99868425 tugas 4 cooling tower

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Alat penukar kalor merupakan salah satu cara yang ditempuh untuk

meningkatkan efisiensi thermal. Adapun beberapa jenis alat penukar kalor yang

digunakan adalah Superheater, Ekonomizer, Feed Water Heater, kondensor, Heat

Exchanger dan lain sebagainya.

Kondensor adalah alat pada sistem refrigerasi yang digunakan untuk

melepaskan kalor. Untuk melepaskan kalor yang dibawa oleh air dari kondensor di

dalam sistem refrigerasi digunakan sebuah menara pendingin.

Menara pendingin mendinginkan air dengan mengontakkan air tersebut

dengan udara. Air masuk ke bagian puncak dari menara pendingin dan

didistribusikan ke bagian bafel-bafel (packing yang terbuat dari kayu) yang tepat

berada bawah pendistribusi tersebut. Luas permukaan air yang besar dibentuk

dengan memercikkan air ke bawah dari satu bafel ke bafel yang lainnya. Bafel atau

bahan pengisi biasanya terbuat dari kayu. Sebuah menara pendingin dapat

mendinginkan air yang melewatinya mendekati temperatur wet bulb udara

sekeliling.

Menara pendingin (bahasa Inggris: cooling tower) adalah alat penghilang

panas yang digunakan untuk memindahkan kalor buangan ke atmosfer. Menara

pendingin dapat menggunakan penguapan air atau hanya menggunakan udara saja

untuk mendinginkannya. Menara pendingin umumnya digunakan untuk

mendinginkan air yang dialirkan pada kilang minyak, pabrik kimia, pusat

pembangkit listrik, dan pendinginan gedung. Menara yang digunakan bervariasi

dalam ukurannya.

Cooling tower Page IV-1

1.2 Tujuan Penyusunan

Adapun tujuan penyusunan dalam makalah ini adalah untuk mempelajari atau

mengetahui karateristik dari cooling tower.

1.3 Permasalahan

a. Mengetahui dan memahami jenis-jenis dari cooling tower

b. Mengetahui dan memahami sistem kerja dari cooling tower

c. Mengetahui dan memahami bagian-bagian atau komponen dari cooling

tower

d. Mengetahui dan memahami perawatan umum pada cooling tower beserta

komponennya.

1.4 Batasan Masalah

Makalah ini membahas tentang jenis-jenis mencakup jenis-jenis dari Cooling

Tower, Sistem kerja dari Cooling Tower, bagian-bagian atau komponen dari

Cooling Tower, serta perawatan umum Cooling Tower beserta komponennya.

1.5 Metode Penyusunan

Metode penyusunan yang digunakan penyusun untuk mendapatkan informasi

maupun data dalam penyusunan makalah ini adalah dengan dua metode, yaitu :

a. Studi Lapangan atau Survey

Suatu cara pengumpulan data dengan mengadakan survey langsung ke

lapangan yakni melihat kondisi cooling tower secara langsung.

b. Studi Kepustakaan


Suatu cara pengumpulan data melalui perpustakaan, buku, majalah, dan

internet yang berhubungan dengan judul yang tertulis.

1.6 Sistematika Penyusunan

Adapun sistematika penyusunan dalam penyusunan makalah ini adalah dimulai

dari bab I sampai dengan bab 4, yaitu :

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab pendahuluan ini penyusun menjelaskan tentang latar belakang alat penghilang

panas yaitu cooling tower. Adapun bab ini meliputi : latar belakang, tujuan

penyusunan, permasalahan, batasan masalah, metode penyusunan, dan sistematika

penyusunan.

BAB II ISI

Pada bab Isi ini penyusun menjelaskan lebih terperinci tentang cooling tower sehingga

lebih mudah dalam memahaminya (berisi tentang pembahasan permasalahan). Dalam

bab ini mencakup jenis-jenis dari Cooling Tower, Sistem kerja dari Cooling Tower,

bagian-bagian atau komponen dari Cooling Tower, serta perawatan umum Cooling

Tower beserta komponennya.

BAB III PEMBAHASAN

Pada bab ini berisi tentang pembahasan dari keseluruhan materi yang telah diuraikan.

BAB V KESIMPULAN


Dalam bab ini akan mencakup inti-inti dari bab-bab sebelumnya.

BAB II

ISI

2.1 Jenis-jenis dari Cooling Tower


Jenis cooling tower dapat dibedakan berdasarkan pada aliran udara yang

melewati packing. Terdapat beberapa jenis cooling tower, yaitu :

Jenis atmosferik

Jenis mechanical draft

Perbandingan antara luasan tanah yang diperlukan dengan beberapa tipe dari

pendingin air untuk beban panas yang sama yaitu :

Cooling pond 1000

Spray filled tower 15

Wood filled tower 4

Mechanical draft conterflow 1,5

Mechanical draft crossflow 1 sampai 2

2.1.1Jenis Atmosferik

Merupakan jenis cooling tower yang paling sederhana. Jenis cooling tower ini

sangat bergantung pada kondisi udara atmosfer yang bertiup secara horizontal serta

bergantung pada kondisi cuaca. Dengan demikian cooling tower ini sebaiknya

ditempatkan pada lokasi yang cukup terbuka luas. Jenis cooling tower ini memiliki

beberapa tipe, yaitu :

a. Cooling ponds

Cooling ponds adalah suatu cara pendinginan air yang sederhana, mudah dan

murah tetapi sangat tidak efisien dalam perpindahan panasnya. Tipe ini mempunyai

kolom (ponds) yang besar. Sehingga memerlukan luasan tanah yang besar. Proses

perpindahan panas terjadi pada permukaan air dengan cara kontak langsung antara

air dengan udara.


