Boiler adalah sejenis bejana tertutup dan fungsi utamanya adalah mengubah energi dari air menjadi uap. Bejana ini mampu menghasilkan uap pada tekanan lebih dari 1 atmosfer dengan memanaskan air yang dikandungnya dengan gas uap hasil pembakaran. Singkatnya, perangkat ini mengubah energi kimia menjadi bentuk energi lain untuk menghasilkan listrik untuk bekerja dan dirancang untuk menghantarkan atau memindahkan panas dari sumber bahan bakar, yang biasanya berupa bahan bakar yang terbakar.
Fungsi utama boiler adalah untuk menghasilkan steam, namun pada prakteknya hasil steam dapat digunakan di berbagai industri. Berikut beberapa industri yang menggunakan boiler:
– Industri kelapa sawit
– Pabrik makanan dan minuman
– Pabrik gula
– Pabrik karet
– Pabrik farmasi
– Kapal
Komponen Utama Boiler
Boiler terdiri dari dua komponen utama, yaitu:
– Furnace (ruang bakar) sebagai alat untuk mengubah energi kimia menjadi energi panas.
– Drum uap yang mengubah energi pembakaran (energi panas) menjadi energi uap potensial (energi panas).
Prinsip pengoperasian boiler
Secara umum prinsip pengoperasian boiler cukup sederhana dan sama dengan merebus air di dalam boiler. Proses perebusan air ini selalu disertai dengan proses perpindahan panas yang melibatkan bahan bakar, udara, material tangki air dan air itu sendiri. Dalam tahapannya, ini dibagi menjadi tiga jenis perpindahan panas yang diketahui: konduksi, konveksi dan radiasi.
Proses pertama adalah konduksi, dimana boiler menerima energi panas melalui penghantar panas untuk mengubah air menjadi uap.
Kemudian mereka menyebar lebih jauh dengan konveksi antara molekul air dalam aliran. Perpindahan panas konvektif antar molekul air, seolah-olah menciptakan aliran fluida yang terpisah dari aliran air di dalam tabung boiler.
Selain itu, bahan bakar gas yang mengandung energi panas terus mengalir ke sisi knalpot mengikuti bentuk boiler. Panas yang terkandung dalam gas buang diserap oleh permukaan tabung ketel dan dipindahkan ke air di dalam tabung. Air berangsur-angsur berubah menjadi uap basah (jenuh) dan kemudian bisa berubah menjadi uap kering (superheated).
Jenis-Jenis Boiler
Ada boiler berdasarkan bahan bakar yang digunakan: gas, minyak, LPG dan biomassa. Selain itu, jenis boiler dijelaskan di bawah ini
– Ketel pipa air
Dalam boiler tabung air, air umpan boiler mengalir melalui tabung ke dalam drum. Gas pembakaran memanaskan air yang bersirkulasi dan membentuk uap di bagian uap drum.
Ketel ini dipilih pada saat kebutuhan uap dan tekanan uap sangat tinggi, misalnya pada sebuah ketel. Boiler pipa air canggih dirancang untuk produksi uap 4500-12000 kg/jam pada tekanan sangat tinggi. Saat menggunakan bahan bakar minyak dan gas, banyak boiler tabung air dibuat dalam bundel. Paket untuk boiler pipa air yang menggunakan bahan bakar padat bukanlah kebiasaan.
– Ketel tabung api
Dalam ketel tabung api, gas panas mengalir melalui tabung dan umpan ketel berada di dalam casing untuk diubah menjadi uap. Boiler ini umumnya digunakan untuk kapasitas uap yang relatif kecil pada tekanan uap rendah atau sedang.
Sebagai panduan, boiler tabung api dengan produksi uap hingga 12.000 kg/jam dan tekanan 18 kg/cm2 adalah kompetitif. Jenis ini dapat menggunakan minyak pemanas, gas atau bahan bakar padat. Untuk alasan ekonomi, sebagian besar boiler tabung api dibangun sebagai boiler “paket” (dipasang pabrik) untuk semua bahan bakar.
– Paket ketel
Boiler ini disebut paket lengkap karena mencakup beberapa opsi. Sehingga pada saat alat ini dikirim ke pabrik, yang perlu dipersiapkan hanya saluran steam, saluran air, suplai bahan bakar dan sambungan listrik. Selain itu, bejana tertutup ini siap untuk segera digunakan. Bundel boiler biasanya merupakan desain shell and tube dengan perpindahan panas yang tinggi melalui radiasi dan konveksi.
https://solarindustri.com/blog/apa-itu-boiler/