Steam atau uap air adalah kondisi atau fasa yang terjadi saat air dipanaskan sampai melebihi titik didihnya. Titik didih air bervariasi dan merupakan fungsi temperatur dan tekanan. Contohnya dapat kita lihat dalam kehidupan kita sehari-hari, yaitu saat kita memasak air. Air akan mendidih pada temperatur 100 C, pada tekanan ruang 1 atmosfir.

http://superheatedsteam.blogspot.com/2011/03/pengertian-steam.html

diakses tgl 10 sept 2013 12:38

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/27517/4/Chapter%20II.pdf

12:43

adi pada dasarnya yang namanya steam (uap air) itu dibuat dari air yang dipanaskan. dalam industri sendiri steam dihasilkan dari ketel atau boiler dimana air yang sudah dibebas mineralkan (demineralized water atau demin water) dipompakan kedalam boiler paket (package boiler) yang terdiri dari susunan tube / pipa yang saling sambung dan dipanggang pada suhu peruntukannya, dan ini yang membedakan produk saturated steam dan superheated steam. pada gambar berikut tampak bahwa air dimasukkan dalam pipa2 kecil (tube) dan ditengahnya dimasukkan api menggunakan burner untuk memanggang tube tersebut agar air didalamnya dapat menjadi steam. proses pengolahan sebelum dan sesudah masuk boiler ga perlu kan ?  nah, yang membedakan saturated dan superheated steam adalah sbb : saturated steam :saturated steam atau steam basah adalah steam yang dihasilkan dari proses pembuatan steam tingkat pertama di boiler dimana biasanya suhunya berkisar 150 sampai 300°C. pada proses ini suhu pemanggangan sendiri biasanya sekitar 350°. saya sebut "biasanya" disini karena memang sangat tergantung kepada beban kerja steam itu sendiri untuk menggerakkan apa. beda beban kerja, beda merek maka beda juga pemanasannya. tapi pada intinya adalah saturated steam merupakan steam yang dihasilkan dari pemanasan air.ciri khas dari saturated steam ini adalah selain kisaran suhunya seperti yang disebutkan diatas juga saturated steam ini masih banyak mengandung air sehingga mudah membentuk air kembali akibat kondensasi karena penurunan suhu akibat pipa distribusi steam yang terlalu jauh atau karena jaket/isolasi pipa steam yang tidak bagus. atau jika anda semprotkan saturated steam ke suatu benda maka benda tersebut masih akan basah. itulah kenapa steam jenis ini disebut saturated steam atau steam basah. superheated steam :superheated steam sendiri adalah steam yang dibuat dari saturated steam yang dipanaskan kembali dalam boiler sampai suhu ± 700°C. steam ini betul2 kering sehingga benda yang anda semprot dengan superhetad steam tidak akan basah. yang menyebabkan kenapa diproduksi steam yang berbeda adalah karena beban kerjanya, dimana beban kerja superheated steam lebih tinggi daripada beban kerja saturated steam. tentunya untuk membuat superheated steam umpan air boilernya harus memenuhi spesifikasi

yang jauh lebih ketat daripada saturated steam. dalam penggunaannya di proses yang menggunakan steam biasanya saturated steam digunakan untuk menggerakkan pompa, sedangkan superheated steam digunakan untuk menggerakkan turbin. http://groups.yahoo.com/neo/groups/kimia_indonesia/conversations/topics/7698 12:48

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/31232/3/Chapter%20II.pdf

12:49

Distribusi Steam

Steam yang saturasi dan kering (dry) merupakan gas sempurna yang tidak berwarna. Jika melihat semburan pada lubang pipa dan terlihat putih, sebenarnya steam telah mengalami kondensasi karena efek turun tekanan dan radiasi oleh temperature ambient. Energi terlepas dan berubah menjadi steam basah, yaitu steam yang mengandung moisture (embun).

Saturasi dan kering, steam akan mudah didistribusikan sama dengan distribusi udara. Hanya menambahkan variabel temperature panas untuk perhitungan pemuaian, running losses dan penentuan instrument yang tepat (gasket flange, valve, PRV dll). Kondensasi dalam pipa distribusi steam yang didrainase dengan baik, akan sama dengan terbentuknya kondensasi dalam pipa udara yang berjumlah sedikit.

Dalam pipa distribusi, terjadi efek radiasi panas karena perbedaan temperature dengan ambient. Beberapa sumber memberikan nilai yang tidak jauh berbeda, misalnya dari http://www.engineeringtoolbox.com/condesate-insulated-steam-pipes-d_263.html seperti dibawah ini. sedangkan spirax sarco menyajikannya dengan luar biasa di http://www.spiraxsarco.com/resources/steam-engineering-tutorials/steam-distribution/steam-mains-and-drainage.asp.