Udara Udara

Air

Basin

Gb. 4.2-1. Cooling ponds

b. Spray filled tower

Jenis menara ini cukup tinggi dan mempunyai louvers dimana udara yang

bergerak, melalui menara pendingin dalam arah mendatar saling berpotongan

dengan aliran air yang disemprotkan ke bawah.

Gb. 4.2-2. Spray filled tower

c. Wood filled tower

Tipe ini hampir sama dengan spray filled tower hanya saja ada penmabahan

packing atau baffling untuk meningkatkan percikan air dan menyediakan luas

permukaan air untuk kontak antara udara dengan air. Air jatuh dari packing satu ke

packing yang lainnya dan udara masuk secara horizontal.


d. Natural draft tower

Pada tipe ini udara mengalir karena dihisap oleh cerobong (chimney) yang

besar diatas packing. Ketinggian dari cerobong pada menara pendingin ini, sekitar

50 hingga 100 meter. Kemampuan cerobong untuk menarik udara ini disebabkan

oleh perbedaan tekanan udara atmosfir yang disebabkan oleh ketinggian cerobong

dan pengaruh besarnya perbedaan kerapatan antara udara dingin dengan udara

panas yang keluar. Jenis menara pendingin ini juga dipengaruhi oleh keadaan udara

maupun cuaca sekelilingnya. Tipe ini tepat digunakan untuk mesin daya kapasitas

besar dimana memakai pendinginan air dalam jumlah yang besar.

Menara pendingin jenis natural draft atau hiperbola menggunakan perbedaan

suhu antara udara ambien dan udara yang lebih panas dibagian dalam menara.

Begitu udara panas mengalir ke atas melalui menara (sebab udara panas akan naik),

udara segar yang dingin disalurkan ke menara melalui saluran udara masuk di

bagian bawah. Tidak diperlukan fan dan disana hampir tidak ada sirkulasi udara

panas yang dapat mempengaruhi kinerja. Kontruksi beton banyak digunakan untuk

dinding menara. Menara pendingin tersebut kebanyakan hanya digunakan untuk

jumlah panas yang besar sebab struktur beton yang besar cukup mahal.

Terdapat dua jenis utama menara natural draft:

1. Menara aliran melintang : udara dialirkan melintasi air yang jatuh dan bahan

pengisi berada diluar menara.

2. Menara dengan aliran yang berlawanan arah : udara dihisap melalui air yang

jatuh dan oleh karena itu bahan pengisi terletak dibagian dalam menara,

walaupun desain tergantung pada kondisi tempat yang spesifik.


Gb. 4.2-3. Natural draft tower

2.1.2Jenis Mechanical Draft

Tipe menara ini menciptakan arus udara sendiri dengan menggunakan kipas

(fan) yang digerakkan oleh motor listrik. Jenis menara pendingin ini tidak

bergantung pada keadaan cuaca maupun udara sekelilingnya. Dimana dengan

beroperasinya sistem ini suhu air keluar menara dapat lebih stabil. Tipe mechanical

draft ada dua jenis, yaitu :

1. Forced draft tower

Menara pendingin ini mempunyai fan yang diletakkan di bagian samping

bawah dari menara. Udara dihembuskan oleh kipas masuk ke dalam menara

sehingga udara dipaksa naik ke bagian atas dari menara untuk melepas kalor.


Gb. 4.2-4. Forced draft tower

2. Induced draft tower

Untuk menara pendingin tipe ini fan yang ada dipasang pada bagian atas dari

struktur menara pendingin sehingga udara yang mengalir ditarik keatas untuk

dibuang.

Tipe induced draft tower dibedakan lagi menjadi dua, yaitu :

a. Crossflow

Adalah menara pendingin yang mempunyai arah dari aliran udara dan air

saling tegak lurus. Udara mengalir lewat samping dari air yang jatuh ke

bawah.


Gb. 4.2-5. Crossflow tower

b. Counterflow

Pada menara pendingin tipe ini air didinginkan dalam arah berlawanan

dengan arah aliran udara di dalam menara pendingin. Udara yang ditarik

oleh fan mempunyai arah vertikal ke atas sedangkan air yang didinginkan

mengalir jatuh ke bawah.


Gb. 4.2-6. Counterflow tower

2.2 Sistem Kerja dari Cooling Tower

Menara pendingin (cooling tower) merupakan suatu peralatan yang

digunakan untuk menurunkan suhu aliran air dengan cara mengekstraksi panas dari

air dan mengemisikannya ke atmosfir. Menara pendingin menggunakan penguapan

dimana sebagian air diuapkan ke aliran udara yang bergerak dan kemudian dibuang

ke atmosfir. Sebagai akibatnya, air yang tersisa didinginkan secara signifikan.

