Kebutuhan Udara Pembakaran Pada Ruang Bakar

Dimana : Qin : energi panas yang dihasilkan kJjam Wf : kapasitas bahan bakar kgjam LHV : nilai kalor rendah kJkg ƞ f : efisiensi dapur teori berkisar 90-97 diasumsikan 94 Syamsir A. Muin ; 47 maka : Q in = 13840.07 kgjam x 42431.4 kJkg x 0.94 Q in = 552018333.4 kJjam Temperatur gas buang pada ruang bakar berada sekitar 1000 o C-1100 o C, maka: T rb = ��� �� � �� Dimana : T rb : temperatur ruang bakar o C Q in : besar panas yang masuk kJjam Wg : berat gas asap basah kgjam Cp : panas jenis gas buang kJkg o C Sedangkan untuk mencari nilai Cp gas buang dapat ditentukan dengan Cp= ��� �� � �� Dimana : Cp : panas jenis gas buang kJkg o C Q in : besar panas yang masuk kJjam Wg : berat gas buang kgjam Tr : temperatur rata-rata oC 1000 ��+1100�� 2 = 1050 o C Jadi Cp = 552018333.4 kJjam 212959.92 kg jam � 1050�� = 2.46 kJkg o C Maka termperatur gas buang ruang bakar adalah : T in = 552018333.4 kJjam 212959.92 kg jam � 2.46 kJkgoC = 1053.70 o C

1. Menghitung Efisiensi Boiler Sebelum Menggunakan Air Heater

Energi keluar adalah energi yang diperlukan untuk pembentukan uap saturasi pada boiler yaitu : Qsat = Ws x Hsat – Ha kJjam Dimana : Qsat : energi panas yang diperlukan untuk mengubah air menjadi uap kJjam Ws : kapasitas aliran uap kgjam Hsat : entalpi uap saturasi pada T = 302 o C Interpolasi pada T=301 o C 300 −302 300 −302 = 2749.0 −ℎ 2749.0 −2700.1 Hsat= 2744.11kJkg Ha : entalpi air pengisi ketel uap pada T = 205 o C Interpolasi pada T=205 o C 200 −205 200 −210 = 852.45 −ℎ 852.45 −897.76 Hsat=875.105kJkg T o C H kJkg 300 302 320 2749.0 h 2700.1 T o C H kJkg 200 205 210 852.45 h 897.76 Maka besar panas yang dibutuhkan adalah sebesar : Qsat = 162520 kgjam 2744.11- 875.105kJkg Qsat = 303750692.6 kJjam

