laporan turbin uap teknik energi

Download laporan turbin uap teknik energi

Post on 31-Oct-2014

147 views

Category:

Documents

16 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

menjelaskan sebuah laporan secara detail

TRANSCRIPT

BAB I PENDAHULUAN TOPIK : PENGUJIAN BOILER A. Latar Belakang Uap air (Steam) dihasilkan dalam suatu boiler atau disebut sebagai penghasil uap atau ketel uap. Uap air dan udara merupakan zat kerja paling penting yang digunakan pada mesin thermal. Sesungguhnya, zat kerja yang pertama digunakan dalam keberhasilan mesin thermal adalah uap air dan selama dalam abad ke-18 dan ke-19. Pemakaian uap air ini sudah luas, sehingga pada waktu itu sangat dikenal sebagai era uap air. Pada abad ke20 terjadi penurunan penggunaan uap air ini secara drastis, kecuali terhadap stasiun pembangkit tenaga uap ukuran besar. Tetapi uap air tidak kehilangan popularitasnya sebagai media pemanas. Dimana sangat luas penggunaannya dalam industri dan juga secara komersil. Uap air sebagai media panas adalah sangat cocok menjadi transfer energi thermal dalam jumlah besar, karena panas tidaklah hanya sebagai panas sensibel, tetapi juga bisa diperoleh dari pembakaran suatu bahan bakar (padat, sair, atau gas), energi nuklir, energi solar (matahari) atau energi listrik. Kondisi-kondisi uap produksi boiler bisa sebagai uap basah (wet saturated steam), uap jenuh (dry saturated steam), uap superheat atau uap superkritis. B. Tujuan Percobaan 1. prinsip kerjanya. 2. 3. 4. 5. boiler. 6. 7. boiler. 1 Agar mahasiswa dapat membuat daftar simbol setiap Agar mahasiswa dapat mengukur kebutuhan bahan bakar parameter dan satuan-satuannya. Agar mahasiswa dapat mengoperasikan boiler. Agar mahasiswa dapat mengenal bagian-bagian mekanikal, Agar mahasiswa dapat membuat urutan/prosedur Agar mahasiswa dapat mengerti fungsi suatu boiler dan

elektrikal, dan instrumentasi dari boiler. pelaksanaan percobaan. Agar mahasiswa dapat mengetahui cara membaca alat ukur

8. 9. 10.

Agar mahasiswa dapat mengukur laju air pengisian dan Agar mahasiswa dapat mengukur tekanan dan temperatur. Agar mahasiswa dapat menghitung efisiensi boiler. BAB II DASAR TEORI

menghitung kapasitas produksi uap.

Defenisi dan Fungsi Boiler (Ketel Uap) Boiler atau Ketel Uap atau Steam Generator adalah suatu alat konversi energi yang dapat mengubah energi panas hasil pembakaran bahan bakar menjadi energi potensial uap. Hal ini terjadi dikarenakan adanya perpindahan panas dari bahan bakar dan air yang terjadi didalam tabung yang tertutup rapat. Fungsi ketel uap (Boiler) adalah untuk mengkonversikan energi pembakaran bahan bakar menjadi energi potensial uap. Steam yang dihasilkan dari ketel ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti berikut : 1. 2. 3. Untuk external combustion engine Untuk keperluan proses di dalam boiler Untuk pemanas Contoh : untuk mesin uap reciprocating dan turbin air Contoh : untuk steam injeksi pada kolom fraksinasi Contoh : untuk pemanas produk minyak dalam penyimpanan B. Bagian Utama Ketel Uap Bagaian-bagaian utama yang terdapat dari pada sebuah ketel antara lain : 1. Dapur / Ruang Bakar Bagian ketel yang sangat penting untuk menimbulkan panas adalah dapur (furnance). Disini terjadi proses perubahan energi kimia bahan bakar menjadi energi panas. Untuk prose pembakaran ini membutuhkan udara dan bahan bakar yang pencampurannya langsung dalam bahan bakar. 2. Drum Uap Uap yang dihasilkan mempunyai tekanan yang sangat tinggi, maka bagian yang tak kalah pentingnya adalah bejana-bejana yang mempunyai kekuatan terhadap tekanan tinggi, yang umumnya bagian ini disebut dram ketel. 2

Bagian-bagian ketel yang ada didalam ketel itu sendiri juga ikut menentukan kelancaran operasi dan performansinya, seperti susunan pipa, superheater, header, kotak lumpur, ekonomizer dan lain sebagainya. Peralatan pengaman dan penunjang selalu diikutsertakan untuk dipasang pada sebuah ketel dengan maksud agar ketel dapat bekerja dengan aman dan sesuai dengan opersi yang dikehendaki. Bahkan peralatan yang terpisah dari ketel ini sendiri seperti peralatan pemurnian air umpan ketel juga sangat diperlukan dan besar sekali pengaruhnya terhadap kerja ketel. 3. Feed Water Tank Feed water tank berfungsi sebagai penampungan air yang berasal dari water, yang selanjutnya disiapkan untuk air umpan ketel. 4. Pompa Air Pengisian Boiler Pompa air pengisian boiler berfungsi memompakan air dari feed water tank ke ekonomizer yang selanjutnya masuk ke ketel uap. Pompa ini digerakkan oleh uap yang dihasilkan dari ketel uap. 5. Pipa pipa Api Ini berfungsi sebagai tempat laluan gas asap dan dipasang di darat drum ketel. Pipapipa ini merupakan permukaan perpindahan panas yang utama, dimana perpindahan panas ini menyebabkan pembentukan uap di dalam drum ketel. 6. Cerobong Asap Cerobong asap berfungsi sebagai saluran untuk membuang gas asap, ini juga berfungsi untuk menjaga polusi udara, karena gas mengambang di dekat permukaan tanah tempat instalasi dan pemukiman. 7. Manometer Manometer dapat digunakan untuk mengetahui besar tekanan uap yang berada di dalam ketel. C. Klasifikasi Ketel Uap 1. Menurut Isi Pipa atau Tabung Menurut isi pipa, pada dasarnya ketel uap dibagi menjadi : a. Ketel Pipa Api Ketel uap pipa api : gas panas dilewatkan melalui pipa yang disekitar dinding luarnya dikelilingi oleh air atau uap yang telah terbentuk. Agar perpindahan panas dari api atau gas panas ke air lebih effektif maka susunan pipa didalam

3

ketel ini dapat dibuat pass per pass, yang artinya gas panas yang melewati pipapipa dalam ketel arahnya dapat bolak balik terhadap burnernya.

Untuk sebuah ketel satu pass yang mempunyai kapasitas dan kondisi uap yang sama dengan ketel dua atau tiga pass, maka untuk ketel satu pass mempunyai panjang yang lebih besar dibanding dengan dua atau tiga pass. Namun ketel satu pass mempunyai diameter silinder yang lebih kecil. Contoh ketel pipa api : Ketel Sedehana Vertikal Ketel Cochran Ketel Lancashire Ketel Cornish Ketel Lokomotif Ketel Kapal Ketel Velcon

b. Ketel Pipa Air Ketel pipa air, air disirkulasikan didalam pipa yang dikelilingi oleh gas panas dari luar pipa. Konstruksi pipa yang dipasang didalam ketel dapat lurus dan juga dapat berbentuk melengkung, tergantung dari jenis ketelnya. Pipa pipa yang lurus yang dipasang secara paralel didalam ketel dihubungkan dengan dua 4

buah header. Dan header tersebut juga dihubungkan dengan drum uap yang dipasang secara horizontal diatas susunan pipa.

Susunan diantara kedua header mempunyai kecondongan tertentu, hal ini dimaksudkan agar dapat mrngatur sirkulasi uap didalam ketel. Contoh ketel pipa air : Ketel Babcock dan Wilcock Ketel Lamont Ketel Benson Ketel Yarrow Ketel Loeffler

2. Menurut Posisi Dapur ( Furnance ) Menurut posisi dapur, ketel digolongkan menjadi : a. Pembakaran Didalam ( Internal Fired )

5

Pada ketel ini pembakarannya ditempatkan di dalam shell ketel. Ketel pipa api termasuk jenis pembakaran di dalam, dimana pembakaran bahan bakar dilakukan di dalam shell itu sendiri dan langsung pembakarannya diterima oleh shell. b. Pembakaran Diluar ( External Fired ) Pada ketel pembakaran di luar, dapur ditempatkan di bawah ketel di dalam ruangan yang dikelilingi dinding bata api. Ketel pipa air adalah termasuk pembakaran diluar. Dapur dapat dikatakan terpisah dari ketel ini mempunyai ruang pembakaran yang cukup besar, sehingga kemampuan untuk memancarkan panas lebih besar 3. Menurut Jumlah Pipa a. Pipa Tunggal ( Single Pipe ) Ketel pipa tunggal, hanya terdap satu pipa air atau pipa api. Yang termasuk ketel jenis ini adalah ketel vertikal sederhana dan ketel Cornish. b. Pipa Majemuk ( Multi Pipe ) Pada ketel ini terdapat dua atau lebih pipa api atau pipa air. Yang termasuk ketel jenis ini adalah ketel Lamont, ketel Lokomotif, dan lain sebagainya. 4. Menurut Metode Sirkulasi Air dan Uap a. Sirkulasi Alam Sirkulasi air dan uapnya dilakukan dengan oleh gerakan gelembung-gelembung air di dalam pipa akibat transfer panas dari cairan panas ke cairan dingin yang dilakukan sepanjang pemanasan. Kebanyakan ketel ini menggunakan sirkulasi alam. b. Sirkulasi Paksa Sirkulasi air dan uapnya dilakukan dengan menggunakan pompa sirkulasi yang digerakkan oleh tenaga dari luar. Penggunaan metode sirkulasi paksa ini kebanyakan digunakan pada ketel yang tekanannya tinggi seperi ketel Lamont, ketel Benon, ketel Loeffler dan ketel Velcon. 5. Menurut Pengunaannya 6

Menurut jumlah pipa, ketel digolongkan :

Menurut metode sirkulasi air dan uap, ketel ini digolongkan :

Menurut penggunaanya ketel di golongkan : a. Stationer Ketel stationer atau ketel tetap yang banyak digunakan untuk power plant dan dalam proses industri. Ketel ini disebut stationer karena tidak bergerak dari satu tempat ketempat lain.

b. Mobile Ketel mobile atau ketel bergerak adalah ketel yang dalam penggunaannya dapat bergerak dari satu tempat ketempat lain. Jenis ketel ini adalah Ketel Lokomotif dan Ketel Kapal Laut. 6. Menurut Sumber Panas

Ketel ini juga dapat digolongakan menurut sumber panas yang digunakan untuk menghasilkan uap. Sumber panas ini berupa hasil pembakaran terdiri dari : a. Bahan bakar padat b. Bahan bakar cair c. Bahan bakar gas d. Gas buang e. Bahan bakar nuklir D. Hal-Hal yang Harus Dimiliki Oleh Ketel yang Baik Ketel yang baik harus memiliki beberapa faktor, yaitu : 1. Ketel harus dapat menghasilkan jumlah dan mutu uap secara maksimum pada pemakaian bahan bakar yang minimum. Artinya ketel tersebut dapat bekerja dengan efisiensi semaksimum mungkin. 2. beban). 3. Ketel harus dapat di start dalam waktu yang singkat tanpa menimbulkan kerusakan pada bagian ketel tersebut, artinya sesuai dengan waktu telah ditetapkan dalam instruksi manual dari ketel tersebut. 4. Ketel harus ringan, sehingga tidak menyulitkan pada saat pemasangannya. Ketel harus dapat secara cepat menyesuaikan fluktuasi beban (naik turunnya

7

5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Ketel harus seringan mungkin sehingga dapat ditempatkan didalam ruangan Sambungan-sambungannya harus sedikit mungkin dan dapat dijangkau Lumpur dan deposit-deposit lain mudah dikeluar