Economizer Boiler Kapal Tanker
Boiler kapal atau dalam bahasa indonesia disebut Ketel Uap barge adalah Mesin yang dirancang untuk menghasilkan uap, yang akan digunakan untuk sistem pemanasan atau tenaga gerak. adapun economizer boiler yang sistem kerjanya memanfaatkan panas gas buang Cerobong , teknologi tepat guna yaitu memanfatkan sumber panas yang terbuang menjadi sumber energi yang menjadi pilihan di saat sekarang dan yang akan datang ( Efisiensi biaya operational Low cosh) sehingga akan memangkas biaya operasional 30 sd 40% sebelum mengunakan sistem yang kami tawarkan.
Kegunaan boiler di Kapal
Fungsi utama boiler di kapal adalah untuk menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan oleh boiler selain sebagai sumber pemanas Hot Water room,pemanas bahan,bakar kapal(Residu,MFO, CPO Barge,Crude Oil Tanker), juga bisa digunakan untuk menggerakkan turbin uap,yang juga digunakan sebagai motor penggerak utama kapal.
boiler kapal (Ketel uap) memanaskan cairan yang ada di dalam bejana,cairan tersebut dirubah menjadi uap/Sistem Heat Transfer oil heater. Uap yang telah terbentuk/ oil yang sudah panas kemudian dialirkan ke komponen yang membutuhkannya, bisa untuk menggerakkan turbin atau digunakan sebagai sumber panas.(heat transfer steam/Heat transfer oil tanker.
Fungsi boiler di kapal adalah untuk Menghasilkan daya untuk penggerak utama dan penggerak bantu, Untuk peralatan pemanas ( pemanas ruangan, bahan bakar, muatan minyak dln ), Pada kapal tanker digunakan sebagai pemanas Crude Oil , Crude Palm Oil (CPO)yaitu untuk mempertahankan suhu agar rendemen CPO tidak turunsecara volume dan juga pembersih tangki barge minyak (Tank Cleaning ).
Adapun alat pendukung boier kapal
1. Feed Water tank (Deaerator tank)
2. Feed water Pump (Pompa air umpan Boiler)
3. Water softener
4. Dosing pump
5. water regeneration Resin
6. Tanki bahan bakar
7. Steam header (Pembagi steam/oil heater)
8. Economizer (memanfaatkan gasbuang cerobong untuk memanaskan air umpan boiler sebagai sumber energi)
9. Flow meter steam
10.metering bahan bakar
11.metering air umpan boiler
Sejarah Ketel Uap/Steam Boiler.
Sejak awal revolusi industri, perhatian banyak orang terfokus pada keuntungan yang didapat dari kapal yang menggunakan tenaga uap. Sebuah studi tentang sejarah awal steam boiler – ketel uap marine mengungkapkan bahwa desainer dan insinyur Insinyur di seluruh dunia tidak kekurangan ide-ide baru dan cerdik dan inovatif untuk mendesain peralatan kebutuhan industrial,marine, oil & Gas Mining,product Steam Boiler. Namun, mereka kekurangan materi dan peralatan mesin yang dapat digunakan untuk mengimplementasikan gagasan tersebut. Ketel uap yang canggih sangat dibutuhkan dalam perkembangan kapal uap,yang dimulai di Amerika Serikat oleh karya James Rumsey (1748-1792) di Potomac danJohn Fitch (1748-1798) di Delaware. Navigasi uap diresmikan oleh Robert Fulton pada tahun 1807 dengan
Clermont ,sering disebut“Fulton’s Folly”
, dimana mesin dan ketel uap diimpor dari Inggris.Keberhasilan kapal ini mendorong pihak lain untuk mengikuti langkah Fulton, sehinggakapal uap segera dinavigasi ke benua Amerika Utara, dan setelah itu industri baru mulai bermunculan samapi ke bangsa indonesia.
Pada tahun 1835 ada sekitar 700 tenaga kapal uap digunakan di Amerika Serikat.Tekanan uap pada ketel uap yang rendah beberapa kilogram diatas atmosfer (saturated steam Boiler) berupa kotak persegi panjang dimana hanya ada tungku persegi dan pipa asap berliku, dimana pipa asap tersebut cukup besar sehingga dapat dilewati oleh manusia untuk membersihkan pipa asap tersebut. Pipa asap terbuat dari tembaga atau lempengan besi. Sementara batubara dan kayu adalah bahan bakar biasa.Monitor kapal yang terkenal pada tahun 1861 dilengkapi dengan dua
fire tube steam boiler,keteluap yang khas pada zaman itu, karenanya dunia tergiur oleh nilai tenaga kapal uap untuk layanan angkatan laut setelah pertemuannya dengan CS Virginic (ex-Merrimac).
