BAB IIII
SISTEM PEMBANGKIT UAP, GAS dan AIR

3.1. Sistem Pembangkit Uap
Siklus Rankine merupakan siklus standar untuk pembangkit daya yang menggunakan uap (steam). Berbeda dengan siklus diesel ideal yang merupakan siklus gas dan siklus Carnot untuk semua fluida, siklus rankine adalah siklus untuk uap dan cairan. Siklus Rankine nyata yang digunakan dalam instalasi pembangkit daya jauh lebih rumit daripada siklus Rankine ideal asli yang sederhana. Siklus Rankine paling banyak digunakan untuk pembangkit daya listrik dewasa ini, dan boleh dikatakan pasti akan terus digunakan pada masa yang akan datang. Siklus Rankine ada beberapa macam, dari bentuk yang sederhana samoai pada bentuk yang rumit, dari bentuk ideal dan paling sederhana sampai bentuk non ideal yang paling komplek yang mengandung berbagai modifikasi dan tambahan yang menjadikan siklus itu paling efisien untuk pembangkit listrik dewasa ini.

3.1.1. Siklus Rankine Ideal
Karena siklus rankine adlah siklus uap cair, maka paling banyak bila siklus itu digambarkan pada kedua diagram, P-V dan T-S dengan garis-garis yang menunjukkan uap jenuh dan cairan jenuh. Fluida karja yang dipakai biasanya adalah H2O, tetapi tidak selalu harus itu. Gambar 3.1. menunjukkan diagram aliran sederhana siklus rankine. Pada gambar 3.2. a dan b ditunjukkan siklus rankine ideal pada (a) diagram P-v dan (b) diagram T-s. garis lengkung di sebelah kiri titik kritis pada kedua diagram itu adalah tempat kedudukan semua titik cairan jenuh dan merupakan garis cairan jenuh. Daerah di sebelah kirinya adalah daerah cairan dingin lanjut. Garis lengkung di sebelah kanan titik kritis adalah tempat kedudukan semua titik uap jenuh dan merupakan garis uap jenuh. Daerah di sebelah kanan garis ini adalah daerah panas lanjut. Daerah di bawah kubah merupakan daerah campuran dua fase (cairan dan uap), yang kadang-kadang disebut daerah basah.
Siklus 1-2-3-4-B-1 adalah siklus Rankine jenuh, yang berarti bahwa yang masuk ke turbin adalah uap jenuh. 1’-2’-3-4-B-1’ adalah siklus Rankine panas lanjut, yang berarti uap panas lanjut yang masuk ke turbin. Siklus-siklus ini, karena mampu balik, terdiri atas proses-proses berikut.

Gbr 3.1. Bagan diagram alir siklus Rankine

Gbr 3.2. Siklus Rankine ideal (a) Diagram P-v (b) diagram T-s

1. 1-2 atau 1’-2’ : ekspansi mampu balik adiabatic melalui turbin. Uap keluar pada 2 atau 2’, biasanya berada dalam daerah dua fase.
2 2-3 atau 2’-3 : proses suhu tetap dank arena merupakan proses dua fase, juga tekanan tatap untuk pembuangan kalor pada kondensor.
3. 3-4 : kompresi adiabatic mampu balik oleh pompa terhadap cairan jenuh pada tekanan kondensor, 3 menjadi cairan dingin lanjut pada tekanan pembangkit uap, 4 garis 3-4 merupakan garis vertical pada diagram P-V atau T-s karena cairan itu pada dasarnya tak mampu mampat dan pompa itu mampu balik adiabatic.
4. 4-1 atau 4-1’ : penambahan kalor pada tekanan tetap dalam pembangkit uap. Garis 4-B-1-1’ merupakan garis tekanan tetap pada kedua diagram. Bagian 4-B adalah proses membawa cairan dingin lanjut, 4 , menjadi cairan jenuh pada B. bagian 4-B dalam pembangkit uap disebut ekonomisator (economizer). Bagian B-1 pemanasan cairan jenuh menjadi uap jenuh pada tekanan dan suhu tetap (karena campuran dua fase) dan bagian B-1 dalam pembangkit uap disebut pendidih (boiler) atau evaporator (penguap). Bagian 1-1’ dalam pembangkit uap disebut pemanas lanjut (superheater).

