Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada. Program Studi: Teknik Fisika dan Teknik Nuklir. Boiler

Transkripsi

1 Aalsis Pembakara TD Jurusa Tekik Fisika, Fakultas Tekik, Uiversitas Gadjah Mada Jl. Grafika, Yogakarta 5581

2 Boiler

3 Boiler

4 Pembakara

5 Baha Bakar Baha hidrokarbo Cair (gasolie, diesel fuel, kerosee, dll) Besi (oktaa C 8 H 18 ) Solar (Dodekaa C 1 H 6 ) Gas (terusu dari berbagai hidrokarbo, komposisi diataka dalam fraksi mol) Gas alam (metaa CH 4, dll) Padat (komposisi ditetuka dari aalisis ultimat, diataka dalam fraksi massa)

6 Udara Pembakara Komposisi udara: 1% oksige da 79% itroge basis mol. Tiap mol oksige terdapat (0,79/0,1) = 3,76 mol itroge. Rasio udara baha bakar (AFR)

7 Kebutuha Teoretis Teoretis: pembakara sempura, tiada sisa oksige. Persamaa reaksi: Stokiometri

8 Baha Bakar Oktaa Determie the air fuel ratio o both a molar ad mass basis for the omplete ombustio of otae, C8H18, with (a) the theoretial amout of air, (b) 150% theoretial air (50% exess air).

9 Reaksi Pembakara Karbo: Hidroge Sulfur C + ½ O + 110,5 MJ + ½ O + 83,0 MJ C + O + 393,5 MJ H + ½ O H O(F) + 85,3 MJ H + ½ O H O(G) + 41,8 MJ S + ½ O SO +???,? MJ S + O SO + 97,1 MJ

10 Pembakara Sempura (Basis Mol) fmol Reaksi Pembakara Keb. O Gas Hasil C + O h H + (1/) O H O (1/) h h s S + O SO s s o O O 0 ( o ) 0 N + 0 N Keteraga: i fraksi mol dalam baha bakar

11 Pembakara Sempura (Basis Mol) Kebutuha Oksige miimum: o m h, mi s o Kebutuha udara miimum: a m Gas hasil pembakara g m,mi kmol kmol 1 h, mi 0,09 s o h s O BB 0,79 h s o 0,1 N dari udara iput kmol Udara kmol BB kmol FG kmol BB

12 Maksimum (Basis Mol) Kosetrasi tergatug kadar C, H da baha dapat bakar laia. Basis basah: Basis kerig: o s h s h 0,9 79,1 max o s h 0,9 79,1 max

13 Komposisi FG Basig Kerig (Basis Mol) Rasio Nitroge (dari udara) terhadap karbo Rasio (N /C) sisi reakta: Rasio (N / ) sisi produk o s h r C N 0,9 79,1 o s h p N 0,9 79,1 p N r C N p N AFR 0,79 1

14 Pembakara Sempura (Basis Massa) mol Reaksi Pembakara Keb. O Gas Hasil (/1) C + (/1) O (/1) (/1) (/1) h (h/) H + (h/4) O (h/) H O (h/4) (h/) s (s/3) S + (s/3) O (s/3) SO (s/3) (s/3) o (o/3) O (o/3) O 0 (o/3) 0 (/8)N + 0 (/8) N (/8) Keteraga:, h, s, o, komposisi basis fraksi massa

15 Pembakara Sempura (Basis Massa) Kebutuha Oksige miimum: o m h s o, mi Kebutuha udara miimum: a m Gas hasil pembakara g m kmol O kg BB 1 h s o, mi 0, kmol Udara kg BB h s w 0,79 h s o, mi , kmol FG kg BB

16 Aalisis Gas Buag Aalisis Orsat: Basis kerig:,, O, N Gas SO terikut kodesat Fraksi Nitroge dalam produk: Rasio (N/C) Suplai N dari udara: AFR (basis massa)

17 Cotoh Pembakara C H 5 OH (Etil alkohol) Tetuka kebutuha udara teoretis Tetuka komposisi gas buag teoretis Tetuka komposisi gas buag jika ekses udara 50% Buktika: x 0,9 x O x 0,9 max

18 Baha Bakar Padat Aalisis proximat: : karbo [kg C tiap kg B] h : hidroge [kg H tiap kg B] o : oksige [kg O tiap kg B] : itroge [kg N tiap kg B] w : air [kg H O tiap kg B] d : abu [kg abu tiap kg B]

19 Pembakara Tak Sempura (Basis Mol) fmol Reaksi Pembakara Keb. O Gas Hasil C + O (x) (x) C + (1/) O (1-x)(1/) (1-x) h H + (1/) O H O (1/) h h s S + O SO s s o O O 0 ( o ) 0 N + 0 N Keteraga: i fraksi mol dalam baha bakar

20 Basis Kerig Fraksi karbodioksida u t u op a x 1 op u a u t x 1 op t a a t op t a u x x u op a a t t u x Jika op dpt diabaika da x 1 a a t t 1,79 0 p N r u

21 Cotoh Perhituga Pembakara batubara Buktika: Kebutuha udara teoretis: Ekses udara [%] Kadar teoretis

22 Efisiesi Boiler Metode lagsug:

23 Efisiesi: Metode Tak Lagsug

24 Pegukura Aalisis gas buag Kadar (atau O) Kadar Suhu gas buag Pegukura alira Baha bakar Uap Air umpa Air kodesat Udara pembakara Keadaa air TDS ph Blow dow Pegukura suhu Gas buag Uap Air tambaha Kodesat Udara pembakara Baha bakar Air umpa Pegukura tekaa Uap Baha bakar Udara pembakara Draft

25 Istrume Pegukura

26 Rugi Kalor

27 Rugi Kalor

28 Rugi Kalor