PERANCANGAN KETEL UAP UNTUK SEBUAH PMKS DENGAN KAPASITAS OLAH 30 TON TBS/JAM

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "PERANCANGAN KETEL UAP UNTUK SEBUAH PMKS DENGAN KAPASITAS OLAH 30 TON TBS/JAM"

Sugiarto Pranata
6 tahun lalu
Tontonan:

1 PERANCANGAN KETEL UAP UNTUK SEBUAH PMKS DENGAN KAPASITAS OLAH 3 TON TBS/JAM SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Meperoleh Gelar Sarjana Teknik PAROMPON SOPAR SIRAIT NIM DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 21

6 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, atas segala karunia dan anugerah-nya yang senantiasa diberikan sehingga penulis dapat enyelesaikan Tugas Sarjana ini. Tugas Sarjana ini erupakan salah satu syarat untuk dapat lulus enjadi Sarjana Teknik di Departeen Teknik Mesin, Fakultas Teknik,. Adapun Tugas Sarjana yang dipilih, diabil dari ata kuliah Konversi Energi, yaitu Perancangan Ketel Uap untuk sebuah PMKS kapasitas olah 3 ton TBS/Ja. Pada kesepatan ini, penulis tidak lupa enyapaikan teria kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Ir.Isril Air sebagai dosen pebibing yang telah banyak eluangkan waktunya dan dengan sabar ebibing saya hingga tugas ini dapat terselesaikan. 2. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri dan Bapak Tulus Burhanuddin Sitorus, ST, MT, selaku Ketua dan Sekretaris Departeen Teknik Mesin, Fakultas Teknik USU. 3. Kedua orang tua tercinta, Ir.A Sirait dan Ibunda S br. Panjaitan, dan yang selalu enyertai saya dala enyelesaikan pendidikan ini. Penulis enyadari bahwa Tugas Sarjana ini asih jauh dari sepurna, oleh karena itu penulis engharapkan kritik dan saran yang sifatnya ebangun dei penyepurnaan di asa endatang. Medan, Februari 21 Penulis, Paropon S Sirait

7 ABSTRAK Peningkatan penggunaan inyak nabati enjadikan kooditi inyak kelapa sawit sebagaisuber devisa Negara yang utaa dari non igas. TBS diolah di pabrik kelapa sawit untuk diabil inyak dan intinya. Minyak dan inti yang dihasilkan dari PKS erupakan produk setengah jadi. Minyak entah atau crude pal oil (CPO, MKS), dan Inti (Kernel,IKS) harus diolah lebih lanjut untuk dijadikan produk jadi lainnya. Dala proses pengolahan kelapa sawit enjadi inyak kelapa sawit, uap enjadi kebutuhan utaa fluida kerja. Diana uap digunakan untuk erebus, engaduk, eanaskan buah kelapa sawit dan untuk pebangkit Tenaga. Perancangan yang dilakukan dibatasi pada perhitungan kebutuhan uap pabrik kelapa sawit, kebutuhan bahan bakar dan kebutuhan udara pada ketel uap. Serta bagianbagian utaa pada ketel uap. Hasil perancangan enunjukkan bahwa kapasitas ketel uap = 5,45 kg/det, kebutuhan bahan bakar 1,42 kg/det, kebutuhan udara 8,68 kg/det, Efisiensi ketel uap 8%, Volue Ruang bakar = 67,6 3, julah pipa waterwall 8 buah, pipa superheater = 25 buah, pipa backpass = 348 buah, bahan pipa sealess Carbon Steel A 53 Grade A,.

8 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR LAMBANG... vi DAFTAR TABEL... viii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Tujuan Penulisan Batasan Masalah... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Defenisi Ketel Uap Klasifikasi Ketel Uap Berdasarkan Fluida Berdasarkan Peakaian Berdasarkan Letak Dapur Berdasarkan Julah Lorong Berdasarkan Bentuk dan Letak Pipa Berdasarkan Siste Peredaran Air Berdasarkan Jenis Bahan Bakar Berdasarkan Tekanan Kerja Ketel Berdasarkan Kapasitas Uap Bagian-Bagian Utaa Ketel Uap Ruang Bakar Dru Ketel Pipa Water Wall... 9

9 2.3.4 Pipa Back pass Cerobong Asap Header Proses Pengolahan Kelapa Sawit Bahan Bakar Ketel Uap Nilai Kalor Perpindahan Panas Pada Ketel Uap BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI 3.1. Kebutuhan Uap Pabrik Kelapa Sawit Kebutuhan Listrik Peilihan Bahan Bakar Nilai Kalor Bahan Bakar Kebutuhan BahanBakar...35 BAB IV KONSTRUKSI KETEL UAP 4.1. Ruang Bakar Pipa Air (Water Wall) Teperatur Pebakaran Kehilangan Panas Perpindahan Panas Pada Ruang Bakar Panas Yang Dikandung Gas Meninggalkan Ruang Bakar Pipa Backpass Luas Bidang Peanas Backpass Dru Ketel Uap BAB V KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 85