Menara pendingin mampu menurunkan suhu air lebih dari peralatan-peralatan yang

hanya menggunakan udara untuk membuang panas, seperti radiator dalam mobil,

dan oleh karena itu biayanya lebih efektif dan efisien energinya.

Gb. 4.2-7. Diagram skematik sistem menara pendingin

Sistem kerja cooling tower adalah air panas yang masuk pada bagian atas

cooling tower didistribusikan secara merata di dalam cooling tower, lalu akan jatuh

ke bawah dikarenakan gaya gravitasi atau pancaran air diarahkan ke bawah. Air

yang masuk dan udara melalui filling arahnya berlawanan. Disana terjadi

perpindahan panas dan perpindahan massa, dimana perpindahan panas dan

perpindahan massa terjadi dari air ke udara. Udara yang banyak memiliki

kandungan air (jenuh) disirkulasikan dengan kipas sehingga udara yang belum


jenuh masuk ke dalam cooling tower. Air dingin yang ditampung di bak

penampung digunakan kembali untuk proses lainnya.

Di bawah ini merupakan penjelasan tentang bagaimana komponen dari

menara pendingin bekerja.

2.2.1 Distribusi Air

Air panas dari sistem air dingin dikirim ke bagian atas menara pendingin oleh

pompa kondensor melalui pipa distribusi. Dalam sebuah menara terbuka, air panas

disemprotkan melalui nozel ke media perpindahan panas (mengisi) di dalam menara

pendingin. Beberapa menara pakan saluran melalui perpipaan bertekanan, yang lain

menggunakan penampung distribusi air dan pakan nozel oleh gravitasi. Dalam

sebuah menara loop tertutup, air dari loop kondensor mengalir melalui tabung di

menara dan tidak terkena udara luar. Air untuk pendingin tabung beredar hanya di

menara.

Di menara terbuka, hasil tampungan air dingin di dasar berkumpul dalam

menara air dingin setelah itu telah melewati media perpindahan panas. Air dingin

dipompa kembali ke kondensor untuk melengkapi loop pendingin air. Di menara

tertutup, air kondensor dingin ketika bergerak melalui perpipaan di menara dan

kembali ke chiller.

2.2.2 Heat Transfer

Menara pendingin menggunakan proses penguapan untuk melepaskan limbah

panas dari sistem HVAC. Dalam sebuah menara terbuka, air panas dari kondensor

yang melambat dan tersebar dalam pengisi. Sejumlah air panas diuapkan di dalam

daerah pengisi, atau melalui tabung tertutup, yang mendinginkan air.


2.2.3 Aliran Air

Volume udara besar yang mengalir melalui bantuan media transfer panas

dapat meningkatkan tingkat penguapan dan kapasitas pendinginan menara. Kipas

menara pendingin menghasilkan aliran udara ini. Ukuran kipas menara pendingin

dan laju aliran udara yang dipilih untuk mencapai pendinginan yang diinginkan

pada kondisi desain-air suhu kondensor, laju alir air, dan bola lampu suhu basah.

Menara pendingin memiliki fans propeller atau blower. fans kecil dapat

dihubungkan langsung ke motor penggerak, tapi desain paling memerlukan

pengurangan kecepatan menengah yang disediakan oleh sabuk daya atau gigi

reduksi. Dan drive sistem fan beroperasi dalam hubungannya dengan sistem kontrol

untuk mengontrol start/stop dan kecepatan. Ketika ditambahkan ke motor kipas,

kontrol kecepatan kipas dan lebih tepat mengatur suhu air saat meninggalkan

menara.

2.2.4 Drift Eliminator

Ketika udara bergerak melalui pengisi, tetesan kecil air pendingin dapat

keluar dari menara pendingin sebagai carry-over atau drift. Perangkat disebut drift

eliminator untuk menghapus tetesan terbawa di atas air. Pada menara pendingin-

drift, tetesan dapat melawan arah angin permukaan dari menara pendingin drift

eliminator.

2.3 Bagian-bagian atau Komponen dari Cooling Tower

2.3.1 Komponen Dasar Cooling Tower

Komponen dasar sebuah menara pendingin meliputi rangka dan wadah, bahan

pengisi, kolam air dingin, eliminator aliran, saluran masuk udara, louvers, nosel dan

fan.


Rangka dan wadah

Hampir semua menara memiliki rangka berstruktur yang menunjang tutup

luar (wadah/casing), motor, fan, dan komponen lainnya. Dengan rancangan yang

lebih kecil, seperti unit fiber glass, wadahnya dapat menjadi rangka.

Bahan Pengisi

Hampir seluruh menara menggunakan bahan pengisi (terbuat dari plastik atau

kayu) untuk memfasilitasi perpindahan panas dengan memaksimalkan kontak udara

dan air. Terdapat dua jenis bahan pengisi :

1. Bahan pengisi berbentuk percikan/splash fill : air jatuh di atas lapisan yang

berurut dari batang pemercik horizontal, secara terus menerus pecah

menjadi tetesan yang lebih kecil, sambil membasahi permukaan bahan

pengisi. Bahan pengisi percikan dari plastik memberikan perpindahan

panas yang lebih baik daripada bahan pengisi percikan dari kayu.

