cooling tower

25
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada jaman yang semakin modern dan teknologi semakin maju maka banyak dibutuhkan untuk menjalankan teknologi tersebut,oleh karena itu energi sangat dibutuhkan dalam segala hal termasuk manusia pasti memanfaatkan teknologi maka tingkat konsumsi energi juga semakin tinggi. Energi listrik merupakan salah satu energi yang tak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia. Berbagai macam fasilitas yang ada sekarang ini memerlukan energi listrik dalam penggunaannya. Bahkan tanpa adanya listrik kegiatan manusia akan menjadi terhambat, oleh sebab itu banyak Pembangkit listrik yang dibangun untuk memenuhi kebutuhan akan energi listrik Pertumbuhan jumlah penduduk yang semakin bertambah juga membuat kebutuhan akan energi listrik juga semakin bertambah. oleh sebab itu diperlukan suatu altrnatif untuk mengubah energi lain menjadi energi listrik Adalah Panas Bumi. Panas bumi merupakan salah satu sumber energi yang dapat dikategorikan sebagai energi terbarukan (renewable) dikarenakan tingkat ketersediaan uap panas bumi sangat tinggi dan rendahnya emisi (ramah lingkungan). Berbagai penelitian menyatakan bahwa di Indonesia memiliki kekayaan alam berupa sumber energi panas bumi, karena Indonesia termasuk daerah ring of fire. Daerah ring of fire adalah suatu daerah gunung berapi yang membentuk cincin dan melingkari samudera pasifik, dimana Indonesia termasuk didalmnya. Menurut Kementrian 1

Upload: yusfi-gz

Post on 04-Apr-2016

137 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

ct

TRANSCRIPT

Page 1: cooling tower

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada jaman yang semakin modern dan teknologi semakin maju maka banyak dibutuhkan

untuk menjalankan teknologi tersebut,oleh karena itu energi sangat dibutuhkan dalam segala hal

termasuk manusia pasti memanfaatkan teknologi maka tingkat konsumsi energi juga semakin

tinggi. Energi listrik merupakan salah satu energi yang tak dapat dipisahkan dari kehidupan

manusia. Berbagai macam fasilitas yang ada sekarang ini memerlukan energi listrik dalam

penggunaannya. Bahkan tanpa adanya listrik kegiatan manusia akan menjadi terhambat, oleh

sebab itu banyak Pembangkit listrik yang dibangun untuk memenuhi kebutuhan akan energi

listrik Pertumbuhan jumlah penduduk yang semakin bertambah juga membuat kebutuhan akan

energi listrik juga semakin bertambah. oleh sebab itu diperlukan suatu altrnatif untuk mengubah

energi lain menjadi energi listrik Adalah Panas Bumi.

Panas bumi merupakan salah satu sumber energi yang dapat dikategorikan sebagai energi

terbarukan (renewable) dikarenakan tingkat ketersediaan uap panas bumi sangat tinggi dan

rendahnya emisi (ramah lingkungan).

Berbagai penelitian menyatakan bahwa di Indonesia memiliki kekayaan alam berupa

sumber energi panas bumi, karena Indonesia termasuk daerah ring of fire. Daerah ring of fire

adalah suatu daerah gunung berapi yang membentuk cincin dan melingkari samudera pasifik,

dimana Indonesia termasuk didalmnya. Menurut Kementrian ESDM, di Indonesia terkandung

40% sumber energi panas bumi yang dimiliki oleh dunia, besarnya mencapai 29GW.

Lapangan Panas Bumi Gunung Salak merupakan Dominasi Uap Yaitu 80% air

serta 20% Uap. Sehingga dalam suatu PLTP kapasitas 60MW di supply oleh Banyak sumur

Produksi. Dalam mengalirkan uap dari sumur produksi itu memerlukan jarak yang sangat jauh

ini dimungkinkan terjadi drop tekanan dan temperatur apalagi untuk sumur produksi yang

mengasilkan uap sangat kecil dimungkinkan ketika dialirkan tekanan dan temperature akan turun

oleh karena itu perlunya adanya teknologi pembangkitan panas bumi langsung artinya didekat

sumur produksi ada PLTP atau biasa disebut Wellhead Geothermal ada teknologi baru untuk

memudahkan mobilitas pembngkit. PLTP bisa di pindah-pindah dari suatu sumur produksi satu

ke sumur yang lainnya ini lah yang disebut Porteble Geotehermal.

