L = 0603
, 348
6175 ,
367 ×
× π
L = 5,57 m
4.9 Drum Ketel Uap
Drum ketel uap adalah tempat penampungan air dan sekaligus tempat penampungan uap yang dihasilkan oleh pipa waterwall dan pipa backpass. Pada
perancanagn ini direncanakan perancangan dua buah drum yaitu drum atas dan drum bawah. Kedua drum ini dihubungkan oleh pipa-pipa backpass dan pipa downcomer.
4.9.1 Drum Atas Upper Drum
Pada drum atas di pasang separator dan buffle yang berfungsi untuk memisahkan uap dari air dan menenangkan uap dari aliran serta mencegah terjadinya
goncangan akibat tekanan uap. Panjang drum ketel disesuaikan dengan banyaknya pipa yang terpasang pada drum ketel.
Maka panjang drum dapat dihitung sebagai berikut : P
drum
= n × S
L
4.38
dimana : n = Banyaknya pipa backpass arah memanjang
= 29 buah S
L
= Jarak antara sumbu pipa backpass =
o
D ×
2 = 0,1206 m
Maka, panjang drum adalah : P
drum
= 29 ×0,1206 m
= 3,4974 m ≈4 m perancangan
Universitas Sumatera Utara
Ukuran diameter drum didasarkan atas luas permukaan drum yang diperlukan untuk pipa water wall, superheater, dan pipa backpass.
Luas areal yang diperlukan dapat dihitung dengan rumus : A = n
×S
L
×S
T
4.39 dimana :
n = jumlah pipa S
L
= jarak pipa menurut panjang S
T
= jarak pipa menurut lebar maka:
Luasan yang diperlukan untuk pipa water wall : A
ww
= 44 13335
, 13335
, ×
× = 0,7824 m
2
Luasan yang diperlukan untuk pipa superheater: A
sh
= 24 × 0,0966×0,0966
= 0,2239 m
2
Luasan yang diperlukan untuk pipa backpass : A
bp
= 348 ×0,1206×0,1206
= 5,061 m
2
Maka luasan total pipa yang digunakan pemanas adalah : A
pp
= A
ww
+ A
sh
+ A
bp
= 0,7824+0,2239 + 5,061 = 6,667 m
2
Sepertiga luasan pada drum ketel pada pipa diisi dengan pipa pemanas adalah : A
d
= 3
pp
A ×
= 18,2015 m
2
Diameter drum atas dapat dihitung dengan persamaan : D
o
=
P A
×
π 4.40
dimana : A = Luasan keliling drum atas
Universitas Sumatera Utara
=18.2015 m
2
P
drum
= Panjang drum atas = 4 m
Maka, diameter drum atas adalah : D
o
= 4
2019 ,
18 ×
π = 1,448 m
5 ,
1 ≈
Tebal minimum drum atas dapat dihitung dengan persamaan :
t
m
=
C y
P S
D P
p o
+ −
× −
× ×
1 2
η 4.41
dimana : P = Tekanan desain ketel uap
= 1,5 × tekanan kerja ketel
= 30 bar
Psi 435
≈
D
o
= Diameter drum bagain luar = 1,5 m
≈59,05 in S = Tegangan izin drum, dimana bahan drum direncanakan dari bahan SA- 285
A untuk temperature 300
O
C = 7,9 kgmm
2
≈ 11,233,8 Psi
C = Konstanta penambah = 0,065 in
P
η = Efisiensi penyambungan las penyambungan las = 90
y = Koefisien kerja drum = 0,4 temperatur kerja dibawah 900
F
maka tebal minimum drum atas adalah :
t
m
= 065
, 4
, 1
435 9
, 8
, 233
. 11
2 05
, 59
435 +
− ×
− ×
×
= 1,235 in ≈ 0,0314
Universitas Sumatera Utara
Untuk keamanan konstruksi tebal drum atas direncanakan 40 mm. Diameter drumatas bagian dalam adalah :
D
i
= 1,5- 2 04
, ×
= 1,42 m Volume drum atas dapat dihitung dengan persamaan :
V =
L D
i
× ×
2
4
π 4.42
= 4
42 ,
1 4
2
× ×
π
= 6,33 m
3
Beban bukanlah satu-satunya sumber tegangan dalam struktur, Perubahan temperatur juga akan menyebabkan terjadinya tegangan khususnya dalam konstruksi
ketel uap, Besarnya tegangan yang diakibatkan berubahnya temperatur adalah :
4.9.2 Drum Bawah
Kategori