2. Bahan pengisi berbentuk film : terdiri dari permukaan plastik tipis dengan

jarak yang berdekatan dimana diatasnya terdapat semprotan air,

membentuk lapisan film yang tipis dan melakukan kontak dengan udara.

Permukaannya dapat berbentuk datar, bergelombang, berlekuk, atau pola

lainnya. Jenis bahan pengisi film lebih efisien dan memberi perpindahan

panas yang sama dalam volume yang lebih kecil daripada bahan pengisi

jenis splash.

Kolam air dingin

Kolam air dingin terletak pada atau dekat bagian bawah menara, dan

menerima air dingin yang mengalir turun melalui menara dan bahan pengisi. Kolam

biasanya memiliki sebuah lubang atau titik terendah untuk pengeluaran air dingin.

Dalam beberapa desain, kolam air dingin berada di bagian bawah seluruh bahan

pengisi. Pada beberapa desain aliran yang berlawanan arah pada forced draft, air di

bagian bawah bahan pengisi disalurkan ke bak yang berbentuk lingkaran yang

berfungsi sebagai kolam air dingin. Sudu-sudu fan dipasang di bawah bahan pengisi


untuk meniup udara naik melalui menara. Dengan desain ini, menara dipasang pada

landasannya, memberikan kemudahan akses bagi fan dan motornya.

Drift eliminators

Alat ini menangkap tetes-tetes air yang terjebak dalam aliran udara supaya

tidak hilang ke atmosfir.

Saluran udara masuk

Ini merupakan titik masuk bagi udara menuju menara. Saluran masuk bisa

berada pada seluruh sisi menara (desain aliran melintang) atau berada dibagian

bawah menara (desain aliran berlawanan arah).

Louvers

Pada umumnya, menara dengan aliran silang memiliki saluran masuk louvers.

Kegunaan louvers adalah untuk menyamakan aliran udara ke bahan pengisi dan

menahan air dalam menara. Beberapa desain menara aliran berlawanan arah tidak

memerlukan louver.

Nozel

Alat ini menyemprotkan air untuk membasahi bahan pengisi. Distribusi air

yang seragam pada puncak bahan pengisi adalah penting untuk mendapatkan

pembasahan yang benar dari seluruh permukaan bahan pengisi. Nosel dapat

dipasang dan menyemprot dengan pola bundar atau segi empat, atau dapat menjadi

bagian dari rakitan yang berputar seperti pada menara dengan beberapa potongan

lintang yang memutar.

Fan

Fan aksial (jenis baling-baling) dan sentrifugal keduanya digunakan dalam

menara. Umumnya fan dengan baling-baling/propeller digunakan pada menara

induced draft dan baik fan propeller dan sentrifugal dua-duanya ditemukan dalam


menara forced draft. Tergantung pada ukurannya, jenis fan propeller yang

digunakan sudah dipasang tetap atau dengan dapat dirubah-rubah/ diatur. Sebuah

fan dengan baling-baling yang dapat diatur tidak secara otomatis dapat digunakan

di atas range yang cukup luas sebab fan dapat disesuaikan untuk mengirim aliran

udara yang dikehendaki pada pemakaian tenaga terendah. Baling-baling yang dapat

diatur secara otomatis dapat beragam aliran udaranya dalam rangka merespon

perubahan kondisi beban.

2.3.2 Material untuk Menara

Pada mulanya menara pendingin dibuat terutama dari kayu, termasuk rangka,

wadah, louvers, bahan pengisi dan kolam air dingin. Kadangkala kolam air dingin

terbuat dari beton. Saat ini, telah digunakan berbagai macam bahan untuk

membangun menara pendingin. Bahan-bahan dipilih untuk meningkatkan

ketahanan terhadap korosi, mengurangi perawatan, dan turut mendukung

kehandalan dan umur layanan yang panjang. Baja yang sudah digalvanis, berbagai

kelas stainless steel, fiber glass, dan beton sangat banyak digunakan dalam

pembuatan menara, juga alumunium dan plastik untuk beberapa komponen.

Rangka dan wadah

Menara yang terbuat dari kayu masih tersedia, namun beberapa komponen

dibuat dari bahan yang berbeda, seperti wadah casing fiber glass disekitar rangka

kayu, saluran masuk udara louvers dari fiber glass, bahan pengisi dari plastik dan

kolam air dingin dari baja. Banyak menara (wadah dan kolam) nya terbuat dari baja

yang digalvanis atau, pada atmosfir yang korosif, menara dan/atau dasarnya dibuat

dari stainless steel. Menara yang lebih besar kadangkala terbuat dari beton. Fiber

glass juga banyak digunakan untuk wadah dan kolam menara pendingin, sebab

dapat memperpanjang umur menara pendingin dan memberi perlindungan terhadap

bahan kimia yang berbahaya.


Bahan pengisi

Plastik sangat banyak digunakan sebagai bahan pengisi, termasuk PVC,

polypropylene, dan polimer lainnya. Jika kondisi air memerlukan penggunaan

splash fill, splash fill kayu yang sudah diberi perlakuan juga banyak digunakan.

