Firing rate oil # 2
140,000 BTU
GPH (L/min)
12 (45)
Steam outlet size
15 – 150 psi
In (m)
4 – 1,5 (0,1 – 0,04)
Water supply size
30 psi
In (m)
4 (0.1)
Ukuran air kembali
30 psi
In (m)
3 (0,076)
Feedwater connection
-
In (m)
1 (0,025)
Blowdown connection
Bottom
In (m)
1 ¼ (0,032)
Stack outlet size O.D.
-
In (m)
12 (0,305)
Furnace O.D
-
In (m)
20 (0,508)
Shell ID
-
In (m)
48 (1,219)
With without trim
-
In (m)
56 (1,422)
With width trim
-
In (m)
61 (1,549)
Length, front to rear
-
In (m)
99 (2,514)
Length overall
-
In (m)
134 (3,403)
Skid length
-
In (m)
102 (2,591)
Skid width
-
In (m)
40 (1,016)
Steam supply location
-
In (m)
40 (1,016)
Water supply location
-
In (m)
30 (0,762)
Water return location
-
In (m)
68 (1,727)
Blowdown location
15 psi an up
In (m)
23 (0,584)
Surface blow off connection
-
In (m)
25 13/16 (0,6556)
Stack outlet location
-
In (m)
25 (0,635)
Supply height
-
In (m)
63 (1,6)
Stack height
-
In (m)
66.63 (1,692)
- 74 -
Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN – BATAN, 14 November 2013
Shell to floor height
-
In (m)
12 (0,305)
Burner projection
-
In (m)
32 (0,813)
Door swing
-
In (m)
28 (0,711)
Skid to front plate
-
In (m)
23.25 (0,590)
Tube removal
Rear
In (m)
64 (1,625)
Tube removal
Front
In (m)
71 (1,803)
3.6 Mengevaluasi daya boiler Evaluasi daya boiler 40 bhp dengan hasil kalkulasi manual feedwater dan bahan bakar dengan mengggunakan program excel
[14]
. Hasil evaluasi dapat dilihat pada
lampiran 1.
4.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil perhitungan sistem air umpan, didasarkan pada kapasitas uap yang
direncanakan sebesar 612,43 kg/jam dengan keseimbangan anatara flow rate blowdow, return air kondensat dan air penambah, dimana flow rate blowdown dihitung berdasarkan prosentase blowdown dari perbandingan kandungan total padatan terlarut feedwater dikalikan dengan prosentase dengan total padatan terlarut air ketel yang diizinkan pada tekanan 0 – 3,5 bar. Untuk return air kondensat dihitung berdasarkan kandungan silica atau koduktivitas air umpan. Untuk sistem uap, hasil perhitungan didasarkan pada dua metode perhitungan, yang pertama didasarkan pada selisih antara entalpi spesifik uap pada temperatur 132 0C dan entalpi spesifik air pada temperature 1320C dikalikan dengan kapasitas uap yang direncanakan, sehingga diperoleh energi panas sebesar 1.327.700,47 kJ/jam, sedang metode yang ke dua didasarkan pada panas spesifik uap dikalikan dengan selisih temperatur air boiler 1320C dengan temperatur air umpan 600C, sehingga diperoleh energi panas sebesar 184.405,12 kJ/jam. Besarnya energi panas dari ke dua metode ini dijumlahkan sehingga diperoleh panas sebesar 1.512.105,59 kJ/jam atau sama dengan 418,85 KW atau sama dengan 42,7 bhp (boiler horse power= daya boiler). Untuk daya boiler 42,7 bhp spesifikasi teknis boiler belum ada pabrikan yang membuat, oleh karena itu dipilih daya boiler 40 bhp dengan kapasitas uap 627 kg/jam atau 1380 lb/jam, sedang kapasitas produksi uap yang dibutuhkan 612,43 kg/jam, jadi untuk daya boiler 40 bhp cukup untuk memproduksi kapasitas uap yang diperlukan tersebut.
- 75 -
Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN – BATAN, 14 November 2013
Kemudian hasil perhitungan untuk mendapatkan uap panas lanjut atau uap kering digunakan superheater yang berfungsi menaikkan temperatur uap jenuh 1320C menjadi uap kering 3040C. besarnya energi panas yang diperlukan dihitung berdasarkan kapasitas uap jenuh yang disuplai ke dalam superheater dikalikan dengan panas spesifik uap dan dikalikan lagi dengan selisih antara temperatur uap kering 304 0C dan temperatur jenuh 1320C, maka diperoleh energi panas sebesar 143.487,924 kJ/jam atau 40 KW. Untuk Sistem bahan bakar, hasil perhitungan jumlah bahan bakar yang diperlukan untuk memanaskan air dalam boiler didasarkan pada kapasitas uap yang direncanakan dikalikan dengan selisih antara entalpi spesifik uap pada temperatur 269,600F dan entalpi spesifik air umpan pada temperatur 269,600F, dan selisih antara entalpi spesifik uap 269,600F dengan enthalpy air umpan pada temperatur 1400F dibagi dengan perkalian efisiensi boiler dengan nilai pembakaran bahan bakar solar. Hasil perhitungan ini dapat digunalkan untuk memilih tipe dan kapasitas burner yang sesuai. Evaluasi kebutuhan feedwater dan bahan bakar terhadap spesifikasi 40 bhp yang dipilh dilakukan dengan cara menginput data ke dalam program exel yaitu : 40 bhp, efisiensi boiler 80%, tekanan 30 psig, temperatur feedwater 1400F dan panas sensible feedwater 108 btu/lb. Hasil evaluasi dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Evaluasi daya boiler dengan kebutuhan feedwater dan bahan bakar Jenis Fluida Bahan bakar (gallon/jam) Feedwater (kg/jam) Steam output (kg/jam)
5.