Permintaan untuk daya dan kecepatan yang lebih tinggi mengakibatkan banyak rancangan ketel uap/steam boiler yang semakin baik. Pada tahun 1861 kapal pesiar Amerika Serikat Navi,Wampanoag mewakili puncak prestasi teknik kelautan di era perang saudara. Kapal yang baik adalah kapal uap yang cepat dan selama percobaan mencapai kecepatanmaksimum 19,5 knot, sirkulasi mesin didapatkan dari memanaskan empat ketel uap dan delapan tabung air ketel uap vertikal. Dalam kenyataannya, kombinasi dari tabung air dengan tungku silinder serupa dengan fire tube steam boiler dan kembali ke fire tube. Tekanan boiler dipertahankan pada sekitar 90 psig.
Setelah perang saudara, metalurgi dan rekayasa terus maju mengakibatkan fire tube/ tabung
api ketel uap atau ketel “Scotch”, menjadi paling populer. Pada akhir 1800-an dan awal 1900 batubara ketel uap Scotch digunakanuntuk tekanan hingga 250 psig, dan suhu uap hingga 650 F. Diberikan toleransi untuk kualitas air yang buruk, minyak pelumas, serta kesalahan umum yang membuat idealuntuk digunakan dengan mesin uap yang juga populer pada periode yang sama. Ketika dilengkapi dengan superheater dan pemanas udara, ketel uap Scothch memiliki efisiensisekitar 75 sd 80%.
c.Kepala Ketel Uap yang Bersekat-sekat
Perkembangan turbin uap menciptakan membuat suhu uap bertekanan tinggi, danketel uap jenis Scotch digantikan oleh ketel uap tabung air /Water tube steam boiler. Pada awalnya, ketel uap tabung air dibuat untuk gagal karena sirkulasi yang kurang, pengolahan air yang tidak memadai, serta pengaturan tabung yang kurang sehingga membuat sulit untuk diperbaiki.Ketel uap tabung air yang pertama dibuat dari drum yang berliku-liku, lalu dikembangkan menjadi drum lurus, hal ini untuk menghindari kesulitan-kesulitan dalam perbaikan atau pembersihan.Pertama kali mencoba di kapal uap Reverie pada tahun 1889, konsep ini berkembang pesat untuk layanan angkatan laut di Amerika Serikat dan Britainas sertauntuk kapal dagang. Persyaratan dasar RADM George W.Melville, Arktik explorer diringkas untuk ketel uap marine jenis ini, sebagai berikut :Dari studi, saya menyimpulkan bahwa tabung air ketel uap secara menyeluruhharus memiliki antara lain karakteristik berikut :
–Tempat penyimpanan harus cukup.
–Harus cukup air, sehingga tidak akan kekurangan pasokan untuk suplai air;
–Aksesibilitas untuk pembersihan dan perapian.
–Tabung lurus, tanpa sambungan sehingga tahan untuk di uji.
–Tidak ada logam cor, baik besi atau baja, sehingga dapat mengalami tekanan.
–Kemampuan untuk menghasilkan uap dengan cepat.
–efisiensi tinggi kompetitif .
Pertukaran bagian, sehingga bahan untuk perbaikan dapat diperoleh di mana saja,kemampuan untuk bertahan pada kondisi yang parah tanpa mengalami kerusakan.Memiliki konstruksi yang kasar dan tidak begitu halus agar mekanik terampil dalam menjalankannya.
1,Keamanan terhadap tabung bencana ledakan, yang berarti bahwa hanya bagian dari ketel uapyang dapat rusak.Kinerja desaign ditingkatkan selama bertahun-tahun dengan menggunakan tabung 2inch yang dilalui oleh tiga gas, sedangkan tabung 1 ¼ inch atau 1 inch dilalui oleh satugas,
2, untuk meningkatkan efisiensi dan meningkatkan kapasitas.Tingkat dasar desain ini ditunjukkan oleh fakta bahwa banyak boiler jenis ini masihdalam pelayanan untuk tujuan propulsi.
d.Tabung Bengkok Pada Ketel Uap
SteAM Drum jenis ketel uap tabung air, yang telah ber eksperimen sejak awal, akhirnya pada tahun 1890-an drum jenis ini muncul dalam kondisi yang lebih praktis. Pimpinan mendorong agar segera mengembangkan kapal torpedo yang berkecepatan tinggi.Tekanan tinggi sekitar 250 psig, dapat mengakibatkan sirkulasi pada kedua ketel uap tabung air menjadi tidak alami. Dengan mensirkulasi paksa ketel uap dapat menyebabkan masalah seperti pemberlakuan dalam memberikan umpan berupa air, start up, manuver, dan kurangnya performance pompa. “Oleh karena itu, upaya utama desainer ketel uap DISARANKAN untuk pengembangan sirkulasi ketel uap tabung air secara alami dan sederhana dalam hal pengoperasian dan pemeliharaan.
