JUAL STEAM BOILER 1.500 KG

Steam Boiler 1.500 Kg/Jam: Spesifikasi, Cara Kerja, dan Aplikasi Industri

Steam boiler 1.500 kg/jam merupakan mesin industri yang dirancang untuk mengubah air menjadi uap dengan kapasitas produksi hingga 1.500 kilogram setiap jam. Uap tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi panas untuk proses pemasakan, sterilisasi, pengeringan, pemanasan tangki, laundry, tekstil, pengolahan makanan, serta berbagai kebutuhan industri lainnya.

Proses pembentukan uap dilakukan dengan memindahkan panas hasil pembakaran bahan bakar menuju air di dalam boiler. Pada Vertical Water Tube Boiler, air berada di dalam pipa-pipa, sedangkan gas hasil pembakaran mengalir melewati permukaan luar pipa. Oleh karena itu, konstruksi ini disebut boiler pipa air atau water tube boiler.

Bahan bakar dan udara dialirkan menuju burner secara terkendali. Selanjutnya, burner mencampurkan keduanya dan menghasilkan nyala api di dalam furnace. Panas pembakaran diserap oleh pipa, kemudian dipindahkan menuju air hingga terbentuk uap.

Koreksi teknis: Steam boiler proses berkapasitas 1.500 kg/jam pada umumnya menghasilkan saturated steam atau uap jenuh, bukan otomatis menghasilkan superheated steam. Uap superheated hanya dapat dihasilkan apabila boiler dirancang dan dilengkapi dengan superheater.

Pengertian Steam Boiler 1.500 Kg/Jam

Steam boiler 1.500 kg/jam adalah boiler yang mampu menghasilkan uap hingga 1.500 kg dalam satu jam pada kondisi desain. Namun, produksi aktual dapat berubah sesuai tekanan kerja, temperatur air umpan, kualitas bahan bakar, efisiensi boiler, kebersihan permukaan pemanas, dan kondisi burner.

Dalam praktiknya, boiler tidak selalu menghasilkan uap pada kapasitas maksimum. Sebagai contoh, ketika proses hanya membutuhkan 900 kg uap per jam, burner dapat menurunkan kapasitas pembakaran. Pengaturan ini dapat berjalan lebih baik apabila boiler menggunakan burner two-stage atau modulating.

Selain itu, kebutuhan uap dapat berubah selama proses produksi. Oleh karena itu, pemilihan kapasitas boiler harus mengikuti kebutuhan uap normal dan beban tertinggi. Perusahaan juga perlu mempertimbangkan jumlah mesin yang bekerja secara bersamaan serta rencana penambahan kapasitas produksi.

Jika kapasitas boiler terlalu kecil, tekanan uap akan sulit dipertahankan. Akibatnya, burner bekerja terus-menerus pada beban tinggi dan proses produksi dapat terganggu. Sebaliknya, boiler yang terlalu besar akan lebih sering hidup dan mati ketika beban uap rendah. Kondisi tersebut dapat menurunkan efisiensi serta meningkatkan kehilangan panas.

Dengan demikian, perhitungan kebutuhan uap yang tepat membantu perusahaan memilih boiler yang aman, stabil, dan hemat bahan bakar.

Cara Kerja Water Tube Boiler

Pada water tube boiler, air umpan dari feedwater tank didorong oleh feedwater pump menuju bagian tekanan boiler. Air kemudian mengalir dan bersirkulasi di dalam pipa-pipa yang menerima panas dari ruang bakar.

Secara umum, prosesnya berlangsung melalui beberapa tahapan berikut:

1. Air sumber menjalani proses water treatment.
2. Air yang telah diolah ditampung di feedwater tank.
3. Kondensat dari proses dikembalikan ke tangki apabila memungkinkan.
4. Feedwater pump memasukkan air ke dalam boiler.
5. Burner melakukan pre-purge untuk membersihkan ruang bakar.
6. Sistem ignition menyalakan campuran udara dan bahan bakar.
7. Panas pembakaran mengalir melewati permukaan pipa.
8. Air di dalam pipa menyerap energi panas.
9. Campuran air dan uap bergerak menuju ruang pemisahan.
10. Uap dikumpulkan pada ruang uap atau steam drum.
11. Uap dialirkan menuju steam header dan mesin produksi.
12. Air yang belum menguap kembali bersirkulasi.

Sirkulasi dapat terjadi secara alami akibat perbedaan densitas antara air panas dan air yang lebih dingin. Namun, rancangan sirkulasi harus tetap sesuai dengan konfigurasi boiler dan rekomendasi produsen.

