DAFTAR ISI

1 PENDAHULUAN 2 SPESIFIKASI

3 BAGIAN-BAGIAN DARI BOILER 3.1 Bagian-Bagian dari Boiler 3.2 Spesifikasi Material dan Part 4 PRINSIP KERJA BOILER 5 START UP BOILER 6 PEMELIHARAAN

7 LAMPIRAN

11 PENDAHULUAN Boiler atau ketel uap adalah pesawat konversi energi yang mengkonversikan energi kimia (potensial) dari bahan bakar menjadi energi panas. Boiler CSB 2t dirancang sesuai standard ASME (American Society for Mechanical Enginneer). Dikhususkan untuk aplikasi pemanas (dryer). Khusus boiler yang kami supply kepada PT Kayu Permata steam boiler yang menghasilkan uap saturasi sampai dengan 2 ton/jam dengan tekanan kerja rata-rata antara 5 – 8 kg/cm2 (temperatur uap 151 -169 oC). Bahan bakar yang digunakan adalah kayu atau serbuk kayu. Uap yang dihasil kan dipakai untuk kiln dryer. Manual ini mencakup prinsip kerja dari boiler, start up dan maintenance.

2 SPESIFIKASI Jenis ……………………………… Combi Boiler Tekanan kerja maksimal ………. 10 kg/cm2 Tekanan kerja perencanaan ….. 13 kg/cm2 Uji tekan hidrostatik ……………. 15 kg/cm2 Luas pemanasan ………………. 83 m2 Kapasitas penguapan …………. 2000 kg/jam Bahan bakar ……………………. Kayu/serbuk kayu Konsumsi bahan bakar ………… 480 kg/jam Jenis combi boiler, merupakan kombinasi dari boiler pipa air pada dapur apinya dan boiler pipa api pada drum. Dengan dapur menggunakan pipa air pada dinding/panel diharapakam dapat menyerap panas dari panas radiasi akibat pembakaran, sisanya yang berupa panas konveksi akan masuk kedalam drum melalui pipa-pipa api. Setiap boiler mempunyai tekanan kerja sesuai tertera dalam sertifikat pembuatannya. Boiler ini mempunyai tekanan kerja maksimal yang diijinkan sampai dengan 10 kg/cm2, sehingga dalam penggunaannya tidak boleh melebihi 10 kg/cm2.

Sedangkan secara disain boiler ini mampu sampai tekanan 13 kg/cm2. Luas pemanasan atau heat surface merupakan bidang yang membatasi antara api atau gas asap dengan air dalam hal ini pipa api/pipa air. Dimana panas pembakaran akan merambat melalui dinding pipa ke air yang ada didalam boiler. Untuk menghasilakan 2 ton steam perjam luas pemanasan nya adalah 83 m2. Bahan bakar yang digunakan adalah kayu atau serbuk, dengan mc rata2 8 – 10%. Konsumsi bahan bila boiler berjalan dengan kapasitas penuh mencapai 480 kg kayu per jamnya. Atau bilamana menggunakan serbuk adalah sebanyak 4 – 5 m3/jam.

2 BAGIAN-BAGIAN DARI BOILER

3.1 Bagian-bagian dari boiler Boiler ini terdiri dari bebarapa bagian pada garis besar terdiri dari bagian furnace (dapur) (1) dan drum boiler (1a), yang merupakan bagian utamanya . Steam dari boiler dialirkan ke header (2) selamjutnya menuju kiln dry. Sebagai penyalur gas asap ada cyclone (4) yang berfungsi sebagai ash collector (penyaring abu), ID Fan blower (6) penghisap gas asap yang dihasilkan oleh boiler dan mengalirkan ke chimney (7) (cerobong). Kebutuhan udara (oksigen) untuk pembakaran disuplai oleh FD Fan (15), untuk mendapatkan hasil pembakaran yang sempurna. Auto-feeding Boiler atau penyalur bahan bakar serbuk terdiri dari dust bin (17), transport blower (16), cyclone (11), rotary air lock (12), screw feeding (13), dan spreader blower (14) atau blower peniup serbuk. Feed water tank (8) terletak diatas merupakan resorvoir bagi suplai air ke boiler. Supply air digerakkan oleh pompa feeding (3A) dan (3B) 1unit untuk cadangan dan 1 unit untuk operasional.

