Draf Alami dan Cerobong Asap
Dorongan adalah perbedaan tekanan yang menyebabkan aliran udara atau gas dari satu titik ke titik lain dalam sistem boiler. Dorongan diperlukan dalam sistem boiler terutama karena dua alasan.
Untuk menyediakan udara yang cukup untuk menyelesaikan pembakaran.
Untuk menghilangkan gas buang dari sistem setelah pembakaran dan pertukaran panas.
Ada dua jenis dorongan yang diterapkan pada sistem boiler.
Dorongan alami
Dorongan paksa
Kami akan membahas di sini dalam artikel ini tentang dorongan alami. Dorongan alami selalu dipilih karena tidak memerlukan biaya operasional meskipun memiliki biaya awal yang besar. Dorongan alami memungkinkan sirkulasi alami udara melalui sistem boiler. Dorongan alami sebagian besar bergantung pada tinggi cerobong asap.
Kami mencoba menghitung tinggi cerobong asap yang diperlukan untuk mendapatkan dorongan alami yang dibutuhkan untuk sistem boiler. Untuk itu, kita harus melewati dua persamaan dasar tekanan gas. Persamaannya adalah
Di mana, “P” adalah tekanan udara atau gas, “ρ” adalah densitas udara atau gas, “g” adalah konstanta gravitasi, dan “h” adalah tinggi kepala.
Di sini “V” adalah volume udara atau gas, “m” adalah massa gas atau udara, “T” adalah suhu yang diukur dalam skala kelvin, dan “R” adalah konstanta gas.
Persamaan (2) dapat ditulis ulang sebagai
Selama proses pembakaran di tungku, karbon utamanya bereaksi dengan oksigen (O2) dari udara dan membentuk karbon dioksida (CO2). Volume karbon padat dibandingkan dengan udara yang diperlukan untuk reaksi tersebut sangat kecil. Karena itu, kita bisa menganggap bahwa volume udara yang diperlukan untuk pembakaran sama dengan volume gas buang yang dihasilkan setelah pembakaran jika kita mengasumsikan suhu sebelum dan sesudah pembakaran sama. Namun, ini bukan kasus yang sebenarnya. Udara yang masuk ke ruang pembakaran akan mendapatkan volume tambahan setelah pembakaran karena suhu pembakaran. Volume tambahan udara tersebut akan setara dengan volume gas buang yang dihasilkan setelah pembakaran.
Mari kita asumsikan, ρo adalah densitas udara pada 0oC atau 273 K, dan katakanlah itu adalah To
Di sini, P adalah tekanan udara pada 0oC atau 273 K, yaitu pada To K.
Jika kita menjaga tekanan P tetap, hubungan antara densitas dan suhu udara atau gas dapat ditulis sebagai,
Di mana, ρa dan ρg adalah densitas udara pada suhu Ta dan Tg K masing-masing.
Dari persamaan (1) dan (5), kita dapat menulis ekspresi tekanan pada titik “a” di luar cerobong asap, sebagai
Volume udara pada suhu Tg akan menjadi
Mari kita asumsikan, m kg udara diperlukan untuk membakar 1 kg karbon maka densitas gas buang akan menjadi
Tekanan gas buang di dalam cerobong asap dari persamaan (1) dan (8), akan menjadi
Perbedaan tekanan antara luar dan dalam cerobong asap dari persamaan (6) dan (9) akan menjadi
Di sini, “h” adalah tinggi minimum cerobong asap yang harus dibangun untuk dorongan ΔP. Gas buang akan mengalir ke atas melalui cerobong asap karena perbedaan tekanan ini. Jadi, dengan menghitung perbedaan tekanan ini, seseorang dapat dengan mudah menghitung ketinggian cerobong asap yang harus dibangun. Perbedaan tekanan dapat direpresentasikan sebagai rumus untuk menghitung tinggi cerobong asap untuk dorongan alami.
Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang baik layak dibagikan, jika ada pelanggaran silakan hubungi untuk menghapus.