Proses Pembakaran dalam Furnace

Furnace adalah tempat berlangsungnya proses pembakaran. Burner memasukkan bahan bakar dan udara dalam perbandingan yang telah ditentukan. Setelah itu, ignition electrode atau pilot burner menyalakan campuran tersebut.

Nyala api harus sesuai dengan bentuk dan panjang ruang bakar. Api yang terlalu panjang dapat mengenai permukaan tertentu secara langsung dan menimbulkan overheating. Sementara itu, api yang terlalu pendek atau tidak stabil dapat menurunkan perpindahan panas dan meningkatkan emisi.

Beberapa parameter pembakaran yang perlu diperhatikan adalah:

• Tekanan bahan bakar
• Tekanan gas pada gas train
• Kondisi nozzle
• Posisi burner head
• Bukaan air damper
• Tekanan udara pembakaran
• Bentuk dan panjang nyala api
• Oksigen pada gas buang
• Karbon monoksida
• Temperatur gas buang
• Warna asap cerobong

Combustion setting sebaiknya dilakukan menggunakan alat analisis gas buang. Dengan demikian, teknisi dapat menyesuaikan rasio udara dan bahan bakar berdasarkan hasil pengukuran, bukan hanya berdasarkan bentuk api.

Saturated Steam dan Superheated Steam

Kesalahan istilah sering terjadi ketika semua uap bertekanan disebut superheated steam. Padahal, terdapat perbedaan antara uap jenuh dan uap superheated.

Saturated steam

Saturated steam adalah uap yang terbentuk pada temperatur jenuh sesuai tekanannya. Jenis uap ini banyak digunakan untuk:

• Pemasakan
• Sterilisasi
• Laundry
• Pemanasan tangki
• Heat exchanger
• Industri makanan
• Proses tekstil
• Industri farmasi

Uap jenuh mempunyai kemampuan perpindahan panas yang baik karena melepaskan panas laten ketika berubah menjadi kondensat.

Superheated steam

Superheated steam adalah uap yang dipanaskan kembali hingga temperaturnya berada di atas temperatur jenuh pada tekanan yang sama. Untuk menghasilkannya, boiler membutuhkan superheater.

Uap superheated umumnya digunakan pada turbin uap, pembangkit tenaga, atau proses tertentu yang membutuhkan uap kering pada temperatur tinggi. Karena itu, steam boiler 1.500 kg/jam tidak boleh disebut menghasilkan superheated steam kecuali datasheet menyatakan adanya superheater.

Spesifikasi Umum Boiler 1.500 Kg/Jam

Berikut contoh spesifikasi awal yang dapat digunakan sebagai gambaran:

Data di atas bukan spesifikasi fabrikasi final. Tekanan, konsumsi bahan bakar, kapasitas burner, daya listrik, dimensi, berat, dan ukuran sambungan harus dikonfirmasi melalui perhitungan teknis.

Perkiraan Kapasitas Termal Boiler

Untuk memperkirakan kebutuhan panas, diperlukan data entalpi uap dan air umpan. Sebagai contoh sederhana, boiler menghasilkan uap jenuh pada tekanan kerja tertentu dengan kebutuhan energi bersih sekitar 600 kcal untuk setiap kilogram uap.

Kebutuhan panas untuk 1.500 kg uap per jam adalah:

Q=1.500×600Q=1.500\times600 Q=900.000 kcal/jamQ=900.000\text{ kcal/jam}

Jika efisiensi boiler diasumsikan 85%, kebutuhan energi dari bahan bakar menjadi:

Qbahan bakar=900.0000,85Q_\text{bahan bakar}= \frac{900.000}{0{,}85} Qbahan bakar≈1.058.824 kcal/jamQ_\text{bahan bakar}\approx1.058.824\text{ kcal/jam}

Dengan demikian, burner dapat membutuhkan kapasitas sekitar 1,06 juta kcal/jam. Setelah mempertimbangkan margin desain, kondisi start-up, dan variasi bahan bakar, pemilihan burner dapat berada pada kisaran yang lebih tinggi.

Namun, hasil tersebut masih merupakan estimasi. Perhitungan final harus memakai tekanan uap, temperatur air umpan, efisiensi aktual, blowdown, dan karakteristik bahan bakar.

