Selasa, 20 Maret 2012

2

Soal Ketel Uap.

  • Selasa, 20 Maret 2012
  • Kang Mini
  • Share

  • 1. Sebuah ketel uap pipa air dilengkapi dengan Economiser, Pemanas udara dan Pemanas Lanjut,
        Diketahui tiap kg bahan bakar menghasilkan 13,6 kg uap dan 19 kg gas panas.
        Jumlah kalor tuk menghasilkan uap dari air pengisian adalah 627 kkal/kg. Nilai Pembakaran bawah
        Adalah 9600 k.kal/kg. Suhu gas sebelum Economiser adalah 370 0 C, Didalam Economiser air pengisian   
        dipanasi hingga 150 0 C dan didalam pemanas udara, suhu udara dinaikkan dengan  70 0 C. Suhu udara luar
        adalah 20 0 C. panas jenisnya adalah 0,25 k.kal /kg 0 C. Kerugian  2 yg terdapat pada Economiser dan Pemanas
        udara ditiadakan .
     
        Ditanyakan : a. Suhu dari gas sesudah Economiser
                                    b. Suhu dari gas sesudah Pemanas udara.
                                    c. Kerugian pada cerobong dalam k.kal /kg bahan bakar, dan dalam prosen, dari N.P.
                                    d. Kerugian lain dalam prosen dari Nilai bahan bakar bawah .


    Penyelesaian : 

    Diketahui:     K. P = 13,6 , G gas 19 kg berarti G. udara = G. gas – 1 = 19 – 1 = 18 kg/ kg bb.
                            P.J udara = 0,25 kkal/kg 0 C,   P.J gas = 0,26 kkal / kg 0  C.  I uap = 627 kkal/ kg,
                            N. O = 9600 kkal / kg .bb.   tul = 20 0 C , dan D tud, = 70, > tumd = 70 + 20 = 90 0 C

    Ditanyakan : a ]. T.gas.2 ?                             c]. Kerugian cerobong dlm kkal/ kg bb. Dalam prosen, thd N.O.
                             b ]. T. gas 3 ?                             d]. Kerugian sisa dalam % terhadap N. O

    Penyelesaian :  
                                                    K.P. [ I uap – t air pengisi ]            13,6    x    627                      8527 , 2
    b.                            ¶ k =   ---------------------------------------  =  --------------------------  =  ---------------   x  100 %
                                                                    N.O                                                9600                               9600
                                                                            8527, 2
                                    Rendemen Ketel  = -------------- =  88, 82 %
                                                                              96
      
    Panas yg keluar cerobong  =  [ 100 %  -  88, 8 2 % ]  =  11 , 18 %  x  N. O =  0, 1118  x  9600  = 1073, 28  kkal / kg .

    Q Cerobong = G gas  x pj gas  x t g. 3   >>>>>>>>   1073,28 =  19  x  0,26  x  t g .3

                   1073, 28              1073, 28
     t g.3   = -----------------    = --------------  =  217 , 26 C      >>>>>>  Jadi suhu gas setelah pemanas udara = 217, 26 0  C 
                19  x  0, 26                    4, 94                                                                                                                                         ==========

    a. Persamaan di Pemanas Udara >>>>>>  Panas yg diserahkan  =  Panas yg diterima

                                                                                    Ggas x p.j.gas  x [ tg2  -  t g3  ]  = G ud  x p.j.ud  x [ t umd  - t u.l ]

                                                                                    19  x  0,26  x  [ t g2  -  217,26 ]  =  18 x 0,25 x [ 90 -  20 ]
                                                                                                                    18  x  0,25  x  70         315
                                                                                    T g.2  -  217,26  = -----------------------  =  --------   =  63 , 76
                                                                                                                      19  x  0,26                     4, 94
                                                                                    T g 2  =  63 , 76 +  217 , 26  =  281 0  C

                                                                                     Jadi suhu setelah Economiser  =  281 0  C
                                                                                                                                                    =======

    c.  Kerugian Cerobong  =  G gas  x  p.j gas  x  [ tg. 3 -  t ul  ]
                                                    19  x  0,26  x [ 217 – 20 ] =  4, 94  x  197  =  973 , 18  k.kal / kg.
                                                                                       973, 18                                                  =========
      Kerugian cerobong, dalam % thd N.O  =  -----------  x 100 %  =  10 , 13  %
                                                                                       9600                          =============

