BAB I.

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan penting dalam proses produksi dan kegiatan

lain dalam suatu industri. Penggunaan air industri dapat memanfaatkan air

permukaan, air sebagai sumber air. Penggunaan air permukaan dan air tanah

mengharuskan untuk mengolah air. Air merupakan kebutuhan penting dalam

proses produksi dan kegiatan lain dalam suatu industri. Untuk itu diperlukan

penyediaan air bersih yang secara kualitas memenuhi standar yang berlaku

dan secara kuantitas dan kontinuitas harus memenuhi kebutuhan industri

sehingga proses produksi tersebut dapat berjalan dengan baik. Dengan adanya

standar baku mutu untuk air bersih industri, setiap industri memiliki

pengolahan air sendiri-sendiri sesuai dengan kebutuhan industri (Hardayanti,

2006).

Air pendingin merupakan salah satu jenis air yang diperlukan dalam

proses industri. Kualitas air pendingin akan mempengaruhi integritas komponen

atau struktur reaktor, karena pada dasarnya air sebagai pendingin akan

berhubungan langsung dengan komponen atau struktur reaktor. Air yang

digunakan sebagai pendingin harus memenuhi persyaratan yang sesuai dengan

komponen atau struktur yang dirumuskan dalam spesifikasi kualitas air pendingin

(Lestari, 2006). Dalam memenuhui spesifikasi dari air pendingin maka dilakukan

pengolahan terhadap air pendingin tersebut dengan berbagai metode dan teknologi

peralatan yang bervariasi. Oleh karena itu, dalam makalah ini kami akan mencoba

menjelaskan mengenai pengolahan air pendingin dengan cooling Tower.

I.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas dapat dirumuskan permasalahan

sebagai berikut :

Apa saja komponen yang terdapat dalam menara pendingin?

apa saja jenis - jenis menara pendingin?

bagaimana prinsip kerjanya?

bagaimana karateristik air pendingin?

faktor yang mempengaruhi pemilihan air pendingin?

masalah yang timbul dalam system air pendingin?

I.3 Tujuan

Adapun tujuan yang hendak dicapai dalam pembahasan ini antara lain :

memahami komponen yang terdapat pada menara pendingin

mengetahui dan mampu menjelaskan jenis - jenis menara pendingin

mengetahui cara kerja menara pendingin

memahami dan mampu menjelaskan karateristik air pendingin

mengetahui masalah yang timbul dalam system menara pendingin

dapat dijadikan materi penunjang mata kuliah utilitas

BAB. II

PEMBAHASAN

II.1 Pengertian

Cooling tower adalah suatu sistem refrigerasi yang melepaskan kalor ke

udara. Cooling tower bekerja dengan cara mengontakkan air dengan udara dan

menguapkan sebagian air tersebut. Luas permukaan air yang besar dibentuk untuk

menyemprotkan air lewat nozel atau memercikan air kebawah dari suatu bagian

ke bagian lainnya.Bagian-bagian atau bahan – bahan pengisi biasanya terbuat dari

kayu tetapi bisa juga dibuat dari plastik atau keramik.[1]

Gambar 2.1 Proses skematik cooling tower. [1]

Menurut (El. Wakil, MM : 1992) menara pendingin didefinisikan sebagai

alat penukar kalor yang fluida kerjanya adalah air dan udara yang berfungsi

mendinginkan air dengan kontak langsung dengan udara yang mengakibatkan

sebagian kecil air menguap. Dalam kebanyakan menara pendingin yang bekerja

pada sistem pendinginan udara menggunakan pompa sentrifugal untuk

menggerakkan air vertikal ke atas melintasi menara. Prestasi menara pendingin

biasanya dinyatakandalam range dan approach seperti yang terlihat pada gambar

berikut.

