Jenis-jenis boiler berdasarkan cara kerjanya

Jenis-jenis boiler

Sebelum kita lanjut ke intin pembahasan yaitu jenis-jenis boiler ada baiknya kita mengetahui fungsi boiler, bagi teman-teman yang sudah tau bisa lanjut membaca kebawah, Boiler adalah suatu peralatan yang berbentuk bejana tertutup yang umumnya digunakan untuk memanaskan air sehingga dapat menghasilkan steam (uap) penjelasan lebih lanjut mengenai fungsi boiler bisa teman baca di link berikut:

baca: selengkapnya fungsi boiler

Jenis-jenis boiler

agar mempermudah teman-teman sekalian untuk memahami jenis-jenis boiler kita bagi menjadi 4 bagian seperti pada gambar diatas mari kita bedah satu-persatu jenis-jenis boiler ini:

1. based on relative position between steam and water
2. based on water circulation method
3. based on working pressur
4. based on energy source

based on relative position between steam and water

yaitu jenis boiler berdasarkan tube (pipa) yaitu boiler pipa air (water tube) dan boiler pipa api (fire tube):

• Boiler pipa api (fire tube) Pada boiler ini terdapat 2 bagian didalamnya yaitu bagian tube sebagai tempat terjadinya pembakaran dan bagin barrel atau tong yang berisi zat cair atau fluida. jenis boiler pipa api ini memiliki sifat karakteristik yaitu menghasilkan jumlah uap steam yang rendah serta kapasitas yang sangat terbatas. contoh jenis boiler pipa api (fire tube); biler haystack, center flue boiler, hubber boiler, comish boiler, butterley boiler,lancashire, locomotive boiler, scothc marine boiler, vertical boiler, horizontal return tubular boiler, admiralty direct tube boiler, immersion fire boiler 
• Boiler pipa Air (water tube) jenis boiler ini Memiliki kontruksi yang hampir sama dengan jenis boiler pipa api, jenis ini juga terdiri dari pipa dan barel, yang menbedakanya yaitu sisi pipa yang diisi oleh air sedangkan sisi barrelnya merupakan tempat terjadinya pembakaran. Karakteristik pada jenis ini yaitu menghasilkan jumlah uap steam yang relatif banyak. contoh jenis boiler pipa air (water tube); spiral water tube boiler, D-type boiler, O-type boiler, A-type boiler, yarrow boiler, stirting boiler, once through boiler.

jenis-jenis boiler berdasarkan metode sirkulasi air

based on water circulation method Pada boiler ini sirkulasi air yang berada di dalam pipa boiler menjadi penting untuk diperhatikan. Selain sirkulasi air boiler yang baik akan meningkatkan efisiensi boiler, perputaran air juga penting untuk menjaga umur boiler. Hal tersebut dikarenakan air di dalam boiler berfungsi sebagai media pendingin, keterlambatan air sedikit saja untuk bersirkulasi, akan mengakibatkan pipa air boiler mengalami tegangan termal tinggi. Tentu saja hal tersebut harus dihindari. yang lazim dikenal ada dua jenis boiler berdasarkan cara air di dalamnya bersirkulasi. Berikut ini adalah keduanya:

• Boiler dengan sirkulasi air natural (natural circulation boiler)

jenis Boiler dengan sirkulasi air natural tidak menggunakan energi dari luar untuk mensirkulasikan air didalam pipa boiler. namun Air di dalam boiler jenis ini bersirkulasi secara alami akibat adanya perbedaan tekanan air antara air bertemperatur rendah dengan yang bertemperatur tinggi.

Secara alami air yang bertemperatur tinggi akan memiliki massa jenis yang lebih rendah. Oleh karena itu air yang semakin panas akan semakin berubah fasenya menjadi uap, mengakibatkanya terdorong ke atas. Karena proses inilah maka air didalam pipa boiler akan bersirkulasi.berikut contoh boiler sirkulasi natural antara lain: boiler Babcock & Wilcox, boiler Lancashire, Cochran, boiler lokomotif, dan lain sebagainya.

• Boiler dengan sirkulasi air paksa (forced circulation boiler)

Jenis Boiler dengan sirkulasi paksa, menggunakan bantuan dari pompa tambahan untuk membantu  sirkulasi air di dalam boiler. Boiler jenis ini tidak perlu menunggu terjadinya diferensiasi fase air agar dapat mensirkulasikan air di dalamnya.

