Perhitungan Pada Mesin Boiler
Perancangan boiler, pertama menentukan tekanan-tekanan yang bekerja pada struktur boiler. Untuk memilih ketebalan pada struktur boiler harus mengetahui spesifikasi material yang akan digunakan. Struktur boiler yang akan dihitung yaitu tebal tubuh boiler, pipa api (fire tube), Flat heads (heating plate), tubesheet, ligament dan nosel-nosel pipa
- 1) Badan Boiler
Jenis boiler yang dipilih dari jenis boiler pipa api (fire tube). Boiler pipa api (fire tube boiler) bekerja dengan pipa-pipa api yang berada didalam silinder tabung. Pemanasan dihasilkan dari pembakaran kayu di ruang bakar dan menyalurkan panas melalui pipa api. Air berada disekitar permukaan pipa api selanjutnya temperatur air naik dan menghasilkan uap air yang disalurkan ke daerah perebusan.
Boiler yang akan dirancang merupakan boiler dengan kapasitas kecil, sehingga meterial-material dalam merencanakan boiler ini diadaptasi dengan kebutuhan. Badan boiler bekerja dengan mendapat tekanan dari dalam (Parts under Internal Pressure), perhitungan dengan rumus:
(ASME Section IV 2004:3)
P = Tekanan perancangan (design pressure) tidak kurang dari 30 psi (200kPa)
S = Kekuatan stres maksimum material (maximum allowable stress)(psi)
t = Tebal dinding silinder yang diharapkan (inchi) R = Radius dalam silinder
E = Efisiensi sambungan pada silinder (efficiency) (E=1)
- 2) Pipa Api (Fire Tube)
Pipa api merupakan bab alat penguapan (evaporator) yang mengubah energi pembakaran (energi panas) menjadi energi potensial uap, yaitu panas dari api memanaskan air dan menjadi uap air. Pipa api bekerja dengan mendapat gaya tekan dari luar (Parts Under External Pressure), sesuai dengan rumus perhitungan berikut ini:
(ASME Sec. IV Chapter 18 2008:5)
P = Tekanan perancangan (design pressure) tidak kurang dari 30 psi (200kPa)
S = Kekuatan stres maksimum material (maximum allowable stress)(psi)
t = Tebal pipa api (inchi) R = Radius dalam silinder
E = Efisiensi sambungan pada silinder (efficiency) (E=1)
- 3) Tubesheet
Pipa api pada boiler firetube dipakai dengan pemasangan yang tetap. Tubesheet yaitu daerah untuk menopang pipa-pipa api pada boiler. Ketebalan yang dibutuhkan, maksimal jarak antar pipa api, dan tekanan perancangan untuk tubesheet dengan pipa api yang digunakan dengan pemasangan tetap dapat dihitung dengan memakai rumus sebagai berikut:
t = Tebal pelat yang dibutuhkan
p = Maksimal jarak antar pipa api (inchi)
C = 2.7 untuk pipa api pengelasan ketebalan kurang dari 11 mm (7/16inchi) C = 2.8 untuk pipa api pengelasan ketebalan lebih dari 11 mm (7/16inchi)
S = kekuatan stres maksimum material (maximum allowable stress) (Psi)
P = Tekanan perancangan (design pressure) (Psi)
D = Diameter luar pipa (inchi)
- 4) Ligament
Ligament yaitu jarak plat antar lubang pipa api pada tubesheet. Pengaturan pengaplikasian ligament untuk bukaan silinder bertekanan (cylindrical-pressure) diadaptasi dengan contoh yang akan digunakan. Desain Ligament memakai contoh jarak yang sama pada setiap baris. Efisiensi ligament ditentukan dengan memakai rumus:
E = Efisiensi ligament
p = Jarak antar lubang (Inchi)
d = Diameter Lubang Pipa (inchi)
Gambar : Contoh contoh jarak lubang tubesheet yang sama pada setiap baris
0 Response to "Perhitungan Pada Mesin Boiler"
Posting Komentar