column cooling tower

8/11/2019 Column Cooling Tower

1/29

LAPORAN TETAP

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I

COOLING TOWER

Oleh:

M. ISA SAMUDRA 03013130098

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJA A

INDERALA A

!00"


2/29

#A# I

PENDA$ULUAN

1.1 L%&%' #el%(%)*Dalam suatu proses pabrik pendingin

sangat vital. Air digunakan untuk sumber pendingin

membutuhkan suatu sarana yang dapat

mengembalikan ke kondisi semula.

Dalam industri manapun air pendingin

dibutuhkan sekali sebagai media pertukaran panas

antara suatu yang panas dengan air sebagai pindingin,

berlangsungnya pertukaran panas disuatu media yang

dinamakan dengan cooler. Air pendingin akan

berubah suhunya sebab terjadinya panas yang dibawa

oleh air tersebut.

Air yang digunakan setelah keluar dari

cooler tidak dapat langsung dibuang ke lingkungan

sebab dapat merusak lingkungan itu sendiri jadi air

tersebut diproses lagi sampai suhunya sama dengan

lingkungan. Proses tersebut membutuhkan alat yang

disebut Cooling Tower.

1.! T+,+%)1. ntuk mengetahui cara kerja cooling tower.

!. ntuk mengetahui beberapa perubhana panas

yang terjadi dibandingkan dengan laju udara

yang masuk.

". ntuk mendinginkan air panas sisa operasi yang

berasal dari kondesor atau unit perpindahan

panas lainnya.

1.3 Pe'-% %l%h%)

Permasalahan yang ditinjau pada percobaan iniadalah pengaruh #low rate udara terhadap temperatur

air keluar.

1." $/ &e %

Pada penelitian ini menggunakan Alat

$ench Top Type % &'1 dengan ukuran basic unit.

(etode yang digunakan yaitu dengan mengamati

temperatur air masuk dan temperatur air yang keluar

packing tower dan perubahan dry dan wet bulb.

Temperatur udara masuk dan temperatur udara keluar,

perubahan ori#ice dan pressure drop melalui packing.Parameter yang diterapkan adalah cooling load, laju

aliran dan densitas packing. %ipotesa yang diambil

adalah bahwa dengan semakin besar kecepatan udara,

maka presure drop melalui packing akan semakin

besar, tetapi sebaliknya approach to wet bulb akan

menjadi kecil.

1.2 M%) %%& Pe'4 5%%)

Dengan diketahui hubungan antara

kecepatan udara terhadap approach to wet bulb dan

presure drop, maka dapat diaplikasikan pada

peralatan cooling tower secara lebih e##isien.

#A# IITINJAUAN PUSTAKA

Teknologi pendingin sudah lama diketemukan

dengan teknologi pertama kali dengan teknologi

pendinginan udara. )emudian teknologi pendinginan air

baru diketemukan sebab dengan pendinginan air

pendinginan menjadi lebih konstan. Pertama teknologi

pendinginan air menggunakan sungai, sumur, danau dan

kanal.Tapi sejak perluasan industri yang sudah sangat

luas banyak industri berdiri jauh dari sumber air, apalagi

suatu industri yang berdiri di negara yang minim sumber

air. Dengan semakin pesatnya perkembangan teknologi,

maka untuk mendinginkan air yang telah digunakan pada


3/29

suatu proses sebelum dibuang ke lingkungan sekitar,

setelah ditemukan suatu teknologi menara pendingin

*cooling tower+.

Cooling Tower adalah suatu alat yang

dipergunakan untuk memindahkan sejumlah panas dari

suatu #luida ke #luida lain. Cooling tower ini beroperasimenurut prinsip di#usi, dimana adanya perubahan

temperatur dapat mengakibatkan perbedaan besarnya laju

perpindahan massa yang terjadi. $esarnya laju perpindahan

massa dipengaruhi oleh luas daerah kontak antara #luida

panas dengan #luida dingin. edangkan cooling water

adalah air pendingin yang digunakan untuk mendinginkan

peralatan. Pendinginannya air terjadi didalam cooling

tower.

Cooling Water

Peralatan-peralatan yang digunakan untuk

pengolahan penyediaan cooling water adalah/

1. Cooling Tower *$asin, 0D #an+.

!. Pompa Cooling ater.

". ystem 0njeksi bahan kimia.

Cooling water atau air pendingin adalah suatu media air

yang ber#ungsi sebagai suatu media air yang ber#ungsi

untuk mengambil panas dari suatu proses atau e2uipment

dengan jalan perpindahan panas *heat trans#er+.Cooling water system pada garis besarnya dibagi

menjadi ! *dua+ type, yaitu/

1. Recirculation Type.

a. Open type , yaitu dimana sebagian air setelah

mengalami pemanasan akan diuapkan untuk

proses pendinginannya kembali.

b. Close type , yaitu dimana pendingin kembali

airnya tanpa penguapan. Type ini biasanya

dipakai untuk internal engine combustion

system.!. Once Through Type *tergantung penggunaannya+.

