PEMBAHASAN LEBIH LANJUT PENGOPERASIAN APH 25


TEORI PROSES APH 25 (AIR PRE HEATER )

APH 25 adalah merupakan aparat kilang yang fungsinya memanfaatkan panas dari flue gas untuk memanaskan udara pembakaran yang akan masuk ke dapur 25 F1 sehingga efisiensi dapur 25 F1 dapat meningkat karena pemakaian fuel gas menjadi turun karena terjadi pembakaran yang sempurna sehingga menghasilkan kalor panas yang tinggi sesuai temperatur yang dikehendaki.
Pembakaran sempurana terjadi apabila ratio antara fuel dengan udara pembakaran sesuai .Teori proses pembakaran seperti contoh reaksi pembakaran propane:
C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2O
Sedangkan proses pembakaran di dapur hendaknya udara pembakaran dilebihkan dengan tujuan untuk menjamin semua hidrocarbon dapat terbakar semua.
Pembakaran yang efisien didapur dapat dilihat dari kandungan oksigen content yang terkandung dalam ekses air dapur yaitu idealnya berkisar 2.5-5% dan nyala api bagus ( dengan menggunakan APH )

DIAGRAM ALIR APH 25

Flue gas yang panas dari dapur 25 F1 di hisap dengan menggunakan IDF masuk ke bagian luar tube glass APH 25,sementara itu udara luar yang dihembuskan FDF kebagian dalam tube glass APH 25 sehingga terjadi pertukaran panas antara flue gas dengan udara luar yang akan dijadikan udara pembakaran sehingga menghasilkan udara pembakaran yang panas.


VARIABLE OPERASI DAN CARA MENGATASI TROUBLE VARIABLE OPERASI

Ø Temperatur Flue Gas ke stack
Pengaturan temperatur Flue Gas ke Stack diatur dengan temperatur outlet flue gas dari APH 25 adalah minimum 1600C diatur dengan cara:

· Memperbesar bukaan By Pass APH 25 maka Temperatur outlet Flue Gas Naik dan Effisiensi dapur turun
· Memperkacil bukaan By Pass APH 25 maka Temperatur outlet Flue Gas turun dan effisiensi dapur meningkat

Ø Temperatur Udara pembakaran
Pengaturan temperature udara pembakaran yang akan masuk ke dapur tetap harus juga memperhatikan temperature outlet flue gas diatur dengan cara :

· Memperbesar bukaan By Pass APH 25 maka temperatur udara pembakaran turun effisiensi dapur turun
· Memperkecil bukaan udara pembakaran maka temperatur udara pembakaran naik effisiensi dapur meningkat


Ø Tekanan fire box 25 PI 102
Pengaturan press fire box Dapur 25 F 1 diatur dengan tekanan dibawah nol atau tekanan harus vacum (negative) maka jika press fire box + 3 mmH20 maka dapur 25 F 1 Instrumentasi 25 F1 menujukan Alarm High press dan apabila press fire box + 5 maka 25 F 1 akan trip.Dan press fire box dapur 25 F 1 dapat diatur dengan mengoperate 25 PIC 101 dan 25 FIC 104 yang saling berhubungan dan bias di operate salah satu dari kedua control tersebut
Keterangan 25 PIC 101(suction IDF) & 25 FIC 104 (suction FDF )
· Memperbesar bukaan 25 PIC 101 maka press fire box dapur akan semakin turun
· Memperkecil bukaan 25 PIC 101 maka press Fire box dapur akan semakin naik
· Memperbesar bukaan 25 FIC 104 maka press fire box dapur akan semakin naik
· Memperkecil bukaan 25 FIC 104 maka press fire box dapur akan semakin turun.
Catatan: Batasan press fire box dapur yang diperbolehkan jika press tinggi kurang dari 3 mmH2O dan press rendah dibawah tekanan normal ( Vacum ) tidak memiliki batasan kevacuman yang diperbolehkan maka jika kita ingin mengetahui press fire box sudah ideal atau belum operator dapat melihat nyala api bagus atau tidak.



