Artikel berikut mungkin sesuai dengan kebutuhan dan masalah di lndustri Anda:
– Mengenal faktor pembatas blowdown
– Cara melakukan membuat blowdown manual
– mengetahui peralatan blowdown manual
– Mengetahui pembagian blowdown
– Memahami padatan yang dihasilkan oleh blowdown

Semoga artikel ini membantu Anda.

BAB 13 KONTROL BLOWDOWN BOILER

Blowdown boiler merupakan kegiatan membuang air dari boiler yang bertujuan untuk mengatur parameter air boiler dengan batas yang telah ditetapkan untuk meminimalkan terjadinya kerak, korosi, carryover, dan masalah spesifik lainnya. Blowdown juga untuk membuang padatan tersuspensi yang ada di dalam sistem. Padatan tersebut disebabkan karena adanya kontaminasi air umpan oleh endapan chemical treatment, atau batasan kelarutan dari garam-garam yang larut. blowdown Akibatnya beberapa air boiler dibuang (blowdown) dan diganti dengan air umpan. Persentase air blowdown air boiler adalah sebagai berikut:

Nilai blowdown dapat bervariasi dari kurang 1% ketika air umpan memiliki kualitas yang sangat bagus hingga lebih dari 20% pada sistem kritis dengan kualitas air yang buruk. Pada pabrik dengan air makeup dari softener zeolit natrium, persentase biasanya ditentukan dari hasil tes klorida rata-rata. Pada boiler bertekanan tinggi, material inert yang larut dapat ditambahkan untuk sebagai pengecek persentase blowdownadanya kenaikan tekanan boiler dari medium ke tinggi dengan make up demin water

FAKTOR PEMBATAS YANG MEMPENGARUHI BLOWDOWN
Tujuan utama blowdown adalah untuk menjaga agar kandungan padatan di air boiler berada pada batasan tertentu. Hal ini diperlukan karena ada alasan tertentu seperti kontaminasi air boiler. Pada kasus ini, diperlukan laju blowdown yang besar untuk menghilangkan kontaminan secepat mungkin.

Laju blowdown tergantung dari desain boiler, kondisi operasi, dan tingkat kontaminasi pada air umpan. Pada banyak sistem, laju blowdown ditentukan berdasarkan pada nilai total padatan terlarut (TDS). Pada sistem lain ada yang berdasarkan alkalinitas, silika, atau kadar padatan tersuspensi. blowdown

Untuk sistem yang lama, laju blowdown di tentukan pada batas kadar kontaminan air boiler yang diatur oleh American Boiler Manufacturers’ Association (AMBMA) di dalam garansi standar dari kemurnian steam. Standar ini dipakai meski merupakan sebuah sifat umum dan tidak aplikatif untuk setiap kasus. Saat ini  ASME mengenai “Consensus on Operating Practice for the Control of Feedwater and Boiler Water Quality in Modern Industrial Boiler” lebih sering digunakan untuk menentukan laju blowdown.

Konsensus ini diterapkan pada kontrol deposisi sebagai kualitas steam. Pengambilan keputusan engineering yang baik harus diterapkan di setiap kasus, karena setiap sistem boiler bersifat spesifik, batasan kontrol mungkin berbeda juga. Ada banyak faktor mekanikal yang dapat mempengaruhi batas kontrol blowdown, termasuk desain boiler, rating, level air, dan karakteristik beban, dan jenis bahan bakar.

Pada beberapa kasus, kontrol batas blowdown untuk sistem tertentu ditentukan berdasarkan pengalaman operasi, inspeksi peralatan, atau tes kemurnian steam dari pada kriteria air dari ASME atau ABMA. Pada kasus tertentu, mungkin untuk melebihi nilai batas TDS atau konduktivitas, silika, atau alkalinitas menurut standar. Agen antifoam telah digunakan secara sukses untuk memungkinkan melewati batas nilai standar dari kadar padatan seperti pada Gambar 13.1. Chelating dan dispersan yang efektif digunakan juga untuk melewati nilai batas dari air tertentu. blowdown

Gambar 13.1 Efek konsentrasi antifoam pada kemurnian steam

Level maksimum yang mungkin untuk setiap sistem dapat ditentukan hanya dari pengalaman. Efek dari karakteristik air terhadap kualitas steam dapat diverifikasi dengan pengetesan kemurnian steam. Efek dari kondisi internal harus ditentukan dari pengamatan hasil selama turnaround untuk unit spesifik.