Sumber air bagi Feed Water Tank (8) berasal dari Condensate Tank (9) atau tangki penampung air condensate. Adalah pompa (10) yang menggerakkan air air tangki condensate menuju feed water tank. Sistem control pada boiler terdiri dari water level control (WL), yang men control batas ketinggian air pada drum boiler,control ini akan memberikan perintah kepada pompa (3A/3B) untuk mengisi boiler bila batas air kurang dari yang ditentukan, begitu pula yang ada dalam tangki condensate dan tangki feeding. Control ke-2 adalah pressure switch control (PS), memberi perintah kepada blower dan auto-feeding sesuai tekanan pada boiler, bila tekanan kurang dari tekanan yang dikehendaki menunjukkan boiler memerlukan bahan bakar : ID fan, FD fan dan auto feeding akan bekerja. Sebaliknya bila tekanan telah mencapai batas atas yang dikehendaki maka auto feeding, FD fan dan ID fan berhenti.

3.2 Spesifikasi Material dan Part

Spesifikasi Material Boiler :

No Description Dimension (mm) Material 1 Badan Boiler ID 1900x2400x14t DIN 17155 HII

2 Tube plate Ø1900x16t DIN 17155 HII

3 Water Tube OD 63.5x3.2t DIN 17175 Gr.1

4 Smoke Tube OD 76.1x3.2t DIN 17175 Gr.1

5 Top Header OD 165.2x7.1t ASTM A106 Gr. B

6 Top Connection Header OD 114.3x3.6t ASTM A106 Gr. B

7 Bottom Header OD 165.2x7.1t ASTM A106 Gr. B

8 BottomConn. Header OD 114.3x3.6t ASTM A106 Gr. B

Spesifikasi Part Boiler :

No Description Spesifikasi No Pada Gb 1

1 Ash Collector (Cyclone)

Cyclone ASS Ø1250 4

2 ID Fan Type SMK 035 – 15 HP 6

3 FD Fan 5 HP 15 4 Chimney Ø 480 mm 7

5 Condensate Tank Ø 1140 x 2400mm 9 6 Feeding Tank Ø 1140 x 3600mm 8

7 Feeding Pump *) Grunfos 5.5 HP 3A/3B 8 Pompa Condensate Centrifugal pump 3 HP 10

9 Screw Feeding 13 10 Pressure Switch

Boiler *) Danfoss PS

11 Water Level Control Boiler *)

Type Stick ; OMRON 61F-G2 (1 unit) , 61F-11 (2unit)

LSC-WL

12 Water Level Control Condensate tank & Feeding tank *)

Type Stick ; OMRON 61F-G-AP (1 unit), 61F-11 (1 unit)

LSC-WL

*) Brosur terlampir

4. PRINSIP KERJA BOILER

Boiler combi ini merupakan suatu kombinasi dari boiler pipa air dan pipa api. Bagian yang merupakan pipa air terletak pada furnace (dapur), furnace dengan dinding dari panel pipa air dipakai untuk menyerap panas radiasi yang umumnya 30% panas akan diserap pada bagian ini. Sisanya akan masuk ke dalam drum boiler yang berisi pipa api, dimana panas sisa dari

furnace yang disebut panas konveksi akan diserap oleh pipa api dalam drum sehingga suhu keluar dari boiler rata2 akan menjadi 300 – 400 oC. Furnace pada boiler ini dirancang untuk dapat menggunakan bahan bakar kayu solid dan serbuk dengan MC rata2 8 – 10%, pada kondisi ini hasil pembakaran 1 kg kayu akan meghasilkan 2500 kcal, dan 3000 – 3500 kcal untuk serbuk kayu. Oleh sebab itu pembakaran menggunakan serbuk kayu lebih disukai karena cepat menaikkan tekanan boiler. Untuk supply bahan bakar kayu solid dilakukan secara manual melalui pintu boiler kayu dimasukkan bilamana tekanan boiler mencapai titik setting terendah ditandai dengan bekerjanya ID fan (6) dan FD fan (15). ID fan berfungsi untuk membawa gas asap yang ditimbulkan dari pembakaran. Sedangkan FD fan berfungsi untuk menyuplai udara khususnya oksigen yang diperlukan untuk pembakaran, apabila suplai oksigen mencukupi akan terjadi pembakaran yang sempurna, pembakaran yang baik ditandai dengan warna asap yang putih kecoklatan, asap yang berwarna putih menandai terlalu banyak suplai oksigen, bila berwarna hitam tanda kekurangan oksigen. Bila ingin menggunakan bahan bakar serbuk, cukup memutar switch untuk auto-feeding (silo screw, transport blower, rotary lock, spreader blower dan screw feeding) pada posisi auto, maka secara otomatis ID fan bekerja disusul auto-feeding bila tekanan boiler menyentuh batas bawah setting pada pressure switch, dan berhenti bila menyentuh batas atas setting. Steam yang dihasilkan dari boiler ini adalah saturated steam (uap kenyang) yang temeprature nya tergantung kepada besarnya tekanan pada boiler (lihat tabel steam) semakin tinggi tekanan semakin tinggi pula temperatur yang dihasilkan. Steam keluar dari boiler menuju header yang akan mendistribusikan ke kamar Kiln Dry. Boiler ini diberi control pengaman berupa side glass untuk mengetahui secara visual ketinggian air pada drum boiler dan menjaga ketinggian air pada boiler tidak sampai turun dibawah LWL (low water level), pada kondisi normal ketinggian air berada