Dengan adanya bantuan energi dari pompa untuk proses sirkulasi air tersebut, maka proses menghasilkan uap air tidak akan dibatasi oleh ukuran dari boiler. Jika dibandingkan, boiler dengan sirkulasi paksa mampu menghasilkan uap air 20x lebih banyak daripada jenis boiler sirkulasi natural dengan ukuran volume sama. Contoh dari jenis boiler sirkulasi paksa antara lain: boiler Benson, boiler La Mont, boiler Velox.

Jenis-jenis boiler berdasarkan tekanan kerjanya

berkat kemajuan teknologi, kualitas tekanan uap boiler juga terus mengalami perbaikan. Para perancang bangunan boiler meyakini bahwasanya semakin tinggi tekanan uap air yang dapat dicapai oleh boiler, maka akan semakin tinggi pula tingkat efisiensi boiler tersebut. berikut ini jenis boiler berdasarkan tekanan uap air keluarnya:

• Low-pressure boiler Boiler jenis ini menghasilkan uap steam yang bertekanan 15-20 bar saja.
• Medium-pressure boiler Boiler jenis ini menghasilkan uap steam bertekanan dari 20 hingga 80 bar.
• High-pressure boiler Boiler jenis ini menghasilkan tekanan uap steam di atas 80 bar. Subcritical boiler: Titik kritis boiler iayalah sebuah kondisi dimana uap steam boiler mencapai suhu 560°C pada tekanan 221 bar.
• Supercritical boiler: Jika sebuah boiler bekerja di atas titik kritisnya, maka boiler tersebut dijuluki dengan boiler supercritical. Boiler supercritical mempunyai tingkat efisiensi bahan bakar yang relatif lebih baik daripada boiler subcritical. Boiler supercritical memiliki nilai efisensi desain 45%. Sedangkan boiler subcritical hanya 38%.
• Ultra Supercritical boiler Titik kerja sebua boiler yang lebih tinggi di atas titik kritis, maka boiler tersebut semakin efisien. Untuk mencapai hal tersebut dibutuhkan teknologi material pipa boiler yang lebih canggih pula. hingga saat ini desain boiler tersebut sudah mampu mencapai titik kerja jauh di atas titik kritisnya. jenis Boiler yang sekarang kita kenal dengan nama Ultra Supercritical ini disingkat USC, memiliki titik operasional 260 bar dan temperatur kerja 700°C. jenis Boiler ini memiliki nilai efisiensi teoritis mencapai 50%

Jenis-jenis boiler berdasarkan sumber energinya

berkat teknologi , hingga saat ini sudah begitu banyak sumber energi yang dapat digunakan sebagai sumber pemanas boiler. Boiler yang dikembangkan pada awalnya hanya menggunakan bahan bakar fosil, hingga saat ini sudah ada beberapa teknologi boiler yang dapat menggunakan energi terbarukan. Berikut adalah jenis boilernya:

• Boiler Batubara 

Batubara menjadi bahan bakar yang paling banyak digunakan pada boiler berskala besar, Harganya yang murah, melimpah (terutama negara penghasil batubara termasuk Indonesia), nilai kalor yang relatif  tinggi, menjadi alasan digunakannya batubara sebagai BB boiler hingga sekarang. Penggunaan batubara sebagai BB boiler membutuhkan perlakuan berbeda pada jenis-jenis boiler lainnya.  

Cirihas batubara yang keras, dengan ukuran rata-rata sebesar bola kasti, membuatnya memerlukan proses penghalusan sebelum dibakar didalam ruang bakar boiler. hal ini bertujuan utama untuk mempermudah terbakarnya batubara tersebut.

Tak cukup sampai disitu, proses mengolah gas buang boiler batubara juga berbeda dengan jenis boiler yang lainya. Gas buang boiler ini sangat banyak mengandung abu, karbon dioksida, sulfur, hingga NOx. Ada Beberapa metode pengikatan limbah tersebut Seperti penggunaan Electrostatic Precipitator untuk mengikat abu, lalu menggunakan Flue-Gas Desulphurization untuk mengikat sulfur, hingga penggunaan teknologi pembakaran bertingkat (staggered combustion) untuk meminimalis terbentuknya NOx.