Beberapa boiler membutuhkan blowdown yang lebih rendah dibandingkan nilai normal karena desain boiler yang tidak umum atau kriteria operasi atau sebuah pengecualian dari persyaratan air umpan yang murni. Pada beberapa pabrik, batas blowdown lebih rendah dibandingkan yang dibutuhkan karena filosofi operasi konservatif. blowdown

BLOWDOWN MANUAL
Blowdown manual secara intermiten didesain untuk menghilangkan padatan tersuspensi, melingkupi lumpur yang terbentuk di dalam air boiler. Tempat keluar blowdown manual biasanya berada pada bagian bawah drum boiler yang merupakan tempat dimana lumpur yang terbentuk cenderung mengendap di sana.

Blowdown manual intermiten yang dikontrol dengan baik akan menyingkirkan padatan tersuspensi, dan membuat operasi boiler yang memuaskan. Pada kebanyakan sistem boiler industri memiliki blowdown manual intermiten dan sistem kontiniu. Secara praktek, valve blowdown manual dibuka secara periodik sesuai dengan jadwal operasi. Untuk optimasi penghilangan padatan tersuspensi dan keekonomian operasi, sistem blowdown dibuka secara sering dengan waktu singkat lebih disarankan. Sangat sedikit lumpur yang terbentuk pada sistem yang menggunkan air umpan dengan kualitas yang baik. Blowdown manual dapat dibuka lebih jarang pada sistem ini dibandingkan sistem yang mengunakan air umpan yang terkontaminasi dengan kesadahan atau besi. Konsultan water treatment dapat merekomendasikan jadwal blowdown manual yang tepat. blowdown

Pengoperasian valve blowdown pada dinding header harus mengikuti rekomendasi dari pembuatnya. Biasanya, karena ada kemungkinan permasalahan sirkulasi, diding header air tidak diblowdown ketika unit sedang menghasilkan steam. Blowdown biasanya dilakukan ketika alat berhenti beroperasi atau diblanked. Level air harus diamati secara dekat selama proses blowdown manual. adanya kenaikan tekanan boiler dari medium ke tinggi dengan make up demin water

BLOWDOWN KONTINIU
Blowdown kontiniu membuang air dari boiler secara terus menerus. Hal ini memiliki banyak kelebihan dibandingkan blowdown manual. Secara sederhana, air dibuang dari lokasi dengan kandungan padatan terlarut tertinggi sehingga kualitas air boiler dapat dijaga lebih baik sepanjang waktu dan padatan terlarut dapat dihilangkan secara maksimum dengan kehilangan air dan panas minimum. 
blowdown

Kelebihan lain yaitu recovery konnten panas yang besar melalui penggunaan tangki blowdown flash dan alat penukar panas. Pengaturan control valve harus dilakukan secara teratur untuk meningkatkan atau menurunkan blowdown berdasarkan hasil analisa air boiler.

Ketika ada blowdown kontiniu, blowdown manual dibatasi biasanya dilakukan satu kali blowsdown dalam waktu singkat pada setiap shift untuk menghilangkan padatan tersuspensi yang mengendap pada sambungan blowdown manual.

KONSERVASI ENERGI
Beberapa faktor yang memengaruhi konsumsi energi oleh air dari peralatan penghasil steam
blowdown

Pembentukan Kerak
Perpindahan panas dihambat oleh kerak yang terbentuk pada permukaan bagian dalam. Pengurangan kerak melalui pretreatment yang tepat dan penambahan chemical menghasilkan permukaan bagian dalam yang lebih bersih sehingga pertukaran panas lebih efisien dan penghematan energi.