pada NWL (normal water level). Dan water level controller, yang memberi perintah kepada pompa feeding bekerja (pengisian air boiler) bila air mennyentuh batas LWL dan pompa berhenti bila air menyentuh batas HWL (high water level). Pada feed water tank (8) dan condensate tank (9) juga terdapat water level control, water level pada feed water tank memberi perintah kepada pompa kondensat untuk mengisi feed water tank. Control tekanan pada boiler 1 unit pressure gauge (control secara visual) dan 2 unit safety valve untuk menghindari kelebihan tekanan melebihi tekanan yang diijinkan. Safety valve pertama akan membuka bila tekanan pada boiler melebihi tekanan setting (umumnya ± 1-2 bar dibawah tekanan maksimum), selanjutanya safety valve kedua membuka (umumnya di set 0.5 -1 bar diatas safety valve pertama). 5. START UP BOILER

Tahapan untuk start up boiler antara lain :

a. Pastikan ketinggian air pada boiler minimal pada posisi NWL

b. Pastikan ketinggian air pada tangki kondensat dan

tangki feeding cukup

c. Pastikan switch untuk pompa feeding pada posisi ON

d. Tutup valve pada header yang menuju kamar2 KD.

e. Isi dengan kayu bakar secukupnya pada dapur (furnace) kemudian bakar untuk menimbulkan api tambahkan kertas-kertas atau sedikit minyak tanah/solar. Gunakan kayu kering hindari kayu-kayu yang banyak menghasilkan getah.

f. Setelah api dalam furnace cukup besar pindahkan posisi switch ID fan ke AUTO, dan FD Fan pada posisi AUTO (untuk mencegah kelebihan tekanan tiba2 pada furnace, sebaiknya putar dulu damper FD Fan sampai posisi terbuka ¼, buka full damper untuk ID fan kemudian tutup pintu boiler). Setelah ID Fan dan FD fan bekerja, lihat asap pada cerobong bila asap masih berwarna hitam setel kembali damper FD fan sampai asap tidak berwarna hitam.

g. Untuk menggunakan bahan bakar serbuk pastikan dahulu silo sudah terisi serbuk, putar switch auto feeding ke posisi auto secara berurutan dari spreader blower (14), screw feeding (13), rotary lock (12), transport blower (16) dan terakhir Silo Screw (17).

h. Bila tekanan pada pressure gauge mencapai 5 bar

buka perlahan2 valve pada header sampai terbuka penuh.

i. Saat ini boiler sudah berjalan, dan ID fan, FD fan, dan

auto feeding akan berhenti bila tekanan boiler sudah tercapai sesuai setting atas pada pressure switch boiler.

6. PEMELIHARAAN

a. Furnace Boiler (Dapur Api) Penting diperhatikan adalah lubang2 abu pada furnace, dijaga jangan sampai terjadi kebuntuan. Sebab akan mempengaruhi suplai oksigen dari dasar furnace. Untuk jenis kayu bergetah umumnya sering menyebabkan kebuntuan pada lubang abu. Mengingat temperatur di furnace adalah paling tinggi, oleh sebab itu penting selalu di cek pada saat maintenance, kondisi castable dan bata api (refraktori).