     Persamaan di Economiser  :    Panas yg diserahkan gas panas  =  Panas yg diterima
                                                              G gas  x  p.j gas  x  [ t g.1  -  t g 2 ]  = K.P [ t a.2  -  t a.1 ]  x  p.j air
                                                               19  x  0,26  x  [  370  -  281 ] =  13 , 6 [150 – t.a.1 ] x 1
                                                                19  x  0,26 x  89    =   13, 6  x [ 150  - t a.1 ]
                                                                                                    19 x 0,26 x 89        439,66
                                                                    [ 150 – t.a.1 ]  =  --------------------  =  ----------  =  32,32
                                                                                                                                                          13 , 6                     13, 6
                                                                    T a.1   =  150  -  32,32  =  117, 68 0  C.
                                                                    Jadi suhu air pengisi sebelum masuk Economiser  =  117 , 68 0  C
                                                                                                                                                                        ==========
                    Q masuk dapur - € Q keluar ketel                                                                                                                                  
    d. ¶= -----------------------------------------------         >>>  €Q keluar dapur = Q Radiasi  -  Q keluar Cerobong
                                    Q masuk dapur
                           Q masuk dapur  -  [ Q Radiasi  +  Q keluar Cerobong ]
    Jadi ;  =  -----------------------------------------------------------------------
                                                                    Q masuk dapur
                    Q.m.d  -  Q rd  - Q k.c
    k  = ---------------------------------      >>>>   ¶x  Q m.d  =  Q.m.d  -  Q k.r  - Q k.c.
                                    Q.m.d
    Q radiasi =  Q masuk dapur  -  Q keluar cerobong – [ ¶  x  Q m.dapur ]  
                       *   Q ms.dp  =  Q Pemb. +  Q.bb  + Q. ud 
                                               =  9600 k.kal /kg  + 18 x 0,26 x 90  = 10005 k.kal/ kg
    ·         Q .kel. cer = Ggas  x  p.j. gas  x t.g 3
                       = 19 kg  x  0,26 k.kal / kg 0  C x 217,26 0  C =  1073 , 26 k.kal / kg.

    Jadi Q radiasi  =  Q ms.dp  - Q kel. Cer  -  [ ¶ x  Q ms.dp ]
                               =  10005  -  1073 , 26  - [ 0, 8882  x  10005  ]
                                =  10005  -  1073, 26  -  8886, 44  =  45, 3 k.kal / kg
                                                                         45, 3                =============
    ·         Q radiasi thd N.O  = ---------- x 100 %  =  0, 471  %
         9600                          ==========


    2. Sebuah ketel pipa air dengan tekanan uap 35 kg / m2 dan suhu 420 0 C .
        Suhu air pengisi sebelum dan sesudah Economiser adalah 160 0 C dan 200 0 C
        Suhu udara sebelum dan sesudah Pemanas udara 20 0 C dan 1000 C.
        Luas yg diperhitungkan mendapat pemanasan secara Radiasi =  34 m2. .Pemakaian
        Bbm = 33 kg /m2 . luas kena Radiasi tiap jam . Nilai Opak Bh.bakar 97000 k.kal
        Randemen ketel = 88 % . Berat  gas buang 18 kg .bb. Panas jenis gas rata-rata = 0,28 k.kal/kg 0 C
        Panas jenis udara rata-rata = 0, 25 k.kal / kg 0 C.Suhu gas meninggalkan ruang  dapur = 1170 C.
       
       Ditanyakan : a. Kelipatan Penguapan
                               b. Produksi uap tiap jam .
                               c. Panas radiasi dalam k.kal /kg bh.bakar. dan dalam prosen terhadap N.O.
                               d. Panas yg diberikan pd Pemanas lanjut uap dalam k.kal/ kg bb.
                               e. Paanas yg diberikan pd Economiser dalam k.kal/kg bb. Dan dalam prosen thd. N. O
                               f. Panas yang diserahkan pd Pemanas udara dalam k.kal/kg bb. Dan dalam % thd N. O
      Penyelesaian :                                                                                                          1122
                               a. Gbb. = 33 kg/ mx  34 m= 1122 kg/ jam = ---------- =  0, 31 kg / detik
                                                                                                                             3600
                                             K.P [ I ul  x  q a 1 ]                                
                                 ¶k = --------------------------          {  p =  35 Kg/ cm 2  , t =  420 0 C  ----à h.ul = 784, 5 k.kaL/kg.
                                           N . O
                                                                                             {     t.a.1  = 150 0 C   ----à q . a. 1   =  162,  43  k.kal/ kg
                                      ¶x  N . O                                          0,88 x  97000                       8536
                               K. P = --------------- -------à  K.P  = ------------------------   =  ------------ =  13 , 7
                                            I ul x  q.a.1                                   784, 5  x  162 , 43              622, 07   ========
                                                                                                                                                       15371,4
                            b. G. Uap =  G.bb x K.P  =  1122  x  13, 7 = 15371, 4 kg /jam = ----------- =  4, 26  kg / detik
                                                                                                                                                         3600`     ===========