Ø Flow udara pembakaran.
Pengaturan banyak sedikitnya flow udara pembakaran yang dibutuhkan dapur dapat diatur dengan :
o Jika ingin memperbesar flow udara pembakaran maka menambah output 25 FIC 104 ( suction FDF ) dan sebaliknya.
Catatan :Pengaturan flow udara pembakaran harus melihat monitor oksigen conten yang terkandung dalam ekses air dapur ( 2.5 – 5 % ) jika oksigen content dalam exses air meningkat maka effisiensi dapur turun namun jika oksigen content turun dari batasan ideal tidak dapat dijadikan patokan bahwa effisiensi dapur naik karena oksigen content turun dapat disebabkan karena kurang udara pembakaran sehingga membutuhkan fuel yang banyak oleh karena operator dapat memonitor dari nyala api dan tetap memperhatikan press fire box.

START UP APH 25

1.Start FDF dengan cara terlebih dahulu mereset sequence di panel box local ( sampai tanda lampu hijau dalam panel box menyala ).
2.Setelah mereset sequence buka output 25 FIC 104 kurang lebih bukaan sekitar 30-50 % agar dapat menekan limit switch yang berfungsi untuk meng energize power motor FDF sehingga dapat di jalankan (start) dan natural draf bisa dioperasikan.
3.Start FDF dengan bukaan output 25 FIC 104 kurang lebih 30 % dengan tetap crack open By Pass APH.
4.Tutup Natural Draft dg memonitor flow udara dan tekanan fire box.
5.Start IDF dengan cara terlebih dahulu membuka 25 PIC 101 dengan bukaan 30-50 % agar dapat menekan limit switch sehingga dapat mengenergize power IDF sehingga dapat di jalankan.
6.Tutup Stack dumper pelan-pelan dengan tetap memonitor tekanan fire box dan nyala api.
7. Atur bukaan by pass APH sampai temp. flue gas dan udara pembakaran sesuai operasi.

Nb : Sebelum menjalankan APH maka harus restruke 25 PIC 101 dan 25 FIC 104.

STOP APH 25
1.Matikan IDF dan yakinkan posisi stack dumper bukaan dan natural draft bukaan.
2.By Pass APH dibuka kemudian matikan FDF

TRIP SYSTEM DAN INSTRUMENTASI APH 25
Penyebab yang dapat membuat APH 25 trip :
o Press 25 PI 102 (press fire box) lebih dari 5 mmH2O sehingga menyebabkan APH trip
o 25 FSLL 100 yaitu system trip yang dikarenakan flow udara pembakaran low flow sehingga APH
o Trip dapur 25 F 1 menyebabkan APH juga ikut trip
o IDF trip maka Natural draft terbuka dan stack dumper otomatis terbuka
o FDF trip maka natural draft terbuka dan IDF juga ikut trip

Artist LOC AND FOC I Part II....

LOC AND FOC I Artist.....

My Pre-boss Girl friend

Calculating steam requirements – m cp ΔT.

A process needs heat at

• the correct temperature and
• the correct rate of heat transfer

Heat is being generated in the boiler in the form of steam. This heat is being distributed by steam lines to the process. Steam pressure determines the temperature at which heat is supplied, as saturated steam temperature is directly proportional to pressure. We need a ΔT of minimum 15-30°C to have efficient heat transfer (rate of heat transfer).

Consider a heat exchange process. The primary side is the steam space, and the secondary side is the process. Steam is condensing on the primary side into water. It is changing phase into liquid and giving off its latent heat to the process. This is Primary Heat (Q).

