Economizer adalah alat pemindah panas berbentuk tubular yang digunakan untuk memanaskan air umpan boiler sebelum masuk ke steam drum. Istilah economizer diambil dari kegunaan alat tersebut, yaitu untuk menghemat (to economize) penggunaan bahan bakar dengan mengambil panas (recovery) gas buang sebelum dibuang ke atmosfer. Economizer ditemukan oleh Gustaf de Laval pada tahun 1882 di Swedia.
Menurut Biro Efisiensi Energi (2004), sebuah economizer dapat digunakan untuk memanfaatkan panas gas buang untuk pemanasan awal air umpan boiler. Setiap penurunan 220°C suhu gas buang melalui economizer atau pemanas awal terdapat 1% penghematan bahan bakar dalam boiler. Setiap kenaikan 60°C suhu air umpan melalui economizer atau kenaikan 200°C suhu udara pembakaran melalui panas awal udara, terdapat 1% penghematan bahan bakar dalam boiler.
Cara Kerja Economizer
Kerja economizer ditentukan oleh fluida yang mempunyai koefisien perpindahan panas yang rendah, yaitu gas. Kecepatan perpindahan panas dapat ditingkatkan dengan cara meningkatkan koefisien perpindahan panas total dengan mengatur susunan tubing/properti fin dan meningkatkan luas kontak perpindahan panas. Efektifitas perpindahan panas adalah besarnya energi yang dapat terambil dari total jumlah energi yang dapat diserap. Semakin besar efisiensi perpindahan panas pada economizer, maka panas gas sisa yang terambil semakin banyak, sehingga alat tersebut semakin efisien.
Lokasi Economizer pada Boiler
Economizer biasanya terletak di dalam boiler, antara superheater dan air heater. Untuk menghubungkan economizer tingkat satu dengan lainnya, biasanya digunakan header. Beberapa manhole juga terdapat di dinding boiler untuk memudahkan pemeliharaan economizer.
Biaya Operasi Economizer
Biaya operasi economizer ditentukan oleh tenaga fan dan tenaga pompa. Fan digunakan untuk mengalirkan udara pembakaran ke boiler melalui economizer. Semakin banyak loop dan semakin rumit susunan tubing pada economizer, maka tenaga fan yang dibutuhkan semakin besar. Pompa digunakan untuk mengalirkan air umpan boiler ke steam drum melalui economizer. Semakin panjang dan semakin banyak loop pada economizer, maka tenaga pompa yang dibutuhkan semakin besar.
Faktor yang Mempengaruhi Kinerja Economizer
Diameter luar tubing: Semakin besar diameter tube, efektifitas perpindahan panas semakin berkurang.
Transversal spacing: Jarak antar tube sejajar ke arah lebar economizer. Semakin lebar jarak antar tube, efektifitas perpindahan panas menurun.
Kerapatan fin: Banyaknya fin tiap inci yang dapat disusun. Semakin banyak fin yang tersusun, perpindahan panas tidak efektif karena jarak antar tube yang semakin jauh.
Bagian-Bagian Economizer
Pipa Inlet Economizer dan Casing: Pipa inlet dan casing economizer terpasang pada box beam yang memungkinkan terjadinya ekspansi termal vertikal dan longitudinal.
Filter Udara: Menyaring debu dan arang sisa gas buang pada ketel uap.
Katup Blow Down: Pembuangan sejumlah kecil boiler water untuk menjaga tingkat maksimum padatan terlarut.
Econ Out (Economizer Outlet): Sebagai outlet air feed water keluar dari economizer menuju steam drum.
Downcomer: Mengalirkan air dari steam drum menuju wall tube.
Tube atau Riser: Mengalirkan air umpan ketel uap dari feed pump menuju ke steam drum ketel uap.
Safety Valve: Katup pengaman yang bertindak sebagai gagal-aman, melepaskan zat dari boiler saat tekanan atau suhu melebihi batas preset.
Cara Kerja Economizer
Aliran Air pada Economizer: Air pengisi pada boiler berasal dari boiler feed pump dan melewati economizer sebelum menuju boiler drum. Di economizer, suhu air pengisi akan lebih tinggi setelah melewati pipa-pipa economizer karena perpindahan panas dari gas buang boiler ke air pengisi.
Aliran Gas Buang pada Economizer: Gas buang pembakaran boiler melewati bagian luar pipa economizer, menurunkan suhu gas buang dan meningkatkan suhu air pengisi boiler drum setelah melewati economizer.
Fungsi Economizer
Dengan meningkatnya suhu air pada outlet economizer, suhu air pada boiler drum juga akan tinggi, sehingga diperlukan kalor yang lebih sedikit untuk mengubah air menjadi uap. Hal ini mengurangi penggunaan bahan bakar dan meningkatkan efisiensi boiler.
Konstruksi Economizer
Economizer dirancang dalam dua konfigurasi dasar. Economizer dibuat dari pipa boiler baja melewati lembar tabung seperti boiler firetube. Desain economizer alternatif adalah horizontal high efficiency condensing economizer yang dapat mencapai efisiensi hingga 85%.
Keuntungan Economizer
Air panas masuk ke drum ketel sehingga dinding ketel tidak mengerut, membuat drum ketel lebih awet dan mengurangi biaya perawatan.
Memanfaatkan gas asap untuk memanasi air sebelum masuk ke drum ketel, memperbesar efisiensi ketel uap.
Mengurangi kebutuhan bahan bakar untuk menguapkan air, sehingga pemakaian bahan bakar lebih hemat dan biaya operasinya lebih ekonomis.
Economizer adalah komponen penting dalam boiler yang meningkatkan efisiensi energi dengan memanfaatkan panas gas buang untuk memanaskan air umpan boiler. Dengan berbagai bagian dan konstruksi yang dirancang untuk memaksimalkan perpindahan panas, penggunaan economizer tidak hanya menghemat bahan bakar tetapi juga mengurangi biaya operasional dan meningkatkan umur boiler.
Boilermart meyediakan sparepart dan jasa servicing boiler di Indonesia. Silahkan hubungi kami di support@boilermart.co.id atau 0888-5591-188 untuk segala kebutuhan Anda.