Sirkulasi ketel uap tabung air yang alami memiliki banyak bentuk. Desaign awal umumnya dari tungku tunggal dengan tiga jenis Drumserapan ganda dengan superheater di satu sisi. Pada saat suhu uap meningkat, perlumenggunakan metode ekonomis untuk mengendalikan suhu uap. Hal ini dilakukanawalnya dengan menggunakan ketel uap superheater terpisah di mana laju pembakaran berkurang ketika akan menuju ke bagian belakang ketel uap.Kemudian, ketel uap dengan dua pembakaran, di mana suhu uap dikontrol denganmemvariasikan laju pembakaran dalam dua pembakaran, telah berkembang dalam upaya berkelanjutan untuk menghemat ruang dan berat. Ini pengaturan awal menggunakankecepatan ganda dengan bagian pemanas yang sangat panas yang terletak di salah satu jalan gas. Selanjutnya, dua pembakaran ketel uap tunggal serapan ditunjukkan yang telah dikembangkan. Desain umum ketel uap ini dipasang di hampir semua kapal kombatan dibangun untuk Angkatan Laut AS di perang dunia II [2].
Dengan pengembangan turbin uap mampu menggunakan suhu uap penuh selamaoperasi pada bagian belakang, menjadi mungkin untuk mengurangi berat badan danukuran jenis tangki ketel uap. Dua-tangki tunggal pembakaran ketel uap dengansuperheater terpisahkan, adalah hasilnya. Letak superheater dekattungku pembakaran yang disediakan suhu uap yang relatif konstan selama berbagaioperasi karena kombinasi konveksi dan karakteristik perpindahan panas radiasi.Perkapalan terbaru dan angkatan laut ketel uap dari link yang solid dalam rantai evolusidari jenis boiler.Sementara banyak variasi jenis boiler tersebut di atas telah digunakan di seluruhdunia, jenis dibahas cukup representatif dan memberikan latar belakang yang memadaiuntuk memahami jenis pembangkit uap dan karakteristiknya.
1.2 Berdasarkan tipe pedagang dan naval boilers
Dalam 100 tahun terakhir dan tekanan uap suhu telah meningkat dari 30 psig jenuhuntuk 870 psig-950 F di sebagian besar kapal pedagang, dan 1200 psig-1000 Fmaksimum (950 F nominal) di sebagian besar pasca Perang Dunia II angkatan laut kapalkombatan. Sebagian besar, daya tinggi instalasi uap pada 1500 psig-950 F, dan dalam beberapa kasus panaskan sampai 950 F, tampaknya layak.Sebagian, meluasnya penggunaan pendingin air di tungku digunakan untuk mengurangi perawatan refraktori. Economizers dan pemanas udara tunggal, atau kombinasi, digunakan untuk mendapatkan efisiensi keseluruhan pembangkit uap yang diinginkan. Attemperators yang digunakan untuk mengontrol suhu uap atas jangkauan operasional yang luas dan dengan demikian meningkatkan kinerja turbin. Desuperheatersdipasang untuk membantu menghasilkan uap suhu rendah yang bertujuan untuk seluruhkapal.Bunker minyak residu C adalah bahan bakar yang paling banyak digunakan dalamaplikasi komersial, sementara kelautan diesel dan minyak bakar ringan lainnya yang banyak digunakan dalam aplikasi angkatan laut. Pembakar minyak Uap-atomazing, pertama kali digunakan kapal kapal di akhir 1800-an, telah kembali untuk mendukungdengan munculnya kapasitas murah evaporator tinggi untuk memasok air yangdiperlukan. Jenis alat penyemprot, untuk memberikan jangkauan yang sangat luas untuk operasinya, hasil pada hilangnya air suling, sampai saat ini, terlalu besar hukuman untuk membayar keuntungan. Namun, perbaikan untuk mengurangi konsumsi pemanas,ditambah dengan air suling yang melimpah, telah menyebabkan digunakan secara luas,terutama di boiler otomatis
a.Dua-tangki ketel uap
Dua-drum boiler terpisahkan-tungku, atau D-jenis boiler sering disebut sebagai Steam Drum, biasanya terdiri dari drum uap dan air drum yang dihubungkan dengan layar air dan tabung penyimpanan boiler. Superheaters dipasang antara layar air dan body boiler dan mungkin memiliki tabung diatur baik secara vertikal maupun horizontal,tergantung sebagian pada pengaturan yang paling sesuai pengaturan mesin. Jika diperlukan, suhu uap dapat dikendalikan dengan cara desuperheater control atau attemperator yang terletak pada uap atau tangki air. Dinding depan atau lokasi pembakar minyak sering tergantung pada pengaturan mesin dan mungkin di dinding depan (palingkonvensional), atap, atau dinding samping. Angka 4 dan 5 menunjukkan beberapa variasi ini.Kebanyakan pada instalasi beberapa bentuk pemanas udara digunakan denganeconomizer. Jenis dan proporsi dari penukar panas tambahan tergantung pada pengaturansiklus. Jika dua tahap pemanasan yang dipilih, udara pemanas uap dan economizer seringdigunakan. Dalam pemanas udara uap, uap tekanan rendah (40-65 psi) kondensasi memanaskan udara yang masuk.
