boiler ketel

MIURA BOILER’S CHARACTERISTIC

No.1 in Innovation of High efficiency boiler & Water Treatment System

Presented by: Daniel Sofiyansyah, Sales

Mengapa uap?Kalor merupakan hal yang tak dapat terhindarkan dari kehidupan kita. Pada pemanas, pengering atau proses produksi di setiap jenis pabrik dan pemanas air, dari dulu boiler digunakan sebagai cara untuk menyediakan kalor. Pada boiler terdapat jenis boiler air panas yang menghasilkan air panas dan boiler uap yang menghasilkan uap, dan diantara keduanya boiler uap lebih banyak digunakan.. Mengapa uap banyak digunakan sebahgai cara untuk mentransfer kalor?.Oleh karena, itu mari kita lihat bersama.

Apa itu Boiler? Kalau kita ditanya seperti itu, apa yang akan kita jawab?, sejenak mari kita pikirkan. “Apa itu boiler ？” , Pernahkan anda berpikir bahwa“saya ingin tahu tentang boiler”.

Pendahuluan

Sebelum kita mempelajari mengenai boiler, mari kita lihat terlebih dahulu mengenai kalor dan air.

Air dapat berubah menjadi bentuk padat, cair dan gas dengan menambah dan mengurangi kalornya, dan hal ini disebut Tiga Perubahan Wujud Air.

Mengurangi panas

Menambah Panas

Perubahan Temperatur 100℃0℃

ESPADAT

AIRCAIRAN

UAPGAS

Tiga Perubahan Wujud Air

Perubahan Volume 1700 Kali1.1Kali

｢ Apabila kita menambahkan kalor pada air maka ia akan berubah menjadi uap ｣｢ Apabila mengambil kalor dari air, maka akan berubah menjadi es ｣Tampaknya pada perubahan wujud air ada hubungannya dengan kalor !

KALOR dan AIR

Oleh karena itu, boiler uap banyak digunakan sebagai alat untuk mentransfer kalor.

Keuntungan Uap

Pada uap tersimpan kalor dalam jumlah yang banyak

Uap bisa dikirim dengan dikompres

Apabila kalornya dilepaskan maka uap akan kembali menjadi air, sehingga masih bisa digunakan

Bahan pembentuk uap yaitu air, karena itu mudah didapatkan

Apabila uap terbentuk dari air maka tidak akan mengandung bahan beracun dan zat yang mudah terbakar, sehingga aman dan higienis.

Apabila anda memasukkan air dan menyalakan apinya, maka akan timbul uap ！！ , Pada saat ini untuk mengeluarkan uap dalam ketel, kita tidak perlu menaikkan tekanan dalam ketel.

BOILER SEPERTI KETEL

Apabila anda diminta untuk membuat uap dan memasak air panas, apa yang akan anda lakukan?Anda akan mendidihkannya di ketel kan?.

Kalau ini ditutup bagaimana jadinya?

DI TUTUP

Apabila ditutup, di dalam katel akan terjadi uap, dan karena tidak ada tempat untuk keluar uap, maka tekanan dalam ketel akan meningkat.

Apabila air menguap dan menjadi gas maka volumenya akan menjadi kira-kira 1700 kali ‘kan. Oleh karena itu, bagian dalam ketel akan mengembang dan tekanannya naik!

Kalau tetap seperti ini, maka ketel akan meledak, oleh karenanya...

Konsep body boiler

Di pilih wadah yang berstruktur kuat

Apabila coba memilih wadah yang kuat yang terbuat dari besi, maka akan kuat terhadap tekanan dibandingkan ketel.

Tetapi belum tahan terhadap tekanan tinggi. Supaya tahan terhadap tekanan tinggi diperlukan wadah yang berstruktur lebih kuat.

Apabila wadah besi tersebut dibagi-bagi seperti ini, maka satu persatu pipa akan menjadi kuat terhadap tekanan. Terlebih lagi apabila dibagi-bagi seperti ini, maka panasnya mudah ditransfer, dan airnyapun cepat mendidih.

Pipa panjang tipis lebih kuat dan mudah mentransfer/ menyebarkan kalor!

Mari lihat lebih jelas Pipa Air

Pipa-pipa besi ini disebut Pipa Air

Mari kita lihat seperti apakah wadah bagian dalam boiler sebenarnya.