Gambar 2.2. Range dan approach temperatur pada menara pendingin. [1]

Range adalah perbedaan suhu antara tingkat suhu air masuk menara

pendingin dengan tingkat suhu air yang keluar menara pendingin atau selisih

antara suhu air panas dan suhu air dingin, sedangkan approach adalah perbedaan

antara temperatur air keluar menara pendingin dengan temperatur bola basah

udara yang masuk atau selisih antara suhu air dingin dan temperatur bola basah

(wet bulb) dari udara atmosfir.

Approach adalah selisih antara suhu bola basah udara (wetbulb) yang

masuk dan suhu air yang keluar.Semakin rendah approach semakin baik kinerja

menara pendingin.Walaupun, range dan approach harus dipantau, approach

merupakan indikator yang lebih baik untuk kinerja menara pendingin.[3]

Efektivitas merupakan perbandingan antara range dan range ideal (dalam

persentase), yaitu perbedaan antara suhu masuk air pendingin dan suhu wetbulb,

atau dengan kata lain adalah = Range/ (Range + Approach). Semakin tinggi

perbandingan ini, maka semakin tinggi efektivitas menara pendingin.

Temperatur udara sebagaimana umumnya diukur dengan menggunakan

termometer biasa yang sering dikenal sebagai temperatur bola kering (dry bulb

temperature), sedangkan temperatur bola basah (wet bulb temperature) adalah

temperatur yang bolanya diberi kasa basah, sehingga jika air menguap dari kasa

dan bacaan suhu pada termometer menjadi lebih rendah daripada temperatur bola

kering.

Pada kelembaban tinggi, penguapan akan berlangsung lamban dan

temperatur bola basah (Twb) identik dengan temperatur bola kering (Tdb).

Namun pada kelembaban rendah sebagian air akan menguap, jadi temperatur bola

basah akan semakin jauh perbedaannya dengan temperatur bola kering. Adapun

sistem mesin pendingin yang paling banyak digunakan adalah sistem kompresi

uap. Secara garis besar komponen sistem pendingin siklus kompresi uap terdiri

dari:

1. Kompresor, berfungsi untuk mengkompresi refrijeran dari fasa uap

tekanan rendah evaporator hingga ke tekanan tinggi kondensor.

2. Kondensor, berfungsi untuk mengkondensasi uap refrijeran kalor

lanjut yang keluar dari kompresor.

3. Katup ekspansi, berfungsi untuk mencekik (throttling) refrijeran

bertekanan tinggi yang keluar dari konsensor dimana setelah

melewati katup ekspansi ini tekanan refrijeran turun sehingga fasa

refrijeran setelah keluar dari katup ekspansi ini adalah berupa fasa

cair + uap.

4. Evaporator, berfungsi untuk menguapkan refrijeran dari fasa cair +

uap menjadi fasa ua

II.2 Fungsi CoolingTower

Cooling tower sangat dibutuhkan oleh industri sebab cooling tower

merupakan bagian dari utilitas yang banyak digunakan. Dimana cooling tower

memproses air yang panas menjadi air dingin yang digunakan kembali dan bisa

dirotasikan. Cooling tower juga salah satu alat yang berfungsi mengolah air untuk

mengatasi masalah polusi lingkungan.

Semua mesin pendingin yang bekerja akan melepaskan kalor melalui

kondensor, refrijeran akan melepas kalornya kepada air pendingin sehingga air

menjadi panas. Selanjutnya air panas ini akan dipompakan ke menara pendingin.

Menara pendingin secara garis besar berfungsi untuk menyerap kalor dari air

tersebut dan menyediakan sejumlah air yang relatif sejuk (dingin) untuk

dipergunakan kembali di suatu instalasi pendingin atau dengan kata lain menara

pendingin berfungsi untuk menurunkan suhu aliran air dengan cara mengekstraksi

panas dari air dan mengemisikannya ke atmosfer. Menara pendingin mampu

menurunkan suhu air lebih rendah dibandingkan dengan peralatan-peralatan yang

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

dan oleh karena itu biayanya lebih efektif dan efisien energinya.

II.3 Macam – Macam CoolingTower

a. Berdasarkan arah aliran udara masuk

- Cross flow

- Counter current flow

b. Berdasarkan cara pemakaian alat bantu seperti fan atau blower

- Induced draft (alat bantu berada dibagian puncak tower)

- Force draft (alat bantu berada dibagian bawah tower)

c. Berdasarkan kondisi aliran udara bebas tanpa alat pembantu

- Atmosphere (udara pada kondisi atmospheric mengalir bebas tanpa

memakai penutup tower).

- Natural draft (udara mengalir dalam udara pendinginan dari tower namun

kondisi udara belum tentu atmospheric).

A. Natural Draft

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 keatas melalui menara (sebab udara panas

akan naik),udara segar yang dingin disalurkan kemenara melalui saluran udara

masuk dibagian bawah. Tidak diperlukan fan dan disana hampir tidak ada

sirkulasi udara panas yang dapat mempengaruhi kinerja. Kontruksi beton banyak

digunakan untuk dinding menara dengan ketinggian hingga mencapai200m.

Menara pendingin tersebut kebanyakan hanya digunakan untuk jumlah panas

yang besar sebab struktur beton yang besar cukup mahal. [1]

1.) Tipe Natural Draft Cooling Tower

Cross flow tower yaitu udara dialirkan melewati tetesan air dan air yang

telah dingin ditampung diluar tower.

Gambar 2.3 Cros Flow Tower

Counter flow tower yaitu udara dialirkan ke atas berlawanan arah dengan

tetesan air dan air yang telah dingin ditampung didalam tower.

Gambar 2.4 counter flow tower

Dari kedua jenis menara pendingin ini, menara pendingin aliran angin

alami aliran silang kurang disukai karena lebih sedikit memberi tahanan terhadap

aliran udara di dalam menara, sehingga kecepatan udaranya lebih tinggi dan

mekanisme perpindahan kalornya kurang efisien. Menara aliran angin alami aliran

lawan arah lebih sering digunakan karena mempunyai keunggulan-keunggulan

sebagai berikut:

1. Memiliki konstuksi yang kuat dan kokoh sehingga lebih tahan terhadap

tekanan angin.

2. Mampu beroperasi di daerah dingin maupun lembab

3. Dapat digunakan untuk instalasi skala besar

B.) Tipe Mechanical Draft Cooling Tower

Mechanical draft cooling tower menggunakan fan/blower untuk menekan

dan mengalirkan udara untuk mendinginkan air. [1]

Gambar 2.5 Skematik proses mechanical cooling tower

Terdapat dua tipe dari mechanical draft cooling tower, yaitu :

Forced draft cooling tower

Udara di dorong ke dalam cooling tower dengan menggunakan fan yang

diletakan pada inlet air tower.

Gamabr 2.6 Forced draft cooling tower

Induced draft cooling tower

Induced draft cooling tower menggunakan fan sebagai exhaust untuk

membuang udara panas keluar dari tower. Induced draft cooling tower bisa

dibagi dua berdasarkan arah aliran udaranya yaitu:

o counter flow dan

o cross flow induced draft cooling tower.

1. Counter flow induced draft cooling tower

Arah aliran fresh air berlawan arah dengan arah tetesan air dari kondenser.

Gambar 2.7 Counter flow

2. Cross flow induced draft cooling tower

Arah aliran fresh air tegak lurus dengan arah tetesan air dari condenser.

Gambar 2.8 Cross flow induced draft cooling tower

Keunggulan menara pendingin aliran angin mekanik adalah:

1. Terjaminnya jumlah aliran udara dalam jumlah yang diperlukan pada

segala kondisi beban dan cuaca.

2. Biaya investasi dan konstruksinya lebih rendah

Ukuran dimensinya lebih kecil. Kelemahan menara pendingin aliran angin

mekanik adalah:

1. Kebutuhan daya yang besar

2. Biaya operasi dan pemeliharaan yang besar

3. Bunyinya lebih ribut

Berdasarkan bentuknya, cooling tower juga bisa dibagi menjadi dua bentuk, yaitu

Rectilinear

Gamabr 2.9 Cooling tower rectilinier

Round Mechanical Drift.

