LAPORAN PRAKTIKUM GENERATOR SET DAN BOIL
LAPORAN PRAKTIKUM
GENERATOR SET DAN BOILER
diajukan untuk memenuhi salah satu tugas praktikum Teknik Perawatan
Dosen Pembimbing : Ir. In Jumanda, MT.
Disusun Oleh :
Ilman Nulhakim
Ira Permatasari
Khairunnissa Nurul H.
101411038
101411039
101411040
Kelompok : III (Tiga)
Kelas : 3 B
Tanggal praktikum
Tanggal pengumpulan
: 9 Oktober 2012
: 16 Oktober 2012
D3-TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2012
I.
II.
TUJUAN
Setelah melakukan praktikum ini, mahasiswa dapat :
Mengetahui cara mengoperasikan generator set dan boiler
Mengetahui bagian – bagian dari generator set dan boiler
Memahami alur kerja generator set dan boiler
Mengetahui teknik perawatan generator set dan boiler
DASAR TEORI
II.1.
Generator Set
Ketika terjadi pemadaman catu daya utama (PLN) maka dibutuhkan suplai
cadangan listrik dan pada kondisi tersebut Generator-Set diharapkan dapat
mensuplai tenaga listrik terutama untuk beban-beban prioritas. Genset dapat
digunakan sebagai sistem cadangan listrik atau "off-grid" (sumber daya yang
tergantung atas kebutuhan pemakai). Genset sering digunakan oleh rumah
sakit dan industri yang membutuhkan sumber daya yang mantap dan andal
(tingkat keandalan pasokan yang tinggi), dan juga untuk area pedesaan yang
tidak ada akses untuk secara komersial dipasok listrik melalui jaringan
distribusi PLN yang ada.
Suatu mesin diesel generator set terdiri dari:
1. Prime mover atau pengerak mula, dalam hal ini mesin diesel (dalam bahasa
inggris disebut diesel engine)
2. Generator
3. AMF (Automatic Main Failure) dan ATS (Automatic Transfer Switch)
4. Baterai dan Battery Charger
5. Panel ACOS (Automatic Change Over Switch)
6. Pengaman untuk Peralatan
7. Perlengkapan Instalasi Tenaga
Mesin Diesel
Mesin diesel termasuk mesin dengan pembakaran dalam atau disebut dengan
motor bakar, ditinjau dari cara memperoleh energi termalnya (energi panas).
Untuk membangkitkan listrik, sebuah mesin diesel dihubungkan dengan
generator dalam satu poros (poros dari mesin diesel dikopel dengan poros
generator).
Keuntungan pemakaian mesin diesel sebagai penggerak mula:
* Desain dan instalasi sederhana
* Auxilary equipment (peralatan bantu) sederhana
* Waktu pembebanan relatif singkat
Kerugian
pemakaian
mesin
diesel
sebagai
Penggerak
mula:
*Berat mesin sangat berat karena harus dapat menahan getaran serta kompresi
yang tinggi.
* Starting awal berat, karena kompresinya tinggi yaitu sekitar 200 bar.
* Semakin besar daya maka mesin diesel tersebut dimensinya makin besar
pula, hal tersebut menyebabkan kesulitan jika daya mesinnya sangat besar.
* Konsumsi bahan bakar menggunakan bahan bakar minyak yang relatif lebih
mahal dibandingkan dengan pembangkit listrik yang menggunakan bahan
bakar jenis lainnya, seperti gas dan batubara.
Cara Kerja Mesin Diesel
Prime mover atau penggerak mula merupakan peralatan yang berfungsi
menghasilkan energi mekanis yang diperlukan untuk memutar rotor generator.
Pada mesin diesel/diesel engine terjadi penyalaan sendiri, karena proses
kerjanya berdasarkan udara murni yang dimampatkan di dalam silinder pada
tekanan yang tinggi (± 30 atm), sehingga temperatur di dalam silinder naik.
Dan pada saat itu bahan bakar disemprotkan dalam silinder yang bersuhu dan
bertekanan tinggi melebihi titik nyala bahan bakar sehingga bahan bakar yang
diinjeksikan akan terbakar secara otomatis. Penambahan panas atau energi
senantiasa dilakukan pada tekanan yang konstan.
Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakar dan udara akan mendorong torak
yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga
torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan
diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya
gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada
langkah kompresi.
Berdasarkan cara menganalisa sistim kerjanya, motor diesel dibedakan
menjadi dua, yaitu motor diesel yang menggunakan sistim airless injection
(solid injection) yang dianalisa dengan siklus dual dan motor diesel yang
menggunakan sistim air injection yang dianalisa dengan siklus diesel
(sedangkan motor bensin dianalisa dengan siklus otto).
Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin yang nyata adalah terletak
pada proses pembakaran bahan bakar, pada motor bensin pembakaran bahan
bakar terjadi karena adanya loncatan api listrik yang dihasilkan oleh dua
elektroda busi (spark plug), sedangkan pada motor diesel pembakaran terjadi
karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi
torak hingga mencapai temperatur nyala. Karena prinsip penyalaan bahan
bakarnya akibat tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition
engine sedangkan motor bensin disebut spark ignition engine.
Kebutuhan genset rumah rata-rata menggunakan bahan bakar bensin
(gasoline). Ini karena mesin dengan bahan bakar bensin memang lebih efisien
untuk suplai listrik menengah atau paling tidak dibawah 10 KVA atau 8.000
Watt. Penggunaan watt lebih dari itu dirasa kurang efisien dengan
menggunakan bensin atau mesin 4-stroke, terutama secara konsumsi bahan
bakarnya.
Penjelasan diatas cukup jelas bahwa untuk kebutuhan rumah normal adalah
dengan genset berbahan bakar bensin dan memang dipasaran untuk genset
dibawah 8.0 KVA sebagian besar menggunakan bensin untuk konsumsi bahan
bakarnya.
Pada mesin diesel, piston melakukan 2 langkah pendek menuju kepala silinder
pada setiap langkah daya.
Langkah yang pertama merupakan langkah pemasukan dan penghisapan, di
sini udara dan bahan bakar masuk sedangkan poros engkol berputar ke bawah.
Langkah kedua merupakan langkah kompresi, poros engkol terus berputar
menyebabkan torak naik dan menekan bahan bakar sehingga terjadi
pembakaran.
Kedua
proses
ini
(1
dan
2)
termasuk
proses
pembakaran.
Langkah ketiga merupakan langkah ekspansi dan kerja, di sini kedua katup
yaitu katup isap dan buang tertutup sedangkan poros engkol terus berputar dan
menarik kembali torak ke bawah.
Langkah keempat merupakan langkah pembuangan, disini katup buang
terbuka dan menyebabkan gas akibat sisa pembakaran terbuang keluar. Gas
dapat keluar karena pada proses keempat ini torak kembali bergerak naik
keatas dan menyebabkan gas dapat keluar. Kedua proses terakhir ini (3 dan 4)
termasuk proses pembuangan.
Setelah keempat proses tersebut, maka proses berikutnya akan mengulang
kembali proses yang pertama, dimana udara dan bahan bakar masuk kembali.
Berdasarkan kecepatan proses diatas maka mesin diesel dapat digolongkan
menjadi 3 bagian, yaitu:
1. Diesel kecepatan rendah (< 400 rpm)
2. Diesel kecepatan menengah (400 - 1000 rpm)
3. Diesel kecepatan tinggi ( >1000 rpm)
Sistem starting atau proses untuk menghidupkan/menjalankan mesin diesel
dibagi menjadi 3 macam sistem starting yaitu:
1. Sistem Start Manual
Sistem start ini dipakai untuk mesin diesel dengan daya mesin yang relatif
kecil yaitu < 30 PK. Cara untuk menghidupkan mesin diesel pada sistem ini
adalah dengan menggunakan penggerak engkol start pada poros engkol atau
poros hubung yang akan digerakkan oleh tenaga manusia. Jadi sistem start ini
sangat
bergantung
pada
faktor
manusia
sebagai
operatornya.
2. Sistem Start Elektrik
Sistem ini dipakai oleh mesin diesel yang memiliki daya sedang yaitu < 500
PK. Sistem ini menggunakan motor DC dengan suplai listrik dari baterai/accu
12 atau 24 volt untuk menstart diesel. Saat start, motor DC mendapat suplai
listrik dari baterai atau accu dan menghasilkan torsi yang dipakai untuk
menggerakkan diesel sampai mencapai putaran tertentu. Baterai atau accu
yang dipakai harus dapat dipakai untuk menstart sebanyak 6 kali tanpa diisi
kembali, karena arus start yang dibutuhkan motor DC cukup besar maka
dipakai dinamo yang berfungsi sebagai generator DC. Pengisian ulang baterai
atau accu digunakan alat bantu berupa battery charger dan pengaman
tegangan. Pada saat diesel tidak bekerja maka battery charger mendapat suplai
listrik dari PLN, sedangkan pada saat diesel bekerja maka suplai dari battery
charger didapat dari generator. Fungsi dari pengaman tegangan adalah untuk
memonitor tegangan baterai atau accu. Sehingga apabila tegangan dari baterai
atau accu sudah mencapai 12/24 volt, yang merupakan tegangan standarnya,
maka hubungan antara battery charger dengan baterai atau accu akan diputus
oleh pengaman tegangan.
3. Sistem Start Kompresi
Sistem start ini dipakai oleh diesel yang memiliki daya besar yaitu > 500 PK.
