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 2 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 0 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. ¶k = ----------------------------------------------- >>> €Q keluar dapur = Q Radiasi - Q
keluar Cerobong
Q
masuk dapur
Q masuk dapur - [ Q
Radiasi + Q keluar Cerobong ]
Jadi
; ¶ k = -----------------------------------------------------------------------
Q
masuk dapur
Q.m.d - Q
rd - Q k.c
¶ k =
---------------------------------
>>>> ¶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 – [ ¶k
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 - [ ¶k
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 0 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/ m2 x
34 m2 = 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
¶k 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 ¶k
= € 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
link untuk soal lengkap nya mana ?
BalasHapus