Gambar 2.10 Cooling tower round mechanical drift.

Kefektifan sebuah cooling tower dipengaruhi oleh beberapa faktor di bawah ini :

Perbedaan tekanan uap antara udara dan air

Luas permukaan air dan lamanya proses

Kecepatan udara yang dialirkan melewati tower

Arah aliran udara yang dihubungkan dengan luas permukaan air yang

dipercikan .

II.4 Konstruksi CoolingTower

Komponen dasar sebuah menara pendingin meliputi rangka dan wadah,

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

nosel dan fan. Berikut ini adalah penjelasan mengenai komponen-komponen

menara pendingin:[2]

a.) 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. 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.

b.) Bahan Pengisi (Filling material)

Filling material merupakan bagian dari menara pendingin yang berfungsi

untuk mencampurkan air yang jatuh dengan udara yang bergerak naik. Air masuk

yang mempunyai suhu yang cukup tinggi (330C) akan disemprotkan ke filling

material. Pada filling material inilah air yang mengalir turun ke water basin akan

bertukar kalor dengan udara segar dari atmosfer yang suhunya (280C). Oleh sebab

itu, filling material harus dapat menimbulkan kontak yang baik antara air dan

udara agar terjadi laju perpindahan kalor yang baik. Filling material harus kuat,

ringan dan tahan lapuk. Biasanya menara pendingin menggunakan bahan pengisi

untuk memfasilitasi perpindahan panas dengan memaksimalkan kontak udara dan

air. Fill adalah jantungnnya menara pendingin. Fill berfungsi sebagai media

kontak air dan udara sehingga terjadi perpindahan kalor (panas), dan dapat

menghambat laju aliran air. Filling material ini mempunyai peranan sebagai

memecah air menjadi butiran-butiran tetes air dengan maksud untuk memperluas

permukaan pendinginan sehingga proses perpindahan panas dapat dilakukan

seefisien mungkin.

Filling material ini umumnya terdiri dari 2 jenis lapisan:

1. 1st level packing

Merupakan Filling material lapisan atas yang mempunyai celah sarang

lebah lebih besar dimaksudkan untuk pendinginan tahap pertama. Fluida yang

akan didinginkan pertama kali dialirkan ke lamella ini.

2. 2nd level packing

Merupakan Filling material yang lebih lembut untuk second stage

pendinginan. Pabrikan package menara pendingin umumnya merancang Filling

material pada stage ini lebih tebal sehigga dapat menampung kapasitas fluida

yang lebih banyak

Pada dasarnya ada dua tipe fill, yaitu :

a. Jenis Percik (Splash)

Gambar 2.11 Jenis Fill Percik (Splash)

Bahan pengisi berbentuk percikan/Splash fill: dibuat dengan palang

horizontal sehingga air membelah dan menetes dari bagian fill paling atas ke

bagian bawahnya secara terus menerus pecah menjadi tetesan yang lebih kecil,

sambil membasahi permukaan bahan pengisi. Bentuk palangnya berbeda-beda

seperti narrow edge, palang bujur sangkar (square bars), Rough bars, kisi-kisi

(grids),fill ini terbuat dari bahan yang berbeda-beda seperti kayu, alumunium,

polysterine atau polyteline. Fillsplash adalah media kontak air dan udara sehingga

terjadi perpindahan kalor (panas).

b. Jenis Film (Non Splash)

Gambar 2.12 Jenis Fill Film (Non Splash).