Atas dasar satu satuan massa uap dalam siklus jenuh maka analisa siklus Rankine sebagai berikut :
 Kalor yang ditambahkan
 Kerja turbin
 Kalor yang dibuang
 Kerja pompa
 Kerja netto
 Effisiensi termal

3.1.2. Modifikasi Siklus Rankine
Modifikasi siklus rankine dilakukan untuk memperbaiki kondisi pada siklus ideal. Perbaikan ini diupayakan untuk meningkatkan effisiensi termal, menambah jumlah kapasitas serta kualitas uap yang dihasilkan. Modifikasi ini dapat dilakukan dengan memasang peralatan-peralatan tambahan seperti superheater, reheater, ekstraksi, dan regenerative feed water serta peralatan tambahan lainnya.

3.1.2.1 Pemanas Lanjut (Superheater)
Peralatan ini dipasang pada ketel uap maupun pada alat penukar kalor yang terpisah. Uap jenuh keluaran ketel akan dinaikkan temperaturnya pada tekanan konstan sehingga menjadi uap panas superpanas (superheated). Dengan kata lain, panas lanjut memungkinkan penambahan panas pada suhu rata-rata yang lebih tinggi daripada hanya dengan menggunakan uap jenuh. Jadi dengan menggunakan panas lanjut maka effisiensi siklus akan naik. Selain itu dengan menggunakan superheater maka uap yang dihasilkan akan lebih kering sehingga akan menguntungkan sistem pembangkit daya karena turbin yang bekerja dengan tingkat kelembaban yang lebih rendah akan lebih effisien dan tidak mudah mengalami kerusakan sudu.

3.1.2.2 Pemanas Ulang (Reheater)
Untuk meningkatkan effisiensi siklus yang menggunakan fluida primer gas, seperti pada instalasi dayaayang memakai bahan baker fosil atau yang berpendingin gas bisa diperoleh dengan menggunakan pemanas ulang (reheat).
Pada gambar di bawah ditunjukkan diagram alir sederhana dan diagram T-s suatu siklus rankine mampu balik intern yaitu yang menggunakan turbin mampu balik adiabatic dan pompa tanpa penurunan tekanan yang memanas lanjut dan memenas ulang uap.
Pada siklus pemanasan ulang uap pada 1 diekspansikan separuh jalan pada bagian bertekanan tinggi pada turbin sampai ke 2. sesudah itu dikembalikan ke pembangkit uap dimana uap itu dipanaskan ulang pada tekanan tetap (secara ideal) sampai suhu mendekati pada 1. uap panas itu lalu diekspansikan pada bagian tekanan rendah turbin sampai tekanannya sama dengan tekanan kondensor.
.

Gambar 3.3 Bagan siklus rankine dengan pemanas lanjut dan pemanas ulang

Gambar 3.4. Diagram T-s siklus rankine pada gambar 2.23
Dengan pemanasan ulang kalor ditambahkan dua kali, dari 6 ke 1 dan dari 2 ke 3. dengan demikian terjadi peningkatan suhu rata-rata di tempat penambahan kalor. Ini menyebabkan bagian pendidih pemanasan lanjut, pemanas ulang dari dari 7 ke 3 tetap dekat pada garis fluida primer ae, sehingga mengakibatkan peningkatan effisiensi siklus. Pemanasan ulang juga menyebabkan uap pada buangan turbin lebih kering, ini tentu sangat bermanffat pada siklus nyata
Instalasi pembangkit daya modern yang menggunakan bahan baker fosil menggunakan pemanas labnjut dan sedikitnya satu tahap pemanasan ulang. Ada juga yang menggunakan dua tahap, akan tetapi penggunaan dua tahap akan menyebabkan siklus menjadi rumit dan meningkatkan biaya investasi.
Analisa siklus meliputi dua suku kerja turbin disamping dua suku penambahan kalor. Berdasarkan Gambar 3.3