Estimasi Konsumsi Solar

Apabila nilai kalor solar diasumsikan sekitar 10.200 kcal/liter, konsumsi teoritis berdasarkan kebutuhan panas masuk adalah:

Konsumsi solar=1.058.82410.200\text{Konsumsi solar}= \frac{1.058.824}{10.200} Konsumsi solar≈104 liter/jam\text{Konsumsi solar}\approx104\text{ liter/jam}

Konsumsi aktual dapat berubah sesuai beban. Ketika boiler bekerja pada beban 70%, pemakaian bahan bakar akan lebih rendah dibandingkan saat bekerja pada kapasitas maksimum.

Faktor yang memengaruhi konsumsi solar meliputi:

• Tekanan uap
• Temperatur air umpan
• Persentase kondensat kembali
• Efisiensi boiler
• Kelebihan udara pembakaran
• Kebersihan pipa
• Temperatur gas buang
• Kondisi nozzle
• Blowdown
• Kehilangan panas pada badan boiler

Karena itu, angka konsumsi harus diverifikasi melalui pengukuran pada saat test commissioning.

Estimasi Konsumsi Gas

Perhitungan konsumsi gas membutuhkan data nilai kalor dan tekanan suplai. Jika kebutuhan panas masuk sekitar 1.058.824 kcal/jam dan nilai kalor gas adalah 8.500 kcal/Nm³, perkiraannya:

Konsumsi gas=1.058.8248.500\text{Konsumsi gas}= \frac{1.058.824}{8.500} Konsumsi gas≈125 Nm3/jam\text{Konsumsi gas}\approx125\text{ Nm}^3/\text{jam}

Nilai kalor gas alam, CNG, LPG, dan biogas berbeda. Oleh sebab itu, komposisi gas harus dikonfirmasi sebelum menentukan kapasitas burner serta ukuran gas train.

Pemilihan Burner Boiler

Burner harus mampu menghasilkan panas sesuai kapasitas boiler. Akan tetapi, kapasitas maksimum bukan satu-satunya parameter pemilihan.

Data yang perlu diperiksa meliputi:

• Output minimum dan maksimum burner
• Tekanan balik furnace
• Dimensi ruang bakar
• Diameter blast tube
• Panjang blast tube
• Jenis bahan bakar
• Tekanan bahan bakar
• Tegangan listrik
• Sistem kontrol
• Rentang modulasi
• Jenis flame detector
• Kapasitas combustion fan

Untuk boiler 1.500 kg/jam, burner modulating dapat memberikan pengaturan yang lebih baik apabila beban uap sering berubah. Kapasitas burner akan mengikuti sinyal dari pressure transmitter atau pressure controller.

Perlengkapan Steam Boiler

Boiler pipa air membutuhkan perlengkapan operasi dan keselamatan, antara lain:

• Main steam stop valve
• Safety valve
• Pressure gauge
• Water level gauge
• Level electrode
• Level controller
• Operating pressure switch
• High-pressure switch
• Feedwater pump
• Feed check valve
• Blowdown valve
• Burner
• Flame detector
• Control panel
• Emergency stop
• Feedwater tank
• Chemical dosing system
• Chimney
• Steam header
• Water treatment system

Setiap komponen harus mempunyai pressure rating dan temperature rating yang sesuai. Safety valve juga harus memiliki kapasitas pelepasan yang cukup terhadap kapasitas maksimum pembentukan uap.

Sistem Air Umpan Boiler

Kualitas air berpengaruh langsung terhadap keselamatan dan umur boiler. Air yang mengandung hardness, silika, oksigen, dan padatan terlarut dapat menyebabkan kerak serta korosi.

Kerak pada pipa akan menghambat perpindahan panas. Akibatnya, konsumsi bahan bakar meningkat dan temperatur logam pipa menjadi lebih tinggi. Dalam kondisi serius, pipa dapat mengalami overheating dan kebocoran.

Sistem pengolahan air dapat meliputi:

• Raw-water tank
• Sand filter
• Carbon filter
• Softener
• Reverse osmosis
• Feedwater tank
• Deaerator
• Chemical dosing
• Condensate return system

Jenis pengolahan air harus ditentukan berdasarkan hasil analisis laboratorium air sumber dan persyaratan kualitas air boiler.

Pentingnya Condensate Return

Uap yang telah melepaskan panas akan berubah menjadi kondensat. Jika tidak terkontaminasi, kondensat sebaiknya dikembalikan menuju feedwater tank.

