47 Data pipa downcomer adalah sebagai berikut ini :
Ketinggian permukaan air ketel Z
NWL-D
:6.156 m Panjang pipa downcomer 1
:0.789+7.077+0.825+1.245+0.255=10.191m Panjang pipa downcomer 2
:0.987+6.558+1.707+1.245+0.255=10.752m Panjang pipa downcomer 3
:1.583+5.717+2.598+1.245+0.255=11.398m Panjang pipa keseluruhanL
tot-D
: 11.398 m diambil yang terpanjang Diameter pipa D
D
: 0.125 m Bahan pipa
: Commercial Steel Jumlah belokan
: 4 data pada tabel 3. 5
Tabel 3.5 Hasil pengukuran belokan pada pipa sisi ruang bakar
Belokan Sudut belokan Jari-jari R
Diameter pipa D
K1 180-122
0.300 m 0.125 m
K2 180-110
0.100 m 0.125 m
K3 180-106
0.450 m 0.125 m
K4 180-149
0.300 m 0.125 m
3.2. Pipa-Pipa Konveksi
Data pipa pipa konveksi adalah sebagai berikut ini : Panjang pipa efektif L
eff-konv
: 7.500 m Diameter pipa D
konv
: 0.0762 m Bahan pipa
: Commercial Steel Jumlah belokan pada pipa
: 2 data pada tabel 3.6
48
Gambar 3. 6 Pipa pipa konveksi
49
Tabel 3.6 Hasil pengukuran belokan pada pipa pipa konveksi
Pipa Belokan
Sudut belokan Jari-jari R
Diameter pipa D
Pipa 1 K1
180-120 0.3 m
0.0762 m K2
180 - 90 0.3 m
0.0762 m Pipa 2
K1 180-129
0.3 m 0.0762 m
K2 180-143
0.3 m 0.0762 m
Pipa 3 K1
180-136 0.3 m
0.0762 m K2
180-143 0.3 m
0.0762 m Pipa 4
K1 180-146
0.3 m 0.0762 m
K2 180-124
0.3 m 0.0762 m
Pipa 5 K1
180-155 0.3 m
0.0762 m K2
180-135 0.3 m
0.0762 m Pipa 6
K1 180-164
0.3 m 0.0762 m
K2 180-146
0.3 m 0.0762 m
Pipa 7 K1
180-173 0.3 m
0.0762 m Pipa 8
K2 180-173
0.3 m 0.0762 m
K1 180-173
0.3 m 0.0762 m
Pipa 9 K2
180-161 0.3 m
0.0762 m K1
180-169 0.3 m
0.0762 m Pipa 10
K2 180-152
0.3 m 0.0762 m
K1 180-158
0.3 m 0.0762 m
Pipa 11 K2
180-148 0.3 m
0.0762 m K1
180-146 0.3 m
0.0762 m Pipa 12
K2 180-134
0.3 m 0.0762 m
K1 180-135
0.3 m 0.0762 m
Pipa 13 K2
180-125 0.3 m
0.0762 m K1
180-124 0.3 m
0.0762 m Pipa 14
K2 180-115
0.3 m 0.0762 m
K1 180-113
0.3 m 0.0762 m
Pipa 15 K2
180-108 0.3 m
0.0762 m K1
180-101 0.3 m
0.0762 m
50 Data-data ketel uap yang lainnya adalah sebagai berikut ini :
Kapasitas evaporasi : 40 000
kghr Diameter dalam drum uap steam drum
: 1.37 m
Diameter dalam drum air water drum : 1.067
m Jarak titik pusat drum uap dan drum air
: 7.5 m
Temperatur saturasi uap : 226
o
C Temperatur kamar air
: 30
o
C Tekanan ketel uap P
SAT
: 2.6 MPa
Jumlah baris pipa-pipa konveksi N
brs-konv
: 15 Baris
Jumlah pipa-pipa konveksi per baris N
konvbrs
: 56 Buah
Jumlah pipa-pipa konveksi N
konv
: 840 Buah
Jumlah pipa Layar Ruang Bakar 1 N
LR1
: 56 Buah
Jumlah pipa Layar Ruang Bakar 2 N
LR2
: 56 Buah
Jumlah pipa sisi ruang bakar N
SRB
: 31 Buah
Jumlah pipa ruang bakar N
RB
: 48 Buah
Jumlah pipa downcomer N
D
: 6 Buah
Jenis sirkulasi air dalam ketel : Natural Circulating Water
51
BAB 4
ANALISA DAN SIMULASI PROSES EVAPORASI PADA PIPA
EVAPORATOR KETEL UAP
Sirkulasi air dalam ketel dan bidang-bidang pipa yang dipanaskan adalah hal yang penting dalam analisa ketel. Dalam ketel uap tipe D jenis Vickers
Hoskin dengan Seri TW 1756-75 BI Drum Water, sirkulasi air hingga terbentuk menjadi uap dapat dilihat pada gambar 4.1, dan bidang-bidang pipa yang dipanasi
dapat dilihat pada gambar 4.3. Air pengisi masuk melalui pipa-pipa air pengisi Feed Pipes kedalam
drum uap dengan cara dipompa sampai mencapai tekanan ketel dan temperatur kamar air, selanjutnya air dalam drum uap mengalir kedalam pipa-pipa konveksi
dan pipa-pipa downcomer. Pipa-pipa konveksi dipanasi dengan flux panas
2
φ
yang berasal dari gas asap yang mengalir pada pipa-pipa tersebut. Dalam analisa ini flux panas
dianggap konstan di sepanjang pipa. Selanjutnya air dari pipa pipa konveksi ditampung kedalam drum lumpur. Karena aliran dalam ketel ini adalah aliran
alami Natural Circulation, maka air dari drum lumpur akan mengalir ke pipa layar ruang bakar dan pipa ruang bakar. Penyebab mengalirnya air tersebut adalah
karena : 1.
Flux panas
1
φ
pada pipa layar ruang bakar dan pipa ruang bakar lebih besar sehingga temperatur air dalam pipa pipa ini lebih besar
dari temperatur air pada drum lumpur. Semakin tingg i temperatur air maka kerapatan massa air akan semakin kecil. Dengan
demikian air yang lebih ringan kerapatan massa lebih kecil akan naik ke atas.
2. Pipa layar ruang bakar dan pipa ruang bakar terhubung dengan
drum lumpur.
52 Selanjutnya setelah mengalami penguapan pada pipa layar ruang bakar dan pipa
ruang bakar, uap akan mengalir ke drum uap. Uap dari drum uap akan mengalir ke pipa pipa superheater dan siap untuk digunakan.
Air yang mengalir melalui pipa downcomer akan ditampung kedalam header air pada dinding ketel. Berbeda dengan pipa pipa konveksi pipa ini tidak
mengalami pemanasan. Dari header air ini, air akan dialirkan kedalam pipa-pipa sisi ruang bakar secara alami. Dalam pipa sisi ruang bakar, air akan diubah
menjadi uap dan selanjutnya mengalir ke drum uap.
53
Gambar 4. 1 Diagram Sirkulasi AirUap Pada Ketel Uap Vickers Hoskins Tipe TW 1756-75
4.1. Perpindahan Panas Pada Pipa-Pipa Evaporator Ketel Uap