3.1.2.3. Pemanas Air Umpan (Feedwater Heater)
Pemasangan alat ini bertujuan untuk memanaskan air pengisian ketel dengan memanfaatkan uap ceratan keluaran turbin agar tidak terjadi termal stress yang dapat menyebabkan pecahnya dinding ketel akibat masuknya air yang relative dingin ke dalam pipa-pipa atau drum ketel. Dengan termanfaatkannya uap ceratan keluaran turbin berartin terjadi peningkatan effisiensi termal. Selain itu feed water heater juga mengolah uap ceratan yang telah melakukan kerja mekanis pada turbin, sehingga uap yang telah terkondensasi dapat diisikan kembali ke dalam ketel.
Ada tiga jenis pemanas air umpan (feed water heater):
1. Jenis terbuka atau kontak langsung.
2. Jenis tertutup dengan kurasan bertingkat mundur.
3. Jenis tertutup dengan kurasan dipompa maju.

3.1. 2.3.1. Pemanas air umpan jenis terbuka atau kontak langsung
Pada pemanas air umpan jenis terbuka atau kontak langsung, uap yang ditarik dari jalurnya dicampurkan dengan air umpan dingin-lanjut sehingga menghasilkan air jenuh pada tekanan uap itu. Pada gambar di bawah ditunjukkan diagram alir seerta diagram T-s untuk siklus Rankine yang bersangkutan.

Gambar 3.5 (a) Diagram alir (b) Diagram T-s siklus Rankine panas
lanjut non ideal dengan dua pemanas air umpan jenis terbuka

Pemanas air umpan jenis terbuka juga disebut deaerator (penyingkir udara) karena pemecahan air yang berlangsung dalam proses pencampuran menyebabkan luas permukaannya bertambah sehingga memudahkan pembebasan gas yang tak mampu kondensasi. Gas-gas ini selanjutnya akan dilepas ke atmosfer.
Untuk menganalisa system ini harus memperhitungkan neraca massa dan neraca energi. Neraca massa didasarkan atas satu satuan laju aliran menurut arah jarum jam pada diagram T-s sebagai berikut :

 Aliran massa antara 1 dan 2 = 1
 Aliran massa antara 2 dan 9 =
 Aliran massa antara 2 dan 3 =
 Aliran massa antara 3 dan 7 =
 Aliran massa antara 4 dan 7 =
 Aliran massa antara 7 dan 9 =
 Aliran massa antara 9 dan 1 = 1

Neraca energi dilakukan terhadap pemanas air umpan bertekanan tinggi dan tekanan rendah, masing-masing sebagai berikut :

dan

Dimana h adalah entalpi persatuan massa pada titik yang dikaji. Pada persamaan di atas menunjukkan bahwa ada dua persamaan dan hanya dua besaran yang tidak diketahui yaitu dan . Jika tekanan keluaran uap turbin diketahui maka entalpinya juga akan diketahui. Parameter siklus yang penting sekarang didapatkan sebagai energi persatuan laju aliran massa pada lubang masuk turbin.
 Kalor ditambahkan
 Kerja Turbin
 Kerja pompa
 Kalor dibuang
 Kerja siklus netto
 Effisiensi siklus termal
 Rasio kerja
3.1.2.3.2 Pemanas air umpan jenis tertutup dg kurasan berjenjang mundur
Pemanas air umpan jenis ini, walaupun menimbulkan susut ketersediaan yang lebih besar daripada jenis terbuka, bentuknya lebih sederhana dan banyak disukai dalam instalasi pembangkit daya. Dalam pemanas air umpan jenis ini, air umpan dilewatkan melalui tabung dan uap bocoran yang berada pada sisi selongsong memberikan energinya pada air umpan tersebut, lalu dikondensasikan. Jadi pemanas air umpan jenis ini pada dasarnya adalah kondensor kecil yang beroperasi pada tekanan yang lebih tinggi daripada kondensor utama pada instalasi. Oleh karena itu air umpan mengalir melalui tabung-tabung dalam pemanas air umpan yang tersusun berurutan, air umpan tidak bercampur dengan uap. Pada gambar 3.6 (a) dan (b) ditunjukkan suatu diagram alir sederhana dan diagram T-s.