Sistem ini memakai motor dengan udara bertekanan tinggi untuk start dari
mesin diesel. Cara kerjanya yaitu dengan menyimpan udara ke dalam suatu
botol udara. Kemudian udara tersebut dikompresi sehingga menjadi udara
panas dan bahan bakar solar dimasukkan ke dalam Fuel Injection Pump serta
disemprotkan lewat nozzle dengan tekanan tinggi. Akibatnya akan terjadi
pengkabutan dan pembakaran di ruang bakar. Pada saat tekanan di dalam
tabung turun sampai batas minimum yang ditentukan, maka kompressor akan
secara otomatis menaikkan tekanan udara di dalam tabung hingga tekanan
dalam tabung mencukupi dan siap dipakai untuk melakukan starting mesin
diesel.
Sistem-Sistem Pendukung pada GenSet
Dalam pengoperasiannya, suatu instalasi GenSet memerlukan sistem
pendukung agar dapat bekerja dengan baik dan tanpa mengalami gangguan.
Secara umum sistem-sistem pendukung tersebut dibagi menjadi 3 bagian,
yaitu:
1. Sistem Pelumasan
2. Sistem Bahan Bakar
3. Sistem Pendinginan
1. Sistem Pelumasan
Untuk mengurangi getaran antara bagian-bagian yang bergerak dan untuk
membuang panas, maka semua bearing dan dinding dalam dari tabung-tabung
silinder diberi minyak pelumas.
Cara Kerja Sistem Pelumasan
Minyak tersebut dihisap dari bak minyak 1 oleh pompa minyak 2 dan
disalurkan dengan tekanan ke saluran-saluran pembagi setelah terlebih dahulu
melewati sistem pendingin dan saringan minyak pelumas. Dari saluran-saluran
pembagi ini, minyak pelumas tersebut disalurkan sampai pada tempat
kedudukan bearing-bearing dari poros engkol, poros jungkat dan ayunanayunan. Saluran yang lain memberi minyak pelumas kepada sprayer atau
nozzle penyemperot yang menyemprotkannya ke dinding dalam dari piston
sebagai pendingin. Minyak pelumas yang memercik dari bearing utama dan
bearing ujung besar (bearing putar) melumasi dinding dalam dari tabungtabung silinder.
Minyak pelumas yang mengalir dari tempat-tempat pelumasan kemudian
kembali kedalam bak minyak lagi melalui saluran kembali dan kemudian
dihisap oleh pompa minyak untuk disalurkan kembali dan begitu seterusnya.
Gambar 1. Sistem Pelumasan
1. Bak minyak
2. Pompa pelumas
3. Pompa minyak pendingin
4. Pipa hisap
5. Pendingin minyak pelumas
6. Bypass-untuk pendingin
7. Saringan minyak pelumas
8. Katup by-pass untuk saringan
9. Pipa pembagi
10. Bearing poros engkol (lager duduk)
11. Bearing ujung besar (lager putar)
12. Bearing poros-bubungan
13. Sprayer atau nozzle penyemprot untuk pendinginan piston
14. Piston
15. Pengetuk tangkai
16. Tangkai penolak
17. Ayunan
18. Pemadat udara (sistem Turbine gas)
19. Pipa ke pipa penyemprot
20. Saluran pengembalian
2. Sistem Bahan Bakar
Mesin dapat berputar karena sekali tiap dua putaran disemprotkan
bahan bakar ke dalam ruang silinder, sesaat sebelum, piston mencapai
titik mati atasnya (T.M.A.). Untuk itu oleh pompa penyemperot bahan
bakar 1 ditekankan sejumlah bahan bakar yang sebelumnya telah
dibersihkan oleh saringan-bahan bakar 5, pada alat pemasok bahan
bakar atau injektor 7 yang terpasang dikepala silinder. Karena
melewati injektor tersebut maka bahan bakar masuk kedalam ruang
silinder dalam keadaan terbagi dengan bagian-bagian yang sangat kecil
(biasa
juga
disebut
dengan
proses
pengkabutan)
Didalam udara yang panas akibat pemadatan itu bahan bakar yang
sudah dalam keadaan bintik-bintik halus (kabut) tersebut segera
terbakar. Pompa bahan bakar 2 mengantar bahan bakar dari tangki
harian 8 ke pompa penyemprot bahan bakar. Bahan bakar yang
kelebihan yang keluar dari injektor dan pompa penyemperot
dikembalikan kepada tanki harian melalui pipa pengembalian bahan
bakar.
Gambar 2. Sistem bahan bakar
1. Pompa penyemperot bahan bakar
2. Pompa bahan bakar
3. Pompa tangan untuk bahan bakar
4. Saringan bahar/bakar penyarinnan pendahuluan
5. Saringan bahan bakar/penyaringan akhir6. Penutup bahan bakar
otomatis
7. Injektor
8. Tanki
9. Pipa pengembalian bahan bakar
10. Pipa bahan bakar tekanan tinggi
11. Pipa peluap.
3. Sistem Pendinginan
Hanya sebagian dari energi yang terkandung dalam bahan bakar yang
diberikan pada mesin dapat diubah menjadi tenaga mekanik sedang
sebagian lagi tersisa sebagai panas. Panas yang tersisa tersebut akan
diserap oleh bahan pendingin yang ada pada dinding-dinding bagian
tabung silinder yang membentuk ruang pembakaran, demikian pula
bagian-bagian dari kepala silinder didinginkan dengan air. Sedangkan
untuk piston didinginkan dengan minyak pelumas dan panas yang
diresap oleh minyak pendingin itu kemudian disalurkan melewati alat
pendingin minyak, dimana panas tersebut diresap oleh bahan
pendingin.
Pada mesin diesel dengan pemadat udara tekanan tinggi, udara yang
telah dipadatken oleh turbocharger tersebut kemudian didinginkan oleh
air didalam pendingin udara (intercooler), Pendinginan sirkulasi
dengan radiator bersirip dan kipas (pendinginan dengan sirkuit)
Cara Kerja Sistem Pendingin
Pompa-pompa air 1 dan 2 memompa air kebagian-bagian mesin yarg
memerlukan pendinginan dan kealat pendingin udara (intercooler) 3.
Dari situ air pendingin kemudian melewati radiator dan kembali
kepada pompa-pompa 1 dan 2. Didalam radiator terjadi pemindahan
panas dari air pendingin ke udara yang melewati celah-celah radiator
oleh dorongan kipas angin. Pada saat Genset baru dijalankan dan suhu
dari bahan pendingin masih terlalu rendah, maka oleh thermostat 5, air
pendingin tersebut dipaksa melalui jalan potong atau bypass 6 kembali
kepompa. Dengan demikian maka air akan lebih cepat mencapai suhu
yang diperlukan untuk operasi. Bila suhu tersebut telah tercapai maka
air pendingin akan melalui jalan sirkulasi yang sebenarnya secara
otomatis.
Gambar 3. Sistem pendinginan (sistem sirkulasi dengan 2 Sirkuit)
1. Pompa air untuk pendingin mesin
2. Pompa air untuk pendinginan intercooler
3. Inter cooler (Alat pendingin udara yang telah dipanaskan)
4. Radiator
5. Thermostat
6. Bypass (jalan potong)
7. Saluran pengembalian lewat radiator
8.Kipas.
Susunan Konstruksi Pada Generator
Gambar 4. Sistem konstruksi Generator
1. Stator
2. Rotor
3. Exciter Rotor
4. Exciter Stator
5. N.D.E. Bracket
6. Cover N.D.E
7. Bearing ‘O’ Ring N.D.E
8. Bearing N.D.E
9. Bearing Circlip N.D.E
10. D.E.Bracket?Engine Adaptor
11. D.E.Screen
12. Coupling Disc
13. Coupling Bolt
14. Foot
15. Frame Cover Bottom
16. Frame Cover Top
17. Air Inlert Cover
18. Terminal Box Lid
19. Endpanel D.E
20. Endpanel N.D.E
21. AVR
22. Side Panel
23. AVR Mounting Bracket
24. Main Rectifier Assembly – Forward
25. Main Rectifier Assembly – Reverse
26. Varistor
27. Dioda Forward Polarity
28. Dioda Reverse Polarity
29. Lifting Lug D.E
30. Lifting Lug N.D.E
31. Frame to Endbracket Adaptor Ring
32. Main Terminal Panel
33. Terminal Link
34. Edging Strip
35. Fan
36. Foot Mounting Spacer
37. Cap Screw
38. AVR Access Cover
39. AVR Anti Vibration Mounting Assembly
40. Auxiliary Terminal Assembly
Mengenal CDI
CDI atau Capacitor Discharge Ignition adalah sistem pengapian pada mesin
pembakaran dalam dengan memanfaatkan energi yang disimpan didalam
kapasitor yang digunakan untuk menghasilkan tengangan tinggi ke koil
pengapian sehingga dengan output tegangan tinggi koil akan menghasilkan
spark di busi. Besarnya energi yang tersimpan didalam kapasitor inilah yang
sangat menentukan seberapa kuat spark dari busi untuk memantik campuran
gas di dalam ruang bakar. Semakin besar energi yang tersimpan didalam
kapasitor maka semakin kuat spark yang dihasilkan di busi untuk memantik
campuran gas bakar dengan catatan diukur pada penggunaan koil yang sama.
Energi yang besar juga akan memudahkan spark menembus kompresi yang
tinggi ataupun campuran gas bakar yang banyak akibat dari pembukaan
throttle yang lebih besar.
Skema CDI secara umum ( diambil dari www.crustyquinns.com)
Dari uraian di atas dapat kita simpulkan bahwa CDI yang kita pasang untuk
pengapian sangat berpengaruh pada performa alat yang kita gunakan. Hal ini
disebabkan karena dengan penggunaan pengapian yang baik maka
pembakaran di dalam ruang bakar akan tuntas dan sempurna sehingga panas
yang dihasilkan dari pembakaran akan optimal. Kenapa panas sangat
berpengaruh? Karena disain dari mesin bakar itu sendiri, yaitu mengubah
energi kimia menjadi energi panas untuk kemudian diubah menjadi energi
gerak. Semakin panas hasil pembakaran di ruang bakar artinya semakin besar
ledakan yang dihasilkan dari campuran gas di ruang bakar sehingga
menghasilkan energi gerak yang besar pula di mesin. Panas disini adalah panas
yang dihasilkan murni dari ledakan campuran gas bakar, bukan karena gesekan
antar komponen didalam ruang bakar. Dengan kata lain panas yang
dimaksudkan adalah panas ideal yang dapat dihasilkan dari pembakaran
campuran gas bakar dengan energi dari sistem pengapian yang digunakan.
Genset berbahan bakar LPG
Genset sudah menjadi suatu kebutuhan pokok bagi penduduk Indonesia, di
mana pasokan listrik PLN masih belum bisa di andalkan.
Genset yang banyak beredar di Indonesia pada saat ini adalah genset dengan
bahan bakar bensin (kapasitas kecil, biasa untuk perumahan) dan bahan bakar
solar (kapasitas besar, biasa untuk industri)
Dalam membeli Genset, biasanya banyak hal yang biasanya dipertimbangkan,
seperti harga, daya tahan, kekuatan dll. Sekarang ini konsumen di berikan 1
lagi opsi genset, yaitu genset dengan bahan bakar elpiji.
Genset LPG kalau dilihat dari segi harga, pasti lebih mahal dari genset bensin
dan genset diesel karena ini adalah genset model terbaru, tetapi dari segi
perawatan dan konsumsi bahan bakar lebih hemat, juga lebih ramah terhadap
lingkungan.
Saat ini genset LPG sudah beredar di pasaran, tetapi perbandingan harga
dengan genset bensin masih lumayan jauh. Contoh, genset buatan China
dengan kapasitas 5.5 Kva di jual dengan harga kira2 Rp. 7.200.000 sedangkan
genset berbahan bakar LPG juga buatan China, di jual dengan harga kira2
Rp.9.700.000,-.
Pada saat ini genset LPG yang di jual hanyalah genset dengan kapasitas
4.5kva.
Berikut adalah keuntungan apabila menggunakan genset berbahan bakar LPG:
1. Konsumsi bahan bakar lebih hemat. (bensin 1 kwh = 0.7l = Rp 3,150, LPG 1
kwh = 0.32kg = Rp2,080)
2. Gas tidak mengendap apa bila tidak dipakai, sedangkan bensin akan
mengendap apabila lama tidak di pakai.
3. Memakai gas LPG seperti yang di pakai di rumah, sehingga tidak harus pergi
ke SPBU untuk membeli bensin. (SPBU tidak memperbolehkan membeli
bensin subsidi menggunakan dirigen)
4. Asap buangan lebih bersih
II.2.
Boiler
Boiler adalah suatu tabung yang tertutup dimana air atau cairan dipanaskan,
cairan yang dipanaskan atau diuapakan tersebut menuju ketel uap untuk
digunakan dalam berbagai proses – proses memanaskan. Boiler ini terdiri dari
satu bekas tertutup dan bertekanan tinggi yang digunakan untuk menghasilkan
steam.
Proses pembakaran dalam boiler dapat digambarkan dalam bentuk diagram
alir energi. Diagram ini menggambarkan secara grafis tentang bagaimana
energi masuk dari bahan bakar diubah menjadi aliran energi dengan berbagai
macam kegunaan dan menjadi aliran energi dan kehilangan panas.
Berikut memberikan gambaran berbagai kehilangan yang terjadi untuk
pembangkit steam.
JENIS BOILER
1. Fire Tube Boiler
Fire Tube Boiler , Gas panas yang melewati pipa-pipa dan air umpan
boiler ada didalam shell untuk dirubah menjadi steam. Fire tube boilers
biasanya digunakan untuk kapasitas steam yang relative kecil dengan tekanan
steam rendah sampai sedang. Sebagai pedoman, fire tube boilers kompetitif
untuk kecepatan steam sampai 12.000 kg/jam dengan tekanan sampai 18
kg/cm2. Fire tube boilers dapat menggunakan bahan bakar minyak, gas atau
bahan bakar padat dalam operasinya. Untuk alasan ekonomis, sebagian besar
fire tube boilers dikonstruksi sebagai “paket” boiler (dirakit oleh pabrik) untuk
semua bahan bakar.
2. Water Tube Boiler
Pada water tube boiler, air umpan boiler mengalir melalui pipa-pipa masuk
kedalam drum. Air yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakar
membentuk steam pada daerah uap dalam drum. Boiler ini dipilih jika
kebutuhan steam dan tekanan steam sangat tinggi seperti pada kasus boiler
untuk pembangkit tenaga. Water tube boiler yang sangat modern dirancang
dengan kapasitas steam antara 4.500 – 12.000 kg/jam, dengan tekanan sangat
tinggi. Banyak water tube boilers yang dikonstruksi secara paket jika
digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas. Untuk water tube yang
menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket.
Karakteristik water tube boilers sebagai berikut:
o Forced, induced dan balanced draft membantu untuk meningkatkan efisiensi
pembakaran
o Kurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari plant pengolahan air.
o Memungkinkan untuk tingkat efisiensi panas yang lebih tinggi.
3. Paket Boiler
Disebut boiler paket sebab sudah tersedia sebagai paket yang lengkap.
Pada saat dikirim ke pabrik, hanya memerlukan pipa steam, pipa air, suplai
bahan bakar dan sambungan listrik untuk dapat beroperasi. Paket boiler
biasanya merupakan tipe shell and tube dengan rancangan fire tube dengan
transfer panas baik radiasi maupun konveksi yang tinggi.
Ciri-ciri dari packaged boilers adalah:
o Kecilnya ruang pembakaran dan tingginya panas yang dilepas menghasilkan
penguapan yang lebih cepat.
o Banyaknya jumlah pipa yang berdiameter kecil membuatnya memiliki
perpindahan panas konvektif yang baik.
o Sistim forced atau induced draft menghasilkan efisiensi pembakaran yang
baik.
o Sejumlah lintasan/pass menghasilkan perpindahan panas keseluruhan yang
lebih baik.
o Tingkat efisiensi thermisnya yang lebih tinggi dibandingkan dengan boiler
lainnya.
Boiler tersebut dikelompokkan berdasarkan jumlah pass nya (berapa kali
gas pembakaran melintasi boiler). Ruang pembakaran ditempatkan sebagai
lintasan pertama setelah itu kemudian satu, dua, atau tiga set pipa api. Boiler
yang paling umum dalam kelas ini adalah unit tiga pass/ lintasan dengan dua
set fire-tube/ pipa api dan gas buangnya keluar dari belakang boiler.
4. Boiler Pembakaran Dengan Fluidized Bed (FBC)
Pembakaran dengan fluidized bed (FBC) muncul sebagai alternatif yang
memungkinkan dan memiliki kelebihan yang cukup berarti dibanding sistim
pembakaran yang konvensional dan memberikan banyak keuntungan yaitu,
rancangan boiler yang kompak, fleksibel terhadap bahan bakar, efisiensi
pembakaran yang tinggi dan berkurangnya emisi polutan yang merugikan
seperti SOx dan NOx. Bahan bakar yang dapat dibakar dalam boiler ini adalah
batubara, barang tolakan dari tempat pencucian pakaian, sekam padi, bagas &
limbah pertanian lainnya. Boiler fluidized bed memiliki kisaran kapasitas yang
luas yaitu antara 0.5 T/jam sampai lebih dari 100 T/jam. Bila udara atau gas
yang terdistribusi secara merata dilewatkan keatas melalui bed partikel padat
seperti pasir yang disangga oleh saringan halus, partikel tidak akan terganggu
pada kecepatan yang rendah. Begitu kecepatan udaranya berangsur-angsur
naik, terbentuklah suatu keadaan dimana partikel tersuspensi dalam aliran
udara – bed tersebut disebut “terfluidisasikan”. Dengan kenaikan kecepatan
udara selanjutnya, terjadi pembentukan gelembung, turbulensi yang kuat,
pencampuran cepat dan pembentukan permukaan bed yang rapat. Bed partikel
padat menampilkan sifat cairan mendidih dan terlihat seperti fluida - “bed
gelembung fluida/ bubbling fluidized bed”. Jika partikel pasir dalam keadaan
terfluidisasikan dipanaskan hingga ke suhu nyala batubara, dan batubara
diinjeksikan secara terus menerus ke bed, batubara akan terbakar dengan cepat
dan bed mencapai suhu yang seragam. Pembakaran dengan fluidized bed
(FBC) berlangsung pada suhu sekitar 840OC hingga 950OC. Karena suhu ini
jauh berada dibawah suhu fusi abu, maka pelelehan abu dan permasalahan
yang terkait didalamnya dapat dihindari. Suhu pembakaran yang lebih rendah
tercapai disebabkan tingginya koefisien perpindahan panas sebagai akibat
pencampuran cepat dalam fluidized bed dan ekstraksi panas yang efektif dari
bed melalui perpindahan panas pada pipa dan dinding bed. Kecepatan gas
dicapai diantara kecepatan fluidisasi minimum dan kecepatan masuk partikel.
Hal ini menjamin operasi bed yang stabil dan menghindari terbawanya partikel
dalam jalur gas.
5. Atmospheric Fluidized Bed Combustion (AFBC) Boiler
Kebanyakan boiler yang beroperasi untuk jenis ini adalah Atmospheric
Fluidized Bed Combustion (AFBC) Boiler. Alat ini hanya berupa shell boiler
konvensional biasa yang ditambah dengan sebuah fluidized bed combustor.
Sistim seperti telah dipasang digabungkan dengan water tube boiler/ boiler
pipa air konvensional. Batubara dihancurkan menjadi ukuran 1-10 mm
tergantung pada tingkatan batubara dan jenis pengumpan udara ke ruang
pembakaran. Udara atmosfir, yang bertindak sebagai udara fluidisasi dan
pembakaran, dimasukkan dengan tekanan, setelah diberi pemanasan awal oleh
gas buang bahan bakar. Pipa dalam bed yang membawa air pada umumnya
bertindak sebagai evaporator. Produk gas hasil pembakaran melewati bagian
super heater dari boiler lalu mengalir ke economizer, ke pengumpul debu dan
pemanas awal udara sebelum dibuang ke atmosfir.
6. Pressurized Fluidized Bed Combustion (PFBC) Boiler
Pada tipe Pressurized Fluidized bed Combustion (PFBC), sebuah
kompresor memasok udara Forced Draft (FD), dan pembakarnya merupakan
tangki bertekanan. Laju panas yang dilepas dalam bed sebanding dengan
tekanan bed sehingga bed yang dalam digunakan untuk mengekstraksi
sejumlah besar panas. Hal ini akan meningkatkan efisiensi pembakaran dan
peyerapan sulfur dioksida dalam bed. Steam dihasilkan didalam dua ikatan
pipa, satu di bed dan satunya lagi berada diatasnya. Gas panas dari cerobong
menggerakan turbin gas pembangkit tenaga. Sistim PFBC dapat digunakan
untuk pembangkitan kogenerasi (steam dan listrik) atau pembangkit tenaga
dengan siklus gabungan/ combined cycle. Operasi combined cycle (turbin gas
& turbin uap) meningkatkan efisiensi konversi keseluruhan sebesar 5 hingga 8
persen.
7. Atmospheric Circulating Fluidized Bed Combustion Boiler (CFBC)
Dalam sistim sirkulasi, parameter bed dijaga untuk membentuk padatan
melayang dari bed. Padatan diangkat pada fase yang relatif terlarut dalam
pengangkat padatan, dan sebuah down-comer dengan sebuah siklon
merupakan aliran sirkulasi padatan. Tidak terdapat pipa pembangkit steam
yang terletak dalam bed. Pembangkitan dan pemanasan berlebih steam
berlangsung di bagian konveksi, dinding air, pada keluaran pengangkat/ riser.
Boiler CFBC pada umumnya lebih ekonomis daripada boiler AFBC, untuk
penerapannya di industri memerlukan lebih dari 75 – 100 T/jam steam. Untuk
unit yang besar, semakin tinggi karakteristik tungku boiler CFBC akan
memberikan penggunaan ruang yang semakin baik, partikel bahan bakar lebih
besar, waktu tinggal bahan penyerap untuk pembakaran yang efisien dan
penangkapan SO2 yang semakin besar pula, dan semakin mudah penerapan
teknik pembakaran untuk pengendalian NOx daripada pembangkit steam
AFBC.
8. Stoker Fired Boiler
Stokers diklasifikasikan menurut metode pengumpanan bahan bakar ke
tungku dan oleh jenis grate nya. Klasifikasi utama nya adalah :
a. Spreader stokers
Spreader stokers memanfaatkan kombinasi pembakaran suspensi dan
pembakaran grate. Batubara diumpankan secara kontinyu ke tungku diatas bed
pembakaran batubara. Batubara yang halus dibakar dalam suspensi; partikel
yang lebih besar akan jatuh ke grate, dimana batubara ini akan dibakar dalam
bed batubara yang tipis dan pembakaran cepat. Metode pembakaran ini
memberikan fleksibilitas yang baik terhadap fluktuasi beban, dikarenakan
penyalaan hampir terjadi secara cepat bila laju pembakaran meningkat. Karena
hal ini, spreader stoker lebih disukai dibanding jenis stoker lainnya dalam
berbagai penerapan di industri.
b. Chain-grate atau traveling-grate stoker
Batubara diumpankan ke ujung gratebaja yang bergerak. Ketika grate
bergerak sepanjang tungku, batubara terbakar sebelum jatuh pada ujung
sebagai abu. Diperlukan tingkat keterampilan tertentu, terutama bila menyetel
grate, damper udara dan baffles, untuk menjamin pembakaran yang bersih
serta menghasilkan seminimal mungkin jumlah karbon yang tidak terbakar
dalam abu. Hopper umpan batubara memanjang di sepanjang seluruh ujung
umpan
batubara
pada
tungku.
Sebuah
grate
batubara
digunakan
untukmengendalikan kecepatan batubara yang diumpankan ke tungku dengan
mengendalikan ketebalan bed bahan bakar. Ukuran batubara harus seragam
sebab bongkahan yang besar tidak akan terbakar sempurna pada waktu
mencapai ujung grate.
9. Boiler Limbah Panas
Dimanapun tersedia limbah panas pada suhu sedang atau tinggi, boiler
limbah panas dapat dipasang secara ekonomis. Jika kebutuhan steam lebih dari
steam yang dihasilkan menggunakan gas buang panas, dapat digunakan burner
tambahan yang menggunakan bahan bakar. Jika steam tidak langsung dapat
digunakan, steam dapat dipakai untuk memproduksi daya listrik menggunakan
generator turbin uap. Hal ini banyak digunakan dalam pemanfaatan kembali
panas dari gas buang dari turbin gas dan mesin diesel.
10. Pulverized Fuel Boiler
Kebanyakan boiler stasiun pembangkit tenaga yang berbahan bakar
batubara menggunakan batubara halus, dan banyak boiler pipa air di industri
yang lebih besar juga menggunakan batubara yang halus. Teknologi ini
berkembang dengan baik dan diseluruh dunia terdapat ribuan unit dan lebih
dari 90 persen kapasitas pembakaran batubara merupakan jenis ini. Untuk
batubara jenis bituminous, batubara digiling sampai menjadi bubuk halus,
yang berukuran +300 micrometer (μm) kurang dari 2 persen dan yang
berukuran dibawah 75 microns sebesar 70-75 persen. Harus diperhatikan
bahwa bubuk yang terlalu halus akan memboroskan energi penggilingan.
Sebaliknya, bubuk yang terlalu kasar tidak akan terbakar sempurna pada ruang
pembakaran dan menyebabkan kerugian yang lebih besar karena bahan yang
tidak terbakar. Batubara bubuk dihembuskan dengan sebagian udara
pembakaran masuk menuju plant boiler melalui serangkaian nosel burner.
Udara sekunder dan tersier dapat juga ditambahkan. Pembakaran berlangsung
pada suhu dari 1300 - 1700 °C, tergantung pada kualitas batubara. Waktu
tinggal partikel dalam boiler biasanya 2 hingga 5 detik, dan partikel harus
cukup kecil untuk pembakaran yang sempurna. Sistim ini memiliki banyak
keuntungan seperti kemampuan membakar berbagai kualitas batubara, respon
yang cepat terhadap perubahan beban muatan, penggunaan suhu udara
pemanas awal yang tinggi dll. Salah satu sistim yang paling populer untuk
pembakaran
batubara
halus
adalah
pembakaran
tangensial
dengan
menggunakan empat buah burner dari keempat sudut untuk menciptakan bola
api pada pusat tungku.
11. Pemanas Fluida Termis
Saat ini, pemanas fluida termis telah digunakan secara luas dalam berbagai
penerapan untuk pemanasan proses tidak langsung. Dengan menggunakan
fluida petroleum sebagai media perpindahan panas, pemanas tersebut
memberikan suhu yang konstan. Sistim pembakaran terdiri dari sebuah fixed
grate dengan susunan draft mekanis. Pemanas fluida thermis modern berbahan
baker minyak terdiri dari sebuah kumparan ganda, konstruksi tiga pass dan
dipasang dengan sistim jet tekanan. Fluida termis, yang bertindak sebagai
pembawa panas, dipanaskan dalam pemanas dan disirkulasikan melalui
peralatan pengguna. Disini fluida memindahkn panas untuk proses melalui
penukar panas, kemudian fluidanya dikembalikan ke pemanas. Aliran fluida
termis pada ujung pemakai dikendalikan oleh katup pengendali yang
dioperasikan secara pneumatis, berdasarkan suhu operasi. Pemanas beroperasi
pada api yang tinggi atau rendah tergantung pada suhu minyak yang kembali
yang bervariasi tergantung beban sistim.
Keuntungan pemanas tersebut adalah:
o Operasi sistim tertutup dengan kehilangan minimum dibanding dengan boiler
steam.
o Operasi sistim tidak bertekanan bahkan untuk suhu sekitar 250 0C
dibandingkan kebutuhan tekanan steam 40 kg/cm2 dalam sistim steam yang
sejenis.
o Penyetelan kendali otomatis, yang memberikan fleksibilitas operasi.
o Efisiensi termis yang baik karena tidak adanya kehilangan panas yang
diakibatkan oleh blowdown, pembuangan kondensat dan flash steam.
Faktor ekonomi keseluruhan dari pemanas fluida termis tergantung pada
penerapan spesifik dan dasar acuannya. Pemanas fluida thermis berbahan
bakar batubara dengan kisaran efisiensi panas 55-65 persen merupakan yang
paling nyaman digunakan dibandingkan dengan hampir kebanyakan boiler.
Penggabungan peralatan pemanfaatan kembali panas dalam gas buang akan
mempertinggi tingkat efisiensi termis selanjutnya.
Pada boiler harus diperhatikan air dan larutan-larutan yang masuk, yaitu:
1. Air yang diumpankan ke boiler harus memenuhi spesifikasi yang diberikan
oleh pabrik pembuatannya. Air harus bersih, tidak berwarna dan bebas dari
kotoran yang tersuspensi.
2. Air harus bersifat basa di bawah 150 ppm CaCO 3 dan diatas 50 ppm CaCO3
pada pH 8.3
3. pH 8 – 10 memperlambat korosi. pH
GENERATOR SET DAN BOILER
diajukan untuk memenuhi salah satu tugas praktikum Teknik Perawatan
Dosen Pembimbing : Ir. In Jumanda, MT.
Disusun Oleh :
Ilman Nulhakim
Ira Permatasari
Khairunnissa Nurul H.
101411038
101411039
101411040
Kelompok : III (Tiga)
Kelas : 3 B
Tanggal praktikum
Tanggal pengumpulan
: 9 Oktober 2012
: 16 Oktober 2012
D3-TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2012
I.
II.
TUJUAN
Setelah melakukan praktikum ini, mahasiswa dapat :
Mengetahui cara mengoperasikan generator set dan boiler
Mengetahui bagian – bagian dari generator set dan boiler
Memahami alur kerja generator set dan boiler
Mengetahui teknik perawatan generator set dan boiler
DASAR TEORI
II.1.
Generator Set
Ketika terjadi pemadaman catu daya utama (PLN) maka dibutuhkan suplai
cadangan listrik dan pada kondisi tersebut Generator-Set diharapkan dapat
mensuplai tenaga listrik terutama untuk beban-beban prioritas. Genset dapat
digunakan sebagai sistem cadangan listrik atau "off-grid" (sumber daya yang
tergantung atas kebutuhan pemakai). Genset sering digunakan oleh rumah
sakit dan industri yang membutuhkan sumber daya yang mantap dan andal
(tingkat keandalan pasokan yang tinggi), dan juga untuk area pedesaan yang
tidak ada akses untuk secara komersial dipasok listrik melalui jaringan
distribusi PLN yang ada.
Suatu mesin diesel generator set terdiri dari:
1. Prime mover atau pengerak mula, dalam hal ini mesin diesel (dalam bahasa
inggris disebut diesel engine)
2. Generator
3. AMF (Automatic Main Failure) dan ATS (Automatic Transfer Switch)
4. Baterai dan Battery Charger
5. Panel ACOS (Automatic Change Over Switch)
6. Pengaman untuk Peralatan
7. Perlengkapan Instalasi Tenaga
Mesin Diesel
Mesin diesel termasuk mesin dengan pembakaran dalam atau disebut dengan
motor bakar, ditinjau dari cara memperoleh energi termalnya (energi panas).
Untuk membangkitkan listrik, sebuah mesin diesel dihubungkan dengan
generator dalam satu poros (poros dari mesin diesel dikopel dengan poros
generator).
Keuntungan pemakaian mesin diesel sebagai penggerak mula:
* Desain dan instalasi sederhana
* Auxilary equipment (peralatan bantu) sederhana
* Waktu pembebanan relatif singkat
Kerugian
pemakaian
mesin
diesel
sebagai
Penggerak
mula:
*Berat mesin sangat berat karena harus dapat menahan getaran serta kompresi
yang tinggi.
* Starting awal berat, karena kompresinya tinggi yaitu sekitar 200 bar.
* Semakin besar daya maka mesin diesel tersebut dimensinya makin besar
pula, hal tersebut menyebabkan kesulitan jika daya mesinnya sangat besar.
* Konsumsi bahan bakar menggunakan bahan bakar minyak yang relatif lebih
mahal dibandingkan dengan pembangkit listrik yang menggunakan bahan
bakar jenis lainnya, seperti gas dan batubara.
Cara Kerja Mesin Diesel
Prime mover atau penggerak mula merupakan peralatan yang berfungsi
menghasilkan energi mekanis yang diperlukan untuk memutar rotor generator.
Pada mesin diesel/diesel engine terjadi penyalaan sendiri, karena proses
kerjanya berdasarkan udara murni yang dimampatkan di dalam silinder pada
tekanan yang tinggi (± 30 atm), sehingga temperatur di dalam silinder naik.
Dan pada saat itu bahan bakar disemprotkan dalam silinder yang bersuhu dan
bertekanan tinggi melebihi titik nyala bahan bakar sehingga bahan bakar yang
diinjeksikan akan terbakar secara otomatis. Penambahan panas atau energi
senantiasa dilakukan pada tekanan yang konstan.
Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakar dan udara akan mendorong torak
yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga
torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan
diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya
gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada
langkah kompresi.
Berdasarkan cara menganalisa sistim kerjanya, motor diesel dibedakan
menjadi dua, yaitu motor diesel yang menggunakan sistim airless injection
(solid injection) yang dianalisa dengan siklus dual dan motor diesel yang
menggunakan sistim air injection yang dianalisa dengan siklus diesel
(sedangkan motor bensin dianalisa dengan siklus otto).
Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin yang nyata adalah terletak
pada proses pembakaran bahan bakar, pada motor bensin pembakaran bahan
bakar terjadi karena adanya loncatan api listrik yang dihasilkan oleh dua
elektroda busi (spark plug), sedangkan pada motor diesel pembakaran terjadi
karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi
torak hingga mencapai temperatur nyala. Karena prinsip penyalaan bahan
bakarnya akibat tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition
engine sedangkan motor bensin disebut spark ignition engine.
Kebutuhan genset rumah rata-rata menggunakan bahan bakar bensin
(gasoline). Ini karena mesin dengan bahan bakar bensin memang lebih efisien
untuk suplai listrik menengah atau paling tidak dibawah 10 KVA atau 8.000
Watt. Penggunaan watt lebih dari itu dirasa kurang efisien dengan
menggunakan bensin atau mesin 4-stroke, terutama secara konsumsi bahan
bakarnya.
Penjelasan diatas cukup jelas bahwa untuk kebutuhan rumah normal adalah
dengan genset berbahan bakar bensin dan memang dipasaran untuk genset
dibawah 8.0 KVA sebagian besar menggunakan bensin untuk konsumsi bahan
bakarnya.
Pada mesin diesel, piston melakukan 2 langkah pendek menuju kepala silinder
pada setiap langkah daya.
Langkah yang pertama merupakan langkah pemasukan dan penghisapan, di
sini udara dan bahan bakar masuk sedangkan poros engkol berputar ke bawah.
Langkah kedua merupakan langkah kompresi, poros engkol terus berputar
menyebabkan torak naik dan menekan bahan bakar sehingga terjadi
pembakaran.
Kedua
proses
ini
(1
dan
2)
termasuk
proses
pembakaran.
Langkah ketiga merupakan langkah ekspansi dan kerja, di sini kedua katup
yaitu katup isap dan buang tertutup sedangkan poros engkol terus berputar dan
menarik kembali torak ke bawah.
Langkah keempat merupakan langkah pembuangan, disini katup buang
terbuka dan menyebabkan gas akibat sisa pembakaran terbuang keluar. Gas
dapat keluar karena pada proses keempat ini torak kembali bergerak naik
keatas dan menyebabkan gas dapat keluar. Kedua proses terakhir ini (3 dan 4)
termasuk proses pembuangan.
Setelah keempat proses tersebut, maka proses berikutnya akan mengulang
kembali proses yang pertama, dimana udara dan bahan bakar masuk kembali.
Berdasarkan kecepatan proses diatas maka mesin diesel dapat digolongkan
menjadi 3 bagian, yaitu:
1. Diesel kecepatan rendah (< 400 rpm)
2. Diesel kecepatan menengah (400 - 1000 rpm)
3. Diesel kecepatan tinggi ( >1000 rpm)
Sistem starting atau proses untuk menghidupkan/menjalankan mesin diesel
dibagi menjadi 3 macam sistem starting yaitu:
1. Sistem Start Manual
Sistem start ini dipakai untuk mesin diesel dengan daya mesin yang relatif
kecil yaitu < 30 PK. Cara untuk menghidupkan mesin diesel pada sistem ini
adalah dengan menggunakan penggerak engkol start pada poros engkol atau
poros hubung yang akan digerakkan oleh tenaga manusia. Jadi sistem start ini
sangat
bergantung
pada
faktor
manusia
sebagai
operatornya.
2. Sistem Start Elektrik
Sistem ini dipakai oleh mesin diesel yang memiliki daya sedang yaitu < 500
PK. Sistem ini menggunakan motor DC dengan suplai listrik dari baterai/accu
12 atau 24 volt untuk menstart diesel. Saat start, motor DC mendapat suplai
listrik dari baterai atau accu dan menghasilkan torsi yang dipakai untuk
menggerakkan diesel sampai mencapai putaran tertentu. Baterai atau accu
yang dipakai harus dapat dipakai untuk menstart sebanyak 6 kali tanpa diisi
kembali, karena arus start yang dibutuhkan motor DC cukup besar maka
dipakai dinamo yang berfungsi sebagai generator DC. Pengisian ulang baterai
atau accu digunakan alat bantu berupa battery charger dan pengaman
tegangan. Pada saat diesel tidak bekerja maka battery charger mendapat suplai
listrik dari PLN, sedangkan pada saat diesel bekerja maka suplai dari battery
charger didapat dari generator. Fungsi dari pengaman tegangan adalah untuk
memonitor tegangan baterai atau accu. Sehingga apabila tegangan dari baterai
atau accu sudah mencapai 12/24 volt, yang merupakan tegangan standarnya,
maka hubungan antara battery charger dengan baterai atau accu akan diputus
oleh pengaman tegangan.
3. Sistem Start Kompresi
Sistem start ini dipakai oleh diesel yang memiliki daya besar yaitu > 500 PK.
Sistem ini memakai motor dengan udara bertekanan tinggi untuk start dari
mesin diesel. Cara kerjanya yaitu dengan menyimpan udara ke dalam suatu
botol udara. Kemudian udara tersebut dikompresi sehingga menjadi udara
panas dan bahan bakar solar dimasukkan ke dalam Fuel Injection Pump serta
disemprotkan lewat nozzle dengan tekanan tinggi. Akibatnya akan terjadi
pengkabutan dan pembakaran di ruang bakar. Pada saat tekanan di dalam
tabung turun sampai batas minimum yang ditentukan, maka kompressor akan
secara otomatis menaikkan tekanan udara di dalam tabung hingga tekanan
dalam tabung mencukupi dan siap dipakai untuk melakukan starting mesin
diesel.
Sistem-Sistem Pendukung pada GenSet
Dalam pengoperasiannya, suatu instalasi GenSet memerlukan sistem
pendukung agar dapat bekerja dengan baik dan tanpa mengalami gangguan.
Secara umum sistem-sistem pendukung tersebut dibagi menjadi 3 bagian,
yaitu:
1. Sistem Pelumasan
2. Sistem Bahan Bakar
3. Sistem Pendinginan
1. Sistem Pelumasan
Untuk mengurangi getaran antara bagian-bagian yang bergerak dan untuk
membuang panas, maka semua bearing dan dinding dalam dari tabung-tabung
silinder diberi minyak pelumas.
Cara Kerja Sistem Pelumasan
Minyak tersebut dihisap dari bak minyak 1 oleh pompa minyak 2 dan
disalurkan dengan tekanan ke saluran-saluran pembagi setelah terlebih dahulu
melewati sistem pendingin dan saringan minyak pelumas. Dari saluran-saluran
pembagi ini, minyak pelumas tersebut disalurkan sampai pada tempat
kedudukan bearing-bearing dari poros engkol, poros jungkat dan ayunanayunan. Saluran yang lain memberi minyak pelumas kepada sprayer atau
nozzle penyemperot yang menyemprotkannya ke dinding dalam dari piston
sebagai pendingin. Minyak pelumas yang memercik dari bearing utama dan
bearing ujung besar (bearing putar) melumasi dinding dalam dari tabungtabung silinder.
Minyak pelumas yang mengalir dari tempat-tempat pelumasan kemudian
kembali kedalam bak minyak lagi melalui saluran kembali dan kemudian
dihisap oleh pompa minyak untuk disalurkan kembali dan begitu seterusnya.
Gambar 1. Sistem Pelumasan
1. Bak minyak
2. Pompa pelumas
3. Pompa minyak pendingin
4. Pipa hisap
5. Pendingin minyak pelumas
6. Bypass-untuk pendingin
7. Saringan minyak pelumas
8. Katup by-pass untuk saringan
9. Pipa pembagi
10. Bearing poros engkol (lager duduk)
11. Bearing ujung besar (lager putar)
12. Bearing poros-bubungan
13. Sprayer atau nozzle penyemprot untuk pendinginan piston
14. Piston
15. Pengetuk tangkai
16. Tangkai penolak
17. Ayunan
18. Pemadat udara (sistem Turbine gas)
19. Pipa ke pipa penyemprot
20. Saluran pengembalian
2. Sistem Bahan Bakar
Mesin dapat berputar karena sekali tiap dua putaran disemprotkan
bahan bakar ke dalam ruang silinder, sesaat sebelum, piston mencapai
titik mati atasnya (T.M.A.). Untuk itu oleh pompa penyemperot bahan
bakar 1 ditekankan sejumlah bahan bakar yang sebelumnya telah
dibersihkan oleh saringan-bahan bakar 5, pada alat pemasok bahan
bakar atau injektor 7 yang terpasang dikepala silinder. Karena
melewati injektor tersebut maka bahan bakar masuk kedalam ruang
silinder dalam keadaan terbagi dengan bagian-bagian yang sangat kecil
(biasa
juga
disebut
dengan
proses
pengkabutan)
Didalam udara yang panas akibat pemadatan itu bahan bakar yang
sudah dalam keadaan bintik-bintik halus (kabut) tersebut segera
terbakar. Pompa bahan bakar 2 mengantar bahan bakar dari tangki
harian 8 ke pompa penyemprot bahan bakar. Bahan bakar yang
kelebihan yang keluar dari injektor dan pompa penyemperot
dikembalikan kepada tanki harian melalui pipa pengembalian bahan
bakar.
Gambar 2. Sistem bahan bakar
1. Pompa penyemperot bahan bakar
2. Pompa bahan bakar
3. Pompa tangan untuk bahan bakar
4. Saringan bahar/bakar penyarinnan pendahuluan
5. Saringan bahan bakar/penyaringan akhir6. Penutup bahan bakar
otomatis
7. Injektor
8. Tanki
9. Pipa pengembalian bahan bakar
10. Pipa bahan bakar tekanan tinggi
11. Pipa peluap.
3. Sistem Pendinginan
Hanya sebagian dari energi yang terkandung dalam bahan bakar yang
diberikan pada mesin dapat diubah menjadi tenaga mekanik sedang
sebagian lagi tersisa sebagai panas. Panas yang tersisa tersebut akan
diserap oleh bahan pendingin yang ada pada dinding-dinding bagian
tabung silinder yang membentuk ruang pembakaran, demikian pula
bagian-bagian dari kepala silinder didinginkan dengan air. Sedangkan
untuk piston didinginkan dengan minyak pelumas dan panas yang
diresap oleh minyak pendingin itu kemudian disalurkan melewati alat
pendingin minyak, dimana panas tersebut diresap oleh bahan
pendingin.
Pada mesin diesel dengan pemadat udara tekanan tinggi, udara yang
telah dipadatken oleh turbocharger tersebut kemudian didinginkan oleh
air didalam pendingin udara (intercooler), Pendinginan sirkulasi
dengan radiator bersirip dan kipas (pendinginan dengan sirkuit)
Cara Kerja Sistem Pendingin
Pompa-pompa air 1 dan 2 memompa air kebagian-bagian mesin yarg
memerlukan pendinginan dan kealat pendingin udara (intercooler) 3.
Dari situ air pendingin kemudian melewati radiator dan kembali
kepada pompa-pompa 1 dan 2. Didalam radiator terjadi pemindahan
panas dari air pendingin ke udara yang melewati celah-celah radiator
oleh dorongan kipas angin. Pada saat Genset baru dijalankan dan suhu
dari bahan pendingin masih terlalu rendah, maka oleh thermostat 5, air
pendingin tersebut dipaksa melalui jalan potong atau bypass 6 kembali
kepompa. Dengan demikian maka air akan lebih cepat mencapai suhu
yang diperlukan untuk operasi. Bila suhu tersebut telah tercapai maka
air pendingin akan melalui jalan sirkulasi yang sebenarnya secara
otomatis.
Gambar 3. Sistem pendinginan (sistem sirkulasi dengan 2 Sirkuit)
1. Pompa air untuk pendingin mesin
2. Pompa air untuk pendinginan intercooler
3. Inter cooler (Alat pendingin udara yang telah dipanaskan)
4. Radiator
5. Thermostat
6. Bypass (jalan potong)
7. Saluran pengembalian lewat radiator
8.Kipas.
Susunan Konstruksi Pada Generator
Gambar 4. Sistem konstruksi Generator
1. Stator
2. Rotor
3. Exciter Rotor
4. Exciter Stator
5. N.D.E. Bracket
6. Cover N.D.E
7. Bearing ‘O’ Ring N.D.E
8. Bearing N.D.E
9. Bearing Circlip N.D.E
10. D.E.Bracket?Engine Adaptor
11. D.E.Screen
12. Coupling Disc
13. Coupling Bolt
14. Foot
15. Frame Cover Bottom
16. Frame Cover Top
17. Air Inlert Cover
18. Terminal Box Lid
19. Endpanel D.E
20. Endpanel N.D.E
21. AVR
22. Side Panel
23. AVR Mounting Bracket
24. Main Rectifier Assembly – Forward
25. Main Rectifier Assembly – Reverse
26. Varistor
27. Dioda Forward Polarity
28. Dioda Reverse Polarity
29. Lifting Lug D.E
30. Lifting Lug N.D.E
31. Frame to Endbracket Adaptor Ring
32. Main Terminal Panel
33. Terminal Link
34. Edging Strip
35. Fan
36. Foot Mounting Spacer
37. Cap Screw
38. AVR Access Cover
39. AVR Anti Vibration Mounting Assembly
40. Auxiliary Terminal Assembly
Mengenal CDI
CDI atau Capacitor Discharge Ignition adalah sistem pengapian pada mesin
pembakaran dalam dengan memanfaatkan energi yang disimpan didalam
kapasitor yang digunakan untuk menghasilkan tengangan tinggi ke koil
pengapian sehingga dengan output tegangan tinggi koil akan menghasilkan
spark di busi. Besarnya energi yang tersimpan didalam kapasitor inilah yang
sangat menentukan seberapa kuat spark dari busi untuk memantik campuran
gas di dalam ruang bakar. Semakin besar energi yang tersimpan didalam
kapasitor maka semakin kuat spark yang dihasilkan di busi untuk memantik
campuran gas bakar dengan catatan diukur pada penggunaan koil yang sama.
Energi yang besar juga akan memudahkan spark menembus kompresi yang
tinggi ataupun campuran gas bakar yang banyak akibat dari pembukaan
throttle yang lebih besar.
Skema CDI secara umum ( diambil dari www.crustyquinns.com)
Dari uraian di atas dapat kita simpulkan bahwa CDI yang kita pasang untuk
pengapian sangat berpengaruh pada performa alat yang kita gunakan. Hal ini
disebabkan karena dengan penggunaan pengapian yang baik maka
pembakaran di dalam ruang bakar akan tuntas dan sempurna sehingga panas
yang dihasilkan dari pembakaran akan optimal. Kenapa panas sangat
berpengaruh? Karena disain dari mesin bakar itu sendiri, yaitu mengubah
energi kimia menjadi energi panas untuk kemudian diubah menjadi energi
gerak. Semakin panas hasil pembakaran di ruang bakar artinya semakin besar
ledakan yang dihasilkan dari campuran gas di ruang bakar sehingga
menghasilkan energi gerak yang besar pula di mesin. Panas disini adalah panas
yang dihasilkan murni dari ledakan campuran gas bakar, bukan karena gesekan
antar komponen didalam ruang bakar. Dengan kata lain panas yang
dimaksudkan adalah panas ideal yang dapat dihasilkan dari pembakaran
campuran gas bakar dengan energi dari sistem pengapian yang digunakan.