1

Page 2: cooling tower

1.2 Tujuan

Tujuan dari pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

Untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan pendidikan program Diploma IV program

studi Teknologi Pembangkit Tenaga Listrik.

Perancangan sistem Portable (wellhead) PLTP sistem Double Flash Steam dengan

kapasitas 5 MW.

Perancangan sistem pendingin utama dengan menentukan dimensi suatu Cooling tower

tipe Mechanical draft, Induced draft, counterflow.

Perancangan cooling tower dilihat dari aspek termodinamika.

1.3 Rumusan Masalah

Dalam penyusunan Proposal rumusan masalah yang akan di bahas yaitu Perancangan

Cooling Tower tipe Mechanical draft, Induced draft, counterflow pada sistem pendingin utama

Portable (wellhead) PLTP.

1.4 Batasan Masalah

Dalam tugas akhir yang dilakukan akan dibahas aspek termodinamika dan konstruksi dari

Cooling Tower.

1.5 Metodologi Penelitian

1. Metode Observasi

Dengan melakukan observasi langsung ke lokasi PLTP Gunung Salak dimana

proses berlangsung. Dengan cara ini kita dapat langsung mengamati alat-alat dan bahan

yang terlibat dalam proses tersebut.

2. Metode Interview

Metode ini cukup efektif dilakukan caranya langsung saja bertanya atau

berdiskusi kepada pembimbing dan staf pengajar lainya, serta seluruh jajaran staff di

industri mengenai PLTP Gunung salak.

3. Metode Studi Pustaka

Metode ini dapat dilakukan dengan membaca dan mempelajari buku-buku

literatur (manual book, vendor) serta buku-buku yang berkaitan dengan Cooling Tower.

4. Metode Penggunaan Software

2

Page 3: cooling tower

Untuk metode ini dilakukan dengan merancang sistem dengan menggunakan

software cycle tempo. Dimana di dalam Software tersebut, dapat dilakukan simulasi dan

heat balance pada system dapat langsung diketahui.

1.6 Sistematika penulisan

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan skripsi, batasan

masalah, metode yang digunakan dalam pembuatan skripsi, dan sistematika penulisan

skrpsi.

BAB II DASAR TEORI

Pada bab ini berisi tentang dasar-dasar teori yang berkaitan dengan Cooling Tower

yang diambil oleh penulis yaitu perancangan, serta terdapat formula-formula yang dapat

membantu penulis dalam merancang sebuah Cooling Tower Untuk Portable PLTP.

BAB III PERANCANGAN COOLING TOWER

Pada bab ini berisi tentang tahapan-tahapan perancangan dari sebuah Cooling Tower

tipe Mechanical draft, Induced draft, counterflow.

BAB IV ANALISA PERANCANGAN

Pada bab ini berisi tentang analisa-analisa dari perancangan dari sebuah Cooling

Tower tipe Mechanical draft, Induced draft, counterflow.

BAB V SIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini berisi tentang simpulan dari hasil perancangan dari sebuah Cooling

Tower tipe Mechanical draft, Induced draft, counterflow.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

BAB II

3

Page 4: cooling tower

LANDASAN TEORI

2.1 Energi Panas Bumi

Panas bumi merupakan sumber daya alam yang dapat diperbarui, panas bumi tidak

tergantung pada iklim dan cuaca, sehingga keandalan terhadap sumber energinya tinggi. Dari

segi pengembangan sumber energi ini juga mempunyai fleksibilatas yang tinggi karena dalam

memenuhi kebutuhan beban dapat dilaksanakan secara bertahap sesuai dengan kebutuhan.

Menurut Pasal 1 UU No.27 tahun 2003 tentang Panas Bumi, Panas Bumi adalah sumber energi

panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, dan batuan bersama mineral ikutan dan gas

lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem panas bumi dan

untuk pemanfaatannya diperlukan proses penambangan.