Pipa air berkeliling semacam ini. Diantara pipa air terdapat celah.

Untuk memasukkan air dari satu tempat di bawah, dan mengeluarkan uap dari satu tempat di atas, dihubungkan masing-masing dengan menggunakan penutup pipa, kemudian diletakkan alas.

Lubang Masuk Air

Lubang Keluar Uap

Barang yang sudah jadi seperti ini disebut body. Ini adalah bagian utama dari boiler. Pada saat kita menghitung boiler dihitung dengan menyebut satu kaleng, dua kaleng.

Untuk lebih memperkuat ketel, hal yang terpikir yaitu Body ini!

BAGIAN DALAM BOILER

Mari Kita Lihat Lebih Jelas

Lubang masuk air

Lubang keluar uap

Penutup pipa

Lihatlah gambar di sebelah kiri. Yang menyatukan pipa air yang banyak seperti ini yaitu Penutup pipa. Air masuk dari pipa penutup bagian bawah, sedangkan uap keluar dari pipa penutup bagian atas.

Penutup Pipa

Untuk menghasilkan uap harus menyalakan api. Mari kita lihat bagaimana terjadinya pembakaran dalam body ini.

Bagian pusat body yaitu lubang di tengah, disini terjadi pembakaran dan memanaskan pipa air.

Bagaimana api membakar?

Dengan burner seperti ini membakar bahan bakar dan terjadi kalor. Keluar api dari atas menghadap ke bawah. Seperti kompor rumah yang terbalik.

Bagaimana bila menutup pembakaran ini dari atas kaleng….

KAMAR PEMBAKARAN & GAS BAKAR

Api terbakar tepat di bagian lubang pusat body. Bagian lubang pusat body disebut kamar pembakaran.

Ketika api menyala, hal yang tidak boleh dilupakan yaitu asap yang keluar.Mari kita lihat tentang asap ini.

ASAPASA

P

Sekali saja asap hasil pembakaran menyentuh pipa air, maka dapat memanaskan pipa air. Setelah itu, asap keluar dari sela-sela pipa air.

Tutup agar asap yang keluar terkumpul di satu tempat.

Dengan menutupnya asap tersebut akan terkumpul dan keluar dari chimney

Asap

ASAP

UAP

AIR

Beginilah jadinya lubang air, lubang uap dan lubang asap !

Mari Lihat Lebih Jelas

Gas Bakar dan Gas Buang

Alur Gas Bakar

Seperti gambar di sebelah kiri kita potong boiler dan mari kita lihat dari atas alur gas bakar dari dalam.

bagian

　 Gas Buang

GAS BUANG

Api membakar di kamar pembakaran di pusat body dan gas bakar yang keluarnya akan memanaskan pipa air, lalu sela-sela masing-masing pipa ditutup dengan cover. Ditarik disepanjang cover sampai chimney, dan keluar dari chimney menjadi gas buang. Cover ini disebut casing.

1. Aksesoris pada pembuatan uap

Aksesoris seperti apa yang digunakan untuk proses air masuk ke dalam body sampai dihasilkannya uap?. Mari kita lihat alur terjadinya uap

1 - 1 Pompa Penyuplai Air/ Water Supply Pump

Air masuk dari bawah body. Air yang berasal dari uap dialirkan ke dalam body dengan pompa penyuplai air.

“Water Supply Pump”Dalam pompa ini kipasnya berputar, lalu tekan air yang masuk dari water supply tank ke dalam body agar tidak kalah dari tekanan boiler.

AIR

AKSESORIS BOILER

1 - 2 Watel Level GaugeAir masuk ke dalam body dan begitu mencapai volume tertentu, maka secara otomatis supply air akan berhenti. Sebenarnya level air dalam body tidak dapat dilihat . Karena itu, level air dalam body dilihat dengan water level gauge yang dipasang di luar.

“ Water Level gauge ”Level permukaan air yang digambarkan Water Level Gauge sama dengan level permukaan air dalam body.

1 - 3 SeparatorTerjadinya uap dengan membakar api di kamar pembakaran pusat body. Uap yang terjadi di body mengandung unsur air (tetes air).