Pengurangan Blowdown Air Boiler
Pengurangan jumlah blowdown air dapat menghasilkan penghematan air dan bahan bakar yang siginifikan. Pada beberapa instalasi boiler, kadar padatan di air boiler lebih rendah dibandingkan batas kadar maksimum. Melalui peningkatan metode kontrol, seperti blowdown otomatis, blowdown air boiler dapat dikurangi hingga kadar padatan tidak melampaui batas maksimum.

Laju blowdown yang diperlukan tergantung dari kualitas air umpan, beban boiler, dan batasan mekanikal. Variasi dari faktor ini akan mengubah jumlah air blowdown sehingga membutuhkan pengaturan yang sering untuk mendapatkan blowdown kontiniu yang pas. Bahkan pengaturan blowdown secara manual yang sering dilakukan bisa tidak cukup untuk mengantisipasi perubahan kondisi operasi. adanya kenaikan tekanan boiler dari medium ke tinggi dengan make up demin water

Laju blowdown merupakan variabel yang paling buruk dikontrol dibandingkan variabel lain dari program tretment internal. Batas nilai konduktivitas  untuk blowdown yang diatur secara manual biasanya memiliki rentang yang luas, dengan batas terendah di bawah 70% dari nilai aman maksimum. Hal ini penting untuk kontrol manual karena jarak yang dekat tidak dapat dijaga dengan aman.

Pada pabrik yang menggunakan air makeup dari pengolahan softener zeolit, sistem kontrol otomatis dapat menjaga konduktivitas air disekitar 5% dari set point. Catatan operasi pabrik telah memverifikasi bahwa dengan pengaturan manual, tidak lebih dari 20% blowdown kontiniu dapat menjaga nilai konduktivitas di sekitar 5% dari set point. Umumnya, pabrik dapat menghemat 20% blowdown ketika mengganti sistem dari blowdown kontiniu yang diatur manual menjadi otomatis. Penghematan ini diperoleh tanpa ada resiko pembentukan kerak atau carryover karena tingginya padatan di air boiler. blowdown

Pada beberapa kasus, peningkatan kualitas air umpan akan mengurangi laju blowdown pada kadar maksimum padatan  yang diizinkan. Hal ini dapat dicapai melalui penggunaan kembali kondensat sebagai tambahan air umpan, atau melalui peningkatan pengolahan eksternal untuk kualitas air umpan yang lebih bagus.

Pengurangan blowdown akan mempengaruhi penghematan air dan bahan bakar. Ketika konsentrasi merata dijaga pada batas maksimum akan menghasilkan beberapa penghematan seperti kebutuhan air makeup, biaya pengolahan air, biaya pengolahan limbah air blowdown, konsumsi bahan bakar, dan kebutuhan bahan kimia untuk treatment. Penghematan ini lebih besar disaat kualitas air umpan jelek, dimana alat untuk recovery panas tidak ada atau tidak efisien, dan dimana kondisi operasi sering berubah-ubah.

Recovery Panas
Recovery panas sering dilakukan untuk mengurangi kehilangan energi akibat blowdown. Gambar 13.2 menunjukkan sistem recovery panas blowdown boiler menggunakan tangki flash dan alat penukar panas. 
blowdown

Gambar 13.2 Heat recovery dari blowdown boiler menggunakan tangki flash dan alat penukar panas

Instalasi peralatan recovery panas hanya berguna ketika energi dari tangki flash atau air blowdown dapat diambil dan digunakan kembali. Ketika suplai berlebih dari exhaust atau steam bertekanan rendah sudah tersedia, ada sedikit justifikasi untuk penginstalan peralatan recovery panas.

Jika dijustifikasi ekonomis, air blowdown dapat digunakan untuk memanaskan aliran proses. Pada kebanyakan kasus, sistem recovery panas air blowdown menggunakan flash steam dari tangki flash untuk deaerasi. Blowdown dari tangki flash dilewatkan melalui sebuah alat penukar panas dan digunakan untuk memanaskan air makeup. Dengan penggunaan alat penukar panas yang efisien, panas yang hilang hanya terjadi dari perbedaan temperatur terminal antara air makeup yang datang dan air blowdown menuju selokan. Perbedaan ini biasanya sekitar 5-10oC.