Keuntungan pengembalian kondensat meliputi:

• Mengurangi kebutuhan air baru
• Mengurangi konsumsi bahan kimia
• Menaikkan temperatur air umpan
• Menurunkan kebutuhan bahan bakar
• Mengurangi beban water treatment
• Mempercepat pembentukan uap

Apabila 70% kondensat dapat dikembalikan, kebutuhan make-up water akan jauh lebih rendah daripada sistem yang membuang seluruh kondensat.

Studi Kasus Boiler 1.500 Kg/Jam

Sebuah industri makanan mempunyai beberapa mesin pengguna uap:

Persentase beban boiler:

1.3001.500×100%=86,7%\frac{1.300}{1.500}\times100\%=86{,}7\%

Cadangan kapasitasnya adalah:

1.500−1.300=200 kg/jam1.500-1.300=200\text{ kg/jam}

Boiler 1.500 kg/jam mempunyai cadangan sekitar 200 kg uap per jam. Kapasitas tersebut dapat membantu menghadapi perubahan beban selama beberapa mesin beroperasi bersamaan.

Namun, jika terdapat rencana penambahan mesin yang membutuhkan 300 kg uap/jam, kapasitas boiler perlu dievaluasi kembali.

Sistem Keselamatan Boiler

Karena bekerja menggunakan tekanan dan temperatur, boiler harus memiliki sistem keselamatan yang dapat menghentikan pembakaran ketika terjadi kondisi tidak normal.

Burner harus mengalami trip ketika terjadi:

• Level air terlalu rendah
• Tekanan uap terlalu tinggi
• Nyala api gagal terbentuk
• Api padam saat beroperasi
• Tekanan gas terlalu rendah
• Tekanan gas terlalu tinggi
• Tekanan udara pembakaran tidak mencukupi
• Motor burner mengalami overload
• Feedwater pump mengalami gangguan
• Emergency stop diaktifkan

Selain itu, safety valve harus diperiksa dan dikalibrasi sesuai jadwal. Operator tidak boleh mengubah setelan safety valve tanpa kewenangan dan prosedur yang benar.

Perawatan Boiler 1.500 Kg/Jam

Perawatan terjadwal membantu mempertahankan efisiensi dan mengurangi risiko penghentian produksi. Program pemeliharaan dapat mencakup:

• Membersihkan permukaan perpindahan panas
• Memeriksa kondisi pipa
• Membersihkan jelaga
• Memeriksa refractory
• Menguji water level controller
• Menguji low-water cut-off
• Memeriksa pressure switch
• Memeriksa safety valve
• Membersihkan burner
• Memeriksa nozzle dan electrode
• Membersihkan flame detector
• Memeriksa feedwater pump
• Memeriksa panel kontrol
• Menguji seluruh interlock
• Melakukan combustion analysis
• Memeriksa kualitas air

Frekuensi perawatan harus mengikuti jam operasi, kondisi bahan bakar, kualitas air, dan rekomendasi pembuat boiler.

Keunggulan Water Tube Boiler Vertikal

Boiler pipa air vertikal mempunyai sejumlah keunggulan:

• Membutuhkan area pemasangan relatif kecil.
• Waktu pemanasan awal relatif cepat.
• Respons terhadap perubahan beban cukup baik.
• Kandungan air dapat lebih rendah daripada boiler konvensional tertentu.
• Mudah diintegrasikan dengan burner otomatis.
• Dapat menggunakan bahan bakar gas, minyak, atau dual fuel.
• Cocok untuk industri dengan keterbatasan ruang.
• Sistem operasi dapat dibuat otomatis.
• Kapasitas dapat disesuaikan dengan kebutuhan produksi.
• Perawatan dapat dilakukan secara terjadwal.

Meskipun demikian, boiler pipa air lebih sensitif terhadap kualitas air. Oleh karena itu, program water treatment dan pengujian air harus dijalankan secara konsisten.

Aplikasi Boiler 1.500 Kg/Jam

Steam boiler kapasitas 1.500 kg/jam dapat digunakan untuk:

• Industri makanan dan minuman
• Pabrik tahu dan pengolahan kedelai
• Industri tekstil
• Laundry komersial
• Rumah sakit
• Hotel
• Industri farmasi
• Industri kosmetik
• Pengolahan karet
• Pabrik pakan
• Sterilisasi
• Pemanasan tangki
• Proses pengeringan
• Industri kimia

Setiap industri mempunyai kebutuhan tekanan dan kualitas uap yang berbeda. Oleh sebab itu, konsultasi teknis perlu dilakukan sebelum menentukan spesifikasi final.