Cooling water sangat penting gunanya untuk pabrik, karena

apabila ada gangguan cooling water akan

menyebabkan terjadinya pengurangan produksi atau

akan menyebabkan kerusakan alat baik langsung maupun

tidak langsung. 3leh karena itu Cooling ater ystem

harus dikontrol dengan sebaik-baiknya, minimal mampu

beroperasi tanpa gangguan selama 1-! tahun. Adapun

tujuan digunakannya cooling water adalah /

1. )orosi yang terjadi dalam peralatan dapat dihindari

sekecil mungkin.!. Deposit yang terjadi didalam peralatan dapat

dihindari sekecil mungkin.

". Pertumbuhan bakteri, jamur, lumut terkendali.

4. (enaikkan r#isiensi alat pendingin.

5. Tidak merusak lingkungan.

$eberapa #aktor yang sangat berpengaruh

terhadap cooling water adalah sebagai berikut/

1. (ake p Air Pendingin

ebagai make up adalah #ilter water. %al ini

mempunyai pengaruh yang besar karena #ilter water

membawa beberapa komponen yang dapat

mengakibatkan timbulnya deposit maupun korosi#.

!. 6ingkungan ekitar

)arena sebagai media pendingin dari air pendingin di

cooling water adalah udara yang diambil dari

sekitarnya, maka tidak lepas dari kotoran atau benda

asing lainnya yang dibawa udara masuk kesistem air

pendingin, akibatnya terkontaminasi.

". Proses yang terkait7ang dimaksud proses terkait adalah bentuk atau

macam #luida yang didinginkan, %al ini biasanya

terjadi karena kebocoran dari peralatan. (isalnya

%eat 89changer untuk pelumas gas ammoniak atau

gas sintesa apabila terjadi kebocoran akan

mengakibatkan kontaminasi air pendingin.

4. $ahan )imia

Penggunaan bahan kimia melalui injeksi tidak

terkontrol menimbulkan e#ek samping, pengaruh ini

lebih dominan bilamana jumlahnya semakin besar.

Treatment Prosedur

Ada beberapa batasan yang harus diperhatikan

air sebelum masuk ke cooling tower, yaitu/


4/29

1. p% harus dijaga kondisi normal, yaitu :-;, karena p%

yang lebih tinggi akan menyebabkan perubahan

lignin pada penangasan weed #iber.

!. 0nhibitor korosi dipilih berdasarkan pada adanya

serat-serat kimia dalam make up water dan material

dari peralatan %eat 89changer.". Penambahan


5/29

a. 0nduced dra# *alat bantu berada dibagian puncak

tower+

b. >orce dra# *alat bantu berada dibagian bawah

tower+

". $erdasarkan kondisi aliran udara bebas tanpa alat

pembantua. Atmosphere *udara pada kondisi atmosphereric

mengalir bebas tanpa memakai penutup tower+.

b. atural dra# *udara mengalir dalam udara

pendinginan dari tower namun kondisi udara

belum tentu atmospheric+.

Fungsi Cooling Tower

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 yang dingin yang digunakan

kembali yang bisa dirotasikan. Cooling tower salah satu

alat yang juga mengolah air untuk mengatasi masalah

polusi lingkungan.

Persyaratan Proses Menara Pendingin

mumnya batasan operasi cooling tower adalah

pada suhu 1!@ o>. Temperatur air keluar biasanya lebih

rendah dari 1!@o

>. Pada saat temperatur air prosesmelebihi 1!@ o> perlu dilakukan tahapan evaporasi dengan

menggunakan cooler sehingga tidak terjadi kontak

langsung antar air panas dan udara.

Temperatur air terendah yang mungkin

didinginkan didalam cooling tower tergantung pada wet

bulb temperatur udara, tetapi ini bukanlah batasan mutlak

karena tekanan uap keluar dan wet bulb temperatur dalam

cooling tower disebut Approach.

Packing

Pengisian packing pada cooling tower harusmemenuhi karakteristik sebagai berikut/

1. Permukaan inter#acial antara #uida yang akan

didinginkan dengan #luida yang mendinginkan besar.

!. (emiliki karakteristik aliran #luida yang didinginkan

pada packing harus terjadi pertukaran volume #luida

yang besar melalui cross section tower yang kecil

tanpa loading #leeding dan presure drop yang rendah

untuk gas.

". Bat inert #luida dapat diproses secara kimia.

4. (empunyai kekuatan struktural sehingga mudah

dalam penangan dan instalasi.5. $iayanya murah.