Kalkulasi
Evaluasi
Spesifikasi 40 BHP
12.8
11.96
12
638 max.
572
-
612,43
627
627
KESIMPULAN Dari uraian hasil perhitungan evaluasi dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa
perekayasaan steam boiler ini, dipilih ketel uap pipa api (fire tube boiler) dengan daya 40 boiler horse power, karena kapasitas uap yang direncanakan relatif kecil dengan tekanan uap rendah. Selain dengan hal tersebut kebutuhan feedwater dan bahan bakar hasil evaluasi terhadap daya boiler yang dipilih hampir sama, sehingga dengan spesifikasi daya boiler 40 bhp cukup untuk memproduksi uap sesuai dengan kebutuhan. Kemudian untuk superheater digunakan superheater listrik, akan tetapi bisa diganti bila ada pengembangan desain lebih lanjut dengan menggunakan gas yang keluar dari boiler.
- 76 -
Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN – BATAN, 14 November 2013
6.
DAFTAR PUSTAKA
1.
Muin, Syamsir A., Pesawat-Pesawat Konversi Energi I : Ketel Uap, Jakarta, 1988
2.
Anonym, Spiraxsarco Limited, First for Steam solution, UK, Copyrigt 2013 (http://ww.Spiraxsarco.com)
3.
Prayitno, dkk. “Basic Engineering Desain Data Desain Pabrik Elemen Bakar Nuklir Type PWR 1000 MW”, April 2013, DOK.: RPN.DK.04.26.41.13
4.
Anonym, Energy Equipment, Assessment of boilers and thermic fluid heaters, Copyright© United Nations Environment Programme , 2006.
5.
Anonym , Steam Boiler and ABMA recommended Feed Water Chemestry Limits, The Engineering Toolbook, diunduh Juli 2013 dari http://www.engineeringtoolbox. com/feedwater-Chemistry-limits.
6.
Anonym , Chem-Agua,Inc. Calculating and Monitoring Percentage Condensate Return, Technical Bulletin 1-021, Boiler System, Updated 10/21/11.
7.
Anonym,
Boiler
Water
Problem
and
solution,
diunduh
Juli
2013
dari
http://www.pdhcenter.com/courses/m165/m165content.pdf 8.
James MacDonald, PE, CWT, Boiler Feedwater, Originaly Published, Januari2005.
9.
Djokosetyardjo, MJ. Ketel Uap, Pradnya Paramitha, Jakarta, 1987.
10. Anonym, Menghitung panas spesifik, Rumus Fisika Lengkap/Kalor, diunduh Oktober 2013 dari http://rumusterbaru.blogspot.com/2011/10/rumus-fisika-lengkapkalor.html 11. Anonym, Steam Boiler Sizing Guidelines, Lattner Boiler Company, diunduh Agustus 2013 dari http://lattnerboiler.com/Lattner%20Boiler%20Sizing%20Guidelines%20(Basic).pdf 12. Anonym, Johnston Boiler Company, Common Boiler Formula, 2006, diunduh dari http://www.steamcombustion.com/files/JBC_Common_Boiler_Formulas.pdf 13. Anonym, Hurst Performance Series Boilers, Series 200, Hurst Boiler & Welding Company, Inc., diunduh Agustus 2013 dari http://www. hurstboiler.com. 14. Anonym, Calculating Boiler or Fuel Calculating Cost, S.P. Thermal System Inc., diunduh Oktober 2013 dari http://www.spthermal.com/Boilercalulations.html
- 77 -
Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN – BATAN, 14 November 2013
7.
LAMPIRAN A. Lampiran Evaluasi Kebutuhan Bahan Bakar Dan Feedwater dengan BHP 40
TANYA JAWAB Pertanyaan: 1.
Pada abstrak belum terlihat spesifikasi akhir perencanaan boiler? (Maradu)
2.
Desain belum menghitung: dimensi boiler, konfigurasi tube, support, lug, baffle, dll. (Petrus)
Jawaban: 1.
Spesifikasi boiler adalah dengan BHP 40 hasil perhitungan dapat diperoleh spesifikasi Boiler yang lebih lengkap dan sudah ada dalam makalah ini
2.
Dimensi boiler sudah ada untuk hasil dalam perhitungan. Konfigurasi tidak ditampilkan dalam makalah ini karena belum menghitung secara detail. Untuk support. Lug, baffle juga belum dilakukan secara detail.
- 78 -