Kesimpulan

Steam boiler 1.500 kg/jam adalah mesin penghasil uap untuk kebutuhan industri skala menengah. Pada tipe water tube, air berada di dalam pipa dan menerima panas dari gas pembakaran yang mengalir di luar permukaannya.

Boiler ini pada umumnya menghasilkan saturated steam. Apabila proses membutuhkan superheated steam, unit harus dilengkapi superheater yang dirancang sesuai tekanan, temperatur, dan kapasitas uap.

Pemilihan boiler perlu mempertimbangkan kebutuhan uap aktual, tekanan kerja, temperatur air umpan, jenis bahan bakar, efisiensi, kualitas air, pengembalian kondensat, serta pola penggunaan mesin. Selain itu, burner, sistem air umpan, perangkat keselamatan, dan chimney harus dirancang sebagai satu sistem yang saling mendukung.

Dengan perhitungan, pemasangan, commissioning, dan pemeliharaan yang tepat, boiler dapat menghasilkan uap secara aman, stabil, dan efisien.

FAQ Steam Boiler 1.500 Kg/Jam

Berapa kapasitas produksi uap boiler ini?

Kapasitas nominalnya mencapai 1.500 kg uap per jam pada kondisi desain yang telah ditetapkan.

Apakah boiler menghasilkan uap superheated?

Tidak selalu. Boiler standar umumnya menghasilkan saturated steam. Superheated steam membutuhkan superheater.

Berapa konsumsi solar boiler 1.500 kg/jam?

Estimasi awal dapat berada di sekitar 100 liter/jam pada beban tinggi. Namun, nilai aktual dipengaruhi tekanan, efisiensi, temperatur air umpan, dan beban boiler.

Apakah boiler dapat menggunakan gas?

Bisa, asalkan burner, gas train, panel kontrol, dan sistem keselamatannya dirancang untuk jenis serta tekanan gas yang tersedia.

Apakah boiler membutuhkan water treatment?

Ya. Water treatment sangat penting untuk mencegah kerak, korosi, overheating, dan kerusakan pipa.

Apa keunggulan boiler vertikal?

Boiler vertikal membutuhkan area relatif kecil, memiliki waktu pemanasan yang cepat, dan cocok untuk lokasi dengan keterbatasan ruang.

Proses Terjadinya Steam Uap Pada Boiler

 adalah sejenis fluida yang merupakan fase gas dari air, bila mengalami pemanasan sampai temperatur didih di bawah tekanan tertentu. Uap air tidak berwarna, bahkan tidak terlihat bila dalam keadaan murni kering. pertama sekali dipakai sebagai fluida kerja oleh James Watt yang terkenal sebagai penemu Mesin Uap boiler. Uap air tidak mengikuti hukum-hukum gas sempurna, sampai dia benar-benar kering (kadar uap 100%). Bila uap kering dipanaskan lebih lanjut maka dia menjadi uap adipanas (panas lanjut) dan selanjutnya dapat dianggap sebagai gas sempurna.

Proses pembentukan uap air bila di atas sekeping logam terdapat beberapa tetes air dan kita perhatikan molekul-molekul air tersebut, Molekul-molekul air tersebut bergerak bebas kesana kemari dalam lingkungan (dalam lingkungan air) dengan kecepatan gerak Vo meter/detik. Molekul-molekul tersebut dalam gerakannya kesana kemari tidak akan dapat meninggalkan lingkungannya, yaitu lingkungan air karena adanya gaya tarik menarik antara molekul-molekul air itu sendiri.

Spesifikasi Boiler 1500 Kg

Adapun spesifikasi data teknis steam boiler kapasitas 1.5 ton/jam model desain water tube vertikal dan bahan bakar natural gas sebagai berikut :

Kapasitas                                : 1500 kg/jam (960.000 Kcal)
Merk                                        : IDM1500
Efisiensi                                  : 93% With Economizer
Water Content                       : 160 liter/5 minute
Type                                        : WATER TUBE VERTICAL
Tekanan Kerja Maksimum :10 Kg/cm2
Bahan Bakar                           : Gas, LPG, Natural Gas
Konsumsi bahan bakar        : 50-130 kg/h
Total Power listrik                : 4 kw

Mengetahui Efisiensi Boiler

Efisiensi boiler adalah perbandingan antara energi panas yang diserap oleh air dan uap dengan energi panas yang masuk melalui bahan bakar. Nilai efisiensi menunjukkan kemampuan boiler mengubah energi bahan bakar menjadi uap yang dapat digunakan untuk proses produksi.

