Apa itu Pemisah Uap?

Alat pemisah uap digunakan untuk menghilangkan uap air dari uap. Sementara istilah tersebut dapat merujuk pada seperangkat peralatan khusus yang bekerja secara bersamaan, perangkat pemisah uap dapat berupa apa saja yang menghilangkan uap air berlebih dari uap untuk meningkatkan efisiensi termal mesin berbasis uap. Produk akhir dari pemisah uap air disebut sebagai uap “kering”, meskipun masih mengandung air dalam bentuk gas. Pemisah uap digunakan dalam segala hal mulai dari mesin lokomotif uap klasik hingga sistem turbin modern yang digerakkan oleh fisi nuklir.

Uap biasa atau “basah” yang belum melewati pemisah uap mengandung tetesan air tersuspensi yang masih dalam keadaan cair. Ini tercipta ketika air cukup tereksitasi oleh panas proses perebusan untuk melepaskan massa cairan yang lebih besar, tetapi energi yang diberikan ke molekul tidak cukup besar untuk mematahkan tegangan permukaan tetesan. Tidak hanya tetesan-tetesan ini yang masih cair, tetapi juga terdapat inti-inti di sekitar uap gas yang mungkin lebih mudah mendingin dan mengembun.

Dalam contoh yang lebih mendasar dari lokomotif bertenaga uap, kubah uap ditempatkan di atas boiler untuk bertindak sebagai pemisah uap. Uap dalam perjalanannya dari boiler ke piston yang menggerakkan mesin harus melewati ke dalam kubah uap dan kembali turun lagi. Desain ini menciptakan separator uap pasif. Uap air yang terperangkap oleh pemisah uap akan mengalir ke silinder piston dan mengembun di sana. Jika dibiarkan mengembun dalam jumlah yang cukup besar, air akan menciptakan massa yang tidak dapat dimampatkan di dalam silinder piston, menciptakan kondisi yang disebut kunci hidrolik, yang menyebabkan seluruh mesin gagal.

Sementara beberapa mesin uap modern masih menggunakan kubah uap, bentuk pemisah uap ini dapat ditambah dengan pemisah uap air lainnya, dan uap dapat melewati beberapa pemisah sebelum mencapai turbin. Beberapa pemisah uap pasif mungkin termasuk tabung sempit, katup, atau baling-baling yang mencegah lewatnya tetesan cairan dan mengembalikan air yang dipanen ke boiler. Ini dapat dibentuk sedemikian rupa sehingga menyebabkan uap yang melewatinya berputar, meningkatkan efisiensi perangkat.

Bahayanya berbeda pada mesin yang digerakkan turbin, kebutuhan dan fungsi separator uap pada dasarnya sama. Tetesan air dalam uap bertekanan tinggi yang mengalir di atas turbin di pembangkit listrik modern dapat merusak bilah turbin dan bagian lainnya. Selain itu, kondensasi pada bilah dan bagian turbin dapat menyebabkan erosi seiring waktu. Meskipun kerusakan semacam ini mungkin tidak separah kunci hidrolik, kerusakan ini masih akan sangat mengurangi umur turbin.