Bengkeltv.id – √ Pengertian Boiler : Fungsi dan Prinsip Kerja Secara Lengkap. Boiler, sebuah istilah yang mungkin tidak asing bagi kita, namun sering kali kita lupakan makna dan fungsinya yang sebenarnya dalam berbagai bidang industri dan teknologi. Mesin ini berperan vital dalam produksi energi dan panas, serta berbagai aplikasi lainnya yang mempengaruhi berbagai aspek kehidupan kita.
Artikel ini akan membahas secara mendalam mengenai Pengertian Boiler, bagaimana cara kerjanya, serta peranannya dalam dunia industri modern. Mari kita selami lebih jauh pengertian boiler dan segala hal yang berhubungan dengannya.
Pengertian Boiler
Boiler adalah jenis bejana tertutup yang berfungsi utama sebagai alat untuk mengubah energi air menjadi uap. Bejana ini dapat menghasilkan uap dengan tekanan yang melebihi 1 atmosfer dengan cara memanaskan air di dalamnya menggunakan gas-gas steam yang dihasilkan dari pembakaran.
Dengan kata lain, alat ini mengkonversi energi kimia menjadi energi lain yang digunakan untuk melakukan kerja, dan dirancang untuk memindahkan atau mentransfer panas dari sumber bahan bakar, yang biasanya berupa bahan bakar terbakar.
Fungsi Boiler
Setelah memahami Pengertian Boiler Boiler, kita menyadari bahwa boiler memainkan peran utama dalam menghasilkan uap yang dapat dimanfaatkan dalam berbagai industri. Berikut ini adalah beberapa contoh industri yang menggunakan boiler:
- Industri kelapa sawit
- Pabrik makanan dan minuman
- Pabrik gula
- Pabrik karet
- Pabrik farmasi
- Industri kapal
Komponen Utama Boiler
Masih dalam bahasan Pengertian Boiler, dalam menjalankan fungsinya, boiler didukung oleh beberapa komponen dengan fungsi masing-masing.
1. Drum Ketel
Drum ketel berfungsi sebagai tempat penyimpanan air panas dan uap. Di dalam drum ini terdapat campuran steam dan air dengan perbandingan 50% air dan 50% steam.
Drum ketel dibagi menjadi beberapa bagian sehingga air dan uap tidak bercampur. Air bersuhu rendah terdapat di bagian bawah drum, sedangkan air bersuhu tinggi naik ke atas dan menguap.
2. Furnace (Tungku Pengapian)
Bagian ini merupakan tempat pembakaran bahan bakar yang menghasilkan panas. Proses penyerapan panas oleh air dilakukan melalui tabung-tabung yang dialiri air, dan tabung-tabung tersebut melekat pada dinding tungku.
Di dalam tungku, ruang bakar terbagi menjadi dua bagian, yaitu ruang pertama dan ruang kedua. Pada ruang pertama, panas langsung diserap oleh pipa-pipa yang terpasang di sana. Sedangkan pada ruang kedua, panas yang diserap di bagian atas berasal dari udara panas hasil pembakaran di ruang pertama.
Fungsi ruang pemanas kedua ini adalah menyerap limbah dari ruang pemanas pertama, sehingga energi panas yang terbuang tidak terlalu besar, dan mengatur suhu cairan yang dipanaskan di ruang pertama agar tidak kehilangan panas secara berlebihan.
3. Superheater
Komponen ini berfungsi untuk mengeringkan uap, karena uap yang keluar dari boiler masih dalam kondisi basah dan tidak dapat digunakan. Superheater terdiri dari pipa-pipa pemanas yang dipanaskan hingga mencapai suhu 260-350°C. Pada suhu ini, uap menjadi kering dan siap digunakan untuk menggerakkan turbin dan peralatan lainnya.
4. Airheater
Airheater adalah perangkat yang memanaskan udara yang digunakan untuk membakar bahan bakar secara sempurna. Sebelum melewati pemanas udara, udara yang masuk memiliki suhu yang sama dengan suhu udara luar, yaitu 38°C. Namun, setelah melewati pemanas udara, suhu udara naik menjadi 230°C untuk menghilangkan kandungan air yang ada, karena uap air dapat mengganggu proses pembakaran.
5. Economizer
Fungsi economizer adalah menyerap panas dari gas hasil pembakaran setelah melewati superheater. Pemanasan air ini dilakukan sedemikian rupa sehingga perbedaan suhu antara air yang diisi ke ketel dan air di dalam drum ketel tidak terlalu besar, sehingga tidak terjadi tegangan termal di dalam drum utama. Selain itu, dengan memanfaatkan sisa bahan bakar gas, efisiensi boiler meningkat dan proses pembangkitan uap menjadi lebih cepat.
6. Sight Glass (Gelas Penduga)
Gelas penduga dipasang pada bagian atas drum ketel. Sight glass digunakan untuk memantau ketinggian air di dalam drum. Tujuannya adalah memudahkan pengendalian ketinggian air dalam ketel saat boiler sedang beroperasi. Gelas penduga ini perlu dicuci secara berkala agar tidak terjadi penyumbatan yang dapat menghalangi pengukuran level air.
7. Safety Valve (Katup Pengaman)
Komponen ini digunakan untuk melepaskan uap jika tekanan uap melebihi batas maksimum yang ditentukan. Safety valve dapat diatur sesuai dengan batas maksimum yang telah ditentukan.
Terdapat dua jenis katup pengaman, yaitu katup pengaman untuk uap basah yang biasanya diatur pada tekanan 21 kg per cm kuadrat, dan katup pengaman untuk uap kering yang biasanya diatur pada tekanan 20,5 kg per cm kuadrat. Pengaturan katup pengaman ini disesuaikan dengan batas maksimum yang telah ditetapkan.