Cepat lakukan penggantian bila lapisan refraktori lepas. Perhatikan juga kondisi pipa air pada furnace saat maintenance dengan membuka flange buta pada pipa header bawah furnace buang endapan yang ada di dalam pipa. Endapan2 pada pipa air boiler dapat menyebabkan pipa menjadi “over heat” selanjutnya pipa dapat pecah.

b. Drum Boiler Pemeliharaan drum boiler terutama pada pipa2 api. Bersihkan endapan2 abu sisa pembakaran yang terdapat di dalam pipa api menggunakan sikat boiler (lihat gb terlampir). Langkah pembersihan pipa api harus dilakukan secara berkala, tanda2 perlu dilakukannya pembersihan ialah suhu pada chimney yang tinggi, tekanan susah naik dan pemakaian bahan bakar yang lebih banyak dari pada biasanya. Bila lapisan-lapisan ini tidak dibersihkan akan menyebabkan boiler menjadi tidak efisien (boros bahan bakar), dan temperatur gas asap menjadi tinggi. Kualitas air adalah faktor penting dalam pemeliharaan boiler, oleh sebab itu penggantian pada resin dalam softener dan larutan kimia yang dipompakan kedalam boiler perlu diperhatikan. Sama dengan lapisan endapan yang disebabkan sisa gas asap, endapan2 berupa calsium (ca), magnesium (mg) dan silica, akan menempel pada pipa api sehingga menyebabkan pipa tidak tersentuh oleh air yang berarti tidak ada rambatan panas dari gas asap ke air, hal ini akan mengakibatkan pipa menjadi “over heat” bila diteruskan pipa akan mengalami kerusakan. Membuka blowdown valve secara berkala (4 s/d 8 jam sekali) sangat membantu menghilangkan kotoran2 dalam boiler.

c. ID Fan dan FD Fan Bagian terpenting yang selalu di cek adalah bearing dan v-belt. Pemberian Grease jangan sampai terlambat jenis grease adalah yang tahan terhadap panas (150 – 200 oC) khususnya untuk ID fan. Kekencangan dan kelurusan v-belt juga harus selalu diperhatikan ketegangan pada v-belt min 1.5 kg maksimum 2.4 kg. Selain pengecekan tsb diatas secara berkala perlu dicek bagian dalam dari ID fan maupun FD fan. Dengan membuka pintu kecil (hand hole) pada rumah impeller, terutama cek kondisi impeller, buang kotoran2 yang mengendap atau menempel pada rumah impeller atau impeller itu sendiri. Selain akan menyebabkan ke tidak seimbangan pada impeller kotoran2 tsb juga dapat mengurangi daya hisap blower, hingga dapat mengakibatkan pembakaran tidak sempurna.

d. Ash Collector (Cyclone) dan Chimney

Selalu perhatikan tempat abu di bawah cyclone cek setiap 2 – 3 hari sekali, segera buang abu bila terisi penuh. Bila membuka pintu abu baik pada chimney maupun ash collector, kondisi boiler harus dalam keadaan tidak mengisi bahan bakar.

e. Pompa Feeding Boiler

Sewaktu maintenance cek selalu strainer buka dan bersihkan filternya. Terdapat 2 unit pompa feeding, 1 unit adalah cadangan bila yang satu mengalami kerusakan.

f. Auto Feeding

- Spreader Blower

Blower peniup serbuk dari screw agar serbuk jatuh ditengah furnace, yang perlu di cek hanya kondisi bilah fan dan motor terutama tegangan dan amperenya.

- Screw Feeding Cek bagian penggerak2 nya seperti bearing, gear box rantai, dan motor. Selalu perhatikan kondisi pelumas dalam gear box.

- Rotary Lock Terutama perhatikan bagian penggeraknya dan yang penting adalah karet rotary lock, mengngat karet ini begesekan terus dengan rumah rotary, siapkan selalu spare karet untuk penggantian. Hindari potongan2 kayu besar selain serbuk, masuk ke dalam rotary lock, karena seringkali merusak karet.

- Transport Blower Bagian terpenting yang selalu di cek adalah bearing dan v-belt. Pemberian Grease jangan sampai terlambat. Kekencangan dan kelurusan v-belt juga harus selalu diperhatikan ketegangan pada v-belt min 1.5 kg maksimum 2.4 kg.

- Silo Screw Cek bagian penggerak2 nya seperti bearing, gear box rantai, dan motor. Selalu perhatikan kondisi pelumas dalam gear box. Hindari potongan2 kayu atau kain2 masuk kedalam silo karena akan terbawa ke boiler dan akan menyebabkan rotary lock dan screw macet.

Item Pekerjaan 1 Hari 1 Minggu 1 Bulan 3 Bulan 6 Bulan 1 Tahun

Furnace dan lubang abu

Bersihkan √

Pipa api boiler Bersihkan √ Boiler Cleaning √ ID Fan FD Fan Cek √ Bersihkan √ Grease

Bearing √

Safety Valve Cek √ Water Level Control

Cek √

Bersihkan √ Blowdown valve Blowdown √ Tempat abu (cyclone)

Bersihkan √

Tempat abu (boiler) Bersihkan √ Pompa Feeding Cek √