Dimana tiga atau empat tahap pemanasan yangdigunakan, umumnya menguntungkan untuk menggunakan pemanas udara dari jenis penyembuhan atau regeneratif. Sebuah economizer kecil dapat digunakan dalam kasus tersebut untuk menahan pemanas udara ke ukuran praktis. Air pemanas adalah pertukaran panas gas ke gas dan cenderung cukup besar karena tingkat perpindahan panas yang relatif rendah.Sirkulasi alami digunakan secara eksklusif dalam boiler dua drum dan tergantung pada downcomers, yang mungkin internal (dipanaskan) variasi dalam unit rating rendahatau eksternal (pemanas) di berbagai dinilai tinggi pedagang dan unit angkatan laut.
Economizers adalah kekuatan disuplai oleh pompa umpan boiler dalam semua kasus.Membersihkan permukaan eksternal yang terkena bahan bakar minyak abu jelagasemut dapat dilakukan dengan cara sootblower uap. Letaknya berada di zona superheater yang ditarik untuk memberikan daya pembersih yang cukup untuk menghilangkan terak.Perlindungan dari suhu gas yang tinggi di daerah ini disediakan dengan menariknyaketika keluar dari layanan.Sebuah desuperheater tambahan dipasang dalam uap atau air drum kebanyakankapal untuk memasok uap suhu rendah untuk tujuan selain propulsi utama.Rumah yang mengelilingi bagian tersebut bertujuan dan membentuk amplop kedapgas mengandung produk sampingan dari pembakaran. Konstruksinya bervariasi, namunrumah ganda umumnya digunakan untuk menghindari kemungkinan kebocoran gas buang ke ruang mesin. Dimana rumah tunggal digunakan, sendi ekspansi, pembukaanakses, dll, disediakan dengan segel bertekanan udara untuk mencegah kebocoran.
b.Pemanasan ulang boiler
Dalam pamanasan siklus ini dihasilkan uap pada tekanan tinggi, dipanaskan dalam boiler konvensional dan elemen superheater, dan diperluas melalui elemen tekanan tinggi dari turbin ke tekanan inlet alat pemanas. Hal ini kemudian dipanaskan ini mengurangi tekanan dan diperluas melalui elemen tekanan rendah turbin Untuk operasi yang sempurna dan dapat diandalkan, berartiharus disediakan untuk melindungi alat pemanas dari overheating selama manuver dan operasi bagian belakang ketika aliran alat pemanas berkurang atau tidak ada. Desain boiler yang cocok adalah reheat, oleh karena itu, agak lebih rumit maka dari superheater untuk siklus nonreheat konvensional.Pemanasan uap menjadi semakin menarik dengan meningkatnya horsepower yang terpasang. Penyimpanan bahan bakar yang bisa diperoleh dengan memanaskan yang kemudian cukup untuk membenarkan mesin lebih rumit. Untuk sebagian besar, generator uap untuk memasok memanaskan tanaman telah adaptasi dari dua-drum terpisahkan-tungku boiler. Satu atau dua furnaces dapat digunakan. Konsep single-tungku dimanfaatkan jalur aliran gas dibagi luar tungku dengan superheater dan alat pemanas ditempatkan di bagian terpisah. Aliran gas di bagian ini diatur oleh damper, sehingga mengendalikan superheater dan panaskan suhu uap.
Kemudian menggabungkan mengalir ke penukar panas tambahan. Dengan membakar semua bahan bakar di tungku tunggal,kontrol pembakar minyak dan paksa-rancangan sistem suplai udara disederhanakan.Gambar 6 mengilustrasikan boiler jenis ini. Dalam boiler dibagi-tungku, bentuk duatungku boiler, satu tungku memasok panas ke alat pemanas dan perlengkapan lainnya tungku panas superheater. Beberapa desain menggabungkan bagian dari superheater (disebut superheater primer) di zona alat pemanas untuk memberikan perlindungan tambahan untuk alat pemanas dan untuk memperoleh karakteristik suhu uap yangdiinginkan. Gas yang mengalir dari kedua alat pemanas dan superheater tergabungdalam penghasil utama tabung bank dan jalur aliran gas tunggal dipertahankan melalui mesin bantu penukar panas seperti dalam satu tungku desain.
c . Sirkulasi Boiler Paksa. (Forced-Circulation Boiler)
Sejak boiler pertama digunakan di kapal, desainer marine boiler telah menyelidikidan bereksperimen dengan berbagai cara untuk mengurangi ukuran dan berat dari boiler .Sebuah boiler diatur untuk sirkulasi alami dari air dan uap memerlukan penurunantekanan, yang hanya dapat diperoleh dengan menginstal downcomers yang cukup danrisers .Ini merugikan karena berpengaruh pada ukuran dan berat . Dengan memberikan pompa untuk baik menambah atau menggantikan sirkulasi alami, boiler kecil dan ringandapat dirancang untuk memberikan keluaran uap . Sirkulasi dalam boiler seperti yangdikatakan dikontrol atau dipaksa . Keunggulan utama adalah bahwa tabung berdiameter sangat kecil dengan tahanan yang tinggi untuk mengalirkan dapat digunakan dalam pengaturan pemanasan permukaan , dan lokasi Steam Drum , yang tidak sesuai dengansirkulasi alamiah . Kelemahan terbesar adalah pompa sirkulasi itu sendiri, yang berpotensi menjadi sumber masalah dan perawatan.Boiler LaMont, diperlihatkan secara skematik , merupakan contohkhas dari jenis sirkulasi paksa .