8. Pengatur Pembuangan Gas Bekas
IDF (Induced Draft Fan) digunakan untuk menarik asap dari ruang bakar melalui pengumpul debu dan membuangnya melalui cerobong asap. Katup kontrol gas buang diatur sesuai kebutuhan sebelum mengaktifkan IDF, karena semakin banyak katup terbuka, semakin kuat hisapan dari dalam tungku.
Prinsip Kerja Boiler
Umumnya, prinsip kerja boiler cukup sederhana dan mirip dengan saat kita merebus air menggunakan panci. Proses perebusan air ini melibatkan perpindahan panas dan melibatkan bahan bakar, udara, material wadah air, dan air itu sendiri. Proses ini terdiri dari tiga jenis perpindahan panas yang sudah sangat kita kenal, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
Proses pertama adalah konduksi, di mana boiler menerima energi panas untuk mengubah air menjadi uap melalui penghantar panas.
Kemudian dilanjutkan dengan distribusi air yang terjadi secara konveksi antara molekul-molekul air. Perpindahan panas konvektif antar molekul air menciptakan aliran fluida yang terpisah dari aliran air di dalam pipa-pipa boiler.
Selanjutnya, bahan bakar gas yang mengandung energi panas terus mengalir ke bagian cerobong mengikuti bentuk boiler. Panas dalam gas buang diserap oleh permukaan tabung ketel dan dipindahkan ke air di dalam tabung. Air secara bertahap berubah menjadi uap basah (jenuh) dan kemudian dapat berubah menjadi uap kering (super panas).
Jenis-Jenis Boiler
Setelah mengetahui dan memahami Pengertian Boiler, terdapat beberapa jenis boiler berdasarkan bahan bakar yang digunakan. Jenis-jenis tersebut antara lain:
1. Water Tube Boiler
Pada boiler tabung air, air umpan mengalir melalui tabung dan masuk ke dalam drum. Gas bahan bakar memanaskan air yang beredar, sehingga uap terbentuk di area drum uap.
Jenis boiler ini dipilih ketika membutuhkan produksi uap dan tekanan uap yang sangat tinggi, seperti pada ketel listrik. Boiler tabung air canggih dirancang untuk menghasilkan uap sebanyak 4.500-12.000 kg/jam pada tekanan yang sangat tinggi.
Banyak boiler tabung air yang dibangun dalam bentuk paket saat menggunakan bahan bakar minyak dan gas. Namun, tidak umum merancang paket untuk boiler tabung air yang menggunakan bahan bakar padat.
2. Fire Tube Boiler
Pada boiler tabung api, gas panas mengalir melalui tabung sedangkan air umpan boiler berada di dalam selubung untuk diubah menjadi uap. Jenis boiler ini umumnya digunakan untuk kapasitas uap yang relatif kecil pada tekanan uap rendah atau sedang.
Sebagai panduan, boiler tabung api dengan laju uap hingga 12.000 kg/jam dan tekanan hingga 18 kg/cm2 dianggap kompetitif.
Jenis boiler ini dapat menggunakan bahan bakar minyak, gas, atau bahan bakar padat untuk pengoperasiannya. Secara ekonomi, sebagian besar boiler tabung api dibangun sebagai boiler “paket” (dipasang pabrik) untuk semua jenis bahan bakar.
3. Paket Boiler
Boiler jenis ini disebut “paket” karena sudah dilengkapi dengan berbagai komponen yang diperlukan. Ketika alat ini dikirim ke pabrik, hanya perlu menyiapkan saluran uap, saluran air, pasokan bahan bakar, dan sambungan listrik. Setelah itu, boiler ini siap beroperasi. Biasanya boiler paket memiliki struktur berupa shell dan tabung dengan perpindahan panas yang tinggi melalui radiasi maupun konveksi.
Ruang pembakaran yang kecil dan efisiensi pelepasan panas yang tinggi memastikan proses penguapan yang lebih cepat. Tabung-tabung kecil yang banyak digunakan berfungsi untuk memastikan perpindahan panas konvektif yang baik.
4. Boiler FBC
Boiler Fluidized Bed atau FBC memiliki beberapa kelebihan, antara lain desain yang lebih kompak, fleksibilitas dalam penggunaan bahan bakar, efisiensi pembakaran yang tinggi, dan emisi yang rendah. Biasanya boiler ini menggunakan batu bara sebagai bahan bakar.
5. Boiler AFBC
AFBC adalah singkatan dari atmospheric fluidized bed combustion. Alat ini merupakan gabungan antara shell boiler konvensional dengan fluidized bed combustor. Penggunaan bahan bakar yang umum adalah batu bara.
Penutup
Sebagai penutup, boiler memegang peran penting dalam berbagai industri dan aspek kehidupan sehari-hari. Dari pengertian boiler sendiri, kita dapat memahami bahwa boiler merupakan alat yang digunakan untuk memanaskan air atau zat lain hingga mencapai titik didih dan menghasilkan uap. Dari pembangkit listrik hingga perusahaan manufaktur, boiler adalah komponen esensial yang memastikan operasional berjalan dengan lancar dan efisien.
Meskipun boiler memiliki beragam jenis dan ukuran, serta berbagai cara kerja, tujuannya tetap sama: untuk menghasilkan uap yang dibutuhkan dalam berbagai proses industri.
Oleh karena itu, pemahaman yang baik tentang boiler, cara kerjanya, dan bagaimana merawatnya adalah hal yang sangat penting. Demikianlah ulasan dari bengkeltv.id mengenai Cara Setting Remote Receiver Tanaka, semoga informasi yang telah disampaikan dapat membantu kalian.