UAPTETES

AIR

Separator berguna untuk menghilangkan unsur air dan mengeluarkan hanya uap keringnya saja

Keadaan dimana

tetes air yang

sangat sedikit

“ Separator ”Serepator berbentuk silinder dan uap yang masuk dari samping naik memutar bergumpal-gumpal dalam silinder. Saat berkumpal-gumpal tetes air diterbangkan ke daerah sekitar, sehingga dapat menghilangkan unsur air. Persis seperti mesin cuci pengering.

Mari kita lihat lebih jelas Alat pemisah air dan gas

separator yaitu pemisah air dan gas (uap) dalam bahasa jepang disebut kisuibunriki. Air yang sudah dipisahkan akan jatuh ke bawah dan kembali ke dalam body boiler.

1 - 4 Valve uapSeperti yang sudah kita ketahui bahwa uap keluar melalui separator.Ini merupakan keadaan dimana kapanpun kita dapat mengelurkan uap.Agar uapnya dapat dikeluarkan pada saat diperlukan saja. Pasanglah kran/ valve di bagian atas separator

“Valve uap”Apabila kran ini dibuka maka uapnya akan mengalir.Kran ini disebut valve uap atau kran uap.

1 - 5 PRESSURE GAUGE

Saat mulai terjadi uap, maka tekanan dalam body akan meningkat.

“ PRESSURE GAUGE ”Tekanan dalam body dapat dilihat dengan pressure gauge

1 - 6 PRESSURE SWITCHApabila membakar api di kamar pembakaran pusat body, maka akan terjadi uap. Pada saat yang bersamaan tekanan dalam bodypun meningkat. Bagaimanakah mengontrol tekanan yang terus meningkat ini?.


M Pa Ｇ { ㎏ / ㎝２

Ｇ }

TEKANAN TERTINGGI

DIFFERENTIAL

Pessure switch

{3}

{2}

{1}

0.29

0.2

0.1

{10}

{ ８ }

{ ６ }

{ ４ }

0.98

0.78

0.59

0.39

Pressure Switch memiliki 2 fungsi. Dengan skala seperti di sebelah kanan ini ditetapkan tekanan tertinggi. Apabila tekanan dalam body naik sampai nilai ini, maka pembakaran akan terhenti dan tekanannya akan turun. Dengan skal di sebelah kiri ditetapkan perbedaan tekanan (differential). Setelah pembakarannya berhenti, hanya nilai yang ditetapkan dengan differential ini, maka Apabila tekanan turun setelah pembakarannya berhenti, maka apinya menyala secara otomatis. Apabila nilai-nilai ini ada dalam range tertentu dengan mudah kita bisa menetapkannya. Kalau dalam penetapan grafik, apabila tekanannya naik sampai 0.78MPaG (8kg/cm2 G) secara otomatis pembakarannya akan berhenti dan apabila tekanan yang turun 0.2 MPaG(2kg/cm2G) menjadi 0.59 MPaG (6kg/cm2) maka lakukan pembakaran sekali lagi. Tekanan dalam body dapat dikontrol dengan mengulangi pengapian dan pemadaman api dengan pressure switch ini.

　“ PRESSURE SWITCH ”Apabila terus melanjutkan pembakaran api, maka tekanan dalam body akan meningkat dengan cepat. Apabila meningkat sampai tekanan tertentu maka dengan gerakan sensor, api akan padam, pembentukan uappun akan terhenti dan tekanan dalam bodypun akan turun. Apabila kembali turun sampai tekanan tertentu, maka kali ini dengan gerakan sensor, api akan menyala dan mulai terbentuk uap, sehingga tekananpun meningkat. Dengan pengulangan ini tekanan dalam body dapat dikontrol. Sensor ini disebut sebagai pressure switch.

1 - 7 SAFETY VALVE

Pengontrolan tekanan body tidak berarti aman bila diserahkan pada pressure switch.Apabila pressure switch ini rusak dan tidak berfungsi sebagaimana mestinya maka tekanan dalam body akan mulai naik dengan cepat dan boiler mungkin bisa meledak. Instalasi keamanan yang disiapkan untuk keadaan darurat yaitu safety valve.

“ SAFETY VALVE ”Apabila Pressure switch tidak bergerak sebagaimana mestinya dan jika tekanannya naik diluar kebiasaan secara otomatis kerannya akan membuka mengeluarkan uap ke luar dan menurunkan tekanan.

