BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Boiler merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk menghasilkan steam (uap) dalam berbagai keperluan. Boiler juga bisa disebut mesin konversi energi yang mengubah air dari fase cair menjadi fase uap bertekanan tinggi. Proses perubahan fase ini membutuhkan kalor yang besar. Kalor yang besar itu dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar. Selain sumber daya alam yang semakin menipis dan semakin mahal, boiler dengan proses pembakaran juga menimbulkan polusi udara. Saat ini banyak sekali industri yang menggunakan boiler. Boiler-boiler tersebut menggunakan bahan bakar untuk menghasilkan energi yang kemudian digunakan untuk memanaskan air dan mengubah fase air menjadi uap air. Untuk memperdalam pengetahuan tentang boiler maka kita lakukan praktikum ini. Karena praktikum ini sangat berguna bagi kita, mengingat kita adalah calon ahli K3 yang harus mengetahui segala macam hazard hazard yang ada. 1.2. Tujuan Tujuan Instruksional Umum : a. Mahasiswa akan dapat mengoperasikan dengan benar pengoperasian Boiler, Kalorimeter, Steam Engine, Super Heater, dan Steam Turbin. b. Mahasiswa dapat mengukur, menghitung dan menganalisa performance / karakteristik dari : Boiler, Kalorimeter, Steam Engine, Super Heater, dan Steam Turbin. Tujuan Instruksional Khusus : a. Mahasiswa dapat mengetahui dan menyebutkan bagian-bagian dari Boiler b. Mahasiswa dapat mengetahui persiapan-persiapan yang harus dilakukan sebelum melakukan Start-Up Boiler. c. Mahasiswa dapat mengoperasikan Boiler d. Mahasiswa dapat menggunakan pemakaian alat-alat antara lain laju aliran bahan bakar, thermometer atau thermocouple untuk mengukur temperature udara, temperature feed water, temperature pembakaran, temperature Flue atau gas buang, temperature uap.
BAB II DASAR TEORI 2.1. Pengertian Boiler Boiler adalah pesawat yang berfungsi untuk menghasilkan uap. Dengan kata lain adalah boiler merupakan bagian dari pesawat uap. Uap yang dihasilkan dari boiler masih bersifat jenuh atau Saturated Steam. Uap yang dihasilkan oleh boiler ini dapat diaplikasikan untuk beberapa hal, yaitu : a. Digunakan sebagai Heater b. Sebagai Pengering c. Untuk proses Sterilisasi d. Penyulingan, dll Jadi pada intinya uap jenuh (Saturated Steam) yang dihasilkan oleh boiler digunakan untuk proses produksi. Beberapa pabrik atau perusahaan yang banyak menggunakan boiler adalah : Rumah Sakit Pabrik Kertas PLN Pabrik Gula Pabrik Tepung, dll Boiler yang menghasilkan uap jenuh (Saturated Steam) disebut dengan Boiler bertekanan rendah (Low Pressure Boiler) yang mana tekanan yang dihasilkan adalah 15 bar, dengan kapasitas yang besar. Sedangkan kapasitas adalah produksi uap tiap jamnya.