Disebabkan efisiensi perpindahan panasnya lebih besar, bahan pengisi film dipilih

untuk penggunaan yang sirkulasi airnya bebas dari sampah yang dapat menghalangi

lintasan bahan pengisi.

Nosel

Plastik juga digunakan luas untuk nosel. Banyak nosel terbuat dari PVC,

ABS, polipropilen, dan nylon yang diisi kaca.

Fan

Bahan yang biasa digunakan untuk fan adalah alumunium, fiber glass dan

baja yang digalvanis celup panas. Baling-baling fan terbuat dari baja galvanis,

alumunium, plastik yang diperkuat oleh fiber glass cetak.

2.4 Perawatan Umum Cooling Tower beserta Komponennya

Perawatan cooling tower perlu dilakukan untuk mencegah timbulnya

kerugian-kerugian yang cukup besar dan pada gilirannya akan menimbulkan

permasalahan pada rusaknya peralatan yang mengakibatkan sistem tidak dapat

dipakai lagi. Hampir diseluruh belahan dunia, cooling tower merupakan salah satu

peralatan yang harus dijaga operasionalnya. Terlebih bila lokasi kita berada pada

daerah tropis yang sifatnya panas namun juga tingkat kelembaban dan polusi yang

tinggi.

Masalah yang berpotensial muncul dalam sistem pendinginan adalah :

Korosi, deposit kerak, dan pertumbuhan mikrobiologi ( jamur dan lumut ).

Korosi


Korosi adalah proses elektrokimia, proses anodik yang terjadi dalam sistem

dimana beda potensial metal dan keberadaan oksigen yang terlarut dalam media

akan membentuk radikal bebas yang sangat reaktif terhadap besi. Kondisi ini akan

diperparah oleh keberadaan chemical lain yang terlarut dalam media (air).

Kerak

Kerak adalah endapan yang melekat dalam sistem perpindahan panas,

material endapan yang terlarut dalam air secara spesifik dikenal sebagai hardness.

Material atau hardness ini akan membentuk kerak bila konsentrasinya tinggi dan

atau temperatur yang cukup tinggi. Semakin tebal kerak yang terbentuk dalam

sistem pendingin, maka effisiensi cooling tower akan semakin kecil dan bila

dibiarkan tanpa kontrol maka saluran air pendingin akan menjadi buntu.

Lumpur

Lumpur biasanya terbentuk dari endapan yang tidak dapat membentuk

kerak seperti :

1. Suspensi dari besi atau garam kesadahan yang terbawa dalam air make

up

2. Material organik alami dari air make up

3. Partikel yang terbawa dari udara

4. Additive organik yang terbawa dari proses yang rusak

5. Hasil dari korosi migrasi.

Mikroorganisma

Sistem pendingin air, biasanya menggunakan sirkulasi dimana kontak

dengan udara adalah hal yang utama dalam transfer panas, hal ini memungkinan


kontak yang sangat besar dengan spora algae, jamur dan bakteri (mikroorganisma)

dari udara. Adakalanya lumpur dan mikroorganisma bersinergi membentuk

endapan tebal pada permukaan basin cooling tower.

Menara pendingin adalah penukar panas yang menggunakan air dan udara

untuk mentransfer panas dari sistem pendingin udara dengan lingkungan luar.

Umumnya, digunakaan untuk menghilangkan panas dari kondensor air yang

meninggalkan chiller. Menara pendingin biasanya terletak di atap. Karena sering

tidak terlihat, maka sering diabaikan oleh teknisi operasi-dan-perawatan sehingga

berpotensi menghasilkan efisiensi sistem pendinginan yang lebih rendah.

2.4.1 Pemeliharaan Cooling Tower

Menara pendingin sering ditempatkan di lokasi berbahaya. Hal ini dapat

menciptakan lingkungan kerja yang berbahaya. Pastikan untuk menerapkan

langkah-langkah yang memadai dalam pencegahan dan prosedur. Selain itu, selalu

mengikuti lock-out dan tag out prosedur keselamatan.

Agar didapatkan operasi yang efisien, selalu berkonsultasi dengan panduan

manual produsen untuk menara-pendingin. Berikut adalah beberapa rekomendasi

untuk operasi setiap menara pendingin yang lebih efisien :

Menerapkan program perawatan pencegahan (prevention): ini termasuk

pengolahan air rutin dan pemeliharaan sistem mekanik dan listrik.

Mengurangi suhu air yang meninggalkan menara: Suhu air yang meninggalkan

menara pendingin harus sedingin chiller produsen akan memungkinkan untuk

memasukkan air kondensor. pendingin baru biasanya toleransi terhadap suhu dingin

untuk air kembali dari menara pendingin. Periksa dengan perwakilan produsen

chiller Anda atau manual dan mengatur suhu kondenser-air masuk (sama dengan

suhu pendingin meninggalkan menara) serendah mungkin.


Mengoperasikan menara pendingin secara simultan: air langsung melalui semua

menara terlepas dari jumlah chiller operasi. Mengoperasikan menara bersamaan

akan menggunakan lebih sedikit energi dalam kebanyakan situasi dari menara

pengoperasian individual. Neraca air distribusi antara beberapa menara (atau sel

dalam kandang menara tunggal) dan di dalam setiap menara atau sel. Air sering

mengalir ke bawah hanya satu sisi menara, atau satu menara mungkin memiliki

aliran lebih dari sebuah menara yang berdekatan. Hal ini meningkatkan suhu air

kembali ke chiller dan mengurangi efisiensi menara.

Pertimbangkan air reset strategi kondensor: Himpunan titik suhu air yang

meninggalkan menara pendingin harus minimal 5 F (diatur sesuai dengan desain)

lebih tinggi dari suhu basah-bulb ambien.

Tutup katup bypass sebelum memulai menara kipas pendingin : Pastikan

urutan control untuk mencegah yang masuk menara dari mulai sebelum menara

pendinginan katup bypass tertutup sepenuhnya. Jika katup bypass tidak sepenuhnya

tertutup, air panas yang meninggalkan chiller ke dalam air kembali ke chiller,

menambah beban yang tidak perlu untuk kompresor.

Trend log suhu air yang meninggalkan menara : Gunakan tren penebangan

kemampuan untuk melacak suhu air yang meninggalkan menara. Lebih tinggi dari

suhu normal dapat menunjukkan bahwa menara di tidak beroperasi dengan benar.

Pengolahan yang efektif untuk air: pengolahan air yang efektif menghilangkan

bakteri berbahaya dan bio-film dan skala kontrol, padatan, dan korosi. Aliran

blowdown berkesinambungan dari sebagian kecil dari sirkulasi air untuk menguras

guna menghilangkan padatan terlarut-tidak cukup dengan sendirinya untuk

mengendalikan skala dan korosi dan selalu tidak efektif dalam mengendalikan

kontaminasi biologis. Program perawatan-kimia rutin selalu disarankan untuk

mengendalikan organisme biologis dan korosi.

Mencegah atau membersihkan nozel semprot tersumbat : Alga dan sedimen

yang mengumpul di lembah air serta padatan yang berlebihan yang masuk ke dalam


air pendingin dapat menyumbat nosel penyemprot. Hal ini menyebabkan distribusi

air tidak merata, aliran udara tidak rata melalui isi, yang mengurangi penguapan.

Masalah ini menunjukkan pengolahan air yang tidak tepat dan saringan tersumbat.

Pastikan aliran udara yang memadai : Aliran udara melalui menara akan

mengurangi transfer panas dari air ke udara. Aliran udara yang kecil dapat

disebabkan oleh puing-puing di dalam pemasukan atau outlet menara atau di isi,

kipas dan mounting motor dan keselarasan kipas, pemeliharaan gearbox kecil, pitch

kipas tidak tepat, kerusakan baling-baling, atau getaran yang berlebihan.

Berkurangnya aliran udara akibat kinerja fan yang buruk pada akhirnya dapat

mengakibatkan kegagalan motor atau kipas.

Pastikan memadai kinerja pompa : Sebuah loop-tertutup menara pendingin

menggunakan pompa untuk mengangkut air ke tabung untuk pendinginan. Aliran

air yang tepat adalah penting untuk mencapai perpindahan panas yang optimal.

Tabel Jadwal Pemeliharaan Cooling Tower

Deskripsi Komentar Frekuensi pemeliharaan Pemakaian cooling tower/urutan

Hidukan/urutan menara pendingin yang tidak perlu

Harian

Inspeksi visual secara keseluruhan

Inspeksi visual lengkap secara keseluruhan untuk memastikan semua peralatan beroperasi dan sistem keselamatan di tempat

Harian

Kondisi fan motor Periksa kondisi motor fan melalui analisis suhu atau getaran dan dibandingkan dengan nilai-nilai dasar.

Mingguan

Bersihkan layar hisap

Secara fisik membersihkan layar dari semua reruntuhan

Mingguan

mengoperasikan make-up water float switch

Mengoperasikan beralih secara manual untuk memastikan operasi yang benar

Mingguan

Getaran Periksa getaran yang berlebihan di motor, kipas angin, dan pompa

Mingguan


Deskripsi Komentar Frekuensi pemeliharaan Periksa struktur menara

Periksa isi longgar, koneksi, kebocoran, dll

Mingguan

Periksa sabuk dan puli

Sesuaikan semua sabuk dan puli Mingguan

Uji sampel air Uji konsentrasi yang tepat padatan terlarut, dan kimia. Sesuaikan blowdown dan bahan kimia yang diperlukan. Mingguan untuk menara terbuka dan bulanan untuk sistem tertutup Lakukan.

mingguan (Terbuka)Bulanan (Tertutup)

Periksa pelumasan Yakinkan bahwa semua bearing dilumasi

Bulanan

Periksa pendukung motor dan baling-baling

Periksa keausan berlebihan dan aman pengikatan

Bulanan

Motor alignment Mensejajarkan motor kopling memungkinkan untuk mentransfer torsi yang efisien

Bulanan

Periksa drift eliminators, louvers, and pengisi

Carilah posisi yang tepat Bulanan

Periksa nozel yang menyumbat

Membuat air yakin mengalir melalui pipa yang berada di panas sumur

Setiap tahun

Bersihkan menara Hapus semua debu, scale, dan ganggang dari kolam menara, isi, dan nosel semprot

Setiap tahun

Periksa bantalan Periksa bantalan dan sabuk drive untuk dipakai. Menyesuaikan, memperbaiki, atau mengganti yang diperlukan.