                         c.  Penyerahan panas secara radiasi   ---à Q CRawdiasi  = Q masuk dapur  -  Q meninggalkan dapur
                                                                                                      =  Gbb. X N.O +  G.ud  x  p.j.ud  x t ud.masuk dapur – G. gas x 
                                                                                                         p.j.gas  x t gas m3ewninggalkan dapur .
                                    Bila diambil 1 kg bb, maka :  Q Radiasi = 1 x N.O + 17 x 0,25 x 100 – 18 x 0,28 x 1170
                                                                                                                    1  x 9700 + 425  -  5896, 8  = 4228, 2 k.kal/kg.bb
                                                                                                                                                    4228, 2        ================
                                                                                           Dalam prosen thd N.  O  = ------------ X  100 %  = 43 , 59  %
                                                                                                                                                     9700                          ==========
                                    d.  Q diserahkan P.L.U  = G .uap / kg.bb [ h.ul  -  h.uj  ]
                                                                                = K.P[ 784,5  -  673,2 ]k.kal/ kg =  13,7  x  111,3  =  1524, 81.k.kal/kg.
                                                                                                                                    1524, 81                                ==========
                                       Q diserahkan pada P.L.U  dalam % thd N.O  =  ------------ x 100%  =  15 , 71  %
                                                                                                                                    9700                          =========
                                   
                                    e. Q diserahkan Economiser  = G. air .kg / G.bb [ q.ta.2 – q.ta.1 ]  =  13,7  x  41,77  = 572,249.
                                                                                                                                                                           572,249
                                         Q diserahkan Economiser =  572 ,249  k.kal/kg,  dlm %  thd N. O =------------ x 100 % = 5 , 89 %
                                                                                             ===============                                                         9700                       ========

                                     f.  Q diserahkan Pemanas udara { luvo ] = G.ud  x p.j.ud  x  [ t.umd  -  t. ul ]
                                                                                                                    = 17 x 0,25 x  [ 100 – 20 ] = 4,25  x  80  =  340 k.kal/kg
                                                                                                                                                            340                 ===========
                                                                                                                    = dalam % thd N.O = -------  x 100 %  =  3, 5 %                                                                                                                                                                        9700               ========

    3.  Sebuah ketel uap mempunyai instalasi pendorong dengan daya 2000 DK metrik.
         Tekkanan uap dari ketel 15 kg/ sm 2 mutlak dalam keadaan jenuh , Pemakaian uap = 3,3 kg/detik.
         Kondensat ,mempunyai suhu = 45 0 C, dipompa kedalam pemanas awal , yg menggunakan uap bekas,
         dari pesawat bantu, Pemakaian uap untuk pesawat bantu 10 % dari pemakaian uap instalasi pendorongnya.
         Tekanan uap bekas dari pesawat bantu 2 kg / cm2  dengan kadar uap 85 %.
         Ketel harus ditambah air pengisian sebanyak 1800 kg / 24 jam dgn suhu 22 0 C, yg diambil dari tangki persedi-
         aan  air ketel . Nilai Opak bbm  9700  k.kal/ kg bb. Randemen ketel = 75 % .
         Ditanyakan ,berapa pemakaian bb dari ketel tiap detiknya ?.
       
         Penyelesaian :

         G air masuk ketel  =  G uap keluar ketel
          Pemakaian uap = 3,3 kg / detik  = 3,3  x  3600  =  11880 kg / jam .
          Uap untuk pesawat bantu = 10 %  x 3,3 =  0,33 kg / detik =  0, 33  x 3600 =  1188 kg / jam
                                                              1800                   1800
          Tambahan air pengisi =  --------------- =  ----------- =  0,0208 kg / detik
                                                            24 x 3600            86400
          Jumlah  =   [ 3,3  +  0,33  +  0,0208 ] kg / detik  =  3, 6508 kg / detik .
                                                                                                         ===============
           Q masuk ketel bersama air pengisi  = 3,3 kg/detik  x 45,16 k.kal/kg  +  0,33 kg/detik  x 565 k.kal/kg +
                                                                                       0,02028 kg/detik  x  22,13 k.kal/kg .
                                                                                      =  149,028  k.kal /detik  +  186,45  k.kal / detik  +  0,46 k.kal/detik
                                                                                      =  335, 938 k.kal/detik
                                                                                       ===================
           Jumlah Q keluar ketel bersama uapnya = 3, 6508 kg/ detik  x  669,6 k.kal / kg  = 2444, 57 k.kal / detik.
           Kepada air pengisi agar menjadi uap diperlukan penambahan panas :
           =  2444,57 k.kal / det  -  335, 938 k.kal/ det  =  2108, 632  k.kal/ det
                                                                                                      =================
           G bb kg /det  x  N.O. k.kal /kg  x  ¶=  € Q diperlukan k.kal / kg.
                         € Q diperlukan              2444,57 k.kal/det  -  335,938 k.kal/det              2108,632
           Gbb =  --------------------- =  -------------------------------------------------------  =   --------------  =  0, 2898 kg / detik
                           N. O . x  ¶k                      9700 k.kal / kg  x  0,75                                               7275            ================

           Atau  G bb  =  3600  x  0,2898  =  1043,44 kg / jam
                                                                          ================




    NB : maaf belum sempat di edittt

    2 Responses to “Soal Ketel Uap.”

    Info Training TMC Bandung mengatakan...
    30 Januari 2013 23.02

    nice..
    http://titianmc.co.id/index.php/sertifikasi


    hesty oktaviani mengatakan...
    16 Juli 2016 23.11

    link untuk soal lengkap nya mana ?


    Posting Komentar

    Subscribe