Fungsi boiler di atas kapal komponen boiler

Boiler Kapal

Boiler atau Ketel uap yaitu sebuah bejana yang tertutup yang dapat merubah air menjadi uap dengan tekanan lebih besar dari 1 bara atau 1 atmosfir, dengan cara memanaskan air tawar yang berada di dalam boiler dengan memanfaatkan  gas-gas panas dari hasil pembakaran bahan bakar dan gas panas dari exaush main engine.

Pada kapal Motor Besar pada umumnya memiliki boiler atau ketel bantu. Fungsi boiler atau ketel bantu ini adalah untuk pemanasan di kapal, seperti pemanas ruangan, dapur, bahan bakar. serta untuk menggerakkan pesawat-pesawat bantu.

Boiler ata Ketel semacam ini pada umumnya selain diopak dengan bahan bakar minyak. biasanya juga dikombinasi dengan memanfaatkan panas dari gas buang yang keluar dari exaush manpol main engine (M/E)

Fungsi boiler diatas kapal

Boiler atau  ketel uap adalah sebuah permesinan bantu diatas kapal yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap(steam). Boiler kapal merupakan bagian dari peralatan yang digunakan untuk membantu kerja mesin penggerak utama.

baca: jenis-jenis permesinan bantu pada kapal

Uap yang dihasilkan boiler adalah uap superheat dengan tekanan dan temperatur yang tinggi. Jumlah produksi uap tergantung pada luas permukaan pemindah panas, laju aliran, dan panas pembakaran yang diberikan. Boiler yang konstruksinya terdiri dari pipa-pipa berisi air disebut dengan water tube boiler.

Uap (stim) bersuhu dan bertekanan tinggi ini yang dihasilhan oleh boiler ini digunakan untuk memanaskan bahan bakar agar viscositynya berubah, dan juga digunakan untuk memanaskan jecketcoling, dan masih banyak lagi kegunaan uap diatas kapal.

Syarat Sebuah Boiler diatas Kapal

Sebuah  ketel uap atau boiler diatas kapal harus memenuhi menghasilkan steam atau uap dengan persyaratan-persyaratan sebagai berikut :

• Harus dapat menghasilkan uap dengan berat tertentu dan tekanan lebih besar dari 1bar atau 1atmosfir dalam waktu tertentu
• Uap harus dapat dibentuk dengan jumlah bahan bakar yang serendah mungkin
• Harus menghasilkan steam atau uap dengan kadar air yang sangat sedikit.
• Suhu uap atau steam tidak boleh berubah banyak dan harus dapat diatur dengan mudah, jika dipakai untuk  alat pemanas lanjutan.
• Takanan uap tidak boleh berubah banyak, Pada saat olah gerak atau manuver .
• Susunan pengopakan bahan bakar harus didesain sedemikian rupa sehingga bahan bakar dapat dibakar dengan sempurna.

Cara Kerja Boiler

yaiitu  dengan memanaskan air yang berada didalam pipa-pipa dengan memanfaatkan panas dari hasil pembakaran bahan bakar. Pembakaran dilakukan secara otomatis oleh sitem boiler dan  kontinyu didalam ruang bakar dengan mengalirkan bahan bakar dan udara dari luar, atau biasa juga memanfaatkan panas dari exhaus gas buang main engine.

baca: bahan bakar yang digunakan dikapal

Prinsip Kerja Boiler

air yg ada di dalam cascade tank di pompa kedalam boiler menggunakan feed pompSelanjutnya air umpan masuk ke dalam ketel tapi sebelumnya diberikan chemichal sesuai dosis yang ditentukan.setelah air didalam boiler sudah mencapai bats yg di tentukan makan selanjutnya terjadi proses burning atau pembakaran.

Setelah itu air  mengalami pemanasan didalam ketel uap, dan berubah fasa menjadi steam yg bertekanan dan siap didistribusikan.setelah uap didistribusikan ke tiap-tiap permesinan bantu, uap akan masuk ke kondensat untuk kemudian dirubah fasa menjadi air .

setelah uap menjadi air kemudian diteruskan ke cascade tank untuk di pompa kembali kedalam boiler. 

Jenis-jenis Boiler berdasarkan tipe pipa

1. Boiler pipa air (water tube)
2. boiler pipa api (fire tube)

baca: jenis-jenis boiler selengkapnya

Water Tube (pipa air)

pada boiler pipa air, air berada di dalam pipa sedangkan gas panas berada di luar pipa.boiler pipa air ini dapat beroprasi pada tekana stem yg sangat tinggi yaitu lebih dari 100bar.

boiler ini memiliki karakteristik menghasilkan tekana steam yg tinggi. proses pengapian terjadi diluar pipa, kemudian panas yang dihasilkan memanaskan pipa yang berisi air dan sebelumnya air tersebut dikondisikan terlebih dahulu melalui economizer, kemudian steam yang dihasilkan terlebih dahulu dikumpulkan di dalam sebuah steam-drum. Sampai tekanan dan temperatur sesuai, melalui tahap secondary superheater dan primary superheater baru steam dilepaskan ke pipa utama distribusi.