Sementara digunakan di luar, belum ditemukan aplikasisecara luas di bidang kelautan di U.S. Boiler LaMont menggunakan drum tunggal yangmana pembuangan pemanasan permukaan campuran uap dan air . Sirkulasi pompa hisapdipasok oleh gravitasi dari drum ini dan gaya air melalui permukaan tabung yang terusmenghasilkan, yang terdiri dari sejumlah rangkaian tabung disusun antara distributingheader dan drum uap. Inlet tabung masing-masing dilengkapi dengan sebuah lubanguntuk menyeimbangkan hambatan aliran dalam berbagai sirkuit. ini diperlukan untuk memperoleh aliran air yang memadai di setiap tabung, tergantung pada input panas yangdiharapkan. Tungku, oil burners, superheater , economizer serupa dengan boiler sirkulasialami
adalah contoh boiler once-through digunakan untuk uap bantu. Air dilewatkan melalui pemanasan permukaan dalam satu rangkaian yang terusmenerus oleh feed pump. Boiler pada dasarnya adalah salah satu spiral penataan tabungyang panjang terdiri dari Steaming economizer dan zona transisi, di mana penguapanselesai, yang mengelilingi tungku. Tekanan feed pump menentukan tekanan steam padasaluran keluar, yang mungkin 1200-1800 psig, meskipun untuk instalasi di laut biasanya tekanan kisaran 150-300 psig. Boilers jenis ini biasanya dibangun hanya dalam ukuran kecil dan memasok sampai 7500 lb uap jenuh per jam. Karena kesulitan dalam menjaga kimia dari feedwater, aliran air yang cukup melalui rangkaian tabung paralel, yang akan diperlukan untuk boiler kapasitas yang lebih tinggi dari jenis ini, dan control suhu uap superheated, once-through boiler tidak cocok untuk tujuan propulsi kelautan.
e. Supercharged boiler.
Supercharged boiler memiliki karakteristik yang menggunakan tekanan pembakaranyang lebih tinggi dari satu atmosfir dalam tungku untuk mengambil keuntungan darikepadatan gas yang lebih tinggi dan kecepatan gas yang lebih tinggi daripada yangtersedia dalam boiler laut biasa. adalah boiler supercharged yang khas. Unit inimerupakan perkembangan dari boiler Velox yang telah digunakan dalam pembangkitlistrik stasioner untuk beberapa tahun. Dalam jenis boiler ini, gas buang berada padatekanan yang cukup tinggi untuk menggerakkan turbin gas, yang kemudian mengubahmenggerakan aliran axial pada kompresor yang memasok udara pembakaran. Tekanan pembakaran hingga lima atmosfer yang mudah diperoleh dan memungkinkan ukuran boiler akan berkurang jauh bila dibandingkan dengan unit konvensional . Jarak tabung pembangkit dapat dikurangi karena kerugian rancangan menjadi pertimbangansekunder. Pada kecepatan gas yang lebih tinggi, akan menghasilkan dari jarak tabungyang ketat, menghasilkan jauh lebih tinggi laju perpindahan panas konveksi sehingga pemasangan permukaan untuk performa yang diberikan dapat dikurangi menjadi sekitar sepertiga sampai seperempat dari boiler biasanyaKerja dari kompresi bermunculan, dalam ukuran yang bagus, seperti peningkatansuhu udara pembakaran. Konsekuensinya, kompresor bertindak sebagai pemanas udararegeneratif, Oleh karena itu, memungkinkan untuk mendapatkan efisiensi boiler yangtinggi tanpa menggunakan pemanas udara atau economizer, Berat keseluruhan boiler dapat dikurangi dengan penggunaan siklus ini, dan telah ditemukan aplikasi dalam beratyang sensitif pada kapal angkatan laut. Berasal Velox boiler, dari mana boiler superharged berkembang, adalah boiler jenis sirkulasi paksa. Namun, unit superchargedselanjutnya telah menerapkan sirkulasi alami untuk menghindari komplikasi tambahandari pompa sirkulasi.
f. Panas buang dan boiler bantu.