Semakin tinggi efisiensi boiler, semakin besar bagian energi bahan bakar yang berhasil dimanfaatkan. Sebaliknya, efisiensi rendah menunjukkan adanya kehilangan panas melalui gas buang, permukaan boiler, blowdown, pembakaran tidak sempurna, atau bagian sistem lainnya.

Pengukuran efisiensi sangat penting untuk:

• Mengetahui performa boiler.
• Mengendalikan konsumsi bahan bakar.
• Menghitung biaya produksi uap.
• Menemukan kehilangan energi.
• Menilai hasil combustion setting.
• Menentukan jadwal pembersihan boiler.
• Membandingkan performa sebelum dan setelah perawatan.
• Menjaga produksi uap tetap stabil.

Metode Perhitungan Efisiensi Boiler

Efisiensi boiler dapat dihitung menggunakan dua metode utama, yaitu metode langsung dan metode tidak langsung.

1. Metode Langsung atau Input–Output

Metode langsung menghitung efisiensi dengan membandingkan energi yang terkandung dalam uap terhadap energi yang masuk dari bahan bakar. Cara ini juga dikenal sebagai input–output method.

Rumus dasarnya adalah:

η=m˙s(hs−hfw)m˙f×LHV×100%

Keterangan:

• η\eta = efisiensi boiler (%)
• m˙s\dot{m}_s = produksi uap (kg/jam)
• hsh_s = entalpi uap (kJ/kg)
• hfwh_{fw} = entalpi air umpan (kJ/kg)
• m˙f\dot{m}_f = konsumsi bahan bakar (kg/jam)
• LHVLHV = nilai kalor bawah bahan bakar (kJ/kg)

Untuk bahan bakar gas, konsumsi dapat dicatat dalam Nm³/jam. Namun, nilai kalor gas juga harus dinyatakan sesuai satuan volume yang sama.

Metode langsung relatif mudah diterapkan karena hanya membutuhkan data produksi uap, kondisi uap, temperatur air umpan, konsumsi bahan bakar, dan nilai kalor bahan bakar.

2. Metode Tidak Langsung atau Heat-Loss Method

Metode tidak langsung menentukan efisiensi dengan menghitung seluruh kehilangan panas dari boiler. Setelah itu, total kehilangan dikurangi dari 100%.

Rumus sederhananya adalah:

η=100%−total kehilangan panas

Kehilangan panas dapat berasal dari:

• Gas buang kering
• Uap air hasil pembakaran hidrogen
• Kadar air dalam bahan bakar
• Kadar air dalam udara pembakaran
• Karbon monoksida
• Karbon yang tidak terbakar
• Radiasi dan konveksi
• Blowdown
• Abu panas pada bahan bakar padat

Metode ini membutuhkan data lebih lengkap. Meskipun demikian, hasilnya membantu teknisi mengetahui sumber penurunan efisiensi secara lebih jelas.

Data yang Dibutuhkan untuk Mengukur Efisiensi Boiler

Berikut parameter penting yang perlu dicatat saat melakukan pengujian.

1. Tekanan Uap Boiler

Tekanan uap digunakan untuk menentukan nilai entalpi uap dari steam table. Titik pengambilan data dapat berada pada steam outlet atau main steam header.

Jika boiler menghasilkan uap jenuh, data tekanan dan kondisi kekeringan uap diperlukan. Sementara itu, jika boiler dilengkapi superheater, tekanan dan temperatur uap keluar superheater harus dicatat.

Istilah tekanan uap dari superheater hanya tepat untuk boiler yang memang menggunakan superheater. Boiler untuk laundry, pemasakan, atau proses pemanasan umumnya menghasilkan saturated steam dan tidak selalu memiliki komponen tersebut.

2. Temperatur Air Umpan

Temperatur air umpan diukur pada feedwater tank, deaerator, atau jalur masuk boiler. Data ini digunakan untuk menentukan entalpi air sebelum masuk ke boiler.

Air umpan dengan temperatur lebih tinggi membutuhkan energi tambahan yang lebih sedikit untuk berubah menjadi uap. Oleh karena itu, pengembalian kondensat panas dapat membantu meningkatkan efisiensi sistem.

Penulisan yang tepat adalah deaerator, bukan “daerator”.

3. Temperatur Uap Keluar

Temperatur steam outlet digunakan untuk memastikan kondisi uap, terutama jika boiler menghasilkan superheated steam.

Untuk saturated steam, temperatur dapat ditentukan dari tekanan jenuhnya. Namun, pengukuran temperatur tetap berguna untuk memeriksa kesesuaian data dan mendeteksi kemungkinan masalah pada instrumen.

