2.7 Perpindahan Panas Pada Ketel Uap
Panas yang dihasilkan karena pembakaran bahan bakar dan udara, yang berupa api yang menyala dan gas asap yang tidak menyala dipindahkan kepada air ataupun
udara, melalui bidang yang dipanaskan atau heating surface, pada suatu instlasi ketel uap dengan tiga cara :
a. Dengan cara pancaran atau radiasi
b. Dengan cara aliran atau konveksi
c. Dengan cara perambatan atau konduksi
2.6.1 Perpindahan panas secara Pancaran atau Radiasi
Pemindahan panas secara pancaran atau radiasi adalah perpindahan panas antara suatu benda dengan benda yang lain dengan jalan melalui gelombang-gelombang
elektromagnetik tanpa tergantung pada ada atau tidak media zat diantara media yang menerima pancaran tersebut. Adapun banyaknya panas yang diterima secara pancaran
atau Q
p
berdasarkan rumus dari Stephan – Boltzman adalah sebesar : Q
rad
=
[
]
s kJ
T T
A
g w
g g
rad
.
4 4
.
α ε
ε σ
× −
× ×
..................2.59 Dimana :
- Q
rad
= energi radiasi kJs atau Watt -
σ = bilangan Stephan – Boltzman 4,97 kkalm
2
jam K -
T
w
= temperatur dinding pipa water wall -
=
g
ε
emisivitas nyala 0,65-0,70 -
=
w
ε emisivitas radiasi 0,9
Lit 1, hal 111
Universitas Sumatera Utara
2.7.3 Perpindahan panas secara Aliran atau konveksi
Perpindahan panas secara aliran atau konveksi adalah perpindahan panas yang dilakukan oleh molekul-molekul suatu fluida. Molekul-molekul fluida tersebut
melayang-layang secara bolak-balik membawa sejumlah panas masing-masing q Joule. Pada saat molekul fluida tersebut menyentuh dinding ketel maka panasnya dibagikan
sebagian, yaitu q
1
joule kepada dinding ketel, selebihnya yaitu q
2
= q-q
1
joule di bawanya pergi. Bila gerakan yang dibawa oleh molekul-molekul tersebut adalah akibat
dari kekuatan mekanis karena dipompa atau dihembus dengan fan maka perpindahan panas tersebut konveksi paksa forced convection. Dalam gerakannya molekul-molekul
api tersebut tidak perlu melalui lintasan yang lurus untuk mencapai dinding ketel atau bidang yang dipanasi. Jumlah panas yang diserahkan secara konveksi Q
k
Q
k
= h
c
×A
konv
T
w g
T −
..........................................................2.19 dimana : h
c
= koefisien konveksi Wm
2
K k
=
f
konduktivitas termal fluida WmK =
t
δ tebal pipa m
A
konv
= luas bidang yang dipanasi m
2
Universitas Sumatera Utara
2.7.4 Perpindahan Panas Secara Konduksi
Perpindahan panas secara perambatan atau konduksi adalah perpindahan panas dari suatu bagian benda padat ke bagian lain dari benda padat yang sama karena
terjadinya persinggungan fisik tanpa terjadinya perpindahan molekul-molekul dari benda padat itu sendiri Didalam dinding tersebut, panas akan dirambatkan oleh
molekul- molekul dinding ketel sebelah dalam yang berbatasan dengan air, uap ataupun udara. Jumlah panas yang dirambatkan Q
kond
melalui dinding ketel adalah sebesar.
Q
kond
= - K ×A×
x t
δ δ
tanda - adalah tanda aliran panas
dimana : k = Koefisien Konduksi bahan , Wm K
A = Luas Permukaan yang dipanasi , m
2
x t
δ δ
= Gradien Temperatur Km
Universitas Sumatera Utara
BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI
3.1 Kebutuhan Uap Pabrik Kelapa Sawit
Pengolahan kelapa sawit dengan kapasitas olah 30 ton TBSjam membutuhkann sejumlah uap. Untuk pemenuhan uap yang dibutuhkan, hal yang pertama yang akan
dilakukan adalah menentukan unit - unit yang membutuhkan uap dalam proses pengolahan. Dengan mengetahui jumlah uap yang dibutuhkan dalam proses pengolahan
akan mempermudah perancangan ketel uap yang sesuai dengan kebutuhan. Unit – unit yang membutuhkan uap pada pabrik kelapa sawit PKS adalah
sebagai berikut: 1
Unit Rebusan Sterilizer 2
Unit Pengaduk Digister 3
Unit pemecah Cake Breaker Conveyor 4
Tangki Minyak Mentah Crude oil Tank 5
Tangki Pemisah Continous Settling tank 6
Unit Pengering Biji Nut Silo Drier 7
Unit Pengering Inti kernell Silo Drier 8
Tangki Masakan minyak clear Oil Tank 9
Tangki Minyak Lumpur Sludge Oil Tank 10
Tangki Timbun minyak Storage Oil Tank 11
Unit Decanter 12
Tangki Lumpur Sludge Tank 13
Tangki Air Panas Hot Water tank 14
Unit Dearator
Universitas Sumatera Utara
Kategori