Didalam pipa air, air yang mengalir harus dikondisikan terhadap mineral atau kandungan lainnya yang larut di dalam air tesebut. Hal ini merupakan faktor utama yang harus diperhatikan terhadap tipe ini

keuntungan Boiler Pipa air (water tube)

1. tekanan operasi mencapai 100bar
2. kapasitas steam relatif lebih besar mencapai 450 TPH
3. memiliki nilai efisiensi yg lebih tinggi dibandingkan dengan fire tube
4. lebih mudah untuk melakukan pemeriksaan ,pembersihan, dan perbaikan tungku

kerugian Boiler Pipa air (water tube)

1. investasi awal relative lebih mahal
2. konstruksi water tube boiler ini konstruksinya lebih detail
3. penanganan air yang masuk kedalam sistem boiler ini lebih sensitif, sehingga perlu dijaga dan memrluka komponen pendukung untuk hal ini
4. membutuhkan area yamg luas untuk konstruksinya, karna mampu menghasilkan tekanan steam yg lebih besar.

Fire Tube (pipa api)

Boiler pipa api, api berada di dalam pipa, sedangkan air berada di luar pipa,tipe boiler pipa api memiliki karakteristik menghasilkan kapasitas dan tekanan steam yang rendah. 

Cara kerja : proses pengapian terjadi didalam pipa, kemudian panas yang dihasilkan dihantarkan langsung kedalam boiler yang berisi air. Besar dan konstruksi boiler mempengaruhi kapasitas dan tekanan yang dihasilkan boiler tersebut.

keuntungan Boiler Pipa api (fire tube)

1. investasi awal untuk boiler pipa api ini relatif lebih mura
2. bentuknya lebih compact dan portable
3. tidak mkjembutuhkan setting khusus
4. proses pemasangan mudah dan cepat
5. untuk 1 HP boilere tdak memerlukan area yang besar

Kerugian Boiler Pipa api (fire tube)

1. tempat pembakaranya sulit dijangkau, sehingga susah untuk dibersihkan
2. tekanan oprasi stem terbatas untuk tekanan rendah 18Bar.
3. kapasitas stemnya relatif lebi kecil (13.5 TPH)
4. banyak energi kalor yg terbuang langsung menuju stack sehingga nilai efisiensinya rendah.

Konstruksi Boiler diatas Kapal

Seperti yang kita ketahui kapal mempunyani ruangan yang tidak terlalu besar maka dari itu, Konstruksi boiler diatas kapal harus didesain  sedemikian rupa agar tidak menghabiskan banyak tempat diatas kapal. Untuk mencapai hal tersebut maka konstruksi ketel dibuat dengan susunan pipa-pipa yang memisahkan antara air dan gas-gas panas yang memanaskan air tersebut, berikut ini adalah konstruksi boiler diatas kapal

• Horizontal dibuat dengan konstruksi boiler mendatar contoh pada boiler B & W Seksi
• Vertikal konstruksi boiler yang satu ini dibuat berdiri contoh pada boiler Foster Wheeler
•  Miring  dibuat dengan konstruksi miring agar muat didalam kamar mesin contoh boiler B & W Integral