Setiap tahun

Kondisi motor Memeriksa kondisi motor melalui analisa suhu dan getaran

Setiap tahun


BAB III

PEMBAHASAN

Alat Penukar Kalor merupakan salah satu cara yang ditempuh untuk

meningkatkan efisiensi thermal. Adapun beberapa jenis alat penukar kalor yang

digunakan adalah Superheater, Ekonomizer, Feed Water Heater, kondensor, Heat

Exchanger dan lain sebagainya.

Kondensor adalah alat pada sistem refrigerasi yang digunakan untuk

melepaskan kalor. Untuk melepaskan kalor yang dibawa oleh air dari kondensor di

dalam sistem refrigerasi digunakan sebuah menara pendingin.


Menara pendingin (cooling tower) merupakan suatu peralatan yang

digunakan untuk menurunkan suhu aliran air dengan cara mengekstraksi panas dari

air dan mengemisikannya ke atmosfir. Menara pendingin menggunakan penguapan

dimana sebagian air diuapkan ke aliran udara yang bergerak dan kemudian dibuang

ke atmosfir. Sebagai akibatnya, air yang tersisa didinginkan secara signifikan.

Menara pendingin mampu menurunkan suhu air lebih dari peralatan-peralatan yang

hanya menggunakan udara untuk membuang panas, seperti radiator dalam mobil,

dan oleh karena itu biayanya lebih efektif dan efisien energinya.

Cooling tower dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu jenis atmosferik dan

mechanical draft. Jenis atmosferik merupakan jenis cooling tower yang paling

sederhana. Sedangkan jenis mechanical draft merupakan tipe menara yang dapat

menciptakan arus udara sendiri dengan menggunakan kipas (fan) yang digerakkan

oleh motor listrik. Perbedaan diantara kedua jenis ini ialah dalam hal

ketergantungan dengan kondisi udara dan cuaca. Dalam jenis atmosferik, sangat

bergantung pada kondisi udara atmosfer yang bertiup secara horizontal serta

bergantung pada kondisi cuaca. Sedangkan dalam jenis mechanical draft, tidak

bergantung pada keadaan cuaca maupun udara sekelilingnya. Kemudian dalam

sistem ini suhu air keluar menara dapat lebih stabil.

Sistem kerja cooling tower adalah air panas yang masuk pada bagian atas

cooling tower didistribusikan secara merata di dalam cooling tower, lalu akan jatuh

ke bawah dikarenakan gaya gravitasi atau pancaran air diarahkan ke bawah. Air

yang masuk dan udara melalui filling arahnya berlawanan. Disana terjadi

perpindahan panas dan perpindahan massa, dimana perpindahan panas dan

perpindahan massa terjadi dari air ke udara. Udara yang banyak memiliki

kandungan air (jenuh) disirkulasikan dengan kipas sehingga udara yang belum

jenuh masuk ke dalam cooling tower. Air dingin yang ditampung di bak

penampung digunakan kembali untuk proses lainnya.

Dalam penguraian komponen-komponen cooling tower, terdapat komponen-

komponen dasar meliputi rangka dan wadah, bahan pengisi, kolam air dingin,

eliminator aliran, saluran masuk udara, louvers, nosel dan fan.


Material yang digunakan menara pendingin sangat mempengaruhi

performansi suatu menara pendingin. Pada mulanya menara pendingin dibuat

terutama dari kayu, termasuk rangka, wadah, louvers, bahan pengisi dan kolam air

dingin. Kadangkala kolam air dingin terbuat dari beton. Saat ini, telah digunakan

berbagai macam bahan untuk membangun menara pendingin. Bahan-bahan dipilih

untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi, mengurangi perawatan, dan turut

mendukung kehandalan dan umur layanan yang panjang. Baja yang sudah

digalvanis, berbagai kelas stainless steel, fiber glass, dan beton sangat banyak

digunakan dalam pembuatan menara, juga alumunium dan plastik untuk beberapa

komponen.

Adapun untuk mencegah timbulnya kerugian-kerugian yang cukup besar dan

pada gilirannya akan menimbulkan permasalahan pada rusaknya peralatan yang

mengakibatkan sistem tidak dapat dipakai lagi, maka diperlukan perawatan cooling

tower. Masalah yang berpotensial muncul dalam sistem cooling tower adalah

korosi, deposit kerak, dan pertumbuhan mikrobiologi (jamur dan lumut).

Perawatan cooling tower pada prinsipnya adalah perawatan sistem pendingin,

mulai dari tandon air, perpipaan, cooling tower sampai pada cooling point

(pendingin alat produksi). Perawatan dengan bahan kimia harus diperhatikan aspek

keseimbangan antara mencegah pembentukan kerak dengan keberhasilan

menahan/mencegah terbentuknya korosi. Penentuan dosis chemical didasar pada

total volume sistem, make up/air yang dikonsumsi, jenis cooling tower, tata letak

dan sistem perpipaan serta analisa air yang dipakai. Adakalanya terbentuk endapan

yang berlebihan, hal ini terjadi karena kondisi solid dalam air yang terlalu tinggi.