Condensate Load (kg/h per 100 m)

Steam Pressure(bar)

Pipe Size (mm)

-50 65

80 100 150 200 250

0,79 10 13 16 19 24 30

211 13 16 20 24 29 37

415 18 21 28 37 42 51

718 22 26 32 41 48 60

1224 28 34 39 49 57 79

1629 35 43 54 67 80 dst ...

Ada pertanyaan spesifik, “Apa yang terjadi jika kondensat didalam pipa tidak ada pocket? Bahkan misalnya ujung pipa adalah elbow naik vertical. Kalau kondensasi itu benar, kemanakah kondensat hilang?Jawab : Inilah salah satu karakteristik yang dimiliki steam, tetapi menipu & merugikan. Jika steam berada pada system jalur tertutup, maka kondensasi akan tetap terjadi. Perlahan tapi pasti kondensat akan menutup/menyempitkan (choking) jalur pada titik terendah. Kemudian permintaan steam oleh mesin tetap jalan, dan terjadi pressure drop pada area setelah penyempitan (after choking). Contoh :

misalnya pipa disamping berdimensi 6”, maka volume per meter adalah 17,671 liters. Pada

tekanan 7barg tabel diatas, kondensasi sepanjang 100m pipa 6” adalah 48Kg/hr. Ujung pipa disamping akan penuh dalam durasi waktu kurang dari ½ jam.Sebenarnya, reevaporasi terjadi sepanjang waktu. Tetapi sebagai ilustrasi kita ambil secara insiden. Jika 17,671 liters kondensat memenuhi pipa, dan tekanan ”after choking” area turun dari 7barg menjadi 2barg maka akan terjadi flashing oleh selisih suhu/energi:

liter reevaporasi menjadi uap basah.

Ini terjadi sepanjang waktu dengan perbedaan tekanan yang lebih kecil sehingga tidak terlihat sebagai gangguan yang parah, tetapi sebenarnya mengurangi performa plant secara keseluruhan.

1. Mengganggu distribusi/penyaluran jumlah steam secara kontinyu.2. Reevaporasi menyebabkan steam basah dan gangguan temperature/pressure control pada heat

exchanger/proses lainnya.

3. Membebani steam trap mesin/proses.

4. Steam basah, mengandung moisture yang dapat merusak/fracture pada pipa atau peralatan instrument lainnya.

Oleh karena itu sangat ditekankan pentingnya:Slope, untuk memberikan efek gravitasi pada jalur distribusi steam sehingga kondensasi dalam pipa dapat diakumulasi dan didrainase dengan baik.Pocket, untuk menangkap aliran kondensat yang melaju terdorong/tersapu oleh aliran steam. Yang lebih penting lagi adalah sebagai ”temporary reservoir” untuk steam trap dengan kapasitas tercantum adalah untuk durasi operasi 1 jam.

http://steam-myworld.blogspot.com/2009/02/distribusi-steam.html

13:19

Uap Bertekanan Tinggi (High Pressure Steam)

Uap bertekanan tinggi (High Pressure Steam) dengan tekanan 105 kg/cm2

Pertama-tama air demin ini berada disebuah tempat bernama Hotwell.

1. Dari Hotwell, air mengalir menuju Condensate Pump untuk kemudian dipompakan menuju LP Heater (Low Pressure Heater) yang pungsinya untuk menghangatkan tahap pertama. Lokasi hotwell dan condensate pump terletak di lantai paling dasar dari pembangkit atau biasa disebut Ground Floor. Selanjutnya air mengalir masuk ke Deaerator.

2. Di dearator air akan mengalami proses pelepasan ion-ion mineral yang masih tersisa di air dan tidak diperlukan seperti Oksigen dan lainnya. Bisa pula dikatakan deaerator memiliki pungsi untuk menghilangkan buble/balon yang biasa terdapat pada permukaan air. Agar proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air harus memenuhi suhu yang disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan menuju Dearator, air mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP Heater. Letak dearator berada di lantai atas (tetapi bukan yang paling atas). Sebagai ilustrasi di PLTU Muara Karang unit 4, dearator terletak di lantai 5  dari 7 lantai yang ada.

3. Dari dearator, air turun kembali ke Ground Floor. Sesampainya di Ground Floor, air langsung dipompakan oleh Boiler Feed Pump/BFP (Pompa air pengisi) dengan pompa centrifugal multistage (12 stage ) menuju Boiler atau tempat “memasak” air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti drum, tetapi drum berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan tinggi, karena itu syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi PLTU membuat dearator berada di lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karena dengan meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi bertekanan tinggi.

4. Sebelum masuk ke Boiler untuk “direbus”, lagi-lagi air mengalami beberapa proses pemanasan di HP Heater (High Pressure Heater). Setelah itu barulah air masuk boiler yang letaknya berada dilantai atas.