Bagian utama boiler

• Tungku Pengapian (Furnace)  Bagian ini merupakan tempat terjadinya pembakaran bahan bakar yang akan menjadi sumber panas, proses penerimaan panas oleh media air dilakukan melalui pipa yang telah dialiri air, pipa tersebut menempel pada dinding tungku pembakaran.
• Steam Drum Steam drum berfungsi sebagai tempat penampungan air panas serta tempat terbentuknya uap. Drum ini menampung uap jenuh (saturated steam) beserta air dengan perbandingan antara 50% air dan 50% uap. untuk menghindari agar air tidak terbawa oleh uap, maka dipasangi sekat-sekat, air yang memiliki suhu rendah akan turun ke bawah dan air yang bersuhu tinggi akan naik ke atas dan kemudian menguap 
• Superheater Merupakan tempat pengeringan steam, dikarenakan uap yang berasal dari steam drum masih dalam keadaan basah sehingga belum dapat digunakan. Proses pemanasan lanjutan menggunakan superheater pipe yang dipanaskan dengan suhu 260°C sampai 350°C. Dengan suhu tersebut, uap akan menjadi kering dan dapat digunakan untuk menggerakkan turbin maupun untuk keperluan peralatan lain. 
• Air Heater Komponen ini merupakan alat yang berfungsi untuk memanaskan udara yang digunakan untuk menghembus/meniup bahan bakar agar dapat terbakar sempurna. Udara yang akan dihembuskan, sebelum melewati air heater memiliki suhu yang sama dengan suhu udara normal (suhu luar) yaitu 38°C. Namun, setelah melalui air heater, suhunya udara tersebut akan meningkat menjadi 230°C sehingga sudah dapat digunakan untuk menghilangkan kandungan air yang terkandung didalamnya karena uap air dapat menganggu proses pembakaran. 
• Dust Collector (Pengumpul Abu) Bagian ini berfungsi untuk menangkap atau mengumpulkan abu yang berada pada aliran pembakaran hingga debu yang terikut dalam gas buang. Keuntungan menggunakan alat ini adalah gas hasil pembakaran yang dibuang ke udara bebas dari kandungan debu. Alasannya tidak lain karena debu dapat mencemari udara di lingkungan sekitar, serta bertujuan untuk mengurangi kemungkinan  terjadinya kerusakan pada alat akibat adanya gesekan abu maupun pasir. 
• Pengatur Pembuangan Gas Bekas Asap dari ruang pembakaran dihisap oleh blower IDF (Induced Draft Fan) melalui dust collector selanjutnya akan dibuang melalui cerobong asap. Damper pengatur gas asap diatur terlebih dahulu sesuai kebutuhan sebelum IDF dinyalakan, karena semakin besar damper dibuka maka akan semakin besar isapan yang akan terjadi dari dalam tungku. 
• Safety Valve (Katup pengaman) Alat ini berfungsi untuk membuang uap apabila tekanan uap telah melebihi batas yang telah ditentukan. Katup ini terdiri dari dua jenis, yaitu katup pengaman uap basah dan katup pengaman uap kering. Safety valve ini dapat diatur sesuai dengan aspek maksimum yang telah ditentukan. Pada uap basah biasanya diatur pada tekanan 21 kg per cm kuadrat, sedangkan untuk katup pengaman uap kering diatur pada tekanan 20,5 kg per cm kuadrat. 
• Gelas Penduga (Sight Glass) Gelas penduga dipasang pada drum bagian atas yang berfungsi untuk mengetahui ketinggian air di dalam drum. Tujuannya adalah untuk memudahkan pengontrolan ketinggian air dalam ketel selama boiler sedang beroperasi. Gelas penduga ini harus dicuci secara berkala untuk menghindari terjadinya penyumbatan yang membuat level air tidak dapat dibaca. 
• Pembuangan Air Ketel Komponen boiler ini berfungsi untuk membuang air dalam drum bagian atas. Pembuangan air dilakukan bila terdapat zat-zat yang tidak dapat terlarut, contoh sederhananya ialah munculnya busa yang dapat menganggu pengamatan terhadap gelas penduga. Untuk mengeluarkan air dari dalam drum, digunakan blowdown valve yang terpasang pada drum atas, katup ini bekerja bila jumlah busa sudah melewati batas yang telah ditentukan.

Baca: Penyebap Kegagalan Pembakaran Pada Boiler

Pengoprasian boiler

1. Buka valve blowdown/ pembuangan, setiap kurang lebih 15 detik sebanyak 2 atau 3 kali.
2. Periksa ketinggian air pada gelas duga / gelas pengukur (gauge glass) dan harus tetap pada posisi setengah.
3. Nyalakan burner/api.
4. Setelah api menyala, buka dumper sebanyak ¼ terbuka.
5. Naikkan secara pelan-pelan tekanan uap hingga pada titik tekanan kerja. Dengan selalu mengecek bahwa ketinggian air di gauge glass tidak melebihi batas. Jika ketinggian diatas batas (1/2 dari gauge glass) maka tutup valve feedwater. Jika tidak menyelesaikan masalah atau air tetap tinggi maka buka valve blowdown.
6. Periksa bahwa bahan bakar yang masuk merata.
7. Jika tidak ada steam terpantau pada manometer boiler, maka bahan bakar harus dikurangi agar panas dapat merata diseluruh bagian boiler. Matikan fan hingga muncul tekanan. Waktu yang dibutuhkan tergantung suhu yang ada di boiler.
8. Boiler membutuhkan 6 jam untuk proses pendinginan pada saat dimatikan dengan menghembuskan udara melalui fan dengan membuka dumper ¼ terbuka sampai tekanan terlihat pada manometer.
9.  Jika boiler dalam keadaan dingin, dibutuhkan waktu sekitar 8 jam untuk pengapian tanpa fan.

Author : E & I

Share this

Related Posts