Komponen  utama pembentuk suatu sistem panas bumi (Dwikorianto, 2006) adalah:

1. Sumber panas (heat source)

2. Batuan reservoir (permeable rock)

3. Batuan penutup (cap rock)

4. Serta aliran fluida (fluida circulation)

2.2 Sistem Hidrothermal

Sistem panas bumi di Indonesia umumnya merupakan Sistem Hidrothermal yang

mempunyai temperatur tinggi (>225˚ C), hanya beberapa diantaranya yang mempunyai

temperature sedang (150‐225˚ C). Pada dasarnya sistem panas bumi jenis hidrothermal terbentuk

sebagai hasil perpindahan panas dari suatu sumber panas ke sekelilingnya yang terjadi secara

konduksi dan secara konveksi. Perpindahan panas secara konduksi terjadi melalui batuan,

sedangkan perpindahan panas secara konveksi terjadi karena adanya kontak antara air dengan

suatu sumber panas. Perpindahan panas secara konveksi pada dasarnya terjadi karena gaya apung

(Bouyancy). Air karena gaya gravitasi selalu mempunyai kecenderungan untuk bergerak

kebawah, akan tetapi apabila air tersebut kontak dengan suatu sumber panas maka akan terjadi

perpindahan panas sehingga temperatur air menjadi lebih tinggi dan air menjadi lebih ringan.

Keadaan ini menyebabkan air yang lebih panas bergerak ke atas dan air yang lebih dingin

bergerak turun ke bawah, sehingga terjadi sirkulasi air atau arus konveksi. (Saptadji.2009)

4

Page 5: cooling tower

Berdasarkan pada jenis fluida produksi dan jenis kandungan fluida utamanya,sistim

hidrotermal dibedakan menjadi dua, yaitu sistim satu fasa atau sistim dua fasa.

Sistim dua fasa dapat merupakan sistem dominasi air atau sistem dominasi uap.

a. Sistim dominasi uap merupakan sistim yang sangat jarang dijumpai dimana reservoir panas

buminya mempunyai kandungan fasa uap yang lebih dominan dibandingkan dengan fasa

airnya. Rekahan umumnya terisi oleh uap dan pori‐pori batuan masih menyimpan air.

Reservoir air panasnya umumnya terletak jauh di kedalaman di bawah reservoir dominasi

uapnya.

b. Sistim dominasi air merupakan sistim panas bumi yang umum terdapat di dunia dimana

reservoirnya mempunyai kandungan air yang sangat dominan walaupun pemanasan sering

terjadi pada bagian atas reservoir membentuk lapisan penudung uap yang mempunyai

temperatur dan tekanan tinggi.

2.3 Tipe Pembangkit Listrik Panas Bumi

Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi (PLTP) pada prinsipnya sama seperti

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), hanya pada PLTU uap dibuat di permukaan

menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir panasbumi. .Apabila

fluida panas bumi keluar dari kepala sumur sebagai campuran fluida dua fasa (fasa uap dan fasa

cair) maka terlebih dahulu dilakukan proses pemisahan pada fluida. Hal ini dimungkinkan

dengan melewatkan fluida ke dalam separator, sehingga fasa uap akan terpisahkan dari fasa

cairnya. Fraksi uap yang dihasilkan dari separator inilah yang kemudian dialirkan ke turbin.

5

Page 6: cooling tower

Gambar Skema diagram siklus uap hasil pemisahan

Gambar . Diagram T- S untuk sistem konversi uap hasil pemisahan

1-2 Penguapan (Flashing) mengubah fasa cair yang terkandung dalam uap menjadi uap

dengan cara menurunkan tekanan tetapi dengan kondisi entalpi yang sama.

Titik 2 terjadi proses pemisahan uap (separasi), uap kering dan kandungan air dipisahkan.

2-3 injeksi (Injection), kandungan air yang terkandung dalam uap kemudian dipisahkan

dan diinjeksikan kembali kedalam perut bumi.

2-4 uap kering yang telah dpisahkan, dialirkan menuju turbin.

4-5 proses ekspansi, uap kering memutar turbin, lalu uap berubah menjadi fasa campuran

dengan fraksi tertentu dan masuk kedalam kondensor.

5-6 Proses pendinginan, pendinginan uap utama dikondensor sampai uap utama menjadi

cair jenuh.

2.4 Sistem Pendingin Utama

6

Page 7: cooling tower

Sistem Pendinginan terdiri atas dua macam sistem, yaitu : Primary water cooling system

yang melayani tentang pendinginan untuk kondensor. Yang kedua yaitu Secondary water

cooling system yang membantu sistem pendinginan peralatan bantu yaitu seperti : oil cooler,

generator oil cooler, dan kompresor oil cooler.

Sistem pendingin utama terdiri dari condenser, cooling-water-pump (CWP) dan cooling

tower. Sistem ini mempertahan vakum, dengan cara mengkondensasikan uap bekas turbin

dengan air dingin juga mendinginkan non-condnesable gas di kondensor oleh ejektor tingkat satu

dan dua.