Kapal dengan diesel, gas turbine atau penggerak nuklir biasanya membutuhkan uapuntuk membantu beberapa tujuan diantaranya yaitu pelayanan hotel, muatan atau pemanasan penyimpanan minyak,cargo pumps, evaporators, dan mesin geladak. Gas buang dari diesel atau mesin gas turbine mengandung pertimbangan panas yangterpendam. Boiler ditempatkan dalam tumpukan untuk mengumpulkan panas yang hilangdisebut waste-heat boiler. Diaman kapasitas yang diperlukan melebihi daripada waste-heat (panas yang terbuang) yang tersedia atau dimana panas yang terbuang tersebut tidak digunakan, boiler bantu berbahan bakar minyak hendaknya terpasang. Unit inimenyediakan uap ketika mesin utama mati dan dapat menambah dari waste-heat unityang tersedia ketika pada daya rendah. Kapal berbahan bakar nuklir dapat menggunakan boiler tambahan berbahan bakar minyak ketika reaktor diamankan. Waste-heat boiler biasanya terdiri dari bank tabung, mirip dengan economizer, terhubung pada steam drum.
Beberapa unit mungkin dirancang untuk membakar minyak untuk menambahketersediaan waste-heat atau menggantikannya ketika unit utamanya dimatikan. Entahsirkulasi alami atau sirkulasi paksa yang digunakan. Biasanya wate-heat boiler dilengkapidengan kontrol, feed pump, safety valves, dll, and selip pemasangan untuk memudahkan pemasangan [6]. Steam drum dan modul uap pembangkit dipasang di U.S. N
avy’s CG
-47klas kapal bertenaga gas turbin ditunjukan secara skematis pada gambar 10 dan 11.Sirkulasi paksa digunakan pada unit unit ini [7].Boiler bantu berbahan bakar minyak biasanya bertipe dua drum dan menghasilkanuap jenuh. Mereka mungkin disertak
an dari pabrikan dan “kid
-mounted dengan pembakar, kipas, control, pompa, dll. Siap untuk api dalam kapasitas hingga sekitar 185.000 lb/jam. Untuk kapasitas uap yang lebih biasanya diperlukan perakitan. Sirkulasialami umumnya digunakan untuk semua kapasitas. Sirkulasi paksa umumnya terbatas pada boiler kecil dengan output uap rendah.
Selain generator uap, beberapa bentuk dari penukar panas bantu digabungkan dalam boiler untuk meningkatkan efisiensi dan keseluruhan operasional instalasi .Ekonomizer dari salah satu jenis bare-tube atau tipe permukaan yang diperpanjang digunakan untuk meningkatkan suhu dari feedwater yang masuk dengan pendinginan gas buang yang meninggalkan boiler. Pemanas udara digunakan untuk meningkatkan temperatur udara pembakaran sehingga dapat mempercepat pembakaran bahan bakar yang lebih baik. Dalam hal penukaran gas-ke-udara, pemanas udara juga meningkatkanefisiensi boiler dengan mengurungai temperatur dari gas buang. Dengan menggunakan tekanan rendah, tekanan rendah gas buang sampai udara panas pembakaran seperti padakasus pada pemanas udara uap, secara keseluruhan efisiensi pada siklus meningkat.Beberapa tipe dari penukar panas ini bisa digunakan sendiri-sendiri maupun dikombinasikan dengan yang lain.
a.Ekonomizer Boiler
Economizer adalah penukar panas yang sederhana terdiri dari bank tabung yangdihubungkan inlet dan outlet, terletak di zona suhu gas dingin relative di luar bank pembangkit boiler utama. Ekonomizer disuplai dengan air dengan suhu yang mendekti air yang meninggalkan last feedwater, ekonomizer menyuplai penambahan panas kefeedwater dengan mendinginkan gas buang. Pada banyak instalasi, ekonomizer adalah penukar panas akhir di jalur gas buang. Ini mungkin dilakuka , bagaimanapun, diikutioleh pemanas udara di mana efisiensi yang lebih tinggi diinginkan.Economizers dapat dibagi menjadi 2 kategori umum : Bare tube dan jenisExtended surface . kedua jenis disirkulasikan oleh pompa feed utama. Pada umumnya ,dua jenis ini dirancang untuk memanaskan air umpan yang masuk ke dalam dengan suhusekitar 35 derajat fahrenheit. Ekonomizer ini diatur untuk melawan aliran air dan hasil pembakaran ketika diperoleh perbedaan suhu yang besar dan penyerapan panas yang lebih besar. ini berfungsi untuk memberikan efisiensi boiler tertinggi dengan ukuraneconomizer, suhu gas yang keluar cenderung mendekati air umpan yang masuk.Pengaturan Economizer sederhana adalah jenis Bare-tube yang merupakan bentuk economizer pertama yang ada. Namun , diakui bahwa penggunaan Extendedsurface meningkatkan perpindahan panas total pada permukaan sepanjang tabung yangakan memberikan peningkatan signifikan dalam kinerja tanpa kehilangan berat danruang yang ditentukan. ( a) menunjukkan bentuk dari extended surfaceeconomizer di mana stud datar diberi jarak pada sudut 45 – derajat di sekitar lingkar dan pada 1 /2 in. interval sepanjang tabung.Extended surface juga dapat diambil bentuk las sirip spiral pada tabung atau cor besi atau cincin aluminium terikat atau bentuk menyusut, ke tabung baja .