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 dari pada bahan pengisi jenis splash. Fill Film terbuat dari bahan yang

berbedabeda seperti kayu, cellulosesheets, asbestoscementsheets, danwaveform

metal atau plastik.

c.) 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 dibagian

bawah seluruh bahan pengisi. Pada beberapa desain aliran yang berlawanan arah

pada forced draft, air di bagian bawah bahan pengisi disalurkan ke bak yang

berfungsi sebagai kolam air dingin.

d.) Saluran Udara Masuk

Saluran udara masuk 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).

e.) Draft Fan

Draftfan berfungsi untuk mengirim aliran udara dari/menuju menara

pendingin untuk melakukan perpindahan kalor dengan air yang dilewati. Fan

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

menara pendingin. Umumnya fan dengan baling – baling/propeller digunakan

pada menara induceddraft dan baik fanpropeller dan sentrifugal dua – duanya

ditemukan dalam menara forceddraft. Tergantung pada ukurannya, jenis

fanpropeller yang digunakan sudah dipasang tetap atau dengan dapat dirubah-

rubah/diatur. Sebuah fan dengan baling – baling yang dapat diatur tidak secara

otomatis dapat digunakan diatas 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. Bahan yang

biasa digunakan untuk fan adalah alumunium, fiberglass dan baja yang digalvanis

celup panas. Baling – baling fan terbuat dari baja galvanis, alumunium, plastik

yang diperkuat oleh fiberglass cetak.

f.) Nosel

Nosel berfungsi mendistribusikan 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.Bahan nosel terbuat dari PVC,

kuningan, dan polipropilen. Ada beberapa tipe dari system distribusi air antara

lain:

Distribusi Gravitasi

Gambar 2.13.Sistem distribusi gravitasi.

Distribusi gravitasi sebagian besar digunakan pada menara

pendingin aliran silang, terdiri dari suatu bejana dimana air panas

mengalir ke dalam bejana tersebut dan dengan gaya gravitasi air

akan mengalir melalui lubang – lubang pada bejana sehingga air

jatuh ke fill yang dibawahnya.

Spray Distribusi

Spraydistribution sebagian besar digunakan pada menara pendingin

aliran berlawanan, terdiri dari susunan pipa yang menyilang dengan

menggunakan spray jenis nozzle.

Gambar 2.14 Sistem spray distribusi.

Distribusi Putaran

Distribusi putaran terdiri dari dua slot lengan distributor yang

berputar melalui poros utama dimana air mengalir dengan tekanan

rendah.

Gambar 5.Sistem Distribusi Air Jenis Putaran.

Adapun konstruksi menara pendingin jenis aliran angin tarik (induced draft

counterflow cooling tower) adalah sebagai berikut :

Gambar 17. Konstruksi menara pendingin jenis Induced Draft counter flow cooling tower

BAB III.

UNJUK KERJA

II.1 Prinsip Kerja

Prinsip kerja menara pendingin berdasarkan pada pelepasan kalor dan

perpindahan kalor. Dalam menara pendingin, perpindahan kalor berlangsung dari

air ke udara. Menara pendingin menggunakan penguapan dimana sebagian air

diuapkan ke aliran udara yang bergerak dan kemudian dibuang ke atmosfir.

Sehingga air yang tersisa didinginkan secara signifikan.

Gambar 3.1 Skema menara pendingin.

Prinsip kerja menara pendingin dapat dilihat pada gambar di atas. Air dari

bak/basin dipompa menuju heater untuk dipanaskan dan dialirkan ke menara

pendingin. Air panas yang keluar tersebut secara langsung melakukan kontak

dengan udara sekitar yang bergerak secara paksa karena pengaruh fan atau blower

yang terpasang pada bagian atas menara pendingin, lalu mengalir jatuh ke bahan

pengisi.

Sistem ini sangat efektif dalam proses pendinginan air karena suhu

kondensasinya sangat rendah mendekati suhu wet-bulb udara. Air yang sudah

mengalami penurunan suhu ditampung ke dalam bak/basin. Pada menara

pendingin juga dipasang katup make up water untuk menambah kapasitas air

pendingin jika terjadi kehilangan air ketika proses evaporative cooling tersebut

sedang berlangsung.

II.2 Sistem Sirkulasi Air

Fungsi system sirkulasi air adalah menyediakan air pendingin untuk

peralatan yang membutuhkan air pendingin atau menjadi media untuk

pembuangan kalor ke lingkungan. Sistem sirkulasi air yang diperlukan untuk

membuang kalor ke lingkungan harus dilakukan dengan cara effisien, tetapi juga

memenuhi peraturan mengenai pembuangan thermal. Fungsi dari sirkulasi air

sangat penting bagi effisiensi sebuah instalasi daya secara keseluruhan, sebagai

contoh kondensor pada instalasi Pembangkit Listrk Tenaga Uap (PLTU) yang

beropersi pada suhu rendah akan menghasilkan kerja turbin yang maksimum.

System sirkulasi air diklasifikasikan secara umum menjadi :

Sistem Untai Terbuka (Open Loop)

Pada sistem untai terbuka (OpenLoop) ini air diambil dari sumber

alam seperti danau, sungai ataupun laut yang dipompakan melalui

kondensor, setelah air keluar dari kondensor menjadi panas lalu

dibuang kembali ke sumber alam. Sistem Untai terbuka

(OpenLoop) ini merupakan cara yang paling effisien untuk

pembuangan kalor. Cara ini effisien karena menggunakan air

pendingin lansung dari lingkungan.Akan tetapi ada peraturan

lingkungan yang membatasi penggunaan air permukaan atau

membatasi suhu pemanasan air lingkungan.

Gambar 6. Sistem Untai Terbuka (Open Loop)

Sistem Untai Tertutup (Closed Loop)

Pada sistem ini air diambil dari kondensor dilewatkan melalui

peralatan pendinginan, dan dikembalikan lagi ke kondensor,

kadang-kadang antara alat pendingin dan kondensor itu ada suatu

reservoir.Biasanya peralatan pendingin yang digunakan dalam

sistem ini adalah menara pendingin.

Gambar 3.2. Sistem untai tertutup (closed loop).

Sistem Gabungan

Pada sistem gabungan, sistem untai terbuka digabungkan

denganperalatan menara pendingin untuk mendinginkan air

sebelum dikembalikan ke lingkungan. Pendingin air yang dibuang

ke lingkungan ini harus dilakukan karena air yang keluar dari

kondensor masih terlalu tinggi suhunya dan tidak memenuhi

peraturan mengenai pembuangan thermal ke lingkungan.

Gambar 3.3 Sistem gabungan.

II.3 Karateristik Air Pendingin

Karateristik dari air pendingin yaitu air tawar yang tahan terhadap radiasi,

dan kapasitas panas tinggi. Air yang digunakan untuk air pendingin yaitu air berat

karena mempunyai kapasitas pans tinggi, tahan radiasi tinggi pada hal ini

digunakan pada rekator yang menggunakan uranium alam sehingga tampang

lintang air kecil. air lainnya yang digunakan yaitu air tinggi dan air biasa.

II.4 Faktor - faktor yang mempengaruhi pemilihan sistem pendingin :

1. Availability dan reability

Ketersediaan dan kesinambungan sistem pendingin merupakan

pertimbangan utama.

2. Operability dan maintainability

meliputi kemudahan pengoperasian dan pemeliharaan

3. Biaya investasi

meliputi seluruh biaya yang diperlukan untuk mendirikan fasilitas sistem

pendingin.

4. Operating cost

meliputi biaya man power, chemical, electrical dan biaya pemeliharaan

5. Dampak lingkungan

6. meliputi konsiderasi pada dampak lingkungan seperti polusi, limbah,

maupun polusi panas.

II.5 Masalah yang sering timbul pada seluruh sistem air pendingin

1. Korosi

Korosi terjadi pada akibat pH rendah, selain pH ada beberapa jenis

mikroorganisme yang menyebabkan korosi seperti nitrifying bacteria

(SRB) yang dapat menghasilkan (h2S). Bakteri ini memiliki kemampuan

untuk mengubah ion sulfate (sO4) menjadi asam sulfida(H2S) yang sangat

korosif menyerang logam besi, logam lunak. Bakteri ini hidup sebagai

anaerobik (tanpa udara).

2. Kerak

pembentukan kerak diakibatkan oleh kandungan padatan terlarut dan

material anorganik yang konsentrasinya melampaui limit kontrol.

