FURNACE (misalnya, pembakaran dalam boiler) dengan tujuan

FURNACE
DIMENSIONING & STIRRED REACTOR

 

Tungku (Ruang Pembakaran) adalah alat yang digunakan untuk pemanasan suhu tinggi. Nama
itu berasal dari kata Yunani fornax, yang berarti oven. Energi panas untuk
bahan bakar tungku dapat dipasok langsung dari sumber pembakaran bahan bakar (batubara, minyak, dan gas), dari listrik seperti tungku busur listrik, atau melalui pemanasan induksi dalam tungku induksi.
Istilah tungku mengacu pada sistem
pemanas rumah tangga atau dikenal sebagai boiler, atau heater (pemanas). Tungku juga bisa disebut dengan kiln, yang merupakan alat yang digunakan dalam produksi keramik.
Tungku
dalam dunia industri digunakan
untuk banyak hal, seperti ekstraksi logam dari bijih (peleburan) atau di kilang
minyak dan pabrik kimia lainnya, misalnya sebagai sumber panas untuk kolom
distilasi fraksional. Istilah tungku juga dapat merujuk pada pemanas langsung,
yang digunakan dalam aplikasi boiler di industri kimia atau untuk pemberi panas pada reaksi kimia.

Stirred
Reactor (Reaktor Pengaduk) merupakan
salah satu jenis dalam Tungku (Ruang pembakaran) yang banyak digunakan. Stirred
Reactor merupakan reaktor ideal yang umum digunakan dalam teknik kimia
atau industri kimia. Model reaktor
ini sering digunakan untuk
menyederhanakan perhitungan teknik dan dapat digunakan sebagai gambaran reaktor untuk keperluan riset. Cara kerjanya yaitu tungku diisi dengan gas tiga atom homogen dan campuran
debu pada suhu dan tekanan yang seragam. Pada tungku keluar suhu menurun dengan
jumlah tertentu. Contoh penggunaan Stirred Reactor ialah pada industri
penghasil biodiesel. Stirred Reactor
berperan sebagai wadah atau tungku yang akan mencampur bahan-bahan dan
memisahkan sisa dengan hasil reaksi kimia untuk menghasilkan biodiesel.
Kelebihan dari biodiesel dibanding bahan bakar minyak (solar) ialah sumber
dayanya dapat diperbaharui karena sumber utama bahan biodiesel adalah dari
nabati/tanaman maupun hewani.

Proses Pendimensian/Perancangan Tungku Stirred Reactor:

1.     
Tentukan dimensi awal tungku; bentuk,
tinggi, lebar, kedalaman.

2.     
Tentukan suhu tungku yang keluar. T exit

3.     
Hitung
perpindahan panas dengan menggunakan suhu gas buang Tfg = Texit + ?T

4.     
Hitung suhu
keluar tungku dari keseimbangan
panas dengan menghitung perpindahan panas.

5.     
Jika mode tidak
ketemu, maka kembali ke langkah  2.

6.     
Jika suhu keluar tungku yang dihitung berbeda dari
yang diinginkan, kembali ke langkah 1

 

AIR PREHEATER

 

 

 

 

 

 

 

Air Preheater
(Pemanas Udara) adalah alat yang dirancang untuk memanaskan udara sebelum
proses lain (misalnya, pembakaran dalam boiler) dengan tujuan utama
meningkatkan efisiensi termal dari proses. Air
Preheater dapat digunakan sendiri atau untuk mengganti sistem panas atau
untuk mengganti koil uap yang merupakan alat bantu dalam Pembangkit Listrik
Tenaga Uap (PLTU). Prinsip kerjanya yakni sebagai pemanas awal udara baik udara
primer atau udara sekunder sampi tingkat tertentu hingga terjadi pembakaran
optimal dalam boiler. Tujuan dari Air
Preheater adalah untuk mengembalikan panas dari gas buang boiler agar
efisiensi panas dari boiler meningkat yaitu dengan mengurangi panas dari sistem
dan memanfaatkan panas yang hilang dalam gas buang. Sebagai konsekuensinya, gas
buang juga dibawa ke tumpukan gas buang (cerobong asap) pada suhu yang lebih
rendah, yang memungkinkan penyederhanaan dalam sistem pengangkut dan cerobong
asap. Hal ini juga memungkinkan kontrol terhadap suhu gas yang meninggalkan
cerobong asap (untuk memenuhi peraturan emisi, misalnya).

Ada
dua jenis Air Preheater yang digunakan
pada generator uap di pembangkit listrik termal. Salah satunya adalah jenis
tubular yang terpasang pada ducting
gas buang boiler dan yang lainnya adalah Air
Preheater regeneratif. Untuk Air
Preheater jenis regenerative dibagi menjadi dua macam yaitu Rotating-Plate Regenerative dan Stationery-Plate Regenerative.

 

a.
Tubular Air Preheater

Tubular
Air Preheater terdiri dari bundel tabung lurus yang
melewati saluran pembuangan ketel dan terbuka pada setiap ujung di luar ducting. Di dalam ducting, gas tungku panas melewati tubular preheater, mentransfer panas dari gas buang ke udara di
dalam preheater. Udara dipaksakan
oleh kipas angin melalui ducting di
salah satu ujung tabung preheater dan di ujung lain udara yang dipanaskan dari
dalam tabung keluar ke ducting lain,
yang membawanya ke tungku boiler untuk pembakaran.

 

b. Regenerative Air Preheater

1.
Rotating-Plate Regenerative

Terdiri
dari elemen pelat berputar pada pusat yang dipasang di dalam casing yang
terbagi menjadi dua (tipe dua sektor), tiga (tipe tiga sektor), atau empat
(tipe empat sektor) sektor yang mengandung segel di sekitar elemen. Segel-segel
memungkinkan elemen berputar melalui semua sektor, namun juga dengan menjaga
kebocoran gas antar sektor seminimal mungkin dengan menyediakan jalur gas udara
dan gas buang yang terpisah melalui masing-masing sektor.

 

 

 

 

2.    Stationery-Plate Regenerative

Untuk
tipe ini, elemen pelat pemanas udara juga dipasang didalam casing. Namun,
elemen pelat pemanas tidak bergerak atau berputar. Sebagai gantinya, saluran
udara di preheater diputar sehingga dapat mengekspos bagian elemen pelat
pemanas  ke udara yang dingin. seperti
yang ditunjukkan pada gambar,  ada
saluran udara masuk yang berputar dibagian bawah pelat stasioner yang serupa
dengan saluran udara keluaran yang berputar dibagian atas pelat stasioner.