b.Air heaters
Pendinginan gas buang dengan udara pembakaran masuk adalah salah satu yangkonsep terlama untuk meningkatkan efisiensi boiler. Selain itu, udara panas memberikanefek tambahan yang menguntungkan dengan memberikan pembakaran cepat dancomplete pada bahan bakar. Hal ini dapat menjadi sangat penting dalam penggunaanfurnances yang relatif kecil dalam marine boiler.Pemanas udara terdiri dari dua klasifikasi luas recuperative dan regeneratif. Padatipe recuperative, panas dari hasil pembakaran melewati partisi yang memisahkan hasil pembakaran dari udara. Tubular dan jenis pelat pemanas udara adalah contoh dari pemanas udara recuperative. Dalam pemanas tubular dinding tabung mentransfer panas dari gas ke udara. Dalam pemanas dari jenis plat, udara dan gas dipisahkan olehlempengan plat yang mengalirkan panas. Namun, pemanas recuperative telah banyak digantikan oleh jenis regenertive.Dalam pemanas udara regeneratif, panas pertama disimpan dalam struktur pemanas itu sendiri saat melewati aliran gas panas. panas ini kemudian diberikan keudara sebagai struktur yang berubah melalui aliran udara tersebut. pemanas awal udarayang ditunjukkan seperti pada gambar. 14 adalah contoh dari jenis ini terdiri darielemen pemanas yang berdekatan dikemas dalam frame berputar. kecepatan framekonstan dan dikendalikan oleh motor listrik yang kecil. Kecepatan frame dipilihsedemikian rupa sehingga elemen akan menyerap panas dari gas dengan perbedaan suhuyang baik dan, pada saat yang sama, elemen akan memanaskan udara pembakaran yangmasuk setinggi mungkin.
Pemilihan pemanas udara adalah di zona udara dingin dan juga“melihat” gas paling dingin. Biasanya diatur sedemikian rupa sehingga permukaan perpindahan panas dapat dengan mudah dikembalikan dan dengan mudah ditangani oleh bagian yang disebut“basket”– ketika terjadi korosi dan fouling yang mungkin bisaterjadi di sana.Basket tersebut dapat disediakan, di samping itu, dengan lapisan keramik miripdengan enamel porselen untuk perlindungan terhadap efek korosif dari asam sulfat, jugadapat terbentuk dari produk pembakaran. udara bypasses dapat diberikan untuk menghindari pendinginan yang berlebihan dan kondensasi dari gas buang pada saat bebanrendah dan berlabuh atau cuaca dingin.Pemanas udara uap (fig15) digunakan di mana didapati tekanan rendah yangcukup, uap suhu rendah yang tersedia, dan diinginkan untuk memanaskan udara pembakaran. jika gas buang atau turbin uap yang digunakan, maka ada sedikit perbaikandalam efisiensi siklus secara keseluruhan. Pemanas terdiri dari kumparan tabungdilengkapi dengan permukaan yang diperpanjang, biasanya terdiri dari strip spiraldibungkus bahan, dilas atau dibrazing ke tabung nikel tembaga. Tabung dibentuk dandiatur antara inlet dan outlet. uap dipasok dan dikondensasikan oleh udara dingin yangmasuk dan kondensat dihapus oleh steam traps. Panas laten aliran ini, yang tidak akanditolak di kondensor, dikembalikan ke boiler melalui udara panas.
1.4 Boiler terms and definitions
Lokasi beberapa elemen boiler semakin penting ditunjukkan pada gambar. 3.untuk memahami teknologi marine boiler, review istilah dan definisi dari berbagai bagian boiler penting dimengerti istilah dan definisi berikut ini berdasarkan standar dari Asosiasi boiler maker di Amerika (10) dan penggunaan sehari-hari :
Air(pre)heater aparat perpindahan panas melalui udara dilewatkan dan dipanaskanoleh media suhu yang lebih tinggi, seperti produk pembakaran atau uap.
Attemperator Aparatus untuk mengurangi dan mengontrol temperatur dari uap pemanasan super.
BrickpanPiring dan pekerjaan struktur baja yang mendukung lantai furnance.
Brickwork Lapisan-lapisan refraktori dari furnance.
CasingPenutup dari struktur dan plate metal digunakan menutupi semua atausebagian unit dari generator uap.
Chemical feed pipePipa didalam boiler drum yang dilalui zat kimia untuk perlakuan pada boiled water.
Circulation ratioRasio air yang masuk sirkuit ke boiler sampai pada sirkuit.
Downcomer Tabung tabung dalam sistem boiler atau waterwall melalui mana cairanmengalir ke bawah.
DrypipePipa berlubang atau slotted atau kotak di dalam uap drum yang whishdihubungkan ke stopkontak steam.