Gambar 13.3 dapat digunakan untuk menentukan jumlah flash steam yang dapat diambil kembali dari flash tank.

Gambar 13.3 Flash steam yang dapat direcovery dari sistem blowdown kontiniu

Peralatan Yang Dibutuhkan Untuk Blowdown Manual
Peralatan untuk manual blowdown merupakan bagian dari unit boiler dan dipasang pada unit, biasanya terdiri dari pipa pembuangan, valve yang dapat dibuka secara cepat, dapat berupa valve shut-off. Pipa pembuangan selalu terletak pada bagian terbawah dari drum boiler paling bawah, tempat dengan konsentrasi paling tinggi. 
blowdown

Beberapa tipe boiler water-tube memiliki beberapa jalur blowdown. Hal ini memungkinkan blowdown dari dua ujung mud drum. Jalur blowdown dipasang pada headers untuk drain dan pembuangan padatan tersuspensi yang terakumulasi dan membatasi sirkulasi. Pembuat boiler biasanya memberikan spesifikasi atau batasan tertentu pada air blowdown header dan batasan ini harus diikuti sebaik mungkin.

Blowdown Kontiniu
Blowdown kontiniu bisanya di pasang oleh pembuat boiler. Lokasi dari jalur blowdown kontiniu tergantung dari pola sirkulasi air. Posisi tersebut harus memastikan penghilangan air yang paling pekat. Pipa juga harus ditempatkan sehingga umpan air boiler atau umpan bahan kimia tidak mengalir secara langsung menuju pipa ini. Ukuran pipa dan valve tergantung dari jumlah air yang akan dibuang. 
adanya kenaikan tekanan boiler dari medium ke tinggi dengan make up demin water

Gambar 13.4 menunjukkan lokasi tipikal dari steam drum untuk jalur blowdown kontiniu. Pada kebanyakan unit, jalur pembuangan berada beberapa inci di bawah lever air terendah. Pada desain lain, jalur pembuangan dekat dengan bagian bawah dari steam drumblowdown

Gambar 13.4 Steam drum tipikal menunjukkan lokasi blowdown kontiniu

Blowdown Otomatis
Sebuah sistem kontrol blowdown otomatis secara kontiniu memonitor air boiler, dan menyetel laju blowdown, dan menjaga nilai konduktivitas dari air boiler pada level tertentu. Komponen dasar dari sistem kontrol blowdown otomatis terdiri dari gabungan alat ukur, pusat kontrol, dan modul kontrol blowdown yang biasanya ditentukan dari pengukuran konduktivitas air boiler, yang memberikan sebuah nilai ukur tidak langsung dari jumlah padatan terlarut pada air boiler.

Gambar 13.5 Modul otomatis dari peralatan blowdown boiler

Pengotor lainnya pada air boiler seperti klorida, natrium, dan silika juga digunakan sebagai parameter kontrol blowdown. Pengujian alkalinitas telah digunakan sebagai parameter kontrol blowdown tambahan untuk sistem boiler dengan air boiler yang mungkin memiliki alkalinitas yang tinggi.

Padatan Total
Dari pandangan teknikal, pengukuran gravimetri merupakan cara yang memadai untuk menentukan padatan total yang ada di dalam air, namun metode ini jarang digunakan karena analisanya membutuhkan waktu yang lama dan sulit dilakukan untuk kontrol secara rutin. Perbandingan kadar total padatan dari air boiler dengan 
blowdown total padatan air umpan tidak membutuhkan pengukuran akurat  dari konsentrasi air umpan di dalam boiler, karena alasan berikut:

  • Sampel air boiler mungkin tidak merepresentasikan kandungan padatan tersuspensi karena adanya pengendapan atau pembentukan deposit
  • Penanganan internal dapat menambahkan berbagai padatan pada air boiler
  • Pemecahan bikarbonat dan karbonat dapat membebaskan gas karbon dioksida dan menurunkan kadar padatan total di air boiler.