Proses sampai berubahnya air menjadi uap muncul macam-macam aksesoris. Apakah sudah bisa dipahami tugas aksesoris ini seperti Water Supply Pump, water lavel gauge, separator dll?.

2. AKSESORIS UNTUK PEMBAKARAN

2 - 1 OIL BOILER

Seperti halnya mobil yang membutuhkan bensin dan kompor yang membutuhkan minyak tanah, begitu juga boiler yang membutuhkan bahan bakar. Minyak yang merupakan bahan bakar boiler ditransfer dengan oil pomp ke pembakaran bagian atas boiler. 　※Bahan bakar utama boiler yaitu minyak dan gas Sebagai contoh disini akan dijelaskan : minyak

“ OIL PUMP”Minyak yang dibutuhkan pada pembakaran dikirimkan oleh oil pump. Tekanlah dengan tekanan tinggi dengan menggunakan trochoid pompa yang merupakan salah satu jenis Gear pomp.

Burner

2 - 2 BURNER

Bagaimana pengapian dan pembakaran burner ini.

“ BURNER”Bagian pengapian ini disebut burner.

Coba ingatlah.Bahwa pengapian di ruang pembakaran bagaian pusat body seperti dibawah ini.Dengan bahan bakar minyak yang ditransfer, api membakar dari atas menghadap ke bawah.

Kita bongkar burner dan mari kita lihat mekanisme pengapiannya

BURNER

NOZZLE

Batang elektroda untuk pengapian

Seperti gambar di sebelah kanan ini bahwa BURNER terdiri atas 1 buah Nozzle dan 2 buah batang elektroda untuk pengapian (Light Insulator)

Bahan baker minyak yang ditransfer sampai ke bagian atas burner disemprotkan dari ujung nozzle pipe.

Apabila diberikan voltase tinggi pada batang elektroda untuk pengapian maka bunga apinya akan terbang diantara sela-sela ujung 2 batang ini.(SPARK)

Kalau dilakukan secara bersamaan

wush ！

PENGAPIAN

2 - 3 BLOWER

Pada pembakaran membutuhkan udara. Pada saat pembakaran udara terus dikirimkan melalui kamar pembakaran.

“BLOWER”Udara yang diperlukan pada saat pembakaran dikirim ke dalam kamar pembakaran dengan menggunakan blower ini. Blower ini membuat angin dengan memutarkan kipasnya seperti kipas angin.

ANGINANGIN

Mari Kita Lihat Lebih jelasPre-Purge dan Post-Purge

Blower digunakan juga selain untuk mengirimkan udara yang diperlukan pada saat pembakaran.Pre-PurgeSebelum pengapian boiler, secara otomatis blower akan berputar, angin dikirimkan ke dalam kamar pembakaran dan mengeluarkan gas sisa. Ini disebut Pre-Purge.Post-PurgeSetelah pemadaman api boiler, blower akan berputar sebentar, angin dikirimkan ke dalam kamar pembakaran, dan mengeluarkan gas sisanya. Ini disebut Post-Purge.Dengan begitu blower bergerak sebelum dan sesudah pembakaran.

2 – 4 Fire DetectorSebenarnya kita tidak dapat melihat dari luar keadaan pengapian dalam kamar pembakaran. Oleh karena itu dipasang Fire Detector untuk memastikan apakah pengapiannya normal atau tidak.

※ Bukannya orang yang mengintip, tetapi fire Detector sendiri yang mengintip dan memastikannya.

Setelah memasukkan bahan bakar pada boiler sampai apinya menyala, maka ada macam-macam aksesoris. Apakah sudah mengerti mengenai mekanisme pembakaran ini?

Bagaimana fire Detector membedakan api?. Api itu mengeluarkan cahaya berbeda-beda tergantung bahan bakarnya. Dengan menggunakan Fire Detector yang sesuai dengan cahayanya maka kita dapat menyimpulkan bahwa sedang terjadi pembakaran.

Pada boiler yang menggunakan bahan bakar minyak banyak menggunakan Cd Cell (Fire Detector akan mendeteksi warna merah dalam cahaya yang terlihat oleh mata)(disebut juga Flame Eye)

Pada boiler yang menggunakan bahan bakar gas digunakan ultraviolet Rays phototube (Fire Detector untuk mendeteksi UV)(termasuk UV TUBE, ZUV, ZUV-2)

Api yang berbahan bakar minyak mengeluarkan sinar infrared, dan bersinar berwarna merah

Api yang berbahan baker gas akan mengeluarkan sinar ultraviolet, dan bersinar berwarna biru.


