Cara Kerja Boiler

Boiler adalah wadah tertutup yang berisi air maupun fluida lain yang nantinya dipanaskan. Walaupun boiler tak harus berguna untuk mendidikan suatu fluida, tapi kita justru lebih sering menjumpai fungsi boiler dalam mendidikan air agar menghasilkan uap air. Cara kerja boiler bisa dikatakan cukup sederhana, karena prinsipnya sama seperti ketika kita mendidikan air dengan panci.

Cara Kerja Boiler

Cara Kerja Boiler
Bagaimana Boiler Bekerja?

Bagaimana Boiler Bekerja?

Seperti yang sudah kita singgung sebelumnya, bahwa cara kerja boiler sebenarnya sangat simpel, karena sama seperti mendidihkan air dalam panci. Pendidihan air ini biasanya akan diiringi perpindahan panas melibatkan udara, bahan bakar, air, dan wadah air. Adapun proses perpindahan kalor tersebut terdiri atas 3 macam perpindahan panas, diantaranya konveksi, konduksi, dan radiasi. Berikut penjelasannya :

1. Proses Radiasi

Cara kerja boiler yang pertama, meliputi proses radiasi. Dimana radiasi adalah proses transfer kalor tanpa membutuhkan media. Seperti pada boiler, pipa-pipa pada boiler yang dipakai tidak akan menerima sumber panas hingga menjadi panas. Karena itu dibutuhkan proses radiasi pada kondisi tertentu.

2. Proses Konduksi

Adalah proses transfer panas tetapi media yang dipakai tidak bergerak serta terjadi dalam zat padat. Cara kerja boiler ini, bagian pangkal pipa pada boiler dipanaskan. Sehingga, secara keseluruhan bagian pipa menjadi panas sampai air mendidih.

3. Proses Konveksi

Prinsip kerja boiler yang selanjutnya, ialah konveksi yang pada prosesnya ialah media yang diaplikasikan ikut bergerak. Umumnya diaplikasikan pada mesin boiler yang telah bercampur air panas, jadi akan mendapatkan transfer panas yang dikonversi menjadi energi.

Siklus Air Dalam Boiler

Siklus air adalah sebuah mata rantai dalam rangkaian siklus cairan atau fluida kerja. Dimana boiler menerima pasokan fluida air untuk menghasilkan uap yang nantinya dialirkan ke dalam turbin. Dalam hal ini, air sebagai bentuk fluida kerja nantinya diisi ke dalam boiler memakai pompa air pengisi melalui economiser. Selanjutnya ditampung pada steam drum.

Adapun economiser sendiri ialah alat pemanas air yang terakhir sebelum menuju drum. Pada economiser ini, air menyerap kalor/panas dari gas buang hasil output dari super heater yang nantinya akan dibuang lewat cerobong ke atmosfir.

Alat-alat yang dilewati siklus air ini ialah drum boiler, riser, header bawah, dan idown comer. Siklus air pada steam drum ialah air yang berasal dari drum kemudian turun melewati pipa-pipa pada down comer menuju header bagian bawah. Lalu dari header  bawah tadi, air dialirkan ke dalam pipa-pipa pemanas atau riser yang dibuat tersusun.  Selanjutnya air akan mengalami pemanasan pada riser kemudian naik ke dalam drum lagi akibat perbedaan suhu/temperatur.

Proses perpindahan panas pada flue gas atau api ke dalam air yang terdapat pada pipa-pipa dalam boiler biasanya terjadi dengan cara radiasi, konveksi serta konduksi.

Jenis-Jenis Boiler Berdasarkan Cara Kerjanya

Untuk lebih memahami cara kerja boiler di atas, Kamu juga harus mengetahui jenis-jenis boiler berdasarkan cara kerjanya berikut ini :

1. Fire Tube Boiler

Jenis boiler ini mempunyai 2 bagian didalamnya, diantaraya bagian tube sebagai tempat terjadinya proses pembakaran, serta bagian tong atau barrel berisi fluida. Jenis heater ini mempunyai karakteristik menghasilkan jumlah uap yang rendah dan kapasitas terbatas.

Prinsip kerja boiler jenis ini adalah proses pengapian yang terjadi pada pipa dan kalor/panas yang diperoleh akan diantarkan langsung ke heater berisi air. Keunggulan proses ini ialah instalasi yang cukup mudah tanpa membutuhkan pengaturan khusus, dan biayanya lebih terjangkau.