4. Jumlah Uap yang Dihasilkan

Produksi uap sebaiknya diukur menggunakan steam flow meter dan dinyatakan dalam kg/jam atau ton/jam. Data harus diambil dalam kondisi operasi yang stabil.

Jika flow meter belum tersedia, produksi uap dapat diperkirakan dari jumlah air umpan. Akan tetapi, perhitungannya harus dikoreksi terhadap blowdown, perubahan level air, dan kehilangan lainnya.

Sebagai contoh, air umpan 3.100 kg/jam dengan blowdown 100 kg/jam dapat menunjukkan produksi uap sekitar:

3.100−100=3.000 kg uap/jam3.100-100=3.000\text{ kg uap/jam}

Metode tersebut hanya dapat digunakan jika level air boiler relatif stabil selama pengujian.

5. Konsumsi Bahan Bakar

Konsumsi bahan bakar harus diukur selama periode yang sama dengan pengukuran produksi uap.

Satuan yang digunakan antara lain:

• Solar: liter/jam atau kg/jam
• Heavy fuel oil: kg/jam
• Gas alam: Nm³/jam
• LPG: kg/jam
• Batu bara: kg/jam
• Biomassa: kg/jam

Untuk bahan bakar cair, hasil pembacaan liter dapat dikonversi menjadi kilogram menggunakan densitas aktual. Sementara itu, bahan bakar padat perlu ditimbang agar hasilnya lebih akurat.

6. Nilai Kalor Bahan Bakar

Nilai kalor bahan bakar merupakan data wajib dalam perhitungan metode langsung. Tanpa nilai kalor, energi yang masuk ke boiler tidak dapat dihitung secara benar.

Nilai kalor dapat dinyatakan sebagai:

• Higher Heating Value atau HHV
• Lower Heating Value atau LHV

Perhitungan harus menggunakan dasar nilai kalor yang konsisten. Data sebaiknya diperoleh dari sertifikat pemasok atau hasil pengujian laboratorium, terutama untuk batu bara, biomassa, biogas, dan waste oil karena kualitasnya dapat berubah.

7. Temperatur Gas Buang

Temperatur gas buang diukur pada cerobong atau saluran keluar boiler. Parameter ini tidak digunakan secara langsung dalam rumus input–output. Namun, data tersebut sangat penting untuk menilai kehilangan panas melalui cerobong.

Temperatur gas buang yang terlalu tinggi dapat menunjukkan:

• Permukaan pemanas kotor.
• Terjadi penumpukan jelaga.
• Terbentuk kerak pada sisi air.
• Luas perpindahan panas tidak mencukupi.
• Kapasitas burner terlalu besar.
• Aliran gas terlalu cepat.
• Economizer tidak bekerja optimal.
• Kelebihan udara pembakaran terlalu tinggi.

Sebaliknya, temperatur yang terlalu rendah juga perlu diperiksa karena dapat menimbulkan kondensasi dan korosi pada chimney.

Parameter Tambahan untuk Analisis yang Lebih Akurat

Enam data awal belum cukup untuk melakukan analisis kehilangan panas secara lengkap. Untuk hasil yang lebih baik, catat juga:

• Kadar oksigen pada gas buang
• Karbon monoksida
• Karbon dioksida
• Excess air
• Temperatur udara pembakaran
• Temperatur ruangan
• Persentase blowdown
• Kadar air bahan bakar
• Kandungan abu
• Karbon tidak terbakar
• Persentase kondensat kembali
• Kualitas uap
• Beban operasi burner

Combustion analyzer dapat digunakan untuk mengukur O₂, CO, CO₂, dan temperatur gas buang. Data tersebut membantu teknisi mengevaluasi rasio udara dan bahan bakar.

Contoh Perhitungan Efisiensi Boiler

Sebuah steam boiler mempunyai data operasi berikut:

Energi yang diserap air dan uap:

Quap=3.000×(2.778−335)

=7.329.000 kJ/jam

Energi yang masuk dari bahan bakar:

=240×42.700

=10.248.000 kJ/jam

Dengan demikian, efisiensi boilernya adalah:

η=7.329.00010.248.000×100% η=71,52%

Hasil tersebut menunjukkan bahwa sekitar 71,52% energi bahan bakar berhasil diserap oleh air dan uap. Sisa energinya hilang melalui gas buang, radiasi, blowdown, pembakaran, dan kehilangan lainnya.