Gambar 3.6 (a) Aliran skematis (b) Diagram T-s suatu siklus Rankine panas lanjut non ideal dengan dua pemanas air umpan jenis tertutup dengan kurasan berjenjang mundur

Uap yang terkondensasi di dalam masing-masing pemanas air umpan tidak bisa dibiarkan mengumpul, tetapi harus dikelurkan dan diumpankan kembali ke dalam system. Dalam pemanas air umpan jenis ini, kondensat diumpankan kembali ke pemanas air umpan dengan tingkat tekanan paling rendah, tetapi tidak selalu diumpankan kembali ke dalam kondensor.
Untuk menganalisa sistem tersebut dilakukan neraca massa dan energi. Neraca massa didasarkan atas satu satuan laju aliran pada aliran lubang masuk turbin dan neraca energi energi pada pemanas tekanan tinggi dan tekanan rendah, masing-masing sebagai berikut :

dan

mengingat proses pencekikan adalah proses entalpi tetap, maka :
dan

Dan dengan mengetahui tekanan pembocoran uap dari turbin sehingga entalpi pada persamaan di atas semuanya diketahui yaitu dan . Pada umumnya kita bisa punya berapapun persamaan dan sebanyak itu pula yang tidak diketahui, sehingga selalu dapat dicari penyelesaiannya. Parameter siklus yang berkaitan sekarang sudah didapat juga sebagai energi persatuan laju aliran massa pada lubang masuk turbin.

 Kalor ditambahkan
 Kerja Turbin
 Kerja pompa
 Kalor dibuang
 Kerja siklus netto

 Effisiensi termal siklus
 Rasio kerja
3.1.2.3.3 Pemanas air umpan jenis tertutup dengan kurasan dipompa maju

Pemanas air umpan jenis tertutup dengan kurasan dipompa maju dapat mencegah pencekikan, tetapi kerugiannya system menjadi lebih rumit karena harus memakai sebuah pompa. Pada pemanas air umpan jenis ini, kurasan dari sistem tidak dialirkan berjenjang mundur tetapi dipompakan maju ke saluran air umpan utama. Walaupun sistem ini memakai satu buah pompa tambahan untuk tiap pemanas, sistem ini berbeda dengan sistem yang menggunakan pemanas air umpan jenis terbuka. Perbedaannya, pompa yang digunakan kecil hanya membawa sedikit aliran yaitu yang berasal dari uap bocoran dan bukan dari aliran air umpan utama. Pada gambar 3.7 (a) dan (b) terlihat diagram alir dan diagram T-s yang sehubungan dengan hal itu untuk siklus Rankine panas lanjut non ideal.

Gambar 3.7 (a) Diagram alir (b) diagram T-s siklus Rankine panas lanjut non ideal dengan dua pemanas air umpan jenis tertutup dengan kurasan dipompa maju
Untuk analisa sistem ini digunakan neraca massa dan neraca energi. Neraca massa didasarkan pada satu satuan aliran massa pada lubang masuk turbin, sedangkan neraca energi pada pemanas tekanan tinggi dan pemanas tekanan rendah diberikan masing-masing oleh ;

Nilai h9 dan h7 diperoleh dari suhu t9 dan t7 yang sama dengan suhu uap jenuh pada tiap-tiap pemanas dikurangi dengan beda suhu terminalnya. Nilai h10 yang diperlukan untuk qA dan h8 yang akan digunakan dalam persamaan di atas diperoleh masing-masing dari h12 dan h14 yang dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut :

 Kalor ditambahkan
 Kerja turbin
 Kerja pompa

Effisiensi termal

3.2. Sistem Pembangkit Gas
Pada bab ini akan dibahas beberapa siklus gas untuk pembangkit daya : Siklus Turbin Gas, Siklus Brayton Ideal, Siklus Brayton NonIdeal dan Modifikasi Siklus Brayton.
Siklus Brayton (Joule) adalah siklus daya termodinamika ideal untuk turbin gas dan mesin Turbo Jet. Siklus ini dapat beroperasi sebagai : Motor Pembakaran Dalam ( ICE ) dan Motor Pembakaran Luar ( ECE ). Sebagai ICE bila pemberian kalor ke fluida kerja secara langsung dan sebagai ECE bila pemberian kalor melalui penukar kalor ( heat exchanger ).
Desain Turbin Gas pertama dibuat oleh John Barber (1791), sistem ini bekerja dengan menggunakan gas hasil pembakaran dari pembakaran batu bara, kayu , minyak bakar, kompresor digerakkan turbin dengan perantara roda gigi.
Turbin Gas dengan proses pembakaran tekanan konstan dibuat oleh Societe des Turbomoteuts ( 1904 ) di Paris. Turbin Gas dengan proses pembakaran volume konstan pertama kali dibuat oleh H.Holzworth ( 1908) di Hanover. Turbin Gas mengalami kemajuan ( efisiensi 15 %) dibuat Tahun 1935, disusul penemuan mesin pancar gas tahun 1937.

Gambar 3.8. Sistem turbin gas sederhana

3.2.1. Siklus Turbin Gas
Beberapa kemungkinan kombinasi Siklus Turbin Gas
1. Siklus Terbuka Langsung ( direct open cycle ).
2. Siklus Terbuka Tak-Langsung ( indirect open cycle ).
3. Siklus Tertutup Langsung ( direct closed cycle ).
4. Siklus Tertutup Tak- Langsung ( indirect closed cycle ).

Gambar 3.9. Ssitem tubin gas tipe terbuka

3.10. Ssitem tubin gas tipe terbuka, a. Satu poros , b.Dua poros

3.2.2. Siklus Brayton Ideal ( Brayton cycle )
Siklus ini terdiri dari : 2 proses isentropik
2 proses isobarik (tekanan konstan)

Gambar 3.11. Diagram P-v dan T-s Siklus Brayton Ideal

Kerja per satuan waktu yang dihasilkan oleh turbin gas

dimana : H = entalphi total gas yg mengalir , ( Btu/h ; J/s)
h = entalphi spesifik , (Btu/lbm ; J/kg )
m = laju aliran massa gas ( lbm/h ; kg/s )

Untuk gas persamaan (5-1) dapat ditulis dalam bentuk:

adalah kalor jenis gas pada tekanan konstan, yg merupakan fungsi dari T
Bila cp dianggap konstan, maka persamaan dapat ditulis :

Berdasarkan Hukum Gas Ideal dapat ditulis dengan menggunakan rasio tekanan melintas turbin, rpT yang persamaannya

Rasio suhu absolut melintas turbin
dimana : k = rasio kalor jenis pd. Tekanan tetap dan vol.tetap
dan

Bila cp dan cv tetap maka tetapan gas (R) juga tetap

Tabel. Nila cp dan k untuk tekanan rendah

Dengan menggunakan rasio tekanan melintas kompresor

Kerja kompresor (besaran absolut) per satuan waktu ( daya ) dapat dinyatakan :

Dengan menggandaikan vpt = rpc = rp , artinya tidak ada susut tekanan di dalam siklus dan ini umum digunakan sebagai pengandaian dalam kasus ideal

Efisiensi termal siklus tersebut dapat dinyatakan :

Persamaan ini berlaku untuk gas dengan c yang konstan, namun kecenderungan yang diramalkan berlaku untuk semua gas.