Kondensor berfungsi untuk mengkondensasikan uap bekas dari turbin dengan kondisi

tekanan yang hampa. Uap bekas dari turbin masuk dari sisi atas kondensor, kemudian mengalami

kondensasi sebagai akibat penyerapan panas oleh air pendingin yang diinjeksikan melalui spray

nozzle. Uap bekas yang tidak terkondensasi dikeluarkan dari kondensor oleh ejector. Ejector ini

juga berfungsi untuk mempertahankan hampa kondensor pada saat operasi normal dan membuat

hampa kondensor sewaktu start awal. Air kondensat dipompakan oleh dua buah pompa

pendingin utama (Main Cooling Water Pump) ke menara pendingin (Cooling tower) untuk

didinginkan ulang sebelum disirkulasikan kembali ke kondensor.

2.5 Cooling tower

Secara umum cooling tower dapat dikategorikan sebagai pendingin evaporatif yang

digunakan untuk mendinginkan air atau media kerja lainnya sampai bertemperatur mendekati

temperatur bola basah udara sekitar. Kegunaan utama dari cooling tower adalah untuk

membuang panas yang diserap akibat sirkulasi air sistem pendingin yang digunakan pada

pembangkit daya, kilang petroleum, pabrik petrokimia, pabrik pemrosesan gas alam, pabrik

makanan, pabrik semikonduktor, dan fasilitas-fasilitas industri lainnya.(www.wikipedia.org,

2002)

Jika suatu pabrik tidak dilengkapi dengan cooling tower dan hanya menggunakan

sirkulasi air pendingin sekali pakai, air pendingin yang telah digunakan dan mengalami

kenaikkan temperatur selanjutnya dibuang ke laut, danau atau sungai yang ditentukan.

Pembuangan sejumlah air hangat tersebut dapat meningkatkan temperatur sungai atau danau

tersebut sehingga dapat merusak ekosistem lokal. Cooling tower dapat digunakan untuk

7

Page 8: cooling tower

membuang panas ke atmosfir sebagai pengganti angin serta difusi udara yang menyebarkan

panas ke area yang lebih luas.

2.6 Klasifikasi Cooling tower

Cooling tower dapat diklasifikasikan menurut beberapa hal, antara lain:

1. Menurut metode perpindahan panas

a. Wet cooling tower (pendingin basah)

Pada cooling tower jenis ini, air panas didinginkan sampai pada temperatur yang

lebih rendah dari temperatur bola basah udara sekitar, jika udara relatif kering. Seperti

udara jenuh yang melewati aliran air, kedua aliran akan relatif sama. Udara, jika tidak

jenuh, akan menyerap uap air lebih banyak, meninggalkan sedikit panas pada aliran

b. Dry cooler (pendingin kering)

Cooling tower ini beroperasi dengan pemindahan panas melewati permukaan

yang memisahkan fluida kerja dengan udara ambient. Dengan demikian akan terjadi

perpindahan panas konveksi dari fluida kerja, panas yang dipindahkan lebih besar

daripada proses penguapan.

c. Fluid cooler (pendingin fluida)

Pada cooling tower ini saluran fluida kerja dilewatkan melalui pipa, dimana air

hangat dipercikkan dan kipas dihidupkan untuk membuang panas dari air. Perpindahan

panas yang dihasilkan lebih mendekati ke cooling tower basah, dengan keuntungan

seperti pada pendingin kering yakni melindungi fluida kerja dari lingkungan terbuka.

2. Menurut metode pembangkitan aliran udara

a. Natural draft (penggerak udara alami)

Udara dialirkan dengan memanfaatkan gaya buoyancy melewati cerobong yang

tinggi. Udara campuran secara alami meningkat sampai terjadi perbedaan densiti dengan

udara kering, pendingin udara luar. Udara campuran panas memiliki densiti yang lebih kecil

daripada udara yang lebih kering pada temperatur dan tekanan yang sama. Buoyancy udara

campuran tersebut menghasilkan arus udara melewati menara.

b. Mechanical draft (penggerak udara mekanik)

8

Page 9: cooling tower

Menara draft mekanik memiliki fan yang besar untuk mendorong atau

mengalirkan udara melalui air yang disirkulasi. Air jatuh turun diatas permukaan bahan

pengisi, yang membantu untuk meningkatkan waktu kontak antara air dan udara. hal ini

membantu dalam memaksimalkan perpindahan panas diantara keduanya.