2.2. Bagian Bagian Boiler Boiler memiliki alat-alat kelengkapan yang biasa disebut dengan Appendages. Alat-alat kelengkapan tersebut meliputi ; 1. Pressure Gauge (Manometer) yang berfungsi untuk mengukur tekanan uap dalam boiler. 2. Water Gauge (Sight Glass) yang berfungsi untuk mengetahui level air dalam boiler. 3. Safety Valve berfungsi untuk membuang uap yang tekanannya melebihi tekanan operasional boiler. 4. Blow Down Valve mempunyai fungsi untuk membuang air yang berada di dalam boiler saat proses pembakaran awal yang ada di dalam boiler. Sehingga dapat menghindari terjadinya peluapan air di dalam boiler yang mengembang karena pemanasan. 5. Water Column adalah kolom air yang berfungsi sebagai level switch, yang terdiri dari Feed Water Off, Feed Water On dan Cut Burner (Burner Off) Burner Off 1 FW On Sigh Control Glass Boiler 3 2 Panel Gambar 2.1 Water Column
Gambar 2.2 Valve Pada Water Column Cara kerja dari valve valve yang ada pada water column ini adalah sebagai berikut : 1) V 5 dan V 4 Harus dibuka karena V 5 dan V 4 ini mewakili level air yang ada pada sight glass yang menunjukkan level air yang ada di dalam boiler. 2) V 3 Harus ditutup karena jika V 3 air yang ada di dalam boiler akan keluar semua 3) V 1 dan V 2 Harus ditutup karena jika dibuka maka uap yang ada didalam water column akan keluar lewat V 1 dan airnya akan keluar lewat V 2. V 1 dan V 2 ini digunakan sebagai checking valve untuk mengetahui apakah V 5 dan V 4 buntu atau tidak yaitu dengan cara membuka V 1 dan V 2 dan apabila tidak keluar uap dan air maka V 5 dan V 4 buntu. 6. Burner Burner adalah alat yang berfungsi sebagai penyemprot bahan bakar cair misalnya solar, residu, dll. Pada pabrik gula penggunaan Burner sangat ditekan karena dengan penggunaan Burner berarti menggunakan bahan bakar yang
beli, sedangkan pabrik gula adalah produsen bahan bakar padat yaitu bagasse. Oleh karena itu harus diupayakan agar mois atau kandungan air pada bagasse sekecil mungkin. Namun demikian peralatan Burner harus tetap dipasang, karena pada sebelum tersedia bahan bakar bagasse maka Burner harus digunakan. Selain itu mungkin terjadi gangguan pada pada peralatan bahan bakar bagasse pada saat operasi. Burner terdiri dari : Motor Listrik Fan, berfungsi untuk memasukkan udara ke dalam Boiler. Electrode berfungsi untuk menimbulkan percikan bunga api Ignition Transformer berfungsi untuk menaikkan kuat arus (Amp) dan untuk menurunkan tegangan (Volt) yang ditujukan untuk mempermudah dalam menimbulkan percikan bunga api. Nozel Injector berfungsi untuk mengkabutkan (menyepray) bahan bakar sehingga dapat mempermudah bahan bakar untuk terbakar. Photo Cell berfungsi untuk menghentikan fungsi electrode bila sudah terjadi pembakaran. Fuel Pump berfungsi untuk memompa bahan bakar ke dalam ruang bakar. 7. Main Steam Valve Main Steam Valve berfungsi untuk memberi kesempatan keluarnya Okxygen yang ada di dalam boiler saat awal proses dihidupkannya boiler. 8. Hand Hole digunakan untuk mempermudah dalam melakukan maintenance boiler. 2.3. Jenis-jenis boiler : Berdasarkan bahan Jenis boiler berdasarkan bahan bakar dapat dikelompokkan menjadi : - Boiler bahan bakar padat - Boiler bahan bakar cair - Boiler bahan bakar gas
Berdasarkan posisi air dan gas panas Jenis boiler berdasarkan posisi air dan gas panas dapat diklasifikasikan sebagai berikut: - Boiler pipa air ( water tube ) - Boiler pipa api ( fire tube ) - Boiler kombinasi Berdasarkan tekanan Jenis boiler berdasarkan tekanan dapat dibagi menjadi : - Boiler tekanan rendah - Boiler tekanan sedang - Boiler tekanan tinggi Berdasarkan sirkulasi Jenis boiler berdasarkan sirkulasi air dapat dibagi atas : - Boiler sirkulasi alami - Boiler sirkulasi paksa 2.4. Kondisi Air Umpan Boiler Air yang digunakan pada proses pengolahan dan air umpan boiler diperoleh dari air sungai, air waduk, sumur bor dan sumber mata air lainnya. Kualitas air tersebut tidak sama walaupun menggunakan sumber air sejenis, hal ini dipengaruhi oleh lingkungan asal air tersebut. Sumber mata air sungai umumnya sudah mengalami pencemaran oleh aktivitas penduduk dan kegiatan industri, oleh sebab itu perlu dilakukan pemurnian. Air umpan boiler harus memenuhi spesifikasi yang telah ditentukan agar tidak menimbulkan masalah-masalah pada pengoperasian boiler. Air tersebut harus
bebas dari mineral-mineral yang tidak diinginkan serta pengotor-pengotor lainnya yang dapat menurunkan efisiensi kerja dari boiler. Feed water harus memenuhi persyaratan tertentu seperti yang diuraikan dalam tabel di bawah ini : NALCOH. Reference 2.5. Masalah-masalah pada Boiler Suatu boiler atau pembangkit uap yang dioperasikan tanpa kondisi air yang baik, cepat atau lambat akan menimbulkan masalah-masalah yang berkaitan dengan kinerja dan kualitas dari sistem pembangkit uap. Banyak masalah-masalah yang ditimbulkan akibat dari kurangnya penanganan dan perhatian khusus terhadap penggunaan air umpan boiler. Akibat dari kurangnya penanganan terhadap air umpan boiler akan menimbulkan masalah-masalah sebagai berikut : 1. Pembentukan kerak 2. Peristiwa korosi 3. Pembentukan deposit 4. Terjadinya terbawanya uap (steam carryover)
2.6. Spesifikasi Air Umpan Boiler Untuk boiler tekanan tinggi ( modern ) memerlukan air umpan boiler dengan spesifikasi yang telah ditentukan, karena dengan tingginya tekanan material yang ditinggalkan semakin besar, hal ini tentu mempengaruhi efisiensi boiler. Tabel Karakteristik Air Filter Sumber: Laboratorium Utility PT. PIM 2.7. Karakteristik Boiler Ada beberapa petunjuk yang memberi gambaran spesifik dari boiler dapat diketahui melalui karakteristiknya sebagai berikut : 1. Tekanan effektif dari boiler dinyatakan dalam bar ( kg/ cm 2 )atau N/m 2 atau Pa (pascal). 2. Suhu uap panas lanjut Suhu uap kondisi kering dimana besarnya lebih kecil dari suhu 550 C hal ini untuk menyelamatkan pipa boiler.
3. Produksi uap tiap jam atau kapasitas penyimpanan untuk boiler untuk Boiler kapasitas rendah besarnya antara 10 kg/jam sampai 250 Kg/ jam. Untuk boiler kapasitas besar bisa mencapai 4000 ton/ jam. 4. Luas panas pengumpan adalah luas metalik dari pemproduksi uap yang berhubungan langsung dengan gas panas. Untuk kapasitas rendah mencapai 2 m 2 untuk kapasitas besar mencapai 2000 m 2 5. Produksi uap spesifik adalah produksi uap tiap jam tiap m 2 dari luas panas penguapan untuk kapasitas kecil 10 kg/ jam m 2 dan kapasitas besar 60 Kg/ jam m 2. 6. Randemen termis dari boiler adalah perbandingan antara jumlah kalor yang diserap oleh boiler untuk penguapan dengan jumlah kalor yang diberiknan bahan bakar/jam. 2.8. Persiapan Pengoperasian Boiler Dalam persiapan pengoperasian boiler yang perlu dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Pemeriksaan air yang ada di tandon Pemeriksaan air yang ada di dalam tandon perlu dilakukan karena supply air dalam boiler berasal dari air yang ada di dalam tandon. Untuk di PPNS ITS menggunakan tandon atas sehingga air yang akan masuk kedalam boiler dapat mengalir secara gravitasi ke dalam boiler. Dan dapat terus menyuplay air ke dalam boiler saat level air dalam boiler menunjukkan minimnya iar di dalam sehingga daoat menghindari kerusakan boiler ataupun meledaknya boiler. 2. Pemeriksaan air di Feed Water Tank Pemeriksaan ini perlu dilakukan untuk mengetahui persedian air yang ada di dalam FWT. 3. Pemeriksaan air yang ada di dalam boiler lewat Sight Glass 4. Pemeriksaan Bahan bakar 5. Pemeriksaan Listrik (Power Supply) 6. Pengaturan Valve 7. Start Dalam proses pengoperasian boiler yang juga harus diperhatikan adalah kualitas air yang akan digunakan sebagai feed water ke dalam boiler. Karena air yang akan digunakan dalam boiler apabila tidak diolah terlebih dahulu dapat
menyebabkan korosi pada boiler. Dan hal ini dapat menyebabkan turunnya performance (efisiensi) boiler. Korosi ini timbul akibat bereaksinya H 2 O dengan FeC yang membentuk CO yang dapat menimbulkan korosi. Korosi ini juga dapat menyebabkan penipisan logam baik pada boiler ataupun saluran-saluran yang ada sehingga sangat berbahaya sekali jika itu terjadi karena dapat menyebabkan hal-hal yang tidak diinginkan seperti peledakan ataupun kebakaran dan lain sebagainya. 2.9. Proses Pengolahan Air Feed Water Proses pengolahan (Treatment) air yang akan di gunakan sebagai feed water adalah sebagai berikut, air PDAM dari tandon atas turun secara gravitasi dan masuk kedalam Feed Water Tank (FWT) ketika V a dibuka. Tetapi terlebih dahulu air PDAM tersebut masuk kedalam Softener. Softener ini berfungsi untuk melunakkan air bahan baku bolier. Setelah itu air tersebut akan mengalir masuk kedalam Feed Water Tank (FWT). Air bahan baku boiler yang ada di dalam FWT harus ditreatment lagi untuk menghilangkan mineral-mineralnya dan oksigen yang terkandung, yaitu dengan menambahkan larutan Dosage atau larutan Housemen dengan cara di-injectsikan. Baru setelah FWP diaktifkan dan V b dan V c dibuka maka air bahan baku boiler yang telah ditreatment yang berada di FWT dapat dialirkan masuk kedalam boiler. Ada juga beberapa sistem treatment air bahan baku boiler yang menggunakan Demin. Demin atau Demineralisasi digunakan untuk menghilangkan mineralmineral yang ada di dalam boiler, yaitu dengan menggunakan Resin (pasir kering), Anion yang berupa (NaOH), Kation yang berupa (HCl) dan penggunaan Mixbed. Yang digunakan sebagai parameter air bahan baku boiler untuk menghindari korosi atau untuk meningkatkan performance boiler, yaitu dengan : ph Hardness Conductivity Kandungan Clorate (Cl) Kandungan Silica, dll 2.10. Pemeliharaan Boiler
Boiler yang berperan dalam proses pengubahan air menjadi uap memerlukan perlakuan dan perawatan khusus. Masalah yang timbul pada boiler umumnya disebabkan oleh perlakuan air umpan boiler yang tidak memenuhi persyaratan. Untuk perawatan dan pemeliharaan boiler dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : 1. Proses Commisioning awal Proses persiapan awal yang dilakukan baik terhadap boiler yang baru ataupun boiler yang sudah lama adalah suatu pemeriksaan utama yang terdiri dari proses penghilangan kerak ataupun material asing pada boiler setelah uji hidrostatik dan pemeriksaan pada kebocoran boiler. Ketel dioperasikan dengan cara pendidihan yang menggunakan larutan alkali untuk menghilangkan material-material yang mengandung minyak dan depositdeposit yang lain. Selama pendidihan, boiler dioperasikan pada tekanan rendah yang dijaga setengah dari tekanan penuh. Waktu pendidihan lebih kurang 24 jam. Untuk boiler tekanan tinggi pembersihan secara kmia dengan mengurangi zat-zat dilakukan untuk menghilangkan kerak. Setelah pendidihan atau pembersihan secara asam (acid cleaning) boiler dikosongkan, diisi kembali dan dicuci dengan air segar. Boiler kemudian siap untuk beroperasi pada tekanan uap optimal dan menggunakan tombol pengaman. 2. Operasi pada keadaan normal dan emergency (darurat) Pengoperasian pada keadaan normal dilakukan oleh pabrik-pabrik ketel yang memerlukan pemeliharaan dan kondisi air ketel yang baik untuk mencegah timbulnya kerak atau korosi. Untuk memeriksa secara benar/baik perlu diperhatikan uap dan temperature uap yang dihasilkan serta menjaga kebersihan gas. Jangka waktu untuk memulai dan untuk pendinginan boiler setelah dimatikan, ditetapkan dalam petunjuk manual ketel dan harus diikuti/ dipatuhi dengan baik. Pengoperasian pada keadaan darurat, merupakan hal yang penting untuk diperhatikan. Keadaan ini dapat berupa kesalahan pada sediaan air umpan atau sediaan bahan bakar. Kehilangan udara atau kesalahan pada api pembakaran. Unit boiler yang modern dilengkapi dengan kunci pengaman yang otomatis untuk aliran sediaan bahan bakar dan pada saat ketel berhenti beroperasi., jika terjadi keadaan yang membahayakan.
3. Pengawasan dan perawatan Pembersihan eksternal sering dilakukan dengan penyiaktan dan pengaliran gas atau dengan air mengalir. Pembersihan internal dengan air dan uap dilakukan dengan cara manual jika mungkn dan dapat juga dengan menggunakan pembersih kimia secara otomatis untuk ketel yang modern pada unit boiler terutama pada bagian ketel yang tidak semuannya dapat dijangkau oleh tangan. Pembersihan secara kimia harus dilakukan dibawah pengawasan supervisor. Kebanyakan asam hidroklorik digunakan bersama-sama dengan zat kimia untuk menghilangkan kerak-kerak yang keras. Pembersihan asam jika dibuat oleh orang yang tidak kompeten dapat menyebabkan kelebihan zat-zat kimai pada boiler. Setelah pencucian dengan asam, dinetralkan dengan larutan alkali dan terakhir kali boiler dioperasikan pada pemanasan tekanan rendah dengan larutan inert. Pada saat ketel dihentikan uttuk periode yang lama sekitar 1 atau 2 bulan. Metode storage kering dianjurkan untuk melindungi boiler dari serangan korosi. Ini memerlukan pembersihan dan pengeringan yang seksama terhadap boiler dan penutup semua lubang juga menghilangkan air dan udara diruangan boiler dan alat-alat pengukur tekanan. Penampang material penyerap air ditempatkan untuk membersihkan kelembapan yang rendah. (Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia www.energyefficiencyasia.org/2010/01/20/) 4. Ruangan ketel 2.11. Keamanan Boiler Secara historis, boiler adalah sumber cedera serius dan kerusakan properti karena prinsip teknik kurang dipahami. Kerang logam tipis dan rapuh bisa pecah, sementara jahitannya buruk dilas dikeling atau bisa membuka, mengarah ke letusan kekerasan terhadap uap bertekanan. Ketika air diubah menjadi uap mengembang ke lebih dari 1.000 kali volume awalnya dan bergerak ke bawah pipa uap pada lebih dari 100 kilometer per jam. Karena uap ini merupakan cara terbaik untuk memindahkan energi dan panas di sekitar situs dari boiler sentral untuk tempat yang membutuhkan, tapi tanpa pengobatan air umpan boiler yang tepat, tanaman uap penggalangan akan menderita pembentukan kerak dan korosi. Paling-paling,
ini meningkatkan biaya energi dan dapat menyebabkan uap berkualitas buruk, efisiensi berkurang, kehidupan tanaman lebih pendek dan operasi tidak dapat diandalkan. Paling buruk, dapat memicu terjadinya kerusakan fatal dan korban jiwa. Tabung boiler Collapsed atau copot juga bisa menyemprotkan mendidihpanas uap dan asap keluar dari asupan udara dan saluran menembak, melukai petugas pemadam kebakaran yang memuat batubara ke dalam api ruang. Boiler sangat besar menyediakan ratusan tenaga kuda untuk mengoperasikan pabrik berpotensi dapat menghancurkan seluruh bangunan.
BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM 3.1. Alat Dan Bahan Alat yang digunakan adalah sebagai berikut : a. Boiler Unit b. Gloves c. Lap / Kain Pembersih Bahan yang digunakan adalah sebagai berikut : a. Air PDAM b. Bahan Bakar (Solar) c. Larutan Softener (NaCl) d. Larutan Dosage (Housemen) 3.2. Prosedur Kerja Start Up Boiler Prosedur start up boiler adalah: 1 Dilakukan pemeriksaan air yang ada di dalam boiler lewat sight glass. Jika sight glass menunjukkan boiler dalam low level maka iar dapat disuplaykan kedalam boiler. 2 Dilakukan pemeriksaan air yang ada di dalam Feed Water Tank 3 Dilakukan pemeriksaan air yang ada di dalam tandon air. Perlu dilakukan dikarenakan air yang ada di dalam tandon merupakan bahan baku utama boiler. Jika habis maka kran dan pompa air dapat dibuka sehingga air PDAM dapat disuplaykan ke dalam tandon air. 4 Dilakukan pemeriksaan Bahan Bakar. Jika bahan bakar habis maka bahan bakar dapat segera diisikan ke dalam Fuel Tank sebelum boiler dioperasikan. 5 Dilakukan pemeriksaan Supplay Listrik. Dipastikan bahwa supplay Listrik tidak ada gangguan atau cukup untuk digunakan.
6 Valve-valve yang ada di atur. Yaitu dengan dibukanya valve saluran air yang akan dialirkan kedalam softener dan boiler. Tidak hanya itu saja valve bahan bakar jaga harus dibuka. Main Steam Valve dan Blow Down Valve ditutup, baru setelah dilakukan starting boiler Blow Down Valve dan Main Steam Valve dapat di buka. 7 Starting Boiler dapat dimulai. 8 Dicatat waktu start up boiler 9 Dicatat First water consumption 10 Dicatat temperature dan pressure tiap 10 menit sekali 11 Dicatat gas buang (flue) yang dihasilkan. Shut Down Boiler Prosedur shut down boiler adalah: 1. Switch Off Boiler ditekan 2. Katub uap buang dibuka secara perlahan-lahan untuk menghindari Steam Hummer. (Bergeraknya atau bergetarnya pipa-pipa yang dilewati uap karena tekanan yang besar) 3. Ditunggu hingga tekanan dalam boiler = 0 4. Main Steam Valve dibuka secara perlahan-lahan untuk menghindari terjadinya steam hummer. 5. Dicatat waktu Shut Down Boiler 6. Dicatat Last water consumption 7. Dicatat Fuel Consumption
3.3. RANGKAIAN PERCOBAAN / GAMBAR KERJA Gambar 3.1 Rangkaian Percobaan / Gambar Kerja
Gambar 3.2 Rangkaian Pengoprasian Boiler Gambar 3.3 Rangkaian Percobaan / Gambar Kerja
3.4. Prosedur Keselamatan Dalam boiler tekanan maksimumnya adalah 10 bar jika hal ini tercapai akan berfungsi beberapa keselamatan antara lain : Burner mati secara otomatis. Double Safety Valve akan menyemburkan uap yang bertekanan lebih besar dari 10 bar. Diatas burner terdapat penngamanan berupa tali yang dihubungakan dengan kawat baja, yang jika tekanan melebihi tekanan maksimum akan terbakar dan terputus, yang selanjutnya akan menutup bahan bakar ke Burner dan tentunya burner akan mati.
BAB IV ANALISA dan PEMBAHASAN 4.1. Pembahasan Dari hasil percobaan didapatkan adanya data yang fluktuatif mengenai temperature udara yang diambil tiap menitnya, yaitu antara 36 o C 37 o C. Fluktuasi ini terjadi dikarenakan adanya panas yang dihasilkan oleh boiler sehingga berpengaruh terhadap suhu udara luar. Fluktuasi suhu udara ini sangat kecil sekali sehingga tidak begitu berpengaruh terhadap efisiensi dari boiler. Dari hasil perhitungan, didapatkan bahwa efisiensi boiler adalah 32,28 %. Besar atau kecilnya efisiensi yang dimiliki oleh suatu boiler dipengaruhi oleh beberapa faktor. Secara teoritis, faktor-faktor tersebut dapat diketahui dari rumus yang digunakan dalam perhitungan efisiensi boiler. Faktor-faktor tersebut adalah Mass Feed Water Flow Rate (M w ) yang mana semakin besar M w yang digunakan oleh Boiler saat pengoperasiannya maka akan semakin besar efisiensi yang dihasilkan oleh boiler. Mass Feed Water Flow Rate (M w ) sendiri dipengaruhi oleh banyaknya air yang terkonsumsi saat pengoperasian boiler tiap jamnya. Yang mana semakin besar konsumsi air yang digunakan tiap jamnya maka akan semakin besar pula (M w ) dari boiler dan itu berarti akan semakin besar pula efisiensi dari boiler itu sendiri. Mass Fuel Flow Rate (M f ) juga berpengaruh terhadap efisiensi dari boiler itu sendiri. Karena (M f ) berbanding terbalik maka semakin besar (M f ) maka semakin kecil efisiensi yang dimiliki oleh boiler. (M f ) sendiri dipengaruhi oleh debit bahan bakar atau bnyaknya konsumsi bahan bakar tiap jamnya dan massa jenis dari bahan bakar yang digunakan. Karena baik debit bahan bakar maupun massa jenis dari bahan bakar yang digunakan berbanding lurus dengan (M f ) maka semakin besar debit bahan bakar dan semakin besar massa jenis dari bahan bakar yang digunakan maka akan semakin besar pula (M f ) dan ini berarti efisiensi boiler akan semakin kecil. Selain itu faktor dari entalphi uap (h g ) dan air (h f ) juga berpengaruh dalam menentukan besar kecilnya efisiensi dari boiler. Yang mana semakin besar perbandingan antara (h g ) dan (h f ) yang mana apabila (h g ) semakin besar pula maka akan semakin besar pula efisiensi dari Boiler. Hal itu dikarenakan besarnya nilai pengurangan antara (h g ) dengan (h f ) berbanding lurus dengan efisiensi boiler.
Faktor yang juga menentukan besarnya nilai efisiensi yang dimiliki oleh boiler adalah besarnya nilai kalor dari bahan bakar yang digunakan, yang mana semakin besar nilai kalor dari bahan bakar yang digunakan semakin besar maka akan semakin kecil efisiensi yang dihasilkan oleh boiler. Hal itu dikarenakan besarnya nilai kalor bahan bakra yang digunakan berbanding terbalik dengan efisiensi boiler. Dari beberapa macam faktor dari segi teoritis yang mempengaruhi efisiensi boiler dapat dianalisa lebih lanjut untuk mengetahui faktor-faktor apa saja yang dapat menentukan efisiensi boiler. Jika dilihat dari segi teoritis diketahui ada faktor Mass Fuel Flow Rate (M f ) dan Mass Feed Water Flow Rate (M w ) maka pada dasarnya dapat diketahui bahwa semakin besar konsumsi bahan bakar yang digunakan untuk menguapkan sejumlah air tertentu dalam waktu tertentu dan suhu tertentu maka dapat menunjukkan kurang baiknya efisiensi dari boiler itu sendiri. Dari sini dapat diketahui bahwa efisiensi boiler dipengaruhi oleh kualitas air, bahan bakar, dan performance fisik dari boiler itu sendiri. Kualitas air (feed water) yang digunakan tergantung dari treatment yang digunakan yang mana semakin baik treatment yang digunakan maka akan semakin baik pula kualitas air yang digunakan sebagai feed water. Dengan kualitas feed water yang baik berarti feed water yang digunakan memiliki nilai kekerasan yang rendah (lebih soft) serta tidak mengandung mineral-mineral atau kotoran lain yang dapat menurunkan performance dari boiler. Selain itu juga memiliki ph netral (mendekati = 7) untuk mencegah