3.3. Sistem Pembangkit Air
Turbin air merupakan turbin dengan air sebagai fluida kerjanya, air mengalir dari tempat yang lebih tinggi ketempat yang lebih rendah. Pada tempat yang tinggi tersebut air mempunyai energi potensial. Bila air tersebut dialirkan ke bawah dengan laju aliran volume tertentu maka air tersebut akan mempunyai daya atau energi per satuan waktu. daya inilah yang akan di transfer ke turbin.
Dalam proses aliran didalam pipa, energi potensial per satuan waktu ( daya) berangsur-angsur berubah menjadi energi kinetik per satuan waktu , dan energi kinetik per satuan waktu diubah menjadi energi mekanik per satuan waktu oleh turbin air, sehingga muncullah apa yang disebut dengan daya turbin.
Air mengalir menuju sudu-sudu turbin dengan memberi tenaga sehingga poros beserta impellernya ikut berputar. Poros penggerak dihubungkan dengan generator melalui sebuah kopling sehingga generator ikut berputar sesuai dengan putaran turbin. Bila generator diputar maka akan timbul energi per satuan waktu atau daya listrik yang diwakili dengan adanya beda potensial dan arus, instalasi turbin air tersebut tersebut dapat digambarkan seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.12. Instalasi sistem turbin air

3.3.1. Daya Turbin Air
Besarnya daya turbin air dipengaruhi oleh kapasitas air ( ) yang mengalir dari TPA (permukaan air atas) menuju TPB (permukaan air bawah) , tinggi jatuh ( H ) dan efisiensi turbin ( T ), sehingga dapat dinyatakan dengan persamaan :

atau

dimana : = kapasitas atau debit atau volume per satuan waktu ( m3/s)
( diukur dengan flowmeter dan besarnya dapat divariasi ).
H = tinggi jatuh (m) , besarnya dapat divariasi dengan mengatur
letak bak penampung-atas. (m)
P = Daya yang dihasilkan turbin (watt)
= laju aliran massa
g = Percepatan gravitasi bumi = 9.81
= Randemen turbin (≈ Turbin Pelton )
[ Fritz Dietzel, 1996 ].
Lebih sederhana lagi rumus tersebut dapat dinyatakan :
P = .Y
Dimana : Y = faktor kerja spesifik ( J/kg )

Besarnya daya ( P ) yang ditunjukkan oleh persamaan tersebut adalah daya secara teoritis berdasarkan energi potensial air. Daya out put turbin air dapat diukur dengan mengukur Tegangan dan kuat arus yang dihasilkan oleh dinamo. Secara sederhana dapat dinyatakan dengan persamaan :

P = V. I. Cos ./ ( T. G )
Dimana : V = tegangan yang dihasilkan dinamo, (Volt).
I = kuat arus yang dihasilkan oleh dinamo ( Amper)
Cos  = power factor ( 0,74 – 0,90 ) [ TECO Inducton Motors ]
T = Efisiensi transmisi kopling-tetap, besarnya (0,95 – 1).
[ Deutschman, 1990 ].
G = Efisiensi Generator atau dinamo ( 0, 608 – 0,933 )
[ TECO Inducton Motors ]

Berdasarkan persamaan di atas daya dapat dihitung secara teoritis dan pengukuran, maka dengan membandingkan kedua persamaan tersebut dapat diperoleh besarnya efisiensi turbin. Kemudian besarnya efisiensi turbin ini akan dibandingkan dengan efisiensi turbin pelton sebesar [ Fritz Dietzel, 1996 ]. Sehingga dapat diketahui perencanaan alat peraga Turbin Pelton ini sudah mendekati dengan turbin pelton yang sebenarnya atau menyimpang jauh, bila hasil efisiensi menyimpang jauh tentu akan diperlukan perbaikan lebih lanjut.

