Kelebihan dan Kekurangan Boiler Pipa Air

Sore ini melanjutkan postingan sebelumnya tentang boiler, kali ini akan share kelebihan dan kekurangan boiler pipa air.

Pada  boiler pipa air, air berada  di  dalam pipa-pipa  yang dikelilingi  oleh api  dan gas-gas panas yang  berada di luar  pipa,  sehingga pembentukan uap terjadi di dalam pipa-pipa. Pada dinding   dapur   boiler   pipa   air,   hampir semuanya tertutup oleh  pipa-pipa air. Pipa-pipa  air  ini  berfungsi  sebagai  permukaan  per pindahan  panas,  dan  sebagai  pendingin dinding  dapur  boiler sehingga akan memperpanjang usia pakainya.

boiler pipa air
boiler pipa air

Kelebihan :

  • Baik untuk tekanan uap yang besar.
  • Dengan kapasitas yang sama ukuran lebih kecil.
  • Start awal lebih cepat.
  • Dapat menghasilkan uap yang lebih besar

Kekurangan :

  • Air pengisi harus baik .
  • Membutuhkan banyak batu tahan api
  • Perawatan lebih sulit
  • Peka terhadap perubahan beban dan perlu pengawasan water level kontrol yang sangat baik.

Kelebihan dan Kekurangan Boiler Pipa Api

Boiler atau ketel uap merupakan suatu bejana tertutup yang terbuat dari baja. Boiler berfungsi  untuk mentransfer panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar ke air dalam pipa menjadi uap atau steam yang berguna. Jika air didihkan sampai menjadi steam akan menghasilkan tenaga yang sangat besar yang mudah meledak, sehingga sistem boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengan sangat baik. Uap  ini  digunakan  untuk  proses-proses industri, penggerak, pemanas, dll.

Boiler ada dua macam yaitu Boiler pipa api dan boiler pipa air. Masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan. Kali ini saya akan berbagi pengetahuan tentang kelebihan dan kekurangan boiler pipa api.

boiler pipa api
boiler pipa api

Pada boiler pipa api, api dan gas panas yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar mengalir melalui pipa-pipa yang dikelilingi oleh air yang berfungsi sebagai penyerap panas. Panas dihantarkan melalui dinding-dinding pipa dari gas-gas panas ke air disekelilingnya. Boiler pipa api dapat menggunakan bahan bakar minyak, gas, dan bahan bakar padat.

Boiler pipa api memiliki keuntungan sebagai berikut:
• Konstruksi yang relatif lebih kuat.
• Biaya perawatan murah.
• Pengoperasian dan perawatan mudah.
• Flexibilitas dalam pengaturan dan perubahan beban pada saat pengoperasiannya.

Akan tetapi, terdapat juga beberapa hal yang tidak menguntungkan, diantaranya:
• Kapasitas kecil
• Efisiensi termal rendah
• Lambat mencapai tekanan kerja maksimum

POLIMER MATRIKS KOMPOSIT (PMC)

POLIMER MATRIKS KOMPOSIT (PMC)

3 sebab polimer digunakan sebagai bahan matriks :
1. Kekuatan dan kekakuan bahan polimer tidak mencukupi untuk tujuan struktur, dengan penambahan bahan tetulang dapat memperbaiki sifat-sifat polimer
2. Alat dan cara pemprosesan PMC mudah, tidak memerlukan suhu dan tekanan yang tinggi
3. Peralatan lebih mudah & murah

Kelemahan PMC
1. Suhu penggunaannya yang rendah
2. Pengembangan termal yang tinggi- menyebabkan dimensi tidak stabil
3. Sensitif terhadap radiasi dan kelembapan. Penyerapan air ke dlm struktur akan mengurangkan prestasi mekanikal

Pengkelasan Matriks Polimer
1. Termoset
2. Termoplastik- berhablur & tidak berhablur (amorfus)
3. Getah

Fungsi Kompresor Turbin Gas PLTG

Dalam sistem PLTGU Kompresor udara digerakkan langsung oleh turbin gas melalui poros. Kompresor udara berfungsi untuk menekan udara ke dalam ruang bakar yang selanjutnya dikembangkan melalui proses pembakaran bahan bakar. Kompresor udara ini mampu menekan dari udara bebas sampai mencapai tekanan 12-16 atmosfer. Berikut merupakan gambar bagian-bagian dari kompresor :

Bagian kompresor PLTG
Bagian kompresor PLTG

Siklus Brayton Pada PLTG

Siklus ideal yang fluida kerja jalani dalam siklus tertutup pada PLTG adalah siklus Brayton, yang terdiri dari empat proses dalam dapat balik (internally reversible):
1 – 2 Kompresi isentropik (isentropic compression) di kompresor
2 – 3 Penambahan panas tekanan tetap (constant pressure heat addition)
3 – 4 Expansi isentropik (isentropic expansion) di turbin
4 – 1 Pembuangan panas tekanan tetap (constant pressure heat rejection)

Proses yang terjadi pada PLTG adalah sebagai berikut :

  • Pertama, turbin gas berfungsi menghasilkan energi mekanik untuk memutar kompresor dan rotor generator yang terpasang satu poros, tetapi pada saat start up fungsi ini terlebih dahulu dijalankan oleh penggerak mula (prime mover).
    Penggerak mula ini dapat berupa diesel, motor listrik atau generator turbin gas itu sendiri yang menjadi motor melalui mekanisme SFC (Static frequency Converter). Setelah kompresor berputar secara kontinu, maka udara luar terhisap hingga dihasilkan udara bertekanan pada sisi discharge (tekan) kemudian masuk ke ruang bakar.
  • Kedua, proses selanjutnya pada ruang bakar, jika start up menggunakan bahan bakar cair (fuel oil) maka terjadi proses pengkabutan (atomizing) setelah itu terjadi proses pembakaran dengan penyala awal dari busi, yang kemudian dihasilkan api dan gas panas bertekanan. Gas panas tersebut dialirkan ke turbin sehingga turbin dapat menghasilkan tenaga mekanik berupa putaran. Selanjutnya gas panas dibuang ke atmosfir dengan temperatur yang masih tinggi.

Proses seperti tersebut diatas merupakan siklus turbin gas, yang merupakan penerapan
Siklus Brayton. Siklus tersebut dapat digambarkan sebagai berikut :

diagram P-v dan T-s Brayton
diagram P-v dan T-s Brayton

Siklus seperti gambar, terdapat empat langkah:
· Langkah 1-2 : Udara luar dihisap dan ditekan di dalam kompresor, menghasilkan udara bertekanan (langkah kompresi)
· Langkah 2-3 : Udara bertekanan dari kompresor dicampur dengan bahan bakar, terjadi reaksi pembakaran yang menghasilkan gas panas (langkah pemberian panas)
Langkah 3-4 : Gas panas hasil pembakaran dialirkan untuk memutar turbin (langkah
ekspansi)
· Langkah 4-1 : Gas panas dari turbin dibuang ke udara luar (langkah pembuangan). Salah satu kelemahan mesin turbin gas (PLTG) adalah efisiensi termalnya yang rendah. Rendahnya efisiensi turbin gas disebabkan karena banyaknya pembuangan panas pada gas buang. Dalam usaha untuk menaikkan efisiensi termal tersebut, maka telah dilakukan berbagai upaya sehingga menghasilkan mesin siklus kombinasi seperti yang dapat kita jumpai saat ini. Untuk siklus kombinasi tersebut akan kita bahas selanjutnya.