terjadinya korosi pada boiler karena ph yang asam ataupun basa. Ini berarti dengan kualitas feed water yang baik berarti bahwa feed water yang digunakan akan lebih mudah diuapkan sehingga tidak membutuhkan konsumsi bahan bakar yang lebih besar untuk menguapkan sejumlah air pada waktu tertentu dan suhu tertentu. Karena dengan hal ini bisa menurunkan konsumsi bahan bakar maka berarti dapat menurunkan (M f ) yang digunakan. Karena (M f ) berbanding terbalik dengan besarnya efisiensi boiler ini berarti dengan turunnya nilai (M f ) maka akan semakin besar efisiensi yang dimiliki oleh boiler. Selain itu juga faktor bahan bakar yang mempengaruhi efisiensi dari boiler itu sendiri adalah titik bakar dari bahan bakar yang digunakan. Karena semakin tinggi titik bakar dari suatu bahan bakar maka berarti bahan bakar tersebut memiliki kemampuan yang baik untuk menguapkan air dengan waktu yang relative lebih cepat sehingga bahan bakar yang digunakan untuk menguapkan air dalam
jumlah tertentu pada suhu dan waktu tertentu adalah semakin sedikit dan ini dapat memperbesar efisiensi yang dimiliki oleh boiler. Selain itu juga harus dilihat nilai kalor dari bahan bakar tersebut karena apabila perbandingan antara kemampuan bahan bakar untuk menguapkan air pada waktu, jumlah dan suhu tertentu dengan nilai kalor bahan bakar tersebut adalah semakin besar. Dalam artian dengan menggunakan bahan bakar dengan titik bakar yang lebih tinggi beberapa tingkat dari sebelumnya justru dapat menaikkan nilai kalor bahan bakar tersebut beberapa kali maka ini justru dapat menurunkan efisiensi dari boiler itu sendiri. Oleh karena itu penggunaan jenis bahan bakar juga mempengaruhi efisiensi dari boiler itu sendiri. Sedangkan faktor yang juga penting dalam penentuan efisiensi dari boiler adalah performa fisik dari boiler tersebut. Maksudnya bahan yang digunakan untuk membuat boiler adalah bahan yang mudah menghantarkan panas tetapi memenuhi syarat-syarat kemanannya. Jika dilihat lebih jauh lagi maka faktor maintenance juga mempengaruhi efisiensi dari boiler yang mana jika boiler tidak dibersihkan pada jangka waktu tertentu maka akan banyak terdapat kerak-kerak yang menempel pada dinding boiler. Kerak-kerak yang menempel pada dinding boiler (pipa apinya ataupun pipa airnya) akan menghambat penghantaran panas. Sehingga untuk menguapkan air dalam jumlah dan waktu tertentu dibutuhkan konsumsi bahan bakar yang lebih banyak dan hal ini berarti semakin menurunkan efisiensi dari boiler itu sendiri.
BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan bahwa boiler adalah pesawat yang berfungsi untuk menghasilkan uap. Dengan kata lain adalah boiler merupakan bagian dari pesawat uap. Uap yang dihasilkan dari boiler masih bersifat jenuh atau Saturated Steam. Sehingga sebelum melakukan pengoperasian sebaiknya melakukan pengecekan terhadap safety equipment yang ada untuk melindungi boiler terhadap bahaya tekanan tinggi yang dihasilkan ketika pengoperasian boiler.
Pertanyaan dan Tugas 1. Apa yang harus diperhatikan dalam melakukan percobaan supaya aman? Jawab : Memastikan level air pada boiler dalam keadaan normal. 2. Mengapa air pengisi ketel uap harus diolah lebih dahulu sebelum dimasukkan ke ketel? Dan bagaimana cara mengolahya? Jawab : Supaya tidak terjadi hal hal yang tidak diinginkan,misalnya timbul kerak pada boiler,korosi dll. Cara mengolahnya dimasukkan dalam softener,dalam softener akan dicampur dengan campuran kimia,antara lai HCl. 3. Gambarkan diagram sankey dan kurva karakteristik ketel uap yang diperlukan! Jawab : T Cair jenuh Uap campuran Uap kering s
DAFTAR PUSTAKA G.Cusson Ltd. Kalorimeter Instructioanal Manual Hand Book England 1 December 1986, 2 march 1987. Maridjo Petunjuk Praktikum Mesin Konversi Penerbit Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik, Bandung 1995. M.J. Djokosetyadjo Ketel Uap PT Pradnya Paramita, Jakarta 1999.