Analisis Perpindahan Panas dan Exergi pada Boiler Wanson I Tipe Fire Tube

Abstract

Boiler terdiri dari vessel yang tertutup pada ujung pangkalnya dan dilengkapi dengan pipa api dan pipa air sebagai media pertukaran kalor dari tinggi ke rendah dan menghasilkan uap bertekanan pada proses selanjutnya untuk memproduksi uap dengan temperature dan tekanan tertentu. Uap yang dihasilkan oleh boiler pada uap saturated digunakan sebagai fluida kerja pemanas dan proses fraksinasi. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui besar efisiensi energi dari boiler dan besar laju perpindahan panas yang terjadi pada furnance dari boiler serta mengetahui besar efisiensi exergi dan rugi exergi dari boiler wanson 1 tipe fire tube. Metode penelitian ini adalah analisa secara matematis menggunakan persamaan umum perpindahan panas dan exergi untuk menghitung besar efisiensi dan kerugian exergy. Pada furnance terjadi perpindahan panas secara radiasi sebesar 1942,40 kWatt, konduksi 1942,40 kWatt, konveksi 12448,41 kWatt sementara perpindahan panas yang terjadi pada pipa-pipa api boiler ada sebesar 160,58 kWatt secara radiasi, 160,58 kWatt secara konduksi dan 101.46kWatt. Dari hasil ini diketahui penumpukan kalor terjadi pada proses perpindahan panas secara konveksi. Sementara efisiensi dari boiler berdasarkan perhitungan langsung dan tidak langsung adalah sebesar 70% dan 82%. Sementara dari hasil analisis exergi dihasilkan rugi exergi kombusternya 1148.1627 kJ/s, efisiensi eksergi kombusternya 22.88% kerugian dan efisiensi dari heat exchanger adalah 672.126 kJ/s dan 44.21% sementara kerugian dan efisiensi dari boiler keseluruhan adalah 1820.286 kJ/s dan 13.29%. Dapat disimpulkan bahwa boiler wanson 1 dalam keadaan baik karena memiliki efisien yang masih tinggi yaitu sebesar 70% dan 82% yang dihitung berdasarkan analisa matematis secara langsung dan tidak langsung menggunakan neraca panas namun pada furnance boiler terjadi penumpukan kalor sebesar 59.12 kWatt. Sedangkan analisa exergi didapat efisien dari boiler sebesar13.29%.