c. Hybrid Draft Cooling tower

Sekilas terlihat seperti natural draft tower dengan cerobong yang relative pendek. Tetapi

di bagian dalamnya terdapat Mechanical draft fan untuk memperbesar aliran udara yang

melewati tower. Sehingga Hybrid darft Tower ini sering disebut juga sebagai fan-assisted

natural draft tower. Gambar untuk hybrid draft cooling tower dapat dilihat pada gambar 2.9

di berikut :

Tujuan dari desainnya ialah untuk meminimalisir daya yang dibutuhkan untuk

menggerakkan udara, dengan mempertimbangkan penggunaan biaya untuk cerobong asap

sesedikit mungkin. Jadi fan dioperasikan hanya saat high ambient dan beban puncak.

Menurut letak kipasnya jenis ini terbagi menjadi dua, antara lain:

1. Induced draft

Kipas pada cooling tower ini berada di bagian keluaran yang menghisap udara

melintasi menara. Hal ini menghasilkan kecepatan udara masukan rendah dan kecepatan

udara keluaran yang tinggi, sehingga mengurangi kemungkinan resirkulasi udara.

2. Forced draft

Pada cooling tower ini kipas terletak pada bagian masukan tower, sehingga

menyebabkan kecepatan udara yang tinggi pada bagian masukan dan kecepatan yang

rendah pada bagian keluaran. Kecepatan yang rendah pada bagian keluaran

menyebabkan lebih mudah terjadi resirkulasi udara. Kerugian lainnya desain penggerak

paksa membutuhkan daya motor yang lebih tinggi daripada desain kipas pada tipe

induced draft.

3. Menurut arah aliran udara terhadap aliran air

a. Aliran crossflow

9

Page 10: cooling tower

Pada tipe ini, aliran udara bergerak memotong secara tegak lurus terhadap aliran

air pada bahan pengisi. Kemudian udara melintasi menara melalui bagian keluaran

udara akibat gaya tarik dari fan yang berputar. Gambar 2.10 menunjukkan desain tipe

cooling tower dengan aliran crossflow.

Gambar Cooling tower tipe aliran crossflow

b. Aliran counterflow

Pada tipe ini, aliran udara pada saat melewati bahan pengisi (fill material) sejajar

dengan aliran air dengan arah yang berlawanan.

Gambar Cooling tower tipe aliran counterflow

Komponen Cooling Tower

1. Rangka dan wadah

Cooling tower memiliki rangka berstruktur yang menunjang tutup luar

(wadah/casing), motor, fan, dan komponen lainnya.

10

Page 11: cooling tower

2. Fill bar

Air jatuh diatas lapisan yang berurut dari batang pemercik horisontal, secara terus

menerus pecah menjadi tetesan yang lebih kecil, sambil membasahi permukaan Fill bar

sehingga akan membantu mempercepat penguapan air. Fill bar percikan dari plastik

memberikan perpindahan panas yang lebih baik daripada bahan pengisi percikan dari

kayu.

3. Louver

Pada umumnya, menara dengan aliran crossflow memiliki saluran masuk louver.

Kegunaan louver adalah untuk menyamakan aliran udara ke Fill bar dan menahan air

yang jatuh dari fill bar agar tidak keluar dari menara pendingin. Louver dibuat miring

agar air jatuh secara perlahan sehingga air akan masuk ke dalam cold water basin dan

aliran udara akan lebih cepat masuk ke dalam cooling tower.

4. Drift eliminator

Drift eliminator ini berfungsi sebagai pencegah butiran – butiran air yang tidak

teruapkan atau tidak berfungsi sebagai penyerap kalor dan terbawa oleh udara yang

keluar melalui cerobong udara. Jika tidak dicegah air pendingin itu akan banyak

berkurang. Pencegah hanyutan ini berupa sekat – sekat yang dipasang beberapa baris.

Sekat ini menyebabkan udara akan terpaksa berubah arah dengan tiba – tiba.

5. Nosel

Alat ini menyemprotkan air untuk membasahi bahan pengisi. Distribusi air yang

seragam pada puncak Fill bar adalah penting untuk mendapatkan pembasahan yang

benar dari seluruh permukaan bahan pengisi. Nosel dapat dipasang dan menyemprot

dengan pola bundar.