10 DAFTAR NOTASI Notasi Satuan HHV Nilai pebakaran tertinggi kj/kg LHV Nilai pebakaran terendah kj/kg σ Konstanta stefan Boltzan W/ 2. K 4 ε Eisivitas aterial - ε g Eisivitas gas asap - ε c, ε w Eisivitas Co 2 dan H 2 O - α g Absortivitas gas asap - C c,c w Faktor koreksi CO 2 dan H 2 O - ε, α Faktor koreksi jika CO 2 dan H 2 O terdapat bersaa-saa - α c, α w Absortivitas CO 2 dan H 2 O - T g Teperatur api dan gas K T w Teperatur perukaan K C p Panas jenis kkal/kg C C p Panas jenis rata-rata kkal/kg C Laju aliran assa kg/ja Laju aliran air kg/ja apk Laju aliran assa air pengisi ketel kg/ja u Laju aliran uap kg/ja u PKS Total kebutuhan uap pada PKS kg/ja,kg/det bb Laju aliran assa bahan bakar kg/ja,kg/det ud Laju aliran assa udara kg/ja g Laju aliran gas asap kg/ja

11 T Selisih teperatur asuk dan keluar L a Panas laten kkal/kg h g Entalpi uap jenuh kkal/kg h f Entalpi cair jenuh kkal/kg h fg Entalpi uap perubahan fasa kkal/kg h 3 Entalpi uap asuk turbin kkal/kg h uk Entalpi uap keluar ketel kkal/kg h ak Entalpi air asuk ketel kkal/kg Q 1a Kalor laten kkal/ja Q ste Kalor yang dibutuhkan dala sterilizer kkal/ja Q cbc Kalor yang dibutuhkan cake breaker conveyor kkal/ja Q di Kalor yang dibutuhkan dala digister kkal/ja Q nd Kalor yang dibutuhkan nut silo drier kkal/ja Q kd Kalor yang dibutuhkan kernel silo drier kkal/ja Q cot Kalor yang dibutuhkan crude oil tank kkal/ja Q cst Kalor yang dibutuhkan continous settling tank kkal/ja Q c1e Kalor yang dibutuhkan clear oil tank kkal/ja Q st Kalor yang dibutuhkan storage tank kkal/ja Q sot Kalor yang dibutuhkan slude oil tank kkal/ja Q vt Kalor yang dibutuhkan vat pit kkal/ja Q bb Kalor yang dihasilkan bahan bakar kkal/ja N Daya seu sirkuit atau peralatan kva η Efisiensi ekanis turbin % η g Efisiensi generator % η k Efisiensi ketel uap % W ud Berat udara yang dibutuhkan kg/kg W C Berat karbon kg/kg W H Berat hidrogen kg/kg W S Berat belerang kg/kg W UdB Berat udara dala bahan bakar kg/kg C

12 V 1jd)excess Julah udara lebih - VCO 2 Berat gas CO 2 dala gas asap kg/kg VSO 2 Berat gas SO 2 dala gas asap kg/kg VH 2 O Berat gas H 2 O dala gas asap kg/kg VO 2 Berat gas O 2 dala gas asap kg/kg VN 2 Berat gas N 2 dala gas asap kg/kg V g Berat total gas asap kg/kg Vco 2 Volue CO 2 dala gas asap 3 /kg VSO 2 Volue SO 2 dala gas asap 3 /kg VO 2 Volue O 2 dala gas asap 3 /kg VN 2 Volue N 2 dala gas asap 3 /kg VH 2 O Volue H 2 O dala gas asap 3 /kg PCO 2 Tekanan parsial CO 2 at PSO 2 Tekanan parsial SO 2 at PO 2 Tekanan parsial O 2 at PN 2 Tekanan parsial N 2 at PH 2 O Tekanan parsial H 2 O at h d Beban tungku kkal/ 3 ja V f Volue ruang bakar 3 A f Luas ruang bakar 2 α Sudut keiringan D Diaeter luar pipa D i Diaeter dala pipa C d Jarak antara subu pipa n Julah pipa buah

dokumen-dokumen yang mirip

ANALISA BAHAN BAKAR KETEL UAP PIPA AIR KAPASITAS 20 TON UAP/JAM PADA PTPN II PKS PAGAR MERBAU

ANALISA BAHAN BAKAR KETEL UAP PIPA AIR KAPASITAS 20 TON UAP/JAM PADA PTPN II PKS PAGAR MERBAU LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma