tugas bg joe

Bab. I. Pendahuluan

BOILER

2.1Pengertian Boiler

Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Air panas atau steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air adalah media yang berguna dan murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Jika air dididihkan sampai menjadi steam, volumnya akan meningkat sekitar 1.600 kali, menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang mudah meledak, sehingga boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengan sangat baik.

Sistem boiler terdiri dari: sistem air umpan, sistem steam dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam

dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahanbakar yang digunakan pada sistem.

Air yang disuplai ke boiler untuk diubah menjadi steam disebut air umpan. Dua sumber air umpan adalah:

1. Kondensatatau steam yang mengembun yang kembali dari proses dan

2. Air makeup (air baku yang sudah diolah) yang harus diumpankan dari luar ruang boiler dan plant proses.

Untuk mendapatkan efisiensi boiler yang lebih tinggi, digunakan economizer

Prinsip Kerja Boiler

Boiler atau ketel uap merupakan sebuah alat untuk menghasilkan uap, dimana terdiri dari dua bagian yang penting : dapur pemanasan, yaitu untuk menghasilkan panas yang didapat dari pembakaran bahan bakar dan boiler proper, yaitu sebuah alat yang mengubah air menjadi uap. Fluida panas (uap) kemudian disirkulasikan dari ketel untuk berbagai proses dalam aplikasi industri, seperti untuk penggerak, pemanas, dan lain-lain. Energi kalor yang dibangkitkan dalam sistem boiler memiliki nilai tekanan, temperatur, dan laju aliran yang menentukan pemanfaatan steam yang akan digunakan.

Berdasarkan ketiga hal tersebut sistem boiler mengenal keadaan tekanan-temperatur rendah (low pressure/LP), dan tekanan-tekanan-temperatur tinggi (high pressure/HP), dengan perbedaan itu pemanfaatan steam yang keluar dari sistem boiler dimanfaatkan dalam suatu proses untuk memanasakan cairan dan menjalankan suatu mesin (commercial and industrial boilers), atau membangkitkan energi listrik dengan merubah energi kalor menjadi energi mekanik kemudian memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik (power boilers). Namun, ada juga yang menggabungkan kedua sistem boiler tersebut, yang memanfaatkan tekanan-temperatur tinggi untuk membangkitkan energi listrik, kemudian sisa steam dari turbin dengan keadaan tekanan-temperatur rendah dapat dimanfaatkan ke dalam proses industri dengan bantuan heat recovery boiler.

Hal-hal yang mempengaruhi effisiensi boiler adalah bahan bakar dan kualitas air umpan boiler. Parameter-parameter yang mempengaruhi kualitas air umpan boiler antara lain :

1. Oksigen terlarut : Dalam jumlah yang tinggi dapat menyebabkan korosi pada peralatan boiler.

2. Kekeruhan : Dapat mengendap pada perpipaan dan peralatan proses serta mengganggu proses.

3. pH : Bila tidak sesuai dengan standart kualitas air umpan boiler dapat menyebabkan korosi pada peralatan.

4. Kesadahan : Merupakan kandungan ion Ca dan Mg yang dapat menyebabkan kerak pada peralatan dan perpipaan boiler sehingga menimbulkan local overheating.

2.2Tipe-tipe boiler 2.2.1 Fire Tube Boiler

Pada fire tube boiler, gas panas melewati pipa – pipa dan air umpan boiler ada didalam shell untuk dirubah menjadi steam. Fire tube boiler biasanya digunakan untuk kapasitas steam yang relatif kecil dengan tekanan steam rendah sampai sedang. Sebagai pedoman, fire tube boiler kompetitif untuk kecepatan

steam sampai 12.000 kg/jam dengan tekanan sampai 18 kg/cm2_{. Fire tube boiler}

dapat menggunakan bahan bakar minyak bakar, gas atau bahan bakar padat dalam operasinya. Untuk alasan ekonomis, sebagian besar fire tube boiler dikonstruksi sebagai “paket” boiler (dirakit oleh pabrik) untuk semua bahan bakar.

Cara kerja:

Proses pengapian terjadi di dalam pipa, kemudian panas yang dihasilkan dihantarkan langsung kedalam boiler yang berisi air. Besar dan konstruksi boiler mempengaruhi kapasitas dan tekanan yang dihasilkan boiler tersebut.

Karakteristik:

 Biasanya digunakan untuk kapasitas steam yang relatif kecil (12.000 kg/jam) dengan tekanan rendah sampai sedang (18 kg/cm2_).