Bila pembentukan lumpur terbentuk pada sistem terbuka pada bagian sisi dari

cooling tower, maka perawatan cukup dengan membersihkan lumpur yang

mengendap secara manual. Mikroorganisma dihambat dengan memberikan

chemical yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisma tersebut.


BAB 1V

KESIMPULAN

4.1 Alat Penukar Kalor merupakan salah satu cara yang ditempuh untuk

meningkatkan efisiensi thermal.

4.2 Menara pendingin (cooling tower) merupakan suatu peralatan yang

digunakan untuk menurunkan suhu aliran air dengan cara mengekstraksi

panas dari air dan mengemisikannya ke atmosfir.


4.3 Menara pendingin mampu menurunkan suhu air lebih dari peralatan-peralatan

yang hanya menggunakan udara untuk membuang panas.

4.4 Cooling tower dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu jenis atmosferik dan

mechanical draft.

4.5 Sistem kerja cooling tower adalah air panas yang masuk pada bagian atas

cooling tower didistribusikan secara merata di dalam cooling tower, lalu akan

jatuh ke bawah dikarenakan gaya gravitasi atau pancaran air diarahkan ke

bawah.

4.6 Komponen-komponen dasar pada cooling tower meliputi rangka dan wadah,

bahan pengisi, kolam air dingin, eliminator aliran, saluran masuk udara,

louvers, nosel dan fan.

4.7 Material yang digunakan menara pendingin sangat mempengaruhi

performansi suatu menara pendingin. Hali ini dilakukan untuk meningkatkan

ketahanan terhadap korosi, mengurangi perawatan, dan turut mendukung

kehandalan dan umur layanan yang panjang.

4.8 Dilakukan perawatan cooling tower untuk mencegah timbulnya kerugian-

kerugian yang cukup besar dan pada gilirannya akan menimbulkan

permasalahan pada rusaknya peralatan yang mengakibatkan sistem tidak

dapat dipakai lagi.

4.9 Perawatan cooling tower pada prinsipnya adalah perawatan sistem pendingin,

mulai dari tandon air, perpipaan, cooling tower sampai pada cooling point

(pendingin alat produksi).

4.10 Masalah yang berpotensial muncul dalam sistem cooling tower adalah korosi,

deposit kerak, dan pertumbuhan mikrobiologi (jamur dan lumut).


DAFTAR PUSTAKA

Anonym.2010. Cooling Tower. (online) tersedia: http://digilib.petra.ac.id/viewer.php?

page=16&submit.x=7&submit.y=14&submit=next&qual=high&submitval=next&f

name=%2Fjiunkpe%2Fs1%2Fmesn%2F2005%2Fjiunkpe-ns-s1-2005-24400057-

6570-cooling_tower-chapter2.pdf (15 Desember 2010 pukl 16.30 WIB)

Anonim.2010.Chapter%20-%20Cooling%20Towers%20(Bahasa

%20Indonesia).pdf. (online) tersedia :

http://www.betterbricks.com/DetailPage.aspx?ID=538 (18 Desember 2010 pukul

20.00 WIB)

Perry's 'Chemical Engineers Handbook, Edisi 6, Green, Don W. et al, McGraw-Hill, New

York, 1984.

Anonym.2010. Water Treatment System For Cooling Tower. (online) tersedia:

http://kynas-coating.com/seputar-korosi/38-water-treatment-maintenance-system-for-

cooling-tower.html (14 Desember 2010 pukul 19.30 WIB)



2.2.2Heat Transfer Menara pendingin menggunakan proses penguapan untuk melepaskan limbah panas dari sistem HVAC. Dalam sebuah menara terbuka, air panas dari kondensor yang melambat dan tersebar dalam pengisi. Sejumlah air panas diuapkan di dalam daerah pengisi, atau melalui tabung tertutup, yang mendinginkan air. 2.2.3Aliran Air Volume udara besar yang mengalir melalui bantuan media transfer panas dapat meningkatkan tingkat penguapan dan kapasitas pendinginan menara. Kipas menara pendingin menghasilkan aliran udara ini. Ukuran kipas menara pendingin dan laju aliran udara yang dipilih untuk mencapai pendinginan yang diinginkan pada kondisi desain-air suhu kondensor, laju alir air, dan bola lampu suhu basah. Menara pendingin memiliki fans propeller atau blower. fans kecil dapat dihubungkan langsung ke motor penggerak, tapi desain paling memerlukan pengurangan kecepatan menengah yang disediakan oleh sabuk daya atau gigi reduksi. Dan drive sistem fan beroperasi dalam hubungannya dengan sistem kontrol untuk mengontrol start/stop dan kecepatan. Ketika ditambahkan ke motor kipas, kontrol kecepatan kipas dan lebih tepat mengatur suhu air saat meninggalkan menara. 2.2.4Drift Eliminator Tabel Jadwal Pemeliharaan Cooling Tower

99868425 tugas 4 cooling tower

Documents