a Besar Panas Yang Diserap High Temperature Superheater HTS

Besar panas yang diserap high temperature superheater HTS adalah Q HTS = Ws x H out – H in kJjam Dimana : Q HTS : panas yang diserap oleh high temperature superheater kJjam Ws : kapasitas aliran uap kgjam H out : entalpi keluar HTS pada P = 85 bar, T = 505 o C, Interpolasi pada P=80 bar ; T=505 o C 500 −505 500 −540 = 3398.3 −ℎ 3398.3 −3496.7 H=3410.6kJkg interpolasi pada P=100 bar ; T=505 o C 480 −505 480 −520 = 3321 .4 −ℎ 3321 .4 −3425.1 H=3386.2125 kJkg Interpolasi untuk P=85 bar 80 −85 80 −100 = 3410 .6 −ℎ 3410 .6 −3386.2125 H= 3404.503 kJkg T o C H kJkg 500 505 540 3398.3 h 3496.7 T o C H kJkg 480 505 520 3321.4 h 3425.1 P bar H kJkg 80 85 100 3410.6 h 3386.2125 H in : entalpi masuk HTS pada P = 85 bar, T = 365 o C, Interpolasi pada P=80 bar ; T=365 o C 360 −365 360 −400 = 3019.8 −ℎ 3019.8 −3138.3 H=3034.61kJkg interpolasi pada P=100 bar ; T=365 o C 360 −365 360 −400 = 2961.1 −ℎ 2961.1 −3096.5 H=2976.025 kJkg Interpolasi untuk P=85 bar 80 −85 80 −100 = 3034 .61 −ℎ 3034 .61 −2976.025 H= 3019.96 kJkg Maka : Q HTS = 162520 kgjam 3404.503 - 3019.96 kJkg Q HTS = 62495928.36 kJjam Temperatur gas buang saat menyentuh pipa luar permukaan high temperature superheater berada sekitar 950 o C-1000 o C, maka: T in = �ℎ�� �� � �� Dimana : T in : temperatur masuk HTS oC Q HTS : besar panas yang diserap oleh HTS kJjam Wg : berat gas asap basah kgjam Cp : panas jenis gas buang kJkg o C Sedangkan untuk mencari nilai Cp gas buang dapat ditentukan dengan Cp= �ℎ�� �� � �� T o C H kJkg 360 365 400 3019.8 h 3138.3 T o C H kJkg 360 365 400 2961.1 h 3096.5 P bar H kJkg 80 85 100 3410.6 h 3386.2125 Dimana : Cp : panas jenis gas buang kJkg o C Q HTS : besar panas yang diserap oleh HTS kJjam Wg : berat gas buang kgjam Tr : temperatur rata-rata oC 950 ��+1000�� 2 = 975 o C Jadi Cp= 62495928.36 kJjam 212959.92 kg jam � 975�� = 0.30 kJkg o C Maka termperatur gas buang masuk HTS adalah : T in = 62495928.36 kJjam 212959.92 kg jam � 0.30 kJkgoC = 978.2 o C b Besar Panas Yang Diserap Low Temperature SuperheaterLTS Besar panas yang diserap low temperature superheater LTS adalah Q LTS = Ws x H out – H in kJjam Dimana : Q LTS : panas yang diserap oleh low temperature superheater kkaljam Ws : kapasitas aliran uap kgjam H out : entalpi keluar LTS pada P = 85 bar, T = 426 o C, Interpolasi pada P=80 bar ; T=426 o C 400 −426 400 −440 = 3138 .3 −ℎ 3138 .3 −3246.1 H=3208.37 kJkg T o C H kJkg 400 426 440 3138.3 h 3246.1 interpolasi pada P=100 bar ; T= 426 o C 480 −505 480 −520 = 3096.5 −ℎ 3096.5 −3213,2 H=3172.35 kJkg Interpolasi untuk P=85 bar 80 −85 80 −100 = 3410 .6 −ℎ 3410 .6 −3386.2125 H= 3199.365 kJkg H in : entalpi masuk LTS pada P = 85 bar, T = 349 o C, Interpolasi pada P=80 bar ; T=349 o C 320 −349 320 −349 = 2877 .2 −ℎ 2877 .2 −3019.8 H=2980.58 kJkg interpolasi pada P=100 bar ; T= 349 o C 320 −349 320 −349 = 2781 .3 −ℎ 2781 .3 −2962.1 H=2912.38 kJkg Interpolasi untuk P=85 bar 80 −85 80 −100 = 2980.58 −ℎ 2980.58 −2912.38 H= 2963.51 kJkg Maka : Q LTS = 162520 kgjam 3199.365 - 2963.51 kJkg Q LTS = 38331154.6 kJjam Temperatur gas buang saat menyentuh pipa luar permukaan low temperature superheater berada sekitar 750 o C-800 o C, maka: T in = ���� �� � �� T o C H kJkg 400 426 440 3096.5 h 3213.2 P bar H kJkg 80 85 100 3208.37 h 3172.35 T o C H kJkg 320 349 360 2877.2 h 3019.8 T o C H kJkg 320 349 360 2781.3 h 2962.1 P bar H kJkg 80 85 100 2980.58 h 2912.38 Dimana : T in : temperatur masuk LTS o C Q LTS : besar panas yang diserap oleh LTS kJjam Wg : berat gas asap basah kgjam Cp : panas jenis gas buang kJkg o C Sedangkan untuk mencari nilai Cp gas buang dapat ditentukan dengan Cp= ���� �� � �� Dimana : Cp : panas jenis gas buang kJkg o C Q LTS : besar panas yang diserap oleh LTS kJjam Wg : berat gas buang kgjam Tr : temperatur rata-rata oC 750 ��+800�� 2 = 775 o C Jadi Cp = 38331154.6 kJjam 212959.92 kg jam � 775�� = 0.232 kJkg o C Maka termperatur gas buang masuk LTS adalah : T in = 62495928.36 kJjam 212959.92 kg jam � 0.232 kJkgoC = 775.8 o C

c Besar Panas Yang Diserap Economizer

Besar panas yang diserap economizer adalah Q eco = Ws x Cp air T out – T in kJjam Dimana : Q eco : panas yang diserap oleh economizer kJjam Ws : kapasitas aliran uap kgjam Cp air : panas jenis air 2.626 kJKgK hasil interpolasi dari tabel padaTf = 455.5 K Interpolasi panas jenis pada Tf=455.5K 450 −455.5 450 −460 = 2.56 −�� 2.56 −2.56 Cp=2.626 kJkgK T out : temperatur keluareconomizer T = 205 o C T in : temperatur masuk economizer T = 160 o C Maka : Q eco = 162520 kgjam x 2.626 kJKg o C 205– 160 o C Q eco = 19204988.4 kJjam Temperatur gas buang saat menyentuh pipa luar permukaan economizer berada sekitar 450 o C-500 o C, maka: Tin = ���� �� � �� Dimana : T in : temperatur masuk LTS oC Q eco : besar panas yang diserap oleh economizer kJjam Wg : berat gas asap basah kgjam Cp : panas jenis gas buang kJkg o C Sedangkan untuk mencari nilai Cp gas buang dapat ditentukan dengan Cp= ���� �� � �� Dimana : T K Cp kJkgK 450 455.5 460 2.56 Cp 2.68