 Dalam operasinya dapat menggunakan bahan bakar minyak, gas atau bahan bakar padat.

 Untuk alasan ekonomis, sebagian besar fire tube boiler dikonstruksi sebagai paket boiler (dirakit oleh pabrik) untuk semua bahan bakar

Gambar 2.1.Fire Tube Boiler (Anonim,2009)

2.2.2 Water Tube Boiler

Pada water tube boiler, air umpan boiler mengalir melalui pipa – pipa masuk ke dalam drum. Air yang tersikulasi 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 boiler yang dikonstruksi secara paket jika digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas. Untuk water tube boiler yang menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket.

Proses pengapian terjadi di luar pipa. Panas yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan pipa yang berisi air. Air umpan itu sebelumnya dikondisikan terlebih dahulu melalui economizer. Steam yang dihasilkan kemudian dikumpulkan terlebih dahulu di dalam sebuah steam drum sampai sesuai. Setelah melalui tahap secondary superheater dan primary superheater, baru steam dilepaskan ke pipa utama distribusi.

Karakteristik water tube boiler sebagai berikut :

 Forced, induced dan balanced draft membantu untuk meningkatkan efisiensi pembakaran

 Kurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari plant pengolahan air. Sehingga air harus dikondisikan terhadap mineral dan kandungan-kandungan lain yang larut dalam air

 Memungkinkan untuk tingkat efisiensi panas yang lebih tinggi

 Boiler ini digunakan untuk kebutuhan tekanan steam yang sangat tinggi seperti pada pembangkit tenaga.

 Kapasitas steam antara 4.500-12.000 kg/jam dengan tekanan sangat tinggi.

 Menggunakan bahan bakar minyak dan gas untuk water tube boiler

yang dirakit dari pabrik

 Menggunakan bahan bakar padat untuk water tube boiler yang tidak

Gambar 2.2 Water Tube Boiler (Anonim, 2009)

2.2.3 Paket Boiler/ kombinasi 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:

 Kecilnya ruang pembakaran dan tingginya panas yang dilepas menghasilkan penguapan yang lebih cepat.

 Banyaknya jumlah pipa yang berdiameter kecil membuatnya memiliki perpindahan panas konvektif yang baik.

 Sistem forced atau induced draft menghasilkan efisiensi pembakaran yang baik.

 Sejumlah lintasan/pass menghasilkan perpindahan panas keseluruhan yang lebih baik.

 Tingkat efisiensi thermisnya yang lebih tinggi dibandingkan dengan boiler

lainnya.

Boiler tersebut dikelompokkan berdasarkan jumlah pass/lintasannya yaitu 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.

Ga mbar 2.3. Jenis Paket Boiler 3 Pass, bahan bakar Minyak (Gunawan Candra, 2011)

2.2.4 Boiler Pembakaran dengan Fluidized Bed (FBC)

Pembakaran dengan fluidized bed (FBC) muncul sebagai alternatif yang memungkinkan dan memiliki kelebihan yang cukup berarti dibanding sistem pembakaran yang konvensional dan memberikan banyak keuntungan antara lain 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 sehingga 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 yang disebut “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 840°_{C hingga 950°C. 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.

Tingkat turbulensi ini juga dipengaruhi kecepatan masuk fluidizing air. Turbulensi dari fluidized bed akan mempengaruhi pencampuran udara dengan bahan bakar (batu bara), semakin turbulen bed dari FBC, maka pencampuran bahan bakar dengan udara akan semakin baik, tetapi ada saatnya di mana kecepatan udara akan memperburuk pola pengembangan fluidized bed, yaitu ketika kecepatan masuk fluidizing air terlalu besar. Jika hal ini terjadi, maka fluidized bed akan terlalu mengembang, akibatnya fluidized bed akan ikut mengalir ke atas. Hal ini tentu tidak diinginkan sebab fluidized bed akan terlalu kacau dan tidak dapat dikontrol. Oleh karena itu, saya akan mencoba menganalisa kontur energi kinetik turbulen pembakaran dan kontur pengembangan fluidized bed.

Gambar 2.4 Fluidized Bed Combtion (FBC) (Gunawan Candra, 2011)

2.2.5 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. Sistem 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.

Gambar 2.5 Skema Atmospheric Fluidized Bed Combustion (AFBC) Boiler (Bima, 2012)

Gambar 2.6 Atmospheric Fluidized Bed Combustion (AFBC) Boiler di industry (Bima, 2012)

2.2.6 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. Sistem 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.