3. Lumpur

Lumpur biasanya terbentuk dari endapan yang tidak dapat membentuk

kerak.

Suspensi dari besi atau garam kesadahan yang terbawa dalam air

make up

material organik alami yang terbawa dari udara

Additive organik yang terbawa dari proses yang rusak

hasil dari korosi migrasi

II.6 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 di dapatkan operasi yang efisien, selalu berkonsultasi dengan

panduan manual produsen untuk menar 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 chilller

produsen akan memungkinkan untuk memasukan air kondensor.

Pendingin baru biasanya toleransi terhadap suhu dingin untuk air kembali

dari menara pendingin. Periksa dengan perwakilan prosedur chiller anda

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

pendingin meninggalkan menar) serendah mungkin.

Mengoperasikan menar pendingin secara simultan.

Air langsung melalui semua menara terlepas dari jumlah chiller operasi.

Mengoperasikan menar 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 didalam setiap menara atau sel. Air sering mengalir hanya

satu sisi menara, atau satu menara mungkin memiliki aliran lebih dari

sebuah menar yang berdekatan. Hal ini meningkatkan suhu air kembali ke

chiller dan mengurangi eifsiensi menara.

Pertimbangan air reset startegi kondenser.

Himpunan titik suhu air yang meninggalkan menara pendingin harus

minimal 50F (diatur sesuai denga design) lebih tinggi dari suhu basah -

bulb ambien.

Tutup katup bypass sebelum memulai menara kipas pendingin.

Pastikan control untuk mencegah yang masuk menara dari mulai sebelum

menara pendingin 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 suhu yang meninggalkan menara.

Gunakan tren penebangan kemampuan untuk melacak suhu air yang

meninggalkan menara. Lebih tinggi dari suhu normal dapat menunjukan

bahwa menara 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 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 merata melalui isi, yang mengurangi penguapan. Masalah ini

menunjukan 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 gear box kecil, pitch kipas tidak tepat,

kerusakan baling - baling, atau getaran yang berlebihan. Berkurangnya

aliran kinerja fan yang buruk pada akhirnya dapat mengakibatkan

kegagalan motor atau kipas.

BAB IV

KESIMPULAN

Alat penukar kalor merupakan salah satu cara yang ditempuh untuk

meningkatkan efisiensi thermal.

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 mampu menurunkan suhu air lebih dari peralatan -

peralatan yang hanya menggunakan udara untuk membuang panas.

Cooling tower dapat dibagi dalam dua jenis yaitu atmosferik dan

mechanical draft.

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

cooling tower, lalu akan jatuh ke bawah dikarenakan gaya gravitasi atau

pancaran air diarahkan ke bawah.

Komponen - komponen dasar pada cooling tower 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

performasi suatu menara pendingin. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan

ketahanan terhadap korosi, mengurangi perawatan, dan turut mendukung

kehandalan dan umur layanan yang panjang.

Dilakukan perawatan sistem pendingin untuk mencegah kerugian -

kerugian yang cukup besar dan pada gilirannya akan menimbulkan

permasalahan pada rusaknya peralatan yang mengakibatkan sistem tidak

dapat dipakai lagi.

Masalah yang berpotensial muncul dalam sistem cooling tower adalah

korosi, deposit kerak, dan pertumbuhan mikrobiologi.

DAFTAR PUSTAKA

[1.] El-Wakil, M.M, diterjemahkan Jasfi, E, Instalasi Pembangkit Daya (judul

asli : Power Plant Technology) Penerbit Erlangga, 1992, Jakarta.

[2.] Laboratorium Nasional pacific Northwest, 2001, dikutip dalam Peralatan

Energi Listrik : Menara Pendingin Pedoman Efisiensi Energi Untuk

Industri di Asia www.energyefficiency.org

[3.] Mulyono, Analisa Beban Kalor Menara Pendingin Basah Induce Draft

Aliran Lawan Arah, Jurnal Rekayasa, Diunduh Pebruari 2013.

[4.] http://www.en.wikipedia.org/coolingtower.htm