Ketel uap telah menjadi sumber energi yang berguna selama beberapa abad. Dengan pengaturan sederhana, ketel uap menggabungkan air dan panas untuk menghasilkan uap bertekanan yang mudah dimanipulasi untuk pemanasan dalam ruangan, menyalakan mesin, dan banyak lagi. Ada banyak jenis ketel uap, dan masing-masing memiliki tujuan yang unik. Namun, alat berat yang kuat ini memiliki risiko keselamatan, termasuk kebakaran dan ledakan.
Pengaturan dasar untuk ketel uap hanya membutuhkan beberapa komponen utama. Tangki adalah yang paling penting, karena wadah baja atau besi tempa kedap udara ini menampung air yang akan diubah menjadi uap. Elemen pemanas, yang biasanya bertenaga gas, minyak, atau batu bara, berada di bawah tangki. Katup uap adalah lubang kecil di bagian atas tangki, biasanya dipasang pada pipa. Kebanyakan ketel uap bertekanan tinggi juga memiliki cerobong asap yang membantu mengeluarkan panas berlebih dari sistem.
Pengoperasian ketel uap juga sama sederhananya. Elemen pemanas dibawa ke suhu tinggi. Air tangki pada akhirnya akan mulai mendidih dan menghasilkan uap. Saat uap terbentuk, uap ditahan di bagian kosong tangki yang dikenal sebagai kubah, menciptakan lingkungan bertekanan tinggi. Setelah tekanan mencapai tingkat tertentu, yang tergantung pada ukuran boiler, tekanan dihilangkan dengan keluar dari katup uap, sehingga menciptakan energi yang dibutuhkan untuk menyalakan mesin dan sistem pemanas.
Mode operasi dasar ini ditemukan di sebagian besar setiap ketel uap, tetapi ada beberapa modifikasi yang telah dibuat untuk tujuan yang berbeda. Ketel super panas mengambil proses standar dan selanjutnya memanaskan uap, meningkatkan suhu dan keluaran energi, dan biasanya digunakan untuk memutar turbin besar. Boiler tabung air menggantikan tangki besar dengan serangkaian tabung berisi air yang dapat mencapai titik didih lebih cepat dan mengeluarkan lebih banyak uap.
Ketel uap menyediakan energi yang efisien untuk berbagai kebutuhan, tetapi juga merupakan risiko keselamatan utama. Saat menggabungkan suhu tinggi dan situasi bertekanan tinggi, ledakan dan kebakaran boiler dapat terjadi dengan mudah. Operator boiler secara tradisional memantau suhu tangki dengan cermat untuk mencegah bencana, dan boiler modern memiliki sistem komputerisasi untuk mematikan elemen pemanas. Selain itu, jenis sistem ketel tertutup yang dikenal sebagai Hartford Loop terus-menerus mengisi ulang pasokan air tangki untuk mencegah bahaya ledakan dari tangki kosong.