Gambar 2.7 Pressurized Fluidized Bed Combustion (PFBC) Boiler (Johan, 2011)

2.2.7 Circulating Fluidized Bed Combustion Boilers (CFBC)

Dalam sistem 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.

Gambar 2.8CFBC Boiler (Anonim, 2010)

2.2.8 Stoker Fired Boilers

Stokers diklasifikasikan menurut metode pengumpanan bahan bakar ke tungku dan oleh jenis grate nya. Klasifikasi utamanya adalah spreader stoker dan

chain-gate atau traveling-gatestoker.

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.

Gambar 2.9Spreader Stoker Boiler (Indriawati, 2005)

 Chain-grate atau traveling-grate stoker

Batubara diumpankan ke ujung grate baja 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 untuk mengendalikan 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.

Gambar 2.10 Traveling Grate Boiler (Ivan, 2012)

2.2.9 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.

Sistem 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 sistem 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.

Gambar 2.11 Pembakaran tangensial untuk bahan bakar halus (Yuriandi, 2010)

2.2.10 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.

Gambar 2.12 Skema sederhana Boiler Limbah Panas (Anonim, 2009)

2.2.11 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. Sistem pembakaran terdiri dari sebuah fixed grate dengan susunan

draft mekanis. Pemanas fluida termis modern berbahan bakar minyak terdiri dari sebuah kumparan ganda, konstruksi tiga pass dan dipasang dengan sistem 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 sistem.

Keuntungan pemanas tersebut adalah:

 Operasi sistem tertutup dengan kehilangan minimum dibanding dengan boiler steam.

 Operasi sistem tidak bertekanan bahkan untuk suhu sekitar 250 0C

dibandingkan kebutuhan tekanan steam 40 kg/cm2 dalam sistem steam

yang sejenis.

 Penyetelan kendali otomatis, yang memberikan fleksibilitas operasi.

 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 pemanfaatankembali panas dalam gas buang akan mempertinggi tingkat efisiensi termis selanjutnya.

Bab. II. Komponen Boiler

BOILER FEED PUMP

A. PENGERTIAN BOILER FEED PUMP

Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara terus menerus.

Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian masuk (suction) dengan bagian keluar (discharge). Dengan kata lain, pompa berfungsi mengubah tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan), dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan dan mengatasi hambatan yang ada sepanjang pengaliran.

Boiler Feed Pump merupakan salah satu aplikasi penggunaan pompa sentrifugal berukuran besar pada industri pembangkit listrik tenaga uap. Pompa ini berfungsi untuk mengontrol dan mensupply air pada jumlah tertentu yang berasal dari tanki air (Feed Water Tank) menuju boiler dengan spesifikasi tekanan tertentu. Air tersebut sebelum masuk ke boiler biasanya mengalami pemanasan awal (pre-heating). Sehingga air yang dipompa oleh BFP juga memiliki temperatur tertentu yang cukup panas.

Pompa air pengisi ini dalam satu unit mempunyai dua buah pompa, yaitu pompa yang digerakan dengan pompa listrik dan pompa yang digerakkan dengan turbin uap.

Pompa yang digerakkan dengan turbin uap dapat bekerja secara otomatis apabila pompa listrik mendapat gangguan dengan tiba–tiba.

Data–data pompa air pengisi :

a. Pompa air pengisi yang menggunakan motor listrik yaitu : Jenis pompa sentrifugal multi stage.

- Kapasitas : 1420 lt/sec. - Tekanan : 54,596 kg/cm2

- Daya hisap : 3,096 kg/cm2 - Tenaga motor : 250 X / 6,3 XV - Effisiensi : 65 %

- Putaran : 2970 rpm

b. Pompa air pengisi yang menggunakan turbin yaitu : - Tenaga turbin : 230 101

- Putaran : 2970 rpm - Tekanan uap : 35 – 44 kg/cm2 - Pemakaian uap : 3970 kg/h

Gambar 1. Boiler Feed Pump B. KOMPONEN BOILER FEED PUMP

Pompa yang digunakan pada boiler adalah pompa sentrifugal multi stage atau memiliki banyak impeller dalam satu casing. Pompa ini digunakan untuk mentransfer cairan dalam jumlah besar dan tekanan yang tinggi. Komponen Boiler Feed Pump pada umumnya sama dengan pompa sentrifugal lainnya.

1. Sleeve nut 2. Bearing Cover

3. Bearing 4. Bearing body

5. Sleeve 6. packing gland

7. Sealing machine 8. Suction casing

9. Wearing ring 10. Impeller

11. Mid segment 12. Balance pipe

13. Discharge casing 14. Balancing ring

15. Balancing disk 16. End cover

17. Sleeve 18. Tightening

19. Pump shaft 20. Round nut

1. Casing

Fungsi utama kasing adalah menutup impeler pada penghisapan dan pengiriman pada ujung dan sehingga berbentuk tangki tekanan. Tekanan pada ujung penghisapandapat sekecil sepersepuluh tekanan atmosfir dan pada ujung pengiriman dapat dua puluhkali tekanan atmosfir pada pompa satu tahap. Untuk pompa multi- tahap perbedaantekanannya jauh lebih tinggi. kasing dirancang untuk tahan paling sedikit dua kalitekanan ini untuk

menjamin batas keamanan yang cukup. Fungsi kasing yang keduaadalah memberikan media pendukung dan bantalan poros untuk batang torak danimpeler. Oleh karena itu kasing pompa harus dirancang untuk:

 Memberikan kemudahan mengakses ke seluruh bagian pompa untuk pemeriksaan, perawatan dan perbaikan.

 Membuat wadah anti bocor dengan memberikan kotak penjejal

 Menghubungkan pipa-pipa hisapan dan pengiriman ke flens secara langsung

 Mudah dipasang dengan mudah ke mesin penggerak (motor listrik) tanpa kehilangan daya.

2. Impeller

Impeller merupakan cakram bulat dari logam dengan lintasan untuk aliran fluida yang sudah terpasang. Impeler biasanya terbuat dari perunggu, polikarbonat, besi tuang atau stainless steel, namun bahan-bahan lain juga digunakan. Sebagaimana kinerja pompa tergantung pada jenis impelernya, maka penting untuk memilih rancangan yang cocok dan mendapatkan impeler dalam kondisi yang baik. Jumlah impeler menentukan jumlah tahapan pompa. Pompa satu tahap memiliki satu impeler dan sangat cocok untuk layanan head (tekanan) rendah. Pompa dua tahap memiliki dua impeler yang terpasang secara seri untuk layanan head sedang. Pompa multi-tahap memiliki tiga impeler atau lebih terpasang seri untuk layanan head yang tinggi. Impeler dapat digolongkan atas dasar:

a. Arah utama aliran dari sumbu putaran: aliran radial, aliran aksial, aliran campuran

b. Jenis hisapan: hisapan tunggal dan hisapan ganda c. Bentuk atau konstruksi mekanis

Gambar 3. Impeller 3. Bearing

Bering (bantalan) berfungsi untuk menumpu dan menahan beban dari poros agar dapat berputar, baik berupa beban radial maupun beban axial. Bearing juga memungkinkan poros untuk dapat berputar dengan lancar dan tetap pada tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil.

4. Poros

Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama pompa beroperasi dan merupakan tempat kedudukan impeler dan bagian yang berputar lainnya. Kebanyakan pompa mempunyai batang potongan yang ditempatkan dibatang motor untuk menggabungkan tekanan, menghapuskan penggunaan keyways. Perakitan batang potongan dapat didesain secara sederhana, sekalipun begitu masih menjamin pengarahan metode untuk mengurangi suara gaduh dan getaran. Untuk pompa sentrifugal multi-stage panjang batang pompa akan berbeda tergantung dari banyaknya pendorong yang digunakan.

5. Machanical Seal

Koneksi antara batang motor shaft/pompa dan selubung pompa dilindungi oleh suatu segel mekanik.

Gambar 6. Komponen Boiler Feed Pump

C. PENGOPERASIAN BOILER FEED PUMP

Pompa dan blower atau fan sentrifugal memiliki prinsip kerja yang mirip, yaitu mengalirkan fluida serta mengubahnya dari tekanan rendah ke tekanan tinggi sebagai akibat adanya gaya sentrifugal yang dialami oleh fluida tersebut. Bedanya, bila pompa untuk mengalirkan cairan, blower atau fan untuk mengalirkan gas, udara misalnya. Menjalankan pompa dan blower/fan

berkapasitas besar membutuhkan prosedur tertentu agar aman dan hemat listrik, sebab arus start pada umumnya cukup tinggi sehingga kalau salah prosedur start-up yang kita lakukan, bisa-bisa motornya akan terbakar hanya setelah beberapa kali distart-up.

Prosedur yang benar dalam men-start-up pompa atau blower/fan berkapasitas besar adalah dengan cara menutup aliran terlebih dahulu sebelum tombol start up di”on”kan dengan cara menutup katup (untuk pompa) atau damper (untuk blower atau fan) di saluran keluaran. Yang dimaksud “menutup” di sini adalah menutup katup atau damper 100% atau lebih dari sekitar 80%. Alasannya adalah pertama untuk mengurangi tingginya arus start up (yang berarti penghematan energi dan mengamankan motor) dan yang kedua, khususnya untuk blower atau fan, untuk mengurangi daya sedotan tinggi sehingga tidak ada barang atau bahkan orang (misalnya jika kita berdiri pas di sisi masukan) yang tersedot masuk ke dalam impellernya sehingga dapat membahayakan kita atau merusak impeller. Dengan demikian khusus untuk fan atau blower sentrifugal, pada saat start up kita di larang berdiri pas di depan sisi masukan atau di sekeliling impeller. Hal yang kedua ini supaya kalau terjadi lepasnya sudu impeller tidak akan mengenai diri kita. Pengalaman menunjukkan pernah terjadi sudu impeller lepas dan casingnya sobek sehingga sudu tersebut terlempar. Arah lemparannya pasti radial atau ke sekeliling impeller. Baru setelah putaran impeller stabil pada putaran yang dikehendaki, katup atau damper boleh dibuka perlahan-lahan hingga tercapai debit aliran sesuai dengan yang diinginkan sambil dilihat daya motornya atau arus listriknya apakah sudah melewati batas yang diijinkan atau desainnya. Sebelum dayanya melewati batas yang dibolehkan hendaknya kita berhenti membuka katup atau damper, misalnya pada 90% dari daya motor.

- Daya hisap : 3,096 kg/cm2 - Tenaga motor : 250 X / 6,3 XV - Effisiensi : 65 %

- Putaran : 2970 rpm

b. Pompa air pengisi yang menggunakan turbin yaitu : - Tenaga turbin : 230 101

- Putaran : 2970 rpm - Tekanan uap : 35 – 44 kg/cm2 - Pemakaian uap : 3970 kg/h

Gambar 1. Boiler Feed Pump

B. KOMPONEN BOILER FEED PUMP

Pompa yang digunakan pada boiler adalah pompa sentrifugal multi stage atau memiliki banyak impeller dalam satu casing. Pompa ini digunakan untuk mentransfer cairan dalam jumlah besar dan tekanan yang tinggi. Komponen Boiler Feed Pump pada umumnya sama dengan pompa sentrifugal lainnya.

1. Sleeve nut 2. Bearing Cover 3. Bearing 4. Bearing body 5. Sleeve 6. packing gland 7. Sealing machine 8. Suction casing 9. Wearing ring 10. Impeller 11. Mid segment 12. Balance pipe 13. Discharge casing 14. Balancing ring 15. Balancing disk 16. End cover 17. Sleeve 18. Tightening 19. Pump shaft 20. Round nut 1. Casing

Fungsi utama kasing adalah menutup impeler pada penghisapan dan pengiriman pada ujung dan sehingga berbentuk tangki tekanan. Tekanan pada ujung penghisapandapat sekecil sepersepuluh tekanan atmosfir dan pada ujung pengiriman dapat dua puluhkali tekanan atmosfir pada pompa satu tahap. Untuk pompa multi- tahap perbedaantekanannya jauh lebih tinggi. kasing dirancang untuk tahan paling sedikit dua kalitekanan ini untuk

menjamin batas keamanan yang cukup. Fungsi kasing yang keduaadalah memberikan media pendukung dan bantalan poros untuk batang torak danimpeler. Oleh karena itu kasing pompa harus dirancang untuk:

 Memberikan kemudahan mengakses ke seluruh bagian pompa untuk pemeriksaan, perawatan dan perbaikan.

 Membuat wadah anti bocor dengan memberikan kotak penjejal

 Menghubungkan pipa-pipa hisapan dan pengiriman ke flens secara langsung

 Mudah dipasang dengan mudah ke mesin penggerak (motor listrik) tanpa kehilangan daya.

2. Impeller

Impeller merupakan cakram bulat dari logam dengan lintasan untuk aliran fluida yang sudah terpasang. Impeler biasanya terbuat dari perunggu, polikarbonat, besi tuang atau stainless steel, namun bahan-bahan lain juga digunakan. Sebagaimana kinerja pompa tergantung pada jenis impelernya, maka penting untuk memilih rancangan yang cocok dan mendapatkan impeler dalam kondisi yang baik. Jumlah impeler menentukan jumlah tahapan pompa. Pompa satu tahap memiliki satu impeler dan sangat cocok untuk layanan head (tekanan) rendah. Pompa dua tahap memiliki dua impeler yang terpasang secara seri untuk layanan head sedang. Pompa multi-tahap memiliki tiga impeler atau lebih terpasang seri untuk layanan head yang tinggi. Impeler dapat digolongkan atas dasar:

a. Arah utama aliran dari sumbu putaran: aliran radial, aliran aksial, aliran campuran

b. Jenis hisapan: hisapan tunggal dan hisapan ganda c. Bentuk atau konstruksi mekanis

Gambar 3. Impeller 3. Bearing

Bering (bantalan) berfungsi untuk menumpu dan menahan beban dari poros agar dapat berputar, baik berupa beban radial maupun beban axial. Bearing juga memungkinkan poros untuk dapat berputar dengan lancar dan tetap pada tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil.

4. Poros

Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama pompa beroperasi dan merupakan tempat kedudukan impeler dan bagian yang berputar lainnya. Kebanyakan pompa mempunyai batang potongan yang ditempatkan dibatang motor untuk menggabungkan tekanan, menghapuskan penggunaan keyways. Perakitan batang potongan dapat didesain secara sederhana, sekalipun begitu masih menjamin pengarahan metode untuk mengurangi suara gaduh dan getaran. Untuk pompa sentrifugal multi-stage panjang batang pompa akan berbeda tergantung dari banyaknya pendorong yang digunakan.

5. Machanical Seal

Koneksi antara batang motor shaft/pompa dan selubung pompa dilindungi oleh suatu segel mekanik.

Gambar 6. Komponen Boiler Feed Pump

C. PENGOPERASIAN BOILER FEED PUMP

Pompa dan blower atau fan sentrifugal memiliki prinsip kerja yang mirip, yaitu mengalirkan fluida serta mengubahnya dari tekanan rendah ke tekanan tinggi sebagai akibat adanya gaya sentrifugal yang dialami oleh fluida tersebut. Bedanya, bila pompa untuk mengalirkan cairan, blower atau fan untuk mengalirkan gas, udara misalnya. Menjalankan pompa dan blower/fan

berkapasitas besar membutuhkan prosedur tertentu agar aman dan hemat listrik, sebab arus start pada umumnya cukup tinggi sehingga kalau salah prosedur start-up yang kita lakukan, bisa-bisa motornya akan terbakar hanya setelah beberapa kali distart-up.

Prosedur yang benar dalam men-start-up pompa atau blower/fan berkapasitas besar adalah dengan cara menutup aliran terlebih dahulu sebelum tombol start up di”on”kan dengan cara menutup katup (untuk pompa) atau damper (untuk blower atau fan) di saluran keluaran. Yang dimaksud “menutup” di sini adalah menutup katup atau damper 100% atau lebih dari sekitar 80%. Alasannya adalah pertama untuk mengurangi tingginya arus start up (yang berarti penghematan energi dan mengamankan motor) dan yang kedua, khususnya untuk blower atau fan, untuk mengurangi daya sedotan tinggi sehingga tidak ada barang atau bahkan orang (misalnya jika kita berdiri pas di sisi masukan) yang tersedot masuk ke dalam impellernya sehingga dapat membahayakan kita atau merusak impeller. Dengan demikian khusus untuk fan atau blower sentrifugal, pada saat start up kita di larang berdiri pas di depan sisi masukan atau di sekeliling impeller. Hal yang kedua ini supaya kalau terjadi lepasnya sudu impeller tidak akan mengenai diri kita. Pengalaman menunjukkan pernah terjadi sudu impeller lepas dan casingnya sobek sehingga sudu tersebut terlempar. Arah lemparannya pasti radial atau ke sekeliling impeller. Baru setelah putaran impeller stabil pada putaran yang dikehendaki, katup atau damper boleh dibuka perlahan-lahan hingga tercapai debit aliran sesuai dengan yang diinginkan sambil dilihat daya motornya atau arus listriknya apakah sudah melewati batas yang diijinkan atau desainnya. Sebelum dayanya melewati batas yang dibolehkan hendaknya kita berhenti membuka katup atau damper, misalnya pada 90% dari daya motor.