Boiler tabung api adalah jenis boiler yang menggunakan gas panas dari api untuk memanaskan air di dalam serangkaian tabung. Tabung-tabung tersebut dikelilingi oleh air di dalam wadah tertutup. Panas dari gas tersebut ditransfer melalui dinding tabung melalui konduksi termal, menghasilkan uap yang dapat digunakan untuk berbagai tujuan.
Boiler tabung api adalah salah satu jenis boiler tertua dan paling dasar. Mereka digunakan secara luas pada abad ke-18 dan ke-19, terutama untuk lokomotif uap dan mesin uap lainnya. Hari ini, boiler tabung api masih digunakan untuk beberapa aplikasi industri dan komersial, seperti pemanasan, pembangkit listrik, dan uap proses.
Dalam artikel ini, kami akan menjelaskan definisi, jenis, kelebihan, kekurangan, dan aplikasi boiler tabung api. Kami juga akan menyertakan konten dari 5 halaman terkait teratas Bing tentang topik ini dan menambahkan tautan eksternal ke sumber yang relevan.
Boiler tabung api didefinisikan sebagai boiler yang terdiri dari wadah tertutup yang diisi dengan air dan serangkaian tabung yang melewati wadah tersebut. Tabung-tabung tersebut membawa gas panas dari api (biasanya dibakar dengan batu bara, minyak, atau gas) yang memanaskan air dan menghasilkan uap.
Komponen utama dari boiler tabung api adalah:
Tungku: Ruangan di mana bahan bakar dibakar untuk menghasilkan gas panas.
Tabung api: Tabung yang membawa gas panas dari tungku ke kotak asap.
Kotak asap: Ruangan di mana gas panas dikumpulkan dan disalurkan keluar melalui cerobong asap.
Kubah uap: Bagian atas boiler di mana uap dikumpulkan dan didistribusikan ke saluran keluar.
Superheater: Perangkat opsional yang lebih lanjut memanaskan uap untuk membuatnya kering dan superpanas.
Grate: Platform di mana bahan bakar diletakkan untuk dibakar.
Inlet air pengisi: Pipa yang mensuplai air ke boiler.
Saluran uap keluar: Pipa yang mengirim uap ke lokasi yang diinginkan.
Operasi boiler tabung api sederhana dan langsung. Bahan bakar dibakar di tungku, menghasilkan gas panas yang melewati tabung api. Panas dari gas tersebut ditransfer ke air yang mengelilingi tabung, meningkatkan suhu dan tekanannya. Uap kemudian naik ke kubah uap, di mana uap tersebut dapat diambil untuk berbagai tujuan. Air dipenuhi kembali melalui inlet air pengisi.
Tekanan dan suhu uap tergantung pada ukuran dan desain boiler, serta kualitas dan kuantitas bahan bakar. Secara umum, boiler tabung api dapat menghasilkan uap bertekanan rendah hingga sedang (hingga 17.5 bar) dan kapasitas rendah hingga sedang (hingga 9 metrik ton per jam).
Salah satu kelemahan utama boiler tabung api adalah mereka memiliki kemampuan terbatas untuk menghasilkan uap bertekanan tinggi dan kapasitas besar. Ini karena mereka memiliki wadah tunggal yang besar yang berisi air dan uap, yang membuat sulit untuk mengontrol tekanan dan suhunya. Selain itu, boiler tabung api rentan terhadap ledakan jika wadahnya pecah akibat tekanan berlebih atau kerusakan.
Ada berbagai jenis boiler tabung api berdasarkan kriteria yang berbeda, seperti:
Lokasi tungku: Ada dua kategori utama boiler tabung api berdasarkan lokasi tungku mereka: tungku eksternal dan tungku internal. Boiler dengan tungku eksternal memiliki tungku di luar wadah utama, sementara boiler dengan tungku internal memiliki tungku di dalam atau terpasang pada wadah utama.
Orientasi sumbu boiler: Ada dua kategori utama boiler tabung api berdasarkan orientasinya: horizontal dan vertikal. Boiler horizontal memiliki sumbu yang sejajar dengan tanah, sementara boiler vertikal memiliki sumbu yang tegak lurus dengan tanah.
Jumlah dan bentuk tabung api: Ada berbagai jenis boiler tabung api berdasarkan jumlah dan bentuk tabung apinya, seperti tabung tunggal, multi-tabung, tabung lurus, tabung bengkok, dll.
Beberapa jenis boiler tabung api yang paling umum adalah:
Boiler Cochran adalah jenis boiler tabung api vertikal yang memiliki cangkang silindris dengan bagian atas berbentuk kubah. Ia memiliki satu atau lebih tabung api yang berjalan sepanjang panjangnya. Ia juga memiliki tungku eksternal yang dapat dibakar dengan batu bara atau minyak.
Boiler Cochran dapat menghasilkan uap bertekanan rendah (hingga 10.5 bar) dan kapasitas rendah (hingga 3500 kg per jam). Ukurannya kompak dan mudah dioperasikan. Ia digunakan terutama untuk aplikasi industri skala kecil, seperti pemanasan, pembangkit listrik, dan uap proses.
Boiler Cornish adalah jenis boiler tabung api horizontal yang memiliki cangkang silindris panjang dengan satu flue besar yang berisi api. Ia memiliki desain sederhana dan biaya pemeliharaan rendah. Ia dapat menghasilkan uap bertekanan sedang (hingga 12 bar) dan kapasitas sedang (hingga 6500 kg per jam).
Boiler Cornish dikembangkan oleh Richard Trevithick pada tahun 1812 dan digunakan secara luas untuk mesin uap di industri pertambangan. Ia mirip dengan boiler Lancashire tetapi hanya memiliki satu flue daripada dua.
Boiler lokomotif adalah jenis boiler tabung api horizontal yang memiliki tungku internal dan banyak tabung api. Ia juga memiliki ekstensi di salah satu ujungnya yang disebut kotak api, yang menampung grate dan memberikan area permukaan pemanasan tambahan. Ia juga memiliki superheater yang meningkatkan suhu dan keringnya uap.
Boiler lokomotif dapat menghasilkan uap bertekanan tinggi (hingga 25 bar) dan kapasitas tinggi (hingga 9000 kg per jam). Ia cepat dalam menghasilkan uap dan responsif terhadap perubahan beban. Ia digunakan terutama untuk mendorong lokomotif uap hingga digantikan oleh mesin diesel atau listrik.
Boiler Skotlandia Laut adalah jenis boiler tabung api horizontal yang memiliki satu atau lebih cangkang silindris besar yang berisi dua atau lebih tungku dan beberapa tabung api. Ia juga memiliki ruang basah eksternal yang meningkatkan efisiensinya dan mengurangi beratnya.
Boiler Skotlandia Laut dapat menghasilkan uap bertekanan tinggi (hingga 30 bar) dan kapasitas tinggi (hingga 27000 kg per jam). Konstruksinya kuat dan cocok untuk aplikasi maritim, seperti pemanasan, pembangkit listrik, dan propulsi.
Beberapa kelebihan boiler tabung api adalah:
