Prinsip Kerja Cooling Tower PDF

Preview

Summary

Rangkuman materi Cooling tower...

Description

2.

Prinsip Kerja dari Cooling Tower Sistem Cooling tower merupakan perpindahan panas terjadi melalui kontak

langsung antara air yang mempunyai suhu lebih tinggi dengan udara dan mempunyai suhu yang lebih rendah. Air akan memberikan panas laten dan panas sensible di udara sehingga suhu air akan menjadi turun. Udara yang akan digunakan sebagai media pendingin dialirkan dari bawah ke atas, secara berlawanan dengan arah aliran air, dengan bantuan tarikan pada kipas melalui lubang aliran udara. Air yang didinginkan mengalir dari atas melalui pipa suplai utama dan kemudian dipancarkan ke bawah lewat penghambur sprayfitting dan sistem distribusi air. Proses pendinginan terjadi dengan pemindahan terhadap panas dari air ke udara selama aliran menuju kolam. Dalam proses ini air mengalir pada bagian konstruksi khusus honeycomb. Uap panas ditarik dan dilepas ke udara setelah air mengalami proses penurunan temperatur maka akan jatuh pada bagian bawah cooling tower (Pratiwi dkk, 2014). Cooling tower merupakan suatu sistem yang terdapat pada refrigerasi untuk dapat melepaskan suatu kalor ke udara. Cooling tower dapat bekerja dengan cara mengontakkan air dengan udara dan menguapkan sebagian dari air. Luas permukaan air yang besar pada sebagian dapat dibentuk untuk menyemprotkan air lewat nozel atau memercikan air kebawah dari suatu bagian ke bagian lainnya. Prestasi sebuah cooling tower basah tergantung dari temperatur bola basah dari udara yang masuk. Prestasi dari cooling tower biasanya ditunjukkan dalam sebuah hubungan range dan approach. Range adalah perbedaan temperatur antara temperatur air yang masuk dan temperatur air yang akan keluar dari sebuah cooling tower. Approach adalah perbedaan temperatur antara temperatur air yang keluar dari cooling tower dan temperatur bola basah udara yang masuk cooling tower (Muhsin dan Pratama, 2018). Cooling tower dapat beroperasi menurut prinsip difusi, dimana adanya perubahan temperatur dapat mengakibatkan perbedaan besarnya laju perpindahan massa dan panas yang akan terjadi. Besarnya laju perpindahan massa dan panas dipengaruhi oleh luas daerah kontak antara fluida panas dengan fluida dingin, waktu kontak, kecepatan fluida dan temperatur fluida. Sedangkan cooling water adalah air

pendingin yang digunakan untuk mendinginkan peralatan, pendinginan terhadap air dapat terjadi didalam cooling tower. Cooling tower pada sebagian air akan menguap ke udara dan kalor sensible akan berpindah dari air panas ke udara yang lebih dingin. Kedua proses itulah yang mengakibatkan turunnya temperatur air dan untuk menjaga keseimbangan air, menambahkan air make up water untuk menggantikan air yang hilang karena penguapan atau terbawa oleh udara (Putra, 2015).

Tipe – Tipe Cooling Tower 1)

Recirculation Type Open type yaitu dimana sebagian air setelah mengalami pemanasan yang akan

diuapkan untuk proses pendinginannya kembali. Pada sistem pendinganan pada jenis ini air tidak langsung dibuang, melainkan digunakan kembali setelah proses pendinginan melalui cooling tower. Kebutuhan make-up water juga akan berkurang jika dibandingkan dengan sistem sekali pakai. Maka tipe pendinginan ini memiliki keuntungan dan kerugian.Keuntungannya yaitu kebutuhan make-up water berkurang, jumlah bahan kimia yang dibuang berkurang, dan kontrol terhadap bahan kimia yang digunakan lebih mudah. Kerugiannya yaitu modal awal besar, membutuhkan biaya operasional, dan perbedaan antara suhu panas dan dingin besar (wiyono dkk, 2017). Close type adalah tipe pendinginan kembalinya airnya tanpa penguapan. Tipe pendingin ini biasanya dipakai untuk internal engine combustion sistem. Pada sistem pendingin jenis ini air dalam jumlah tertentu tersirkulasi dalam rangkaian tertutup. Make-up yang digunakan hanyalah sejumlah air yang hilang dari kebocoran sistem. Pendinginan biasanya dilakukan dengan menggunakan perpindahan panas pada Heat Exchanger, dimana Heat Exchanger memiliki berbagai jenis sesuai dengan kebutuhan dan begitupun dengan fungsinya yang sangat banyak. Keuntungannya yaitu bahan kimia yang diperlukan untuk pengolahannya hanya sedikit, mengurangi jumlah air make-up, dapat mengurangi air make-up yang berkualitas tinggi secara ekonomis, oleh sebab itu mengurangi kecenderungan pembentukan kerak, dan lebih

tahan terhadap pertumbuhan mikrobiologi. Kerugiannya yaitu ekonomis hanya bagi sistem pendingin kecil, memerlukan sistem air pendingin lainnya, dan memerlukan modal awal untuk memasang Heat Exchanger lain (Aprianti dkk, 2018). 2)