Penyebab Efisiensi Boiler Menurun

Efisiensi boiler dapat menurun karena beberapa kondisi berikut:

• Jelaga menempel pada permukaan pipa.
• Kerak terbentuk pada sisi air.
• Air damper tidak disetel dengan benar.
• Excess air terlalu tinggi.
• Nozzle burner aus atau kotor.
• Atomisasi bahan bakar tidak sempurna.
• Temperatur gas buang terlalu tinggi.
• Insulasi boiler mengalami kerusakan.
• Blowdown terlalu besar.
• Kondensat panas tidak dikembalikan.
• Burner terlalu besar atau terlalu kecil.
• Boiler sering beroperasi pada beban rendah.
• Steam trap mengalami kebocoran.
• Terdapat kebocoran pada jalur uap.
• Kualitas bahan bakar berubah.

Oleh karena itu, pengukuran efisiensi sebaiknya dilakukan secara berkala dan menggunakan kondisi operasi yang sama agar hasilnya dapat dibandingkan.

Cara Meningkatkan Efisiensi Boiler

Beberapa langkah untuk meningkatkan efisiensi antara lain:

1. Melakukan combustion setting secara berkala.
2. Membersihkan pipa dan permukaan pemanas.
3. Mengendalikan kualitas air boiler.
4. Mengoptimalkan jumlah blowdown.
5. Mengembalikan kondensat panas.
6. Memperbaiki kebocoran uap.
7. Merawat steam trap.
8. Memperbaiki insulasi.
9. Memanfaatkan economizer.
10. Memanaskan awal udara pembakaran jika sesuai.
11. Menggunakan burner modulating.
12. Menyesuaikan kapasitas boiler dengan kebutuhan uap.
13. Mencatat data operasi pada logsheet.
14. Memeriksa akurasi flow meter dan instrumen.

Kesimpulan

Efisiensi boiler menunjukkan seberapa besar energi bahan bakar yang berhasil diubah menjadi energi pada uap. Metode langsung menghitung perbandingan antara energi uap dan energi bahan bakar. Oleh karena itu, data utamanya adalah produksi uap, tekanan dan temperatur uap, temperatur air umpan, konsumsi bahan bakar, serta nilai kalor bahan bakar.

Sementara itu, temperatur cerobong digunakan untuk menganalisis kehilangan panas dan kondisi perpindahan panas. Untuk pemeriksaan yang lebih lengkap, teknisi juga perlu mengukur O₂, CO, CO₂, excess air, blowdown, dan temperatur udara pembakaran.

Pengukuran berkala membantu perusahaan mengendalikan biaya bahan bakar, menjaga produksi uap, dan mengetahui penurunan performa sejak dini.

Boiler IDM

Steam boiler yaitu bejana tertutup yang menyediakan energi panas pembakaran untuk ditransfer ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Air panas atau steam di bawah tekanan kemudian dapat digunakan untuk mentransfer panas ke suatu proses. Dalam Proses konversi energi, boiler memiliki fungsi untuk mengkonversi bahan kimia yang tersimpan energi bahan bakar menjadi energi panas yang ditransfer ke fluida kerja. Salah satu boiler yang digunakan di Lokasi pabrik PT. Aksha Wira International TBK adalah boiler tabung air yang didorong dengan pembakaran boiler 1500 kg bahan bakar solar untuk membantu kerja pabrik sebagai pemanas tangki mixer yang tersedia.

boiler beroperasi pada tekanan 6 bar dengan produksi uap 1.5 ton per jam dan suhu 90 ° C. Jumlah panas yang dibutuhkan untuk menghasilkan uap 960 Kw. efisiensi termal boiler adalah 93% + Economizcer. Steam ini didapat dari mesin boiler. Yang setiap jamnya, untuk produksi steam harus dikontrol secara otomatis ataupun manual. Oleh karena itu guna pengontrolan pada mesin boiler, dibutuhkan beberapa sistem kontrol. Salah satunya Thermocouple PT100 yang memanfaatkan Differential Preassure Transmitter, serta Pengontrolan Temperature ruang bakar yang menggunakan sensor termocouple, dalam hal ini digunakan termocouple tipe K yang sangat baik dalam pemanasan sebagai sensor membaca temperature .

Sekian artikel pemabahasasn menegani steam boiler 1500 kg dan cara mengetahui efesiensi suatu boiler yang anda gunakan, semoga artikel ini bisa membantu anda untuk mengetahui efesiensi boiler dan jenis boiler yang tepat, untuk info lebih lanjut terkait steam boiler bisa hubungi marketing kami di bawah ini :