Padatan Terlarut
Konduktivitas air boiler mengindikasikan pengukuran secara tidak langsung dari padatan terlarut dan biasanya digunakan untuk kontrol blowdown. Namun, menentukan laju blowdown berdasarkan nilai konduktivitas air boiler dan air umpan tidak memberikan pengukuran langsung dari konsentrasi air umpan di dalam boiler. Konduktivitas dipengaruhi oleh kehilangan karbon dioksida dengan steam dan penambahan padatan dari pemberian bahan kimia untuk penanganan internal. Nilai konduktivitas air umpan dan air boiler tidak dibandingkan secara langsung.

Konduktivitas sampel disebabkan ionisasi berbagai garam yang ada. Pada larutan encer, hampir semua garam terlarut berada dalam bentuk terionisasi, sehingga konduktivitas meningkat sebanding dengan peningkatan konsentrasi padatan terlarut. Pada larutan pekat, ionisasi ditahan dan perbandingan konduktivitas dengan padatan terlarut berkurang. Hubungan antara konduktivitas dan padatan terlarut ditentukan paling akurat melalui pengukuran kedua parameter dan penentuan hubungan antar kedua parameter tersebut. Kandungan padatan dari larutan yang sangat encer seperti kondensat dapat dihitung dengan faktor 0,5-0,6 ppm TDS untuk satu mikrosiemen konduktivitas. Untuk larutan yang lebih pekat seperti air boiler, faktor bervariasi mulai dari 0,55-0.90 ppm TDS untuk satu mikrosiemen konduktivitas. Ion hidroksida yang ada di dalam air jauh lebih konduktif dibandingkan dengan ion lain. Oleh karena itu, praktek umum untuk menetralkan kaustik dengan asam organik sebelum mengukur konduktivitas air. Meski asam gallic digunakan secara konvensional untuk blowdown menetralkan alkalinitas fenolftalein pada sampel yang memiliki konduktivitas yang tinggi. Asam borat juga dapat digunakan pada sampel dengan konduktivitas rendah dan tinggi dengan dampak minimun pada faktor korelasi antara TDS dan konduktivitas.

Silika, Alkalinitas, Natrium, Litium, dan Molibdat
Pada kondisi tertentu, pengukuran silika dan alkalinitas pada air boiler dapat digunakan untuk mengontrol blowdown. Natrium, litium, dan molibdat telah digunakan untuk perhitungan laju blowdown secara akurat pada unit dengan tekanan tinggi dengan umpan air demin.

Klorida
Jika konsentrasi klorida di dalam air umpan cukup tinggi untuk diukur secara akurat, hal ini dapat digunakan untuk mengontrol blowdown dan untuk menghitung laju blowdown. Karena klorida tidak berpartisipasi di dalam air boiler, konsentrasi relatif klorida di air umpan dan air boiler dapat digunakan sebagai basis akurat untuk menghitung laju blowdown.

Pengujian klorida tidak cocok untuk perhitungan ketika kadar klorida di air umpan boiler sangat rendah untuk perhitungan yang akurat. Sedikit kesalahan dalam pengukuran kadar klorida air umpan akan menyebabkan kesalahan dalam perhitungan laju blowdown.

Spesifik Graviti
Spesifik graviti dari air boiler sebanding dengan padatan terlarut. Namun, penentuan kadar padatan terlarut dengan pengukuran hidometer untuk spesifik graviti sangat tidak akurat dan tidak direkomendasikan untuk kontrol blowdown yang tepat.

Referensi:
Suez Water Technologies & Solutions. “Handbook of Industrial Water Treatment” blowdown

Jl. Pelajar Pejuang 45 No. 43
Kota Bandung, Jawa Barat

WA  : 082237062772
Telp : 0227317077

Copyright 2021 solusitirtaoptima.com