Economizer Perangkat pemulihan panas dirancang untuk mentransfer panas dari produk pembakaran cairan, biasanya air umpan.
Feed pipePipa digunakan untuk mendistribusikan air umpan di dalam drum keteluap.
Firetube.Sebuah pipa didalam sebuah boiler yang memiliki air pada sisi luarnyadan membawa produk hasil dari pembakaran pada sisi dalamnya.
Floor Tubes.Pipa-pipa ini berada pada bagian dasar tungku pembakaran dimana jikaterbuka ke produk hasil pembakaran berupa pipa tetapi jika diletakkan pada bawah dari refrastory adalah digunakan sebagai pipa penyuplai untuk menyuplai air dari menuju drum atau header.
Force Circulation.Sirkulasi pada sebuah boiler dengan menggunakan alat mekanis eksternalmenuju boiler.
Furnace Screen.Satu atau lebih dari jajaran pipa yang dirancang melewati gas hasil pembuangan pembakaran.
Furnace Volume.Volume dari tempat pembakaran atau combustion chamber.
Generating Tubes.Sebuah pipa dimana uap panas dihasilkan.
Header.Sebuah drum dimana ukurannya terlalu kecil untuk digunakan sebagaimanhole.
Heat Release.Jumlah total dari energi thermal berada diatas fixed datum menuju tungku pembakaran dan minyak. Dapat dianggap sebagai hasil dari penghantaranminyak per jam dan minyak lebih tinggi dari nilai kalor, yang dinyatakandalam Btu per jam per cubic foot dari volume tungku pembakaran.
Heated Downcomer.Pipa mana saja di dalam boiler yang menghasilkan tumpukan dimana padanya air mengalir dari drum uap menuju drum air atau header.
Heating Surface.Permukaan yang terpapar pada heating medium untuk penyerapan dan pemindahan panas menuju medium yang dipanaskan, termasuk sirip-sirip,insang, papan, dll. Melekat pada sisi luar dari pipa untuk tujuanmeningkatkan panas permukaan per unit panjang dari pipa.
Ligament (tube).Jarak minimum dari dua pipa yang saling berdekatan.
Moisture in-steam.Partikel dari air yang terbawa pada uap, biasanya ditunjukkan dalam persentase berat.
Mud, lower atau water drum.Ruang bertekanan pada drum atau tipe header yang diletakkan pada bagianlower extremity dari pipa air boiler convection bank dimana secara normaldisediakan bersama blowoff valve untuk secara periodik untuk membuangendapan yang tertumpuk pada bagian bawah dari drum.
Natural Circulation.Sirkulasi air pada boiler disebabkan karena perbedaan densitas antara air pada downcomer dan campuran uap air pada generating tube.
Radiant Heat Absorbing Surface (RHAS)Projected area dari pipa yang terpampang pada permukaan logamsebagaimana terlihat dari tungku pembakaran. Termasuk diantaranyaadalah dinding, lantai, atap dan dinding partisi pada bidang furnace exitscreen.
Reheater.Peralatan pemindah panas untuk pemanas uap setelah sebelumnya terjadi pemanasan original didalamnya.
Riser.Sebuah pipa yang melalui uap dan air yang merekat dari bagian atasdinding air header menuju ke drum uap.
Steam Buffling.Berupa plat-plat, centrifugal separator, atau baffle yang diatur untuk menghilangkan air dari uap.
Steam or steam-and water drum.Ruang bertekanan terletak pada ujung atas dari sebuah system sirkulasi boiler dimana didalamnya uap dihasilkan dan dipisahakan dari air dan dariuap yang dikeluarkan pada posisi diatas garis air.
Superheater.Sebuah grup pipa dimana panas diserap dari hasil pembakaran untuk meningkatkan temperature dari uap air yang melewati titik jenuh yang berkaitan dengan tekanan.
Tangent-tube Wall.Sebuah dinding air dimana pipa saling bersinggungan satu dengan lainnyadengan tidak ada jarak antara pipa.
Tube Bank.Sebuah grup dari dua baris atau lebih pipa yang membentuk bagian darisystem sirkulasi watertube boiler dan dimana panas dipindahkan dari hasil pembakaran secara konveksi.
Tube Sheet.Bagian dari drum atau header dimana ujung dari pipa menembus.
Unheated downcomer.Pipa yang tidak terpapar terhadap hasil pembakaran dimana air dapatmengalir dari steam drum ke water drum atau header.
Watertube.Sebuah pipa pada boiler yang memiliki air dan uap didalamnya dan hasil pembakaran pada sisi luarnya.
Water-cooled Furnace.Sebuah dinding tungku pembakaran memiliki watertube yang dirancangsebuah bentuk waterwall.
Welded, mono-wall, atau membrane wall.Sebuah waterwall dimana pipa didalamnya dilas bersama (atau diisidengan plat diantaranya) untuk membentuk furnace wall.