6. Fan

Kipas pada cooling tower ini yaitu berfungsi sebagai alat untuk menarik atau

mendorong udara pendingin yang masuk melalui kisi, sehingga uap panas akan dengan

cepat keluar dan diganti dengan udara yang lebih dingin. Dan kipas ini diputar

menggunakan motor yang dioperasikan dari ruang kontrol.

7. Fan Stack

Cerobong ini juga merupakan alat yang cukup penting, karena memiliki fungsi

sebagai penyalur pembuangan uap panas menuju udara bebas, dan selain itu mempunyai

11

Page 12: cooling tower

fungsi sebagai pelindung blade atau dapat dikatakan sebagai rumah blade pada cooling

tower tersebut.

2.5 Pengkajian Terhadap Cooling tower

Bagian ini menjelaskan tentang bagaimana kinerja tenaga pendinginan dapat dikaji.

Kinerja menara pendingin dievaluasi untuk mengkaji tingkat approach dan range saat ini

terhadap nilai desain, mengidentifikasi area terjadinya pemborosan energi dan memberikan saran

perbaikan.

Selama evaluasi kinerja, peralatan pemantauan yang portable digunakan untuk mengukur

parameter-parameter berikut:

a. Suhu udara wet bulb

b. Suhu udara dry bulb

c. Suhu air masuk menara pendingin

d. Suhu air keluar menara pendingin

e. Suhu udara keluar

f. Pembacaan listrik motor pompa dan fan

g. Laju alir air

h. Laju alir udara

12

Page 13: cooling tower

Gambar 2.12 Range dan Approach Temperature

Parameter terukur tersebut kemudian digunakan untuk menentukan kinerja menara

pendingin dengan beberapa cara. Yaitu:

a. Range

Ini merupakan perbedaan antara suhu air masuk dan keluar menara pendingin. Range CT

yang tinggi berarti bahwa menara pendingin telah mampu menurunkan suhu air secara efektif,

dan kinerjanya bagus.

Range CT (°C) = [Tin (°C) – Tout (°C)] ....................................................... (Persamaan 2.1)Dimana :Tin = Temperatur masuk cooling towerTout = Temperatur keluar cooling tower

b. Approach

Merupakan perbedaan antara suhu air dingin keluar menara pendingin dan suhu wet bulb

ambien. Semakin rendah approach semakin baik kinerja menara pendingin. Walaupun, range

dan approach harus dipantau, approach merupakan indikator yang lebih baik untuk kinerja

menara pendingin.

Approach CT (°C) = [Tout (°C) – Twb (°C)] ……..……………………….. (Persamaan 2.2)Dimana :Tout = Temperatur keluar cooling towerTwb = Temperatur wet bulb cooling tower

c. Efektivitas

Merupakan perbandingan antara range dan range ideal (dalam persentase), yaitu

perbedaan antara suhu masuk air pendingin dan suhu wet bulb ambien, atau dengan kata lain

adalah = Range/ (Range + Approach). Semakin tinggi perbandingan ini, maka semakin tinggi

efektivitas menara pendingin.

Efektivitas Cooling tower(%) =(Tin – Tout )

(Tin – Tout)+(Tout – Twb)x100 ……………….(Persamaan 2.3)

d. Kapasitas Pendinginan (Qw)

13

Page 14: cooling tower

Merupakan jumlah panas yang dibuang dari air, sebagai hasil dari kecepatan aliran massa

air, panas spesifik (cpw) dan perbedaan suhu.

Qw = ṁ x (Tin - Tout) ………………………………………………...…… (Persamaan 2.4)Dimana :ṁ = Kecepatan aliran massa air kg/h

e. Rugi Penguapan (E)

Merupakan jumlah air yang diuapkan agar terjadi pendinginan. Jumlah air yang menguap

dipengaruhi oleh panas laten air (hfg) itu sendiri:

Rugi penguapan (m3/jam) = 0,00085 x 1,8 x v (m3/jam) x (Tin - Tout) ….. (Persamaan 2.5)

f. Rugi Blowdown (B)

Rugi blowdown adalah kerugian yang diakibatkan oleh pembuangan sejumlah air

sirkulasi untuk mencegah terjadinya konsentrasi larutan atau zat-zat lain pada air sirkulasi. Akibat

konsentrasi larutan tersebut, maka larutan akan menjadi gumpalan-guimpalan yang dapat

menyumbat saluran air sirkulasi, sehingga proses sirkulasi air terganggu. Besar nilai blowdown

yang dibutuhkan bergantung pada range pendinginan yang dihasilkan dan komposisi zat-zat yang

ada pada air make-up (suplai air pengganti). Tabel 2.1 menunjukkan nilai persentase blowdown

menurut nilai konsentrasi air dan range pendinginan yang terjadi.

