PT. Indira Dwi Mitra - Fabrikasi boiler dan thermal oil heater Indonesia

Jual Economizer Boiler gas Engine

23 Nov

Jual Economizer Boiler gas Engine

Jual Economizer Boiler gas Engine

1.          PENDAHULUAN

 Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas (steam) yang bersuhu sekitar 2500-30000F. Steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses untuk membangkitkan energi. Volume steam akan meningkat sekitar 1600 kali dari volume air. Steam menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang mudah meledak. Boiler tersusun dari beberapa komponen seperti cerobong, superheater, steam drum, economizer, dan komponen penting lainnya. Salah satu komponen terpenting pada sistem boiler adalah economizer yang berperan membantu memanas- kan feedwater yang akan digunakan dalam boiler (UNEP, 2004).

Romdiyah (2007) melakukan penelitian mengenai economizer dengan faktor kontrol diameter luar tubing, transversal spacing, kerapatan fin, dan temperatur feedwater. Respon yang diukur adalah efektivitas perpindahan panas dan biaya operasi. Optimasi perpindahan panas dan biaya operasi minimum menggunakan metode fungsi desirability. Hasil optimum menunjukkan pengaturan untuk diameter luar tubing sebesar 2 inci, transversal spacing sebesar 3,5 inci, kerapatan fin sebesar 3 fin/inci dan temperatur feedwater sebesar 2600F. Nilai taksiran rasio S/N (signal to noise) efektifitas perpindahan panas sebesar 86,17% dan biaya operasi sebesar 68,43 kW.

Jika efektifitas perpindahan panas tidak optimal, maka dibutuhkan lebih banyak bahan bakar untuk menghasilkan efektifitas perpindahan panas yang diinginkan. Konsumsi bahan bakar pada economizer akan berpengaruh pada biaya operasi. Hubungan antara kedua respon dibuktikan dengan nilai koefisien korelasi sebesar 0,67. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Romdiyah (2007) mempunyai dua kelemahan. Pertama, penyelesaian optimasi kedua respon menggunakan pendekatan univariate padahal terdapat hubungan antara kedua respon tersebut. Kedua, nilai kedua respon yang dihasilkan berada di luar batas spesifikasi yang ditentukan perusahaan. Batas nilai efektifitas perpindahan panas berkisar antara 0,55% sampai 0,85% sedangkan batas nilai biaya operasi berkisar antara 30 kW sampai 60 kW.

Penelitian ini mengatasi kelemahan kedua penelitian di atas dengan menganggap respon efektifitas perpindahan panas dan respon biaya operasi berhubungan erat, sehingga bersifat multivariate. Oleh karena itu digunakan pendekatan dual response untuk kasus Multivariate Robust Parameter Design (MRPD) (Del Castillo dan Miro Quesada, 2004). Hal terpenting di dalam proses industri adalah menjaga kestabilan rerata dan varians.

1.1       Multivariate Robust Parameter Design

Robust design adalah metode untuk mengoptimalisasi keadaan produk dan proses yang robust terhadap beberapa penyebab yang menimbulkan variasi. Selain itu robust design dapat menghasilkan produk yang berkualitas tinggi dengan biaya manufaktur dan pengembangan yang rendah (Park, 1995). Semakin dekat rerata proses dengan target dan semakin kecil varians proses, maka semakin bagus suatu proses industri. Pada beberapa proses, respon yang akan dioptimalkan lebih dari satu dan tidak bisa dioptimalkan secara individu, tetapi harus dioptimalkan secara bersama-sama. Kasus ini diistilahkan sebagai kasus MRPD. Hubungan antara beberapa respon dan beberapa prediktor serta faktor noise dapat dinyatakan dalam persamaan berikut (Del Castillo dan Miro Quesada, 2004)

1.1        Economizer

 Economizer adalah alat pemindah panas berbentuk tubular yang digunakan untuk memanaskan air umpan boiler sebelum masuk ke steam drum. Istilah economizer diambil dari kegunaan alat tersebut, yaitu untuk menghemat (to economize) penggunaan bahan bakar dengan mengambil panas (recovery) gas buang sebelum dibuang ke atmosfir.

Biro Efisiensi Energi (2004) menyatakan bahwa sebuah economizer dapat dipakai untuk memanfaatkan panas gas buang untuk pemanasan awal air umpan boiler. Setiap penurunan 2200C suhu gas buang melalui economizer atau pemanas awal terdapat 1% penghematan bahan bakar dalam boiler. Setiap kenaikan 600C suhu air umpan melalui economizer atau kenaikan 2000C suhu udara pembakaran melalui pemanas awal udara, terdapat 1% penghematan bahan bakar dalam boiler.

Kinerja economizer ditentukan oleh fluida yang mempunyai koefisien perpindahan panas yang rendah yaitu gas. Kecepatan perpindahan panas dapat ditingkatkan dengan cara meningkat- kan koefisien perpindahan panas total dengan cara mengatur susunan tubing/properti fin dan meningkatkan luas kontak perpindahan panas. Respon yang dihasilkan oleh economizer adalah efektifitas perpindahan panas dan biaya operasi.

Efektifitas perpindahan panas adalah besarnya energi yang dapat terambil dari total jumlah energi yang dapat diserap. Semakin besar efisiensi perpindahan panas pada economizer, maka panas gas sisa yang terambil akan semakin banyak. Semakin besar efektivitas perpindahan panas yang terjadi, maka alat tersebut semakin efisien.

Biaya operasi economizer ditentukan oleh tenaga fan dan tenaga pompa. Fan digunakan untuk mengalirkan udara pembakaran ke boiler melalui economizer. Semakin banyak loop dan semakin rumit susunan tubing pada economizer maka tenaga fan yang dibutuhkan semakin besar. Pompa digunakan untuk mengalirkan air umpan boiler ke steam drum melalui economizer. Semakin panjang dan semakin banyak loop pada economizer, maka tenaga pompa yang dibutuhkan semakin besar.

Respon yang optimum diperoleh menggunakan perancangan faktor yang mempengaruhi kinerja economizer sebagai berikut:

  1. Diameter luar tubing, yaitu besarnya diameter tube yang digunakan dalam menyusun economizer. Semakin besar diameter tube akan mengakibatkan efektifitas perpindahan panas semakin
  2. Transversal spacing, yaitu menyatakan jarak antar tube sejajar ke arah lebar Semakin lebar jarak antar tube mengakibatkan proses induksi panas dalam economizer semakin berkurang, sehingga efektifitas perpindahan panas menurun.
  3. Kerapatan fin, yaitu banyaknya fin tiap inci yang dapat disusun untuk menggabungkan beberapa tube dalam economizer. Semakin banyak fin yang tersusun akan mengakibatkan perpindahan panas tidak efektif karena jarak antar tube yang semakin
  4. Jumlah db digunakan untuk menentukan banyaknya jumlah percobaan yang harus dilakukan. Percobaan terdiri dari tiga faktor kontrol dan satu faktor noise dengan db sebanyak delapan, sehingga digunakan rancangan OA L27(34). Angka 27 menyatakan percobaan yang harus dilakukan sebanyak 27 kali dan angka empat menyatakan banyaknya faktor kontrol dan faktor noise.

    1.1        Analisis

     Nilai koefisien korelasi antara respon efektifitas perpindahan panas dan biaya operasi sebesar 0,66558 sehingga terdapat hubungan antara kedua respon yang mengharuskan kedua respon diolah menggunakan pendekatan multivariate. Model permukaan multirespon orde dua dengan regresi multivarite adalah sebagai berikut:

Kinerja economizer sangat sensitif terhadap faktor noise temperatur feedwater. Hal ini  dikarenakan bila temperatur feedwater tidak baik maka akan mengakibatkan biaya operasi meningkat.

 

Akses link:

ketel uap diuji setiap,

Write a Reply or Comment