Fire Detector ini untuk mengintip kamar pembakaran dalam boiler. Fire Detector untuk melihat api yang keluar dari burner bentuknya seperti mata.

3 – 1 Economizer

Gas buang yang keluar dari boiler bertemperatur tinggi kira-kira 300 . Kalau ℃membuang kalornya maka akan menjadi sia-sia. Karena itu, panaskan water supply dengan gas buang dan gunakan kalor dengan efektif.

Apabila mengeluarkan gas buang apa adanya, maka akan bertemperatur tinggi kira-kira 300℃

UAP

GAS BUANG

WATER SUPPLY

BOILER

3. AKSESORIS LAINNYA

　 “　 ECONOMIZER 　”Economizer yaitu instalasi yang memanaskan water supply sebelum masuk ke dalam boiler dengan menggunakan kalor dari gas buang. Temperatur water supply yang dipanaskan seperti ini akan naik sampai kira-kira 100 , dan temperatur gas ℃buang akan turun sampai 100 .℃AIR DINGIN

AIR YANG DIPANASKAN DENGAN GAS BUANG

GAS BUANG

UAP

WATER SUPPLY BOILER (KIRA-KIRA 100 )℃

Kita sudah mengertikan manakah yang lebih efektif antara menguapkan air dingin pada boiler dan air yang sudah dipanaskan sebelumnya.

Sampai saat ini telah dijelaskan bahwa Boiler terdiri atas aksesoris dan body dan boiler disebut Instalasi yang mentransfer kalor dalam bentuk uap dengan memanaskan air dengan membakar bahan bakar dan menghasilkan uap yang bertekanan lebih tinggi dari pada tekanan atmospherik.

Kalau Ketel hanya menghasilkan uap saja, sedangkan boiler mentransfer uap yang dihasilkannya. Inilah perbedaan besarnya.

KESIMPULAN

Small Once-through boiler biasanya mempunyai struktur dengan water tubing tegak lurus dalam suatu lingkaran antara header atas & bawah yang berbentuk seperti donat. Kebanyakan dari Small Once-Through Boiler di produksi adalah tipe multi-tube

Sebagaimana air yang disuply ke header bawah naik, hampir keseluruhan dari air berubah menjadi uap. Uap tersebut menjadi kering di header atas atau separator dengan adanya pembuangan sisa air.

Once-through boiler memberikan level yang tinggi terhadap keamanan mengatasi penurunan tekanan karena tidak mempunyai drum dan kebanyakan terdiri dari air, sedangkan sisa energynya sangat sedikit.

Struktur Boiler secara keseluruhan

Water Tube Pipes

Karakteristik MIURA Boiler

BOILER’S FIN TUBE

ω Flow

Non- furnace proper

Combustion Technology

Untuk mendapatkan dry steam lebih banyak

Steam Separator

Compact Design

Space Saving

Sebelum penggantian

Sesudah penggantian

65

70

75

80

85

90

95

100

’ 55 ’ 60 ’ 65 ’ 70 ’ 75 ’ 80 ’ 85 ’ 90 ’ 95

Boiler Efficiency(%)

Year

Z boiler

Omega Flow with Fin

Omega FlowWater Pressure type Economizer

Non Furnace Pressure Vessel

Economizer Improvement

Sejarah Pengembangan Boiler MIURA

High Efficiency Boiler

Vessel Non Furnace denganFin penghantar panas

SQ-2000ZS

Maximum Effisiensi yang bisa didapat adalah 96%! Efisiensi tinggi berarti penghematan energi dan pengurangan CO2

Pengoperasian dengan atau tanpa economizer dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan anda.

Fin penghantar panas orisinil, dan Economizer yang tahan karat

Efisiensi boiler sebesar 90% didapat dari adanya fin penghantar panas. Efisiensi dapat bertambah menjadi 96% dengan menggunakan economizer. Dengan penyuplaian steam yang dapat dipercaya serta biaya pengoperasian yang ekonomis akan dapat memuaskan kebutuhan anda.

THANK YOU FOR YOUR ATTENTION

boiler ketel

Documents