Tabel 2.1 Persentase blowdown (Sumber : Marley Corp.2009)

g. Drift Loss (D)

Yaitu kerugian massa air akibat terbawa aliran udara yang melintasi cooling tower.

Jumlah drift loss terjadi relatif dan dapat diperkecil dengan penggunaan drift eliminators pada

14

Page 15: cooling tower

cooling tower. Berikut nilai persentase untuk drift loss yang dapat dipakai saat informasi nilai

persentase drift loss yang direkomendasikan dari pabrikan tidak diketahui.

D = 0.3 – 1.0 persen dari L untuk cooling towerpenggerak udara alami (natural draft) tanpa drift

eliminators.

D = 0.1 – 0.3 persen dari L untuk induced draft cooling towertanpa drift eliminators.

D = sekitar 0.005 persen dari L (atau kurang) jika cooling towerdilengkapi

dengan drift eliminators.

h. Laju Aliran Air Pengganti (Make-up)

Merupakan suplai air pengganti akibat kerugian air untuk terjadinya proses pendinginan.

Laju aliran air make-up minimum yang diperlukan merupakan

jumlah akumulasi total kerugian yang terjadi.

Make-up = Rugi Blowdown + Drift Loss + Rugi Penguapan ………………. (Persamaan 2.6)

i. Perbandingan Cair/Gas (L/G)

Perbandingan L/G menara pendingin merupakan perbandingan antara laju aliran massa

air dan udara. Menara pendingin memiliki nilai desain tertentu, namun variasi karena musim

memerlukan pengaturan dan perubahan laju aliran air dan udara untuk mendapatkan efektivitas

terbaik menara pendingin. Aturan termodinamika menyatakan bahwa panas yang dibuang dari air

sama dengan panas yang diserap oleh udara sekitarnya. Oleh karena itu persamaan berikut dapat

digunakan:

L x cpw x (Tin– Tout) = G x (hout – hin) ………………………………….. (Persamaan 2.7)

Dimana:

L = aliran massa air

G = aliran massa udara

Cpw = panas spesifik

Hout = entalpi udara keluaran (kJ/kg)

hin = entalpi udara masukan (kJ/kg)

15

Page 16: cooling tower

BAB III

RENCANA PERANCANGAN

1

1.1 Rencana Sistem PLTP

Gambar Rencana Perancangan Sistem Portable PLTP Sistem Double Flash. Gambar

menggambarkan rencana sistem Portable PLTP yang akan dibuat, sistem ini nantinya akan

disimulasikan menggunakan software cycle tempo 5.0. Diperkirakan kapasitas listrik yang

dihasilkan yaitu 5 MW.

Keterangan :

1. Cooling Tower 8. Sumur Injeksi

2. Main Cooling Water Pump 9. Turbin Uap

3. Condensor 10. Separator

4. Sambungan 11.Sumur Injeksi

5. Kolam Basin Air dingin 12. Sumur Produksi

6. Udara yang di buang ke Lingkungan 13. Valve

7. Udara masuk dari Lingkungan 14. Water Make-up

16

Page 17: cooling tower

Berikut rencana kegiatan dalam pembuatan laporan skripsi

1. Mencari parameter yang dibutuhkan setiap komponen untuk menjalankan sistem yang

telah dibuat menggunakan software cycle tempo 5.0.

2. Mencari data karakteristik lokasi PLTP yang akan digunakan (Gung salak).

3. Menentukan jenis serta spesifikasi komponen – komponen yang digunakan dalam system.

4. Mencari data karakteristik air di wilayah lokasi yang akan digunakan dalam sistem

pendingin.

5. Menentukan jenis sistem pendingin yang cocok dengan sistem.

6. Menghitung ketersediaan serta kebutuhan air dalam sistem.

7. Menentukan jenis Cooling Tower yang akan digunakan sebelum dirancang.

8. Menentukan dimensi dan material apa yang cocok digunakan dalam sistem ini.

9. Menghitung kefektifitas dari Cooling Tower dan pengaruhnya terhadap efisiensi termal

sistem.

17