5. Didalam Boiler inilah terjadi proses memasak air untuk menghasilkan uap. Proses ini memerlukan api yang pada umumnya menggunakan batubara sebagai bahan dasar pembakaran dengan dibantu oleh udara dari FD Fan (Force Draft Fan) dan pelumas yang berasal dari Fuel Oil tank.

6. Bahan bakar dipompakan kedalam boiler melalui Fuel oil Pump. Bahan bakar PLTU bermacam-macam. Ada yang menggunakan minyak, minyak dan gas atau istilahnya dual firing dan batubara.

7. Sedangkan udara diproduksi oleh Force Draft Fan (FD Fan). FD Fan mengambil udara luar untuk membantu proses pembakaran di boiler. Dalam perjalananya menuju boiler, udara tersebut dinaikkan suhunya oleh air heater (pemanas udara) agar proses pembakaran bisa terjadi di boiler.

8. Kembali ke siklus air. Setelah terjadi pembakaran, air mulai berubah wujud menjadi uap. Namun uap hasil pembakaran ini belum layak untuk memutar turbin, karena masih berupa uap jenuh atau uap yang masih mengandung kadar air. Kadar air ini berbahaya bagi turbin, karena dengan putaran hingga 3000 rpm, setitik air sanggup untuk membuat sudu-sudu turbin menjadi terkikis.

9. Untuk menghilangkan kadar air itu, uap jenuh tersebut di keringkan di super heater sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap kering. Uap kering ini yang digunakan untuk memutar turbin.

10. Ketika Turbin berhasil berputar berputar maka secara otomastis generator akan berputar, karena antara turbin dan generator berada pada satu poros. Generator inilah yang menghasilkan energi listrik.

11. Pada generator terdapat medan magnet raksasa. Perputaran generator menghasilkan beda potensial pada magnet tersebut. Beda potensial inilah cikal bakal energi listrik.

12. Energi listrik itu dikirimkan ke trafo untuk dirubah tegangannya dan kemudian disalurkan melalui saluran transmisi PLN.

13. Uap kering yang digunakan untuk memutar turbin akan turun kembali ke lantai dasar. Uap tersebut mengalami proses kondensasi didalam kondensor sehingga pada akhirnya berubah wujud kembali menjadi air dan masuk kedalam hotwell.

   Uap Bertekanan Sedang (Middle Pressure Steam)

Uap ini didapatkan melalui 3 cara yaitu :

-        Uap bertekanan tinggi yang diekspansikan melalui turbin sehingga memiliki tekanan 42 

kg/cm2

-        Uap yang di blow down yang berasal dari steam drum pada Package Boiler

-          Menurunkan tekanan uap bertekanan tinggi melalui valve

    Uap Bertekanan Rendah (Low Pressure Steam)

Uap ini dihasilkan dengan 3 cara yaitu :

-        Hasil ekspansi uap bertekanan menengah yang keluar dari turbin

-        Flashing dan blow down dari steam drum dan mud drum pada package boiler

-        Menurunkan tekanan uap bertekanan menengah melalui valve

Unit pembangkit uap berfungsi untuk menghasilkan uap dengan menggunakan ketel uap. Ketel

uap diklasifikasikan menjadi tiga golongan utama yaitu :

1.  Ketel pipa api

     Merupakan ketel-ketel uap kecil serta sederhana

     Hanya mampu memproduksi uap maksimum sebanyak 10 ton/jam

     Tergolong ketel untuk tekanan rendah (dengan tekanan max 24 kg/cm2 )

2.  Ketel pipa air biasa

-      Umumnya bertekanan sedang yaitu 42 - 140 kg/cm2

-      Produksi uap mencapai 1000 ton/jam

-      Mempunyai efisiensi total yang lebih besar dari ketel pipa api

3.  Ketel pipa air dengan perencanaan khusus

-      Digunakan untuk tekanan tinggi (> 225 kg/cm2)

-      Dapat menggunakan air dengan kualitas agak rendah

-      Didesain dengan maksud untuk menyempurnakan ketel-ketel pipa air yang telah ada sebelumnya

atau ketel-ketel pipa air yang biasa

http://myboilernovi.blogspot.com/2011/04/pembuatan-steam-bertekanan.html

20-9-13 21:17

1. http://matabayangan.blogspot.com/2013/04/jenis-jenis-ketel-uap.html 21:29

2. http://steam-myworld.blogspot.com/2009/02/distribusi-steam.html 21:30

3. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/31232/3/Chapter%20II.pdf 21:31

4. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/27517/4/Chapter%20II.pdf 21:31

5. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/27844/4/Chapter%20II.pdf 21:32

6.