= 31.522,378 kgjam Maka entalpi gas asap dalam ruang bakar adalah :
h
g
= 378
, 522
. 31
378 ,
825 .
13
h
g
= 438,577 kkalkg ≈789,439 Btu lb
Dari lampiran 8 dengan kelembaban 5,70 diperoleh temperatur pembakaran teoritis di ruang bakar T
g
= 2.758, 823 F = 1.5149,9
C = 1.787,9 K
4.4 Kehilangan Panas
Panas yang bersumber dari bahan bakar yang tersedia tidaklah seluruhnya dapat digunakan untuk memanasi pipa air ketel uap karena ada sebagian panas yang hilang ke
udara luar. Besarnya kehilangan panas pada ruang bakar dapat dihitung menggunakan grafik dalam lampiran 5.
Pada lampiran 5 dapat dihitung untuk panas bidang isolasi 9 in firebrick dan 4,5 untuk insulating brick direncanakan yaitu 600Btuft
2
hr atau sebesar 1.627,2 kkalm
2
jam. Maka kehilangan panas yang terjadi pada ruang bakar adalah sebesar 111,4 ×
1.627,2 = 181.270,08 kkaljam dan panas yang digunakan untuk memanasi pipa air adalah :
13.825.018,6 – 181.270,08 kkaljam = 13.643.748,52 kkal jam = 13.643.748,52 kkaljam.
Universitas Sumatera Utara
4.5 Perpindahan Panas Pada Ruang Bakar
Perpindahan panas yang terjadi dari pembakaran bahan bakar terhadap bidang pemanas didalam ruang bakar terjadi secara radiasi maka panas yang diserap ruang
bakar persatuan luas pipa water wall adalah :
tot w
wt
A Q
=
[ ]
4 4
w g
g
T T
× −
× ×
× α
ε σ
ε 4.16
dimana : σ
= Konstanta Stefan- Bolzman = 5,669
×10
8 −
Wm
2
K
4
g
ε = Emisivitas gas asap
= C
c c
ε × + C
w
×
w
ε - ε
∆
c
ε ,
w
ε = Emisivitas CO
2
dan H
2
g
α = Absorbtivitas gas asap =
c
α +
w
α - α
∆
C
c
,C
w
= factor koreksi CO
2
dan H
2
O ε
∆
, α
∆
= factor koreksi jika CO
2
dan H
2
O terdapat bersama–sama = Absorbtivitas CO
2
dan H
2
O T
g
= Temperatur gas asap = 1.787,9 K
T
w
= Temperatur pipa water wall = 5
C ÷25
C diatas temperature uap jenuh =20
C diatas temperature uap jenuh direncanakan = 20
C + 21,42 = 232,42
C ≈ 505,42 K
Universitas Sumatera Utara
ε = Emisivitas bahan pipa komersil pada suhu tinggi = 0,8
÷0,95 = 0,8 direncanakan
Untuk menghitung emisivitas gas asap dan absorbtivitas gas asap, panjang berkas gas asap harus terlebih dahulu diketahuiditentukan. Dimana untuk panjang
berkas gas asap dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut, yaitu :
L
c
= 3,6 ×
rb rb
A V
4.17 dimana :
V
rb
= volume ruang bakar = 67, 06 m
3
A
rb
= luas ruang bakar = 111,4 m
2
Maka panjang berkas asap adalah: L
c
= 3,6 4
, 111
06 ,
67 ×
L
c
= 2,167 m = 7,11 ft
Menghitung besarnya emisivitas dan absorbtivitas serta faktor koreksi gas menggunakan lampiran 8, maka temperatur parsial untuk beberapa komponen gas juga
harus dihitung. Dari perhitungan sebelumnya besarnya tekanan parsial CO
2
sebesar P
c
= 0,1839 atm dan tekanan parsial H
2
O adalah P
w
= 0,0858 atm, dimana:
P
c
× L
c
= 0,1839 × 7,11 = 1,3075 atm. ft
P
w
× L
c
= 0.0858 × 7,11 = 0,6100 atm .ft
Universitas Sumatera Utara
P
w
× L
c
+ P
c
× L
c
= 1,3075 + 0,610 = 1,9175 atm.ft 0,5
× P
c
+ P
atm
= 0,5 × 0,0858 +1 = 0,5429 atm
+
w c
w
P P
P
=
+ 0858
, 1839
, 0858
, = 0,3181
Dengan menggunakan grafik pada lampiran [8] , diperoleh :
c
ε = 0,1205
w
ε = 0,1081 C
c
=1,1211 C
w
= 1,1228 ε
∆
= α
∆
= 0,05
Besarnya emisitas gas asap yang terbentuk adalah :
g
ε = C
c
×
c
ε + C
w
+
w
ε - ε
∆
g
ε =
[ ]
1081 ,
1228 ,
1 1205
, 1211
, 1
× +
× - 0,05
= 0,2064
Besarnya absorbtivitas yang terbentuk adalah :
g
α =
c
α +
w
α - α
∆
dimana :
c
α = C
c
.
c
ε
w g
T T
0,65
w
α = C
w
.
w
ε
w g
T T
45 ,
α
g
= 05
, 42
, 505
9 ,
787 .
1 1081
, 1228
, 1
42 ,
505 9
, 787
. 1
1205 ,
1221 ,
1
45 ,
65 ,
−
×
× +
× ×
= 0,4717
Universitas Sumatera Utara
Maka, panas radiasi persatuan luas yang mengenai pipa waterwall adalah: =
tot w
wt
A Q
[ ]
4 4
w g
g g
T T
× −
× ×
× α
ε σ
ε
=
tot w
wt
A Q
[ ]
4 4
8
42 ,
505 4717
, 9
, 787
. 1
2064 ,
10 .
669 ,
5 8
, ×
− ×
× ×
−
=
tot w
wt
A Q
94,252,735Wm
2
Q
wt
= 121,991 ×94.252,735 wm
2
Q
wt
= 11.497.985,38 W jam
kkal 6
, 117
. 887
. 9
≈
4.6 Panas Yang Dikandung Gas Yang Meninggalkan Ruang Bakar