Genset berbahan bakar LPG
Genset sudah menjadi suatu kebutuhan pokok bagi penduduk Indonesia, di
mana pasokan listrik PLN masih belum bisa di andalkan.
Genset yang banyak beredar di Indonesia pada saat ini adalah genset dengan
bahan bakar bensin (kapasitas kecil, biasa untuk perumahan) dan bahan bakar
solar (kapasitas besar, biasa untuk industri)
Dalam membeli Genset, biasanya banyak hal yang biasanya dipertimbangkan,
seperti harga, daya tahan, kekuatan dll. Sekarang ini konsumen di berikan 1
lagi opsi genset, yaitu genset dengan bahan bakar elpiji.
Genset LPG kalau dilihat dari segi harga, pasti lebih mahal dari genset bensin
dan genset diesel karena ini adalah genset model terbaru, tetapi dari segi
perawatan dan konsumsi bahan bakar lebih hemat, juga lebih ramah terhadap
lingkungan.
Saat ini genset LPG sudah beredar di pasaran, tetapi perbandingan harga
dengan genset bensin masih lumayan jauh. Contoh, genset buatan China
dengan kapasitas 5.5 Kva di jual dengan harga kira2 Rp. 7.200.000 sedangkan
genset berbahan bakar LPG juga buatan China, di jual dengan harga kira2
Rp.9.700.000,-.
Pada saat ini genset LPG yang di jual hanyalah genset dengan kapasitas
4.5kva.
Berikut adalah keuntungan apabila menggunakan genset berbahan bakar LPG:
1. Konsumsi bahan bakar lebih hemat. (bensin 1 kwh = 0.7l = Rp 3,150, LPG 1
kwh = 0.32kg = Rp2,080)
2. Gas tidak mengendap apa bila tidak dipakai, sedangkan bensin akan
mengendap apabila lama tidak di pakai.
3. Memakai gas LPG seperti yang di pakai di rumah, sehingga tidak harus pergi
ke SPBU untuk membeli bensin. (SPBU tidak memperbolehkan membeli
bensin subsidi menggunakan dirigen)
4. Asap buangan lebih bersih
II.2.
Boiler
Boiler adalah suatu tabung yang tertutup dimana air atau cairan dipanaskan,
cairan yang dipanaskan atau diuapakan tersebut menuju ketel uap untuk
digunakan dalam berbagai proses – proses memanaskan. Boiler ini terdiri dari
satu bekas tertutup dan bertekanan tinggi yang digunakan untuk menghasilkan
steam.
Proses pembakaran dalam boiler dapat digambarkan dalam bentuk diagram
alir energi. Diagram ini menggambarkan secara grafis tentang bagaimana
energi masuk dari bahan bakar diubah menjadi aliran energi dengan berbagai
macam kegunaan dan menjadi aliran energi dan kehilangan panas.
Berikut memberikan gambaran berbagai kehilangan yang terjadi untuk
pembangkit steam.
JENIS BOILER
1. Fire Tube Boiler
Fire Tube Boiler , Gas panas yang melewati pipa-pipa dan air umpan
boiler ada didalam shell untuk dirubah menjadi steam. Fire tube boilers
biasanya digunakan untuk kapasitas steam yang relative kecil dengan tekanan
steam rendah sampai sedang. Sebagai pedoman, fire tube boilers kompetitif
untuk kecepatan steam sampai 12.000 kg/jam dengan tekanan sampai 18
kg/cm2. Fire tube boilers dapat menggunakan bahan bakar minyak, gas atau
bahan bakar padat dalam operasinya. Untuk alasan ekonomis, sebagian besar
fire tube boilers dikonstruksi sebagai “paket” boiler (dirakit oleh pabrik) untuk
semua bahan bakar.
2. Water Tube Boiler
Pada water tube boiler, air umpan boiler mengalir melalui pipa-pipa masuk
kedalam drum. Air yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakar
membentuk steam pada daerah uap dalam drum. Boiler ini dipilih jika
kebutuhan steam dan tekanan steam sangat tinggi seperti pada kasus boiler
untuk pembangkit tenaga. Water tube boiler yang sangat modern dirancang
dengan kapasitas steam antara 4.500 – 12.000 kg/jam, dengan tekanan sangat
tinggi. Banyak water tube boilers yang dikonstruksi secara paket jika
digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas. Untuk water tube yang
menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket.
Karakteristik water tube boilers sebagai berikut:
o Forced, induced dan balanced draft membantu untuk meningkatkan efisiensi
pembakaran
o Kurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari plant pengolahan air.
o Memungkinkan untuk tingkat efisiensi panas yang lebih tinggi.
3. Paket Boiler
Disebut boiler paket sebab sudah tersedia sebagai paket yang lengkap.
Pada saat dikirim ke pabrik, hanya memerlukan pipa steam, pipa air, suplai
bahan bakar dan sambungan listrik untuk dapat beroperasi. Paket boiler
biasanya merupakan tipe shell and tube dengan rancangan fire tube dengan
transfer panas baik radiasi maupun konveksi yang tinggi.
Ciri-ciri dari packaged boilers adalah:
o Kecilnya ruang pembakaran dan tingginya panas yang dilepas menghasilkan
penguapan yang lebih cepat.
o Banyaknya jumlah pipa yang berdiameter kecil membuatnya memiliki
perpindahan panas konvektif yang baik.
o Sistim forced atau induced draft menghasilkan efisiensi pembakaran yang
baik.
o Sejumlah lintasan/pass menghasilkan perpindahan panas keseluruhan yang
lebih baik.
o Tingkat efisiensi thermisnya yang lebih tinggi dibandingkan dengan boiler
lainnya.
Boiler tersebut dikelompokkan berdasarkan jumlah pass nya (berapa kali
gas pembakaran melintasi boiler). Ruang pembakaran ditempatkan sebagai
lintasan pertama setelah itu kemudian satu, dua, atau tiga set pipa api. Boiler
yang paling umum dalam kelas ini adalah unit tiga pass/ lintasan dengan dua
set fire-tube/ pipa api dan gas buangnya keluar dari belakang boiler.
4. Boiler Pembakaran Dengan Fluidized Bed (FBC)
Pembakaran dengan fluidized bed (FBC) muncul sebagai alternatif yang
memungkinkan dan memiliki kelebihan yang cukup berarti dibanding sistim
pembakaran yang konvensional dan memberikan banyak keuntungan yaitu,
rancangan boiler yang kompak, fleksibel terhadap bahan bakar, efisiensi
pembakaran yang tinggi dan berkurangnya emisi polutan yang merugikan
seperti SOx dan NOx. Bahan bakar yang dapat dibakar dalam boiler ini adalah
batubara, barang tolakan dari tempat pencucian pakaian, sekam padi, bagas &
limbah pertanian lainnya. Boiler fluidized bed memiliki kisaran kapasitas yang
luas yaitu antara 0.5 T/jam sampai lebih dari 100 T/jam. Bila udara atau gas
yang terdistribusi secara merata dilewatkan keatas melalui bed partikel padat
seperti pasir yang disangga oleh saringan halus, partikel tidak akan terganggu
pada kecepatan yang rendah. Begitu kecepatan udaranya berangsur-angsur
naik, terbentuklah suatu keadaan dimana partikel tersuspensi dalam aliran
udara – bed tersebut disebut “terfluidisasikan”. Dengan kenaikan kecepatan
udara selanjutnya, terjadi pembentukan gelembung, turbulensi yang kuat,
pencampuran cepat dan pembentukan permukaan bed yang rapat. Bed partikel
padat menampilkan sifat cairan mendidih dan terlihat seperti fluida - “bed
gelembung fluida/ bubbling fluidized bed”. Jika partikel pasir dalam keadaan
terfluidisasikan dipanaskan hingga ke suhu nyala batubara, dan batubara
diinjeksikan secara terus menerus ke bed, batubara akan terbakar dengan cepat
dan bed mencapai suhu yang seragam. Pembakaran dengan fluidized bed
(FBC) berlangsung pada suhu sekitar 840OC hingga 950OC. Karena suhu ini
jauh berada dibawah suhu fusi abu, maka pelelehan abu dan permasalahan
yang terkait didalamnya dapat dihindari. Suhu pembakaran yang lebih rendah
tercapai disebabkan tingginya koefisien perpindahan panas sebagai akibat
pencampuran cepat dalam fluidized bed dan ekstraksi panas yang efektif dari
bed melalui perpindahan panas pada pipa dan dinding bed. Kecepatan gas
dicapai diantara kecepatan fluidisasi minimum dan kecepatan masuk partikel.
Hal ini menjamin operasi bed yang stabil dan menghindari terbawanya partikel
dalam jalur gas.
5. Atmospheric Fluidized Bed Combustion (AFBC) Boiler
Kebanyakan boiler yang beroperasi untuk jenis ini adalah Atmospheric
Fluidized Bed Combustion (AFBC) Boiler. Alat ini hanya berupa shell boiler
konvensional biasa yang ditambah dengan sebuah fluidized bed combustor.
Sistim seperti telah dipasang digabungkan dengan water tube boiler/ boiler
pipa air konvensional. Batubara dihancurkan menjadi ukuran 1-10 mm
tergantung pada tingkatan batubara dan jenis pengumpan udara ke ruang
pembakaran. Udara atmosfir, yang bertindak sebagai udara fluidisasi dan
pembakaran, dimasukkan dengan tekanan, setelah diberi pemanasan awal oleh
gas buang bahan bakar. Pipa dalam bed yang membawa air pada umumnya
bertindak sebagai evaporator. Produk gas hasil pembakaran melewati bagian
super heater dari boiler lalu mengalir ke economizer, ke pengumpul debu dan
pemanas awal udara sebelum dibuang ke atmosfir.
6. Pressurized Fluidized Bed Combustion (PFBC) Boiler
Pada tipe Pressurized Fluidized bed Combustion (PFBC), sebuah
kompresor memasok udara Forced Draft (FD), dan pembakarnya merupakan
tangki bertekanan. Laju panas yang dilepas dalam bed sebanding dengan
tekanan bed sehingga bed yang dalam digunakan untuk mengekstraksi
sejumlah besar panas. Hal ini akan meningkatkan efisiensi pembakaran dan
peyerapan sulfur dioksida dalam bed. Steam dihasilkan didalam dua ikatan
pipa, satu di bed dan satunya lagi berada diatasnya. Gas panas dari cerobong
menggerakan turbin gas pembangkit tenaga. Sistim PFBC dapat digunakan
untuk pembangkitan kogenerasi (steam dan listrik) atau pembangkit tenaga
dengan siklus gabungan/ combined cycle. Operasi combined cycle (turbin gas
& turbin uap) meningkatkan efisiensi konversi keseluruhan sebesar 5 hingga 8
persen.
7. Atmospheric Circulating Fluidized Bed Combustion Boiler (CFBC)
Dalam sistim sirkulasi, parameter bed dijaga untuk membentuk padatan
melayang dari bed. Padatan diangkat pada fase yang relatif terlarut dalam
pengangkat padatan, dan sebuah down-comer dengan sebuah siklon
merupakan aliran sirkulasi padatan. Tidak terdapat pipa pembangkit steam
yang terletak dalam bed. Pembangkitan dan pemanasan berlebih steam
berlangsung di bagian konveksi, dinding air, pada keluaran pengangkat/ riser.
Boiler CFBC pada umumnya lebih ekonomis daripada boiler AFBC, untuk
penerapannya di industri memerlukan lebih dari 75 – 100 T/jam steam. Untuk
unit yang besar, semakin tinggi karakteristik tungku boiler CFBC akan
memberikan penggunaan ruang yang semakin baik, partikel bahan bakar lebih
besar, waktu tinggal bahan penyerap untuk pembakaran yang efisien dan
penangkapan SO2 yang semakin besar pula, dan semakin mudah penerapan
teknik pembakaran untuk pengendalian NOx daripada pembangkit steam
AFBC.
8. Stoker Fired Boiler
Stokers diklasifikasikan menurut metode pengumpanan bahan bakar ke
tungku dan oleh jenis grate nya. Klasifikasi utama nya adalah :
a. Spreader stokers
Spreader stokers memanfaatkan kombinasi pembakaran suspensi dan
pembakaran grate. Batubara diumpankan secara kontinyu ke tungku diatas bed
pembakaran batubara. Batubara yang halus dibakar dalam suspensi; partikel
yang lebih besar akan jatuh ke grate, dimana batubara ini akan dibakar dalam
bed batubara yang tipis dan pembakaran cepat. Metode pembakaran ini
memberikan fleksibilitas yang baik terhadap fluktuasi beban, dikarenakan
penyalaan hampir terjadi secara cepat bila laju pembakaran meningkat. Karena
hal ini, spreader stoker lebih disukai dibanding jenis stoker lainnya dalam
berbagai penerapan di industri.
b. Chain-grate atau traveling-grate stoker
Batubara diumpankan ke ujung gratebaja yang bergerak. Ketika grate
bergerak sepanjang tungku, batubara terbakar sebelum jatuh pada ujung
sebagai abu. Diperlukan tingkat keterampilan tertentu, terutama bila menyetel
grate, damper udara dan baffles, untuk menjamin pembakaran yang bersih
serta menghasilkan seminimal mungkin jumlah karbon yang tidak terbakar
dalam abu. Hopper umpan batubara memanjang di sepanjang seluruh ujung
umpan
batubara
pada
tungku.
Sebuah
grate
batubara
digunakan
untukmengendalikan kecepatan batubara yang diumpankan ke tungku dengan
mengendalikan ketebalan bed bahan bakar. Ukuran batubara harus seragam
sebab bongkahan yang besar tidak akan terbakar sempurna pada waktu
mencapai ujung grate.
9. Boiler Limbah Panas
Dimanapun tersedia limbah panas pada suhu sedang atau tinggi, boiler
limbah panas dapat dipasang secara ekonomis. Jika kebutuhan steam lebih dari
steam yang dihasilkan menggunakan gas buang panas, dapat digunakan burner
tambahan yang menggunakan bahan bakar. Jika steam tidak langsung dapat
digunakan, steam dapat dipakai untuk memproduksi daya listrik menggunakan
generator turbin uap. Hal ini banyak digunakan dalam pemanfaatan kembali
panas dari gas buang dari turbin gas dan mesin diesel.
10. Pulverized Fuel Boiler
Kebanyakan boiler stasiun pembangkit tenaga yang berbahan bakar
batubara menggunakan batubara halus, dan banyak boiler pipa air di industri
yang lebih besar juga menggunakan batubara yang halus. Teknologi ini
berkembang dengan baik dan diseluruh dunia terdapat ribuan unit dan lebih
dari 90 persen kapasitas pembakaran batubara merupakan jenis ini. Untuk
batubara jenis bituminous, batubara digiling sampai menjadi bubuk halus,
yang berukuran +300 micrometer (μm) kurang dari 2 persen dan yang
berukuran dibawah 75 microns sebesar 70-75 persen. Harus diperhatikan
bahwa bubuk yang terlalu halus akan memboroskan energi penggilingan.
Sebaliknya, bubuk yang terlalu kasar tidak akan terbakar sempurna pada ruang
pembakaran dan menyebabkan kerugian yang lebih besar karena bahan yang
tidak terbakar. Batubara bubuk dihembuskan dengan sebagian udara
pembakaran masuk menuju plant boiler melalui serangkaian nosel burner.
Udara sekunder dan tersier dapat juga ditambahkan. Pembakaran berlangsung
pada suhu dari 1300 - 1700 °C, tergantung pada kualitas batubara. Waktu
tinggal partikel dalam boiler biasanya 2 hingga 5 detik, dan partikel harus
cukup kecil untuk pembakaran yang sempurna. Sistim ini memiliki banyak
keuntungan seperti kemampuan membakar berbagai kualitas batubara, respon
yang cepat terhadap perubahan beban muatan, penggunaan suhu udara
pemanas awal yang tinggi dll. Salah satu sistim yang paling populer untuk
pembakaran
batubara
halus
adalah
pembakaran
tangensial
dengan
menggunakan empat buah burner dari keempat sudut untuk menciptakan bola
api pada pusat tungku.
11. Pemanas Fluida Termis
Saat ini, pemanas fluida termis telah digunakan secara luas dalam berbagai
penerapan untuk pemanasan proses tidak langsung. Dengan menggunakan
fluida petroleum sebagai media perpindahan panas, pemanas tersebut
memberikan suhu yang konstan. Sistim pembakaran terdiri dari sebuah fixed
grate dengan susunan draft mekanis. Pemanas fluida thermis modern berbahan
baker minyak terdiri dari sebuah kumparan ganda, konstruksi tiga pass dan
dipasang dengan sistim jet tekanan. Fluida termis, yang bertindak sebagai
pembawa panas, dipanaskan dalam pemanas dan disirkulasikan melalui
peralatan pengguna. Disini fluida memindahkn panas untuk proses melalui
penukar panas, kemudian fluidanya dikembalikan ke pemanas. Aliran fluida
termis pada ujung pemakai dikendalikan oleh katup pengendali yang
dioperasikan secara pneumatis, berdasarkan suhu operasi. Pemanas beroperasi
pada api yang tinggi atau rendah tergantung pada suhu minyak yang kembali
yang bervariasi tergantung beban sistim.
Keuntungan pemanas tersebut adalah:
o Operasi sistim tertutup dengan kehilangan minimum dibanding dengan boiler
steam.
o Operasi sistim tidak bertekanan bahkan untuk suhu sekitar 250 0C
dibandingkan kebutuhan tekanan steam 40 kg/cm2 dalam sistim steam yang
sejenis.
o Penyetelan kendali otomatis, yang memberikan fleksibilitas operasi.
o Efisiensi termis yang baik karena tidak adanya kehilangan panas yang
diakibatkan oleh blowdown, pembuangan kondensat dan flash steam.
Faktor ekonomi keseluruhan dari pemanas fluida termis tergantung pada
penerapan spesifik dan dasar acuannya. Pemanas fluida thermis berbahan
bakar batubara dengan kisaran efisiensi panas 55-65 persen merupakan yang
paling nyaman digunakan dibandingkan dengan hampir kebanyakan boiler.
Penggabungan peralatan pemanfaatan kembali panas dalam gas buang akan
mempertinggi tingkat efisiensi termis selanjutnya.
Pada boiler harus diperhatikan air dan larutan-larutan yang masuk, yaitu:
1. Air yang diumpankan ke boiler harus memenuhi spesifikasi yang diberikan
oleh pabrik pembuatannya. Air harus bersih, tidak berwarna dan bebas dari
kotoran yang tersuspensi.
2. Air harus bersifat basa di bawah 150 ppm CaCO 3 dan diatas 50 ppm CaCO3
pada pH 8.3
3. pH 8 – 10 memperlambat korosi. pH