Primary Q = m x hfg

Where,
Primary Q = Quantity of heat energy released (in kcals)
m = Mass of steam releasing the heat (in kgs)
hfg = Specific enthalpy of evaporation of steam (in kcals/kg)

On the secondary side, this heat is being used for two things:

• 'heating up' heat - to increase the product temperature to the degree desired
• 'maintainance' heat - to maintain the product temperature as heat is lost by radiation, etc

Where,
Secondary Q = Quantity of heat energy absorbed (in kcals)
m = Mass of the substance absorbing the heat (in kgs)
cp = Specific heat capacity of the substance (in kcals / kg °C )
ΔT = Temperature rise of the substance (in °C)

This equation is also modified and used to establish the amount of heat required to raise the temperature of a substance, for a range of different heat transfer processes.
The above equations are very important. As Heat energy is being transferred from the primary to the secondary side, in an ideal condition,

Primary Q = Secondary Q

And this is the equation to calculate the theoretical heat balance of the entire system.

Example 1. Calculate steam flow rate for an autoclave which is heating 10,000 bottles of 1 litre each to a temperature of 120°C in 30 minutes. Steam supply is at 3 kg/cm2g.

Solution. What we are asking for is - what is the mass of steam that is supplied to the autoclave to heat these 10 bottles. This is 'm' on the primary side. First we will calculate the heat absorbed by the bottles (process), ie, secondary Q.

The formula

Secondary Q = m x cp x ΔT

Where,
Secondary Q = Quantity of heat absorbed by the bottles (in kcals)
m = Mass of water in the bottles which is absorbing the heat (in kgs)
= 10,000 bottles X 1lt = 10,000 lt = 10,000 kg
cp = Specific heat capacity of water (in kJ/kg °C ) = 1 kcal/kg °C
ΔT = Temperature rise of water (°C) assuming ambient is 30°C
= 120°C – 30°C = 90°C
Gives,
Secondary Q = 10,000 kg x 1 kcal/kg °C x 90°C = 9,00,000 kcal

So, 9,00,000 kcal is the heat energy absorbed by this autoclave on the secondary (process) side in 30 minutes. Steam at 3 kg/cm2g has 510 kcal/kg latent heat hfg (from steam tables).

As Sec Q = Pri Q,
9,00,000 kcal = m x 510 Kcal/kg
m = 9,00,000 / 510 = 1765 kgs

1765 kgs is the steam required in 30 mins. So, steam flowrate is 1765 X 60/30 = 3530 kgs/hr for this autoclave.

Suppose steam is supplied to a heat exchanger at 3 kg/cm2g - hg 630 kcal/kg. Condensate is coming out of the traps at 3 kg/cm2g hfg 130 kcal/kg. Ideally, the product should absorb 511 kcal/kg. But, it doesnt. Heat gets absorbed by the heat transfer barriers and is also lost via radiation. So, the actual heat absorbed is less than 511 kcal/kg.

Specific Volume

Specific volume vs. Pressure
We can see below, as the steam pressure increases from 1atm to 4 atm, the density of the steam molecules is increasing. As the specific volume is inversely related to the density, the specific volume will decrease with increasing pressure. We can see the reduced volume in the last jar.

This diagram clearly shows that the greatest change in specific volume occurs at lower pressures, whereas at the higher end of the pressure scale there is much less change in specific volume.

The extract from the steam tables below, shows specific volume, and other data related to saturated steam.

At 7 kg/cm2g, the saturation temperature of water is 170°C. More heat energy 'hf' is required to raise its temperature to saturation point at 7 bar g than would be needed if the water were at atmospheric pressure. The table gives a value of 171.96 kcals to raise 1 kg of water from 0°C to its saturation temperature of 170°C.

The heat energy (enthalpy of evaporation 'hfg') needed by the water at 7 bar g to change it into steam is actually less than the heat energy required at atmospheric pressure. This is because the specific enthalpy of evaporation decreases as the steam pressure increases.

However, as the specific volume also decreases with increasing pressure, the amount of heat energy transferred in the same volume actually increases with steam pressure.