3.3.2. Penentuan Luas Penampang Saluran
Diameter pipa dan luas penampang lintang saluran dalam turbin dapat dihitung dengan emnggunakan persamaan kontinuitas. Yang dimaksud dengan luas penampang lintang saluran adalah suatau luasan permukaan saluran yang dibuat tegak lurus dengan arah aliran.
Besarnya luas penampang lintang saluran ( A ) , kecepatan ( c ) dan kapasitas mempunyai hubungan :
= A . c
A = / c
Atau A = ¼  D2
Dimana : D = diameter dalam pipa , cm
c = kecepatan ( cm/s )
Besarnya kecepatan secara ideal dapat dinyatakan dengan :

3.4. Ketel Uap / boiler

3.4.1. Definisi

Ketel Uap / Boiler adalah sebuah bejana tertutup yang dapat memproduksi uap dengan kapasitas ( m ) , Temperatur ( T ) dan Pekanan ( P ) tertentu, yang dilengkapi dengan alat-alat pengaman dan instrumentasi ( kontrol ).
Alat pengaman dan instrumentasi merupakan kelengkapan ketel yang berfungsi untuk menjamin agar ketel dapat bekerja dengan baik dan aman.

Gambar 3.13. Ketel pipa api

Gambar 3.14. Ketel pipa api

Gambar 3.15. Ketel pipa air sederhana dan komplek

Gambar 3.16 Bagian-bagian ketel pipa air

3.4.2. Klasifikasi Boiler

1. Menurut Penggunaannya.
a. Boiler tetap ( stationary )
b. Boiler bergerak ( mobile boiler )
2. Menurut Tekanannya
a. Low pressure ( 2 – 16 ) ata.
b. Median pressure ( 17 – 30 ) ata.
c. Hight pressure ( 31 – 140 ) ata.
d. Super hight pressure ( 140 – 225 ) ata.
e. Super critical pressure ( > 225 ) ata.
3. Menurut Jenis kandungan ( isi ) pipa
a. Pipa api ( fire tube boiler )
b. Pipa air ( water tube boiler )
4. Menurut Produksi yang dihasilkan
a. Produksi kecil ( sampai dengan 250 kg/jam )
b. Produksi menengah ( 250 – 6000 ) kg/jam
c. Produksi besar ( > 6000 ) kg/jam.
5. Menurut Bahan Bakar yang digunakan
a. Bahan-bakar padat
b. Bahan-bakar cair
c. Bahan-bakar gas
6. Menurut Bentuk dan Letak pipa
a. Menurut Bentuk : Pipa lurus dan Pipa bengkok
b. Menurut Letak : Horisontal, Miring , Vertikal
7. Menurut Peredaran Fluida
a. Sirkulasi alam ( natural sirculation )
b. Sirkulasi paksa ( force sirculation )

3.4.3. Karakteristik dan Kemampuan Boiler
( Characteristics and Performance of the Boiler )

1. Tekanan Kerja Efektif , Pe
Tekanan kerja dari ketel yang dinyatakan dalam tekanan manometris , Pe ( satuan : atm , bar. , Pa , Psig , kgf., dsb ).
2. Suhu uap panas lanjut, T
( satuan : oC , oK , oF , oR ).
3. Produksi uap tiap jam, m ( satuan : kg/jam , Ton/jam )
4. Luas pemanas, A ( satuan : m2 , ft2 )
Luas seluruh bagian metal penguapan yg berhubungan langsung dg gas panas ( flue gas) untuk menghasilkan uap.
5. Produksi uap spesifik, As ( satuan : kg/(jam.m2)
Kemampuan ketel untuk memproduksi uap per jam tiap m2 atau ft2 luas penguapan. ( 10 – 60 kg/jam.m2 )
6. Efisiensi , b

dimana : m = laju aliran massa, kg/jam
h2 = entalphi air masuk boiler , kJ/kg
h3 = entalphi uap keluar boiler, kJ/kg
mbb = konsumsi bahan bakar, kJ/jam
LHV = Low Heating Value , kJ/kg
( 1 cal = 4,186 J )

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *