BOILERBoiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Prinsip kerja boiler yaitu: Energi kalor yang dibangkitkan dalam sistem boiler memiliki nilai tekanan, temperatur, dan laju aliran yang menentukan pemanfaatansteam 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 pemanfaatansteam yang keluar dari sistem boiler dimanfaatkan dalam suatu proses untuk memanasakan cairan dan menjalankan suatu mesin(commercialand 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 sisasteam dari turbin dengan keadaan tekanan-temperatur rendah dapat dimanfaatkan ke dalam proses industri dengan bantuanheat recovery boiler.Berikut ini contoh boiler secara umum:

Pada boiler terdapat beberapa komponen mendukung teciptanyasteam, berikut komponen-komponen boiler antara lain:

- FurnaceKomponen ini merupakan tempat pembakaran bahan bakar. Beberapa bagian darifurnace siantaranya :refractory, ruang perapian,burner,exhaust for flue gas,charge and discharge door.- Steam DrumKomponen ini merupakan tempat penampungan air panas danpembangkitansteam. Steam masih bersifat jenuh (saturated steam).- SuperheaterKomponen ini merupakan tempat pengeringansteam dan siap dikirim melaluimain steam pipe dan siap untuk menggerakkan turbin uap atau menjalankan proses industri.- Air HeaterKomponen ini merupakan ruangan pemanas yang digunakan untuk memanaskan udara luar yang diserap untuk meminimalisasi udara yang lembab yang akan masuk ke dalam tungku pembakaran.- EconomizerKomponen ini merupakan ruangan pemanas yang digunakan untuk memanaskan air dari air yang terkondensasi dari sistem sebelumnyamaupun air umpan baru.- Safety valveKomponen ini merupakan saluran buangsteam jika terjadi keadaan dimana tekanansteam melebihi kemampuan boiler menahan tekanansteam.- Blowdown valveKomponen ini merupakan saluran yang berfungsi membuang endapan yang berada di dalam pipasteam.

Klasifikasi ketel uapKlasifikasi ketel uap ada beberapa macam, untuk memilih ketel uap harus mengetahui klasifikasinya terlebih dahulu, sehingga dapat memilih dengan benar dan sesuai dengan kegunaannya di industri. Karena jika salah dalam pemilihan ketel uap akan menyababkan penggunaan tidak akan maksimal dan dapat menyebabkan masalah dikemudian harinya.

Berdasarkan fluida yang mengalir dalam pipaA. Ketel Pipaapi (Fire tube boiler)

Padaketelpipaapi, gas panas melewati pipa-pipa dan air umpan ketel ada di dalam shell untuk dirubah menjadi steam. Ketel pipa api biadanya digunakan untuk kapasitas steam sampai 14.000 kg/jam dengan tekanan 18 kg/cm2. Ketel pipa api dapat menggunakan bahan bakar minyak bakar, gas atau bahan bkar padat dalam operasinya. Untuk alasan ekonomis, sebagian besar ketel pipa api dikontruksi sebagai paket boiler ( dirakit pabrik )untuk semua bahan bakar.B. Ketel pipa air (Water tube boiler)

Padaketel pipa air, air diumpankan boiler melalui pipa-pipa masuk kedalam drum. Air yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakaran membentuk steam pad daerah uapdalam drum. Ketel ini dipilih jika kebutuhan steam dan tekanan steam sangat tinggi seperti pada kasus ketel untuk pembangkit tenaga. Ketel yang modern dirancangdengan kapasitas steam antar 4.500 12.000 ton/jam, dengan tekanan sangat tingi. Banyak ketel pipa air yang dikontruksikan secara paket jika digunankan bahan bakar minyak bakar dan gas.Untuk ketel pipa air yang menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket. Karakteristik ketel pipa air sebagai berikut:a. Fored, induced dan balanced draft membantu untuk meningkatkan efisiensipembakaran.b. Kurangtoleran terhadap kualitas airyang dihasilkan dari plant pengolahan air.c. Memungkinkan untuk tingkat efisiensi panas yang lebih tinggi.

Berdasarkan pemakaiannyaKetel stasioner ( stasionary boiler ) atau ketel tetapYang termasuk stasioner adalah ketel-ketel yang didudukan pada suatu pondasi yang tetap, seperti ketel untuk pembangkitan tenaga, untuk industri dll

Ketel mobil (mobile boiler), ketel pindah / portable boilerYang termasuk ketel mobil adalah ketel yang dipasang pada pondasi yang berpindah-pindah (mobil), seperti boiler lokomotif, loko mobile dan ketel panjang serta lain yan sepertinya termasuk ketel kapal (marine boiler)

Berdasarkan letak dapur (furnace posisition)Ketel dengan pembakaran di dalam (internally fired steam boiler)Dalam hai ini dapur berada (pembakaran terjadi) di bagian dalam ketel. Kebanyakan ketel pipa api memakai system ini

Ketel dengan pembakaran di luar (outernally fired steam boiler)Dalam hai ini dapur berada (pembakaran terjadi) di bagian dalam ketel. Kebanyakan ketel pipa air memakai system ini

Berdasarkan jumlah lorong (boiler tube )Ketel dengan lorong tunggal (single tube steam boiler).Pada single tube steam boiler, hanya terdapat 1 lorong saja, lorong api maupun lorong air. Cornish boiler adalah single fire tube boiler dan simple vertikal boiler adalah single water tube boiler.

Ketel dengan lorong ganda (multi tube steam boiler)Multi fire tube boiler misalnya ketel scotch dan multi water tube boiler misalnya ketel B dan W dll

Berdasarkan pada porosnya tutup drum (shell)Ketel tegak (vertikal steam boiler), seperti ketel cocharn, ketel clarkson dll

Ketel mendatar (horizontal steam boiler), seperti ketel cornish, lancashire, scotch dll.

Berdasarkan bentuk dan letak pipaKetel dengan pipa lurus, bengok dan berllekak-lekuk (stright, bent and sinous tubeler heating surface)

Ketel dengan pipa miring datar dan miring tegak (horizontal, inclined or vertical tubeler heating surface)

Berdasarkan peredaran air ketel ( water circulation )

Ketel dengan peredaran alam (natural circulation steam boiler) pada natural circulation boiler, peredaran air dalam ketel terjadi secara alami yaitu air yang ringan naik, sedangkan terjadilah aliran aliran conveksi alami. Umumnya ketel beroperasi secara aliran alami, seperti ketel lancashire, babcock & wilcox

Ketel dengan peredaran paksa (forced circulation steam boiler)pada ketel dengan aliran paksa, aliran peksa diperoleh dari sebuah pompa centrifugal yang digerakkan dengan elektric motor misalnya la-mont boiler, benson boiler, loeffer boiler dan velcan boiler.Berdasarkan tekanan kerjanyaa. tekanan kerja rendah : 5 atmb. tekanan kerja sedang : 5-40 atmc. tekanan kerja tinggi : 40-80 atmd. tekanan kerja sangat tinggi : >80 atm

Berdasarkan kapasitasnyaa. kapasitas rendah : 2500 kg/jamb. kapasitas sedang : 2500-50000 kg/jamc. kapasitas tinggi : >50000 kg/jam

Berdasarkan pada sumber panasnya (heat source)a. ketel uap dengan bahan bakar alamib. ketel uap dengan bahan bakar buatanc. ketel uap dengan dapur listrikd. ketel uap dengan energi nuklir

Keuntungan dan kerugian Ketel Pipa api.Keuntungan.1. Kontruksi ketel sederhana.2. Biaya awal murah3. Baik untuk kapasitas uap yang besar4. Tidak bermasalah terhadap terhadap fluktuasi beban karena kapasitas uap cukup besar dan jumlah air didalam tangki banyak.5. Tidak memerlukan air pengisi yang begitu bersih.

Kerugian1. Membutuhkan waktu star yang cukup lama untuk mendapatkan kwalitas uap yang diinginkan.2. Hanya dapat dipakai efisien untuk keperluan dengan kapasitas dan tekanan uap yang rendah.

Keuntungan dan kerugian Ketel Pipa Air.Keuntungan1. Ketel dapat menghasilkan uap waktu yang cukup pendek.2. Baik dan efisien dipakai untuk kapasitas dan tekanan uap yang tinggi.3. Dapat mengunakan bermacam macam bahan bakar.4. Dengan cara mudah instalsi ketel dapat dilengkapi dengan ekonomiser dan alat pemanas lanjut (superheater)

Kerugian1. Kontruksi rumit dan biaya awal mahal.2. Peka terhadap fluktuasi beban karena jumlah air dan kapasitas uap kecil.3. Dikarenakan diameter pipa-pipa air yang kecil maka sulit untuk dibersihkan dari dalam maka untuk itu perlu air pengisi yang sangat bersih