Once Through Type Sirkulasi air yang digunakan hanya satu kali proses saja. Pada sistem

pendingin jenis ini, air hanya dapat dialirkan ke dalam sistem pertukaran panas heat exchanger dan kemudian langsung dibuang. Keuntungannya yaitu modal awal operasinya sangat rendah, biaya operasional rendah, dan perbedaan suhu antara air panas dan air dingin juga rendah. Kerugiannya yaitu membuang panas langsung ke lingkungan, serta sukar mengendalikan pemakaian bahan kimia, dan pembuangan limbah bahan kimia ke lingkungan tidak terkontrol (Budiyono dan Sugianto, 2012). 3)

Evaporasi Cooling Tower atau Wet Cooling Tower Transfer panas dari hot water menjadi cold water menggunakan suatu proses

transfer panas lewat evaporasi. Tiga perbedaan mendasar pada sebuah desain evaporative cooling tower yaitu Atmospheric Cooling Tower , Natural Draft Cooling Tower , dan Mechanical Draft Cooling Tower. Mechanical Draft Cooling Tower terbagi menjadi empat, yaitu Forced Draft, Counter Current Induced Draft, Cross Flow Induced Draft, dan Hyperbolic Tower (Budiyono dan Sugianto, 2012). 4)

Wet – Dry Cooling Tower Gabungan dari dua tipe dasar diatas dengan dua proses pendinginan yang

digunakan secara pararel atau terpisah. Pembagian cooling tower secara garis besar diatas, cooling tower dapat dibagi Berdasarkan arah aliran udara masuk yaitu Cross flow, udara mengalir secara horizontal, melewati jatuhnya air, dan Counter current flow, udara mengalir secara vertikal, melawan jatuhnya air. Berdasarkan cara pemakaian alat bantu seperti fan atau blower yaitu Induced draft, alat bantu berada di bagian puncak tower, dan Force draft, alat bantu berada di bagian bawah tower. Berdasarkan kondisi aliran udara bebas tanpa alat bantu yaitu Atmospheric Cooling tower atmospheric (udara pada kondisi atmospheric mengalir bebas tanpa memakai penutup tower) tidak dilengkapi dengan mechanical fan untuk mengalirkan udara ke

tower, udara diperoleh dari aliran induksi alami oleh tekanan. Udara pada kondisi ini mengalir bebas tanpa memakai penutup tower (Sentana dan Hadinata, 2005). Pada cooling tower sebagian air menguap ke udara dan kalor sensibel berpindah dari air panas ke udara yang lebih dingin, dan Natural draft, udara mengalir dalam udara pendingin dari

tower namun kondisi udara belum tentu

atmospheric. Berdasarkan bentuknya yang termasuk tipe ini yaitu Rectilinier, dan Round Mechanical Draft. Berdasarkan perpindahan panas yaitu Evaporatif , Dry Tower, Plumeabatement, dan Water Conservation (Budiyono dan Sugianto, 2012).

Aprianti, T., Priyantama, E. D., dan Tanuwijaya, F. I. 2018. Menghitung Efisiensi Dan Losses Cooling Tower Unit Refinery PT Wilmar Nabati Indonesia Pelintung. Jurnal Teknik Kimia. Vol. 3(24): 57-59. Budiyono, dan Sugianto. 2012. Revitalisasi Sistem Pendingin Evaporator Tipe Cooling Water. Jurnal Pusat Teknologi Limbah Radioaktif. Vol. 1(1): 7-16. Muhsin, A., dan Pratama, Z. 2018. Analisis Efektivitas Mesin Cooling Tower Menggunakan Range And Approach. Jurnal Opsi. Vol. 11(2): 119-124. Pratiwi, N. P., Nugroho, G., dan Hamidah, N. L. 2014. Analisa Cooling Tower Induced Draft Tipe LBC W-300 Terhadap Pengaruh Temperatur Lingkungan. Jurnal Teknik Pomits. Vol. 7(7): 1-6. Putra, R. S. 2015. Analisa Perhitungan Beban Cooling Tower Pada Fluida Di Mesin Injeksi Plastik. Jurnal Teknik Mesin. Vol. 4(2): 56-62. Sentana, A., dan Hadinata, T. A. Sistem Operasi Dan Analisis Menara Pendingin Cooling Tower PLTP. Kamojang. Jurnal Infomatek. Vol. 7(2): 105-114. Wiyono, S., Erwin, Nugraha, K., dan Ferdiansyah, F. 2017. Rancang Bangun Sistem Cooling Water Recirculating Tank Untuk Mesin Biomassa Model TG30-1. Jurnal Teknik Mesin Unitra. Vol. 3(2): 52-58....