• Boiler Minyak 

Jenis Boiler berbahan bakar minyak sangat populer digunakan untuk skala kecil. Hal ini disebabkan karena desainnya yang lebih sederhana dibandingkan jenis boiler batubara. Boiler ini lazimnya bertipe pipa api, yang membutuhkan komponen utama burner dan jaringan pipa untuk aliran api   Boiler ini lazimnya menggunakan BB solar High Speed Diesel (HSD). Desainnya yang sederhana membuat boiler jenis ini sangat cocok digunakan dikapal

baca: jenis bahan bakar kapal

• Boiler Nuklir 

Boiler nuklir menggunakan teknologi nuklir sebagai sumber energi panas. Boiler ini sangat populer digunakan pada pembangkit listrik tenaga nuklir. Pada boiler tenaga nuklir, energi panas dari reaksi fisi di dalam reaktor nuklir diserap oleh material pendingin (coolant) yang dapat berupa gas, cair, atau bahkan logam cair, tergantung dari jenis reaktornya. Bahan baku reaktor nuklir yang sering digunakan adalah Uranium. Uranium merupakan jenis logam berat yang tidak banyak bermanfaat di Bumi dan mudah ditemukan di lautan maupun batuan. adapun risiko utama penggunaan reaktor nuklir tentu saja iyalah bahaya radioaktif. Oleh karena itu reaktor nuklir dibuat di dalam suatu kubah yang berfungsi sebagai pencegah kebocoran radioaktif reaktor. lazimnya bagian luar reaktor nuklir dibuat berbentuk dome dengan bahan cor konkrit kuat yang tidak hanya berfungsi untuk mencegah kebocoran radioaktif, tapi juga untuk menahan gangguan alam dari luar.

• Boiler Tenaga Surya Terkonsentrasi 

Jenis Boiler berikut termasuk teknologi yang masi sangat new. Boiler jenis ini menggunakan sumber energi dari sinar matahari yang masi sangat terbarukan. meski demikian, sekalipun sinar matahari hanya ada saat siang hari, boiler ini tetap mampu beroperasi siang dan malam berkat teknologi larutan khusus penyimpanan panas.

Boiler tenaga surya menggunakan komponen utama cermin yaang banyak yang disusun melingkari sebuah menara penyerap panas. Cermin tersebut diposisikan sedemikian rupa sehingga pantulan sinar matahari tersebut terpantulkan secara terpusat ke menara penyerap panas. Masing-masing cermin dilengkapi dengan sebuah mekanisme yang otomatis, sehingga dapat bergerak mengikuti sinar matahari, Diperkirakan panas yang diserap di menara ini mencapai 1500 kali lebih panas dari apa yang biasanya kita rasakan. Pembangkit listrik yang sudah menggunakan teknologi ini banyak dibangun di Spanyol, Amerika Serikat, Afrika Selatan, India, dan sedikit di Cina.

• Boiler Tenaga Sampah 

Jenis Boiler tenaga sampah menjadi solusi yang paling ramah lingkungan terhadap 2buah permasalahan sekaligus yaitu sampah dan krisis energi fosil. Produksi sampah yang terus meningkat setiap waktu menjadi salah  sumber energi yang dapat dimanfaatkan menjadi bahan bakar boiler.

Jenis Boiler berbahan bakar sampah tidak jauh berbeda dengan boiler lainnya. sampah yang didatangkan ditampung terlebih dahulu sebelum sampah tersebut dimasukkan ke proses pembakaran di boiler. Diketahui boiler berbahan bakar sampah menghasilkan emisi yang lebih bersahabat ketimbang jenis boiler batubara. Hal ini disebapkan karena tidak terbentuknya polutan sulfur seperti yang dikandung batubara.

Pembangkit Listrik Tenaga Sampah terbesar di dunia akan dibangun di Shenzhen, Cina Pembangkit listrik tenaga sampah sudah digunakan lebih dari dua dekade di Swedia. Dan kini sudah banyak dibangun di Cina, Amerika Serikat, dan banyak negara lainnya.

Author : E & I

Share this

Related Posts