Kekurangannya,  fire tube boiler mempunyai tempat pembakaran sulit dijangkau ketika akan dibersihkan, kurang efisien dengan banyakya panas yang terbuang dan kapasitas steam rendah.

2. Boiler Water Tube

Mempunyai kontruksi hampir sama seperti pipa jenis programming interface, dimana jenis yang satu ini terdiri ata barel dan pipa, yang membedakannya ialah hanya pada sisi bagian pipa yang biasanya diisi air. Sementara pada sisi barel sendiri sebagai tempat pembakaran terjadi. Jenis ini memiliki karakteristik menghasilkan jumlah uap relatif lebih banyak.

Cara kerja boiler water tube ialah terjadinya proses pengapian di bagian luar pipa, sementara kalor akan terserap air yang telah mengalir pada pipa.

Keunggulan jenis ini ialah kapasitas steam-nya lebih besar, tungku pembakaran gampang dijangkau ketika dibersihkan dan nilai efisiensi yang lebih tinggi. Hanya saja kekurangannya ialah memerlukan zone luas, biaya investasi cukup mahal di awal, dan memerlukan komponen tambahan.

Jenis-Jenis Boiler Berdasarkan Bahan Bakar yang Digunakan

Selain berdasarkan cara kerjanya, jenis-jenis boiler juga dibedakan berdasarkan jenis bahan bakarnya. Berikut ulasannya :

1. Bahan Bakar Oil Fuel

Jenis boiler/heater jenis ini mempunyai bahan bakar berdasarkan fraksi dari minyak bumi, memiliki karakteristik diantaranya bahan bakunya lebih mahal, namun nilai efisiensinya lebih baik daripada yang lain.

Prinsip kerja boiler jenis ini ialah pemanasan yang berasal dari pembakaran antara ksigen dengan campuran bahan bakar cair dan sumber panas.

Keunggulan jenis ini ialah mempunyai sisa pembakaran sedikit, jadi lebih gampang dibersihkan. Bahan bakunya juga mudah diperoleh. Sedangkan kekurangannya ialah bahan bakunya dan konstruksinya mahal.

2. Bahan Bakar Strong Fuel

Sort kettle yang satu ini memakai bahan bakar padat berbentuk batu bara, kayu, yang memiliki karakteristik, diantaranya bahan bakar lebih terjangkau dan bisa dibilang lebih efisien jika dibandingkan evaporator listrik.

Cara kerja boiler ini pemanasan berasal dari pembakaran strong fuel atau dapat diperoleh dari berbagai jenis bahan bakar padat seperti kayu dan batu bara dibantu dengan gas oksigen.

Keunggulannya, bahan bakar gampang diperoleh dan harganya lebih terjangkau. Tapi kekurangan jenis ini adalah sisa pembakarannya akan sulit dibersihkan.

3. Bahan Bakar Electric

Sesuai namanya electric, maka kita sudah bisa memprediksi bahwa asal atau sumber panas boiler jenis ini ialah dari listrik. Boiler ini memiliki ciri khas atau karakteristik lebih murah namun tingkat efisiensinya rendah.

Cara kerja alat ini sistem pemanas berasal dari listrik penyuplai panas. Keunggulannya perawatanya sederhana serta sumber pemanasnya juga sangat gampang diperoleh. Hanya saja kekurangannya, nilai efisiensinya buruk dan suhu pembakarannya rendah.

4. Bahan Bakar Gas

Jenis bahan bakar alat ini memiliki karakteristik bahan baku lebih terjangkau dengan nilai efisiensi yang lebih baik dariada jenis bahan bakar yang lain. Cara kerjanya ialah pembakaran terjadi disebabkan oleh campuran antara oksigen dengan bahan bakar gas atau LNG dan sumber panas.

Keunggulan jenis ini bahan bakar murah dan memiliki nilai efisiensi lebih baik. Sedangkan kekurangannya, konstruksinya mahal serta sumber bahan bakarnya sulit diperoleh, karena harus melewati jalur distribusi.

Itulah kurang lebih cara kerja boiler dan jenis-jenis boiler berdasarkan cara kerja dan bahan bakarnya. Pemilihan jenis boiler tentu saja bisa didasarkan pada kebutuhan setiap industri, menyesuaian keunggulan dan kelemahan tiap-tiap boiler yang akan dipilih.

 

Mita Mellinda
Wife n Moms. Penulis andalan asal Bandung since 2019