Klasifikasi Boiler
Departemen Teknik Sistem Perkapalan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Keputih, Sukolilo, Surabaya 60111
1.
Sejarah Boiler
Dari awal revolusi
industri, perhatian banyak orang yang terfokus pada keuntungan yang didapat
dari kapal yang menggunakan tenaga uap. Sebuah studi tentang sejarah boiler
awal mengungkapkan bahwa awal perancang dan insinyur tidak kekurangan gagasan
baru dan cerdik untuk peralatan penggerak uap. Namun, mereka kekurangan bahan
dan peralatan mesin yang dimulai di Amerika Serikat dengan karya James Rumsey
(1743-1792) di potomac dan John Fitch (1743-1798) di Delaware.
Robert Fulton meresmikan
navigasi uap pada tahun 1807 dengan Clermont, yang populer disebut "Fulton's Folly", dimana mesin dan
boilernya diimpor dari Inggris. Keberhasilan kapal ini mendorong yang lain
untuk mengikuti jejak Fulton dan segera kapal uap, sehingga kapal uap segera
menavigasi seluruh lautan di benua amerika utara, dan sebuah industri baru
lahir (Harrington, 1992).
1.1
Pipa asap boiler (Flue boilers)
Pada tahun 1835 ada
sekitar 700 kapal bertenaga uap yang digunakan di Amerika Serikat. Tekanan uap yang
rendah hanya beberapa kilogram di atas atmosfir dan boilernya hanyalah kotak
persegi panjang dengan tungku persegi dan fluks berliku rendah yang cukup besar
sehingga bisa dilewati manusia untuk memungkinkan bisa membersihkannya. Pipa
asap tersebut terbuat dari pelat tembaga atau besi dan hampir selalu diberi air
garam atau air baku. Batubara dan kayu merupakan bahan bakar biasa.
Monitor kapal yang
terkenal dilengkapi pada tahun 1861 dengan dua pipa api boiler yang khas pada
masa itu, dan dunia tertarik dengan nilai tenaga kapal uap untuk dinas angkatan
laut setelah bertemu dengan CS Virginia (ex-Merrimac). Permintaan untuk tenaga
dan kecepatan yang lebih tinggi mengakibatkan banyak desain boiler yang semakin
baik. Pada tahun 1861, kapal penjelajah Angkatan Laut AS Wampanoag mewakili puncak
prestasi teknik kelautan di era Perang Saudara. Kapal ini adalah kapal tercepat
pada masanya dan selama uji coba mencapai kecepatan maksimum 19,5 knot, mesin
penggeraknya dipasok dari panas empat boiler super panas dan delapan pipa air boiler
vertikal. Kenyataannya, unit-unit ini merupakan serentetan pipa air dengan
tungku silinder dan mnyerupai yang ditemukan di pipa api dan kembali ke pipa
asap. Tekanan boiler dipertahankan selama pemecahan rekor berlangsung sekitar
30 psig, yang tentang batas atas tekanan selama era perang saudara (Harrington,
1992).
1.2
Boiler Schot
Setelah perang
saudara, dilanjutkan dengan metalurgi dan rekayasa menghasilkan boiler silindris pipa api atau boiler
"Scotch", menjadi paling populer. Pada akhir 1800-an dan awal 1900-an
batu bara scotch boiler digunakan untuk tekanan hingga 250 psig dan suhu uap
sampai 650 F. Toleransi terhadap air yang buruk, pelumasan buruk, serta
kesalahan umum. Membuat ideal untuk digunakan dengan mesin uap yang juga mencapai
puncak popularitas pada periode yang sama. Saat dilengkapi dengan pemanas
superheater dan pemanas udara, dan minyak penembak, boiler scotch memiliki
efisiensi sekitar 80% (Harrington, 1992).
Gambar 1. Boiler scotch
Jika boiler yang
dibicarakan berikut ini direncanakan agar api atau gas asap selalu
bersinggungan dengan dinding-dinding yang berbatasan dengan air atau uap.
Boiler ini, seperti halnya pada boiler Lancashire, mempunyai dua atau tiga buah
silinder api, namun silinder-silinder api tersebut bermuara pada kotak api (flame case). Kotak api tersebut
seluruhnya terendam di dalam air yang ada di dalam drum boiler. Api dan gas
asap mengalir dari rangka bakar yang terdapat di dalam silinder api, melalui
silinder-silinder api sampai ke kotak api, dan dari kotak api melalui pipa-pipa
api dan mencapai cerobong asap dan ke luar melaluinya.
