Ketel (juga dikenal sebagai ketel uap) adalah wadah tertutup di mana fluida (biasanya air) dipanaskan. Fluida tersebut tidak harus mendidih. Fluida yang dipanaskan atau menguap keluar dari ketel untuk digunakan dalam berbagai proses atau aplikasi pemanasan, seperti memasak, pemanas air atau sentral, atau pembangkit listrik berbasis ketel. Ketel (atau lebih spesifiknya ketel uap) merupakan bagian penting dari pembangkit listrik termal.
Prinsip kerja dasar ketel sangat sederhana dan mudah dipahami. Ketel pada dasarnya adalah wadah tertutup di mana air disimpan. Bahan bakar (umumnya batubara) dibakar di tungku dan gas panas dihasilkan.
Gas-gas panas ini bersentuhan dengan wadah air, di mana panas dari gas-gas panas tersebut ditransfer ke air dan akibatnya uap dihasilkan di dalam ketel.
Kemudian uap ini dialirkan ke turbin pembangkit listrik termal. Ada banyak jenis ketel yang digunakan untuk berbagai tujuan seperti menjalankan unit produksi, membersihkan area tertentu, sterilisasi peralatan, untuk memanaskan lingkungan, dll.
Persentase panas total yang diekspor oleh uap keluar dalam total panas yang disupply oleh bahan bakar (batubara) disebut efisiensi ketel uap.
Efisiensi ini mencakup efisiensi termal, efisiensi pembakaran, dan efisiensi bahan bakar ke uap. Efisiensi ketel uap tergantung pada ukuran ketel yang digunakan. Efisiensi tipikal ketel uap adalah 80% hingga 88%.
Sebenarnya ada beberapa kerugian yang terjadi seperti pembakaran yang tidak sempurna, hilangnya radiasi dari dinding sekitar ketel uap, gas pembakaran yang cacat, dll. Oleh karena itu, efisiensi ketel uap memberikan hasil ini.
Ada dua jenis utama ketel – ketel pipa air dan ketel pipa api.
Dalam ketel pipa api, ada beberapa pipa tempat gas panas dilewatkan dan air mengelilingi pipa-pipa tersebut.
Ketel pipa air adalah kebalikan dari ketel pipa api. Dalam ketel pipa air, air dipanaskan di dalam pipa dan gas panas mengelilingi pipa-pipa tersebut.
Ini adalah dua jenis utama ketel tetapi setiap jenis dapat dibagi lagi menjadi banyak jenis yang akan kita bahas nanti.
Seperti yang ditunjukkan dari namanya, ketel pipa api terdiri dari beberapa pipa tempat gas panas dilewatkan. Pipa-pipa gas panas ini dicelupkan ke dalam air, di dalam wadah tertutup.
Sebenarnya, dalam ketel pipa api, satu wadah tertutup atau shell berisi air, melalui pipa-pipa panas yang dilewatkan.
Pipa-pipa api atau pipa gas panas ini memanaskan air dan mengubah air menjadi uap, dan uap tetap berada di wadah yang sama.
Karena air dan uap keduanya berada di wadah yang sama, ketel pipa api tidak dapat menghasilkan uap dengan tekanan yang sangat tinggi.
Secara umum, ia dapat menghasilkan maksimum 17,5 kg/cm2 dan dengan kapasitas 9 metrik ton uap per jam.
Ada beberapa jenis ketel pipa api, seperti tungku eksternal dan tungku internal ketel pipa api.
Tungku eksternal dapat dikategorikan lagi menjadi tiga jenis yang berbeda-
Ketel Pipa Horizontal Retur.
Ketel Kotak Api Pendek.
Ketel Kompak.
Selain itu, ketel pipa api tungku internal juga memiliki dua kategori utama, yaitu ketel pipa horizontal dan ketel pipa vertikal.
Biasanya, ketel pipa retur horizontal digunakan di pembangkit listrik termal dengan kapasitas rendah. Ini terdiri dari drum horizontal di mana ada beberapa pipa horizontal. Pipa-pipa ini terendam dalam air.
Bahan bakar (biasanya batubara) dibakar di bawah drum horizontal ini dan gas-gas yang dapat dibakar bergerak ke belakang, dari sana mereka masuk ke pipa api dan bergerak ke depan ke kotak asap.
Selama perjalanan gas-gas ini di dalam pipa, mereka mentransfer panas mereka ke air dan gelembung uap muncul. Seiring dengan produksi uap, tekanan ketel berkembang, di dalam wadah tertutup tersebut.
Keuntungan ketel pipa api meliputi—
Konstruksinya cukup kompak.
Fluktuasi permintaan uap dapat dengan mudah dipenuhi.
Harganya juga cukup murah.
Kerugian ketel pipa api meliputi—