Terdapat dua cara pengisian packing, yaitu/

1. ?andom Packing

enis random packing yang digunakan, yaitu/

a. ?asching ring

b. 6essing ring

c. Partition ring

d. $elt saddle

e. 0ntalo9 saddle

#. Tellerate

g. Pall ring atau #le9iring

!. ?egular Packing

enis regular packing yang digunakan, yaitu/

a. ?asching ring

b. Doble spiral ring

c. ection through e9panded metal packing

d. ood grids

Water Make-UpPerlengkapan make up untuk cooling tower

terdiri dari penjumlahan evaporation loss, dri#t loss dan

blown down.

?umus/

Wm = We + Wd + W

Dimana/

Wm ater make up.

Wd ater dri#t loss.W ater blown down.

8vaporation loss dapat ditentukan dengan persamaan,

yaitu/


6/29

We @,@@@&5Wc *T 1 - T ! +

Dimana/

Wc irkulasi water #low *gal min pada tower

inlet+

T 1 - T ! Temperatur air masuk - temperatur air keluar, o>.

!ri"t adalah air yang naik ke atas *terdorong keatas+ pada

tower dischange vapor. Dri#t loss adalah #ungsi dari

dra#t eliminator design yang bervariasi antara @,1 dan @,!

E dari air yang di supply ke tower. Perkembangan baru

dalam eliminator design memungkinkan untuk mengurangi

menjadi dibawah @,1 E.

$lown down mengurangi bagian dari sirkulasi air

terkonsentrasi terhadap proses evaporasi untuk

menurunkan konsentrasi sistem solid blown dapat

dihitung berdasarkan jumlah siklus dari konsentrasi.

)uantitas blowndown yang dibutuhkan/

Cycle o" concentration W

WWe +

1+WWe

atau

W1cycle

We

House Power

Pada cooling tower sumber daya yang

digunakan sebagai pengeluar udara adalah #an atau blower,

kecepatan tergantung dari beberapa banyak air yang akan

diinginkan. umlah dari #an tergantung pada #aktor cooling

tower, termasuk type #ill, kon#igurasi tower dan kondisi

thermal. ntuk menghitung dari output dari #an adalah

sebagai berikut/

Static1!"".@@@

d hs#

Dimana/

# Folume udara *#t " min+.

hs tatic head di dalam air.

d Densitas air pada temperatur ambient *lb #t "+.

Pump Horse Power

Pompa adalah salah satu bagian yang terpenting dari

cooling tower untuk mengalirkan air dari dasar cooling

tower menuju bagian spray pada puncak cooling tower.

Caramenghitung reducing pompa adalah /

Pump hp+* ".':@

+*mingale""iciency pump

ht $

Dimana/

ht total head, #t.

Operasi Cooling Tower

Penerapan yang nyata dari operasi ini adalah

dengan cooling tower. $iasanya cooling tower ini

menyerupai kotak kayu, dimana alat ini mengontakkan air

panas sisa dari proses pendingin ke udara sehingga terjadi

proses pendinginan air. >ungsi kayu yang ada pada bagiancooling tower adalah untuk memperluas wilayah

pertemuan antara air dan udara. uatu cooling tower

biasanya dapat menekan kebutuhan akan cooling water

sebanyak '& E walau ada juga resiko terkontaminasi yang

disebabkan oleh penjenuhan air oleh uap air.

Pada cooling tower udara dingin dari atmos#er

dilewatkan ke bagian bawah cooling tower dan terjadi

panas antara air panas dengan udara dingin. $ila


7/29

air itu dan menggunakannya kembali secara berulang-

ulang. Air panas yang biasanya berasal dari kondensor atau

unit perpindahan panas lainnya dimasukkan melalui

puncak menara *top tower+ dan di distribusikan ke dalam

plat-plat melalui metode cascade kebawah dilengkapi

dengan lat Grating untuk memberikan luas permukaanyang besar untuk kontak udara dan air.

Pada prinsipnya cooling tower atau menara

pendingin adalah jenis bahan isian yang khusus yaitu kayu

sipres yang mempunyai daya tahan aksi gabungan air dan

angin. Dalam menara itu sebian air menguap ke udara dan

kalor sensibel berpindah dari air panas ke udara yang lebih

dingin. )edua proses itulah yang mengakibatkan turunnya

air dingin dan untuk menjaga keseimbangan air dingin kita

hanya perlu menambahkan air untuk menggantikan air

yang hilang karena penguapan atau angin.

Teori Difusi

uatu pristiwa di#usi melibatkan peresapan satu #luida

lainnya misalnya, gas udara yang mengandung sejumlah

kecil uap aseton yang larut dalam air sedangkan udara

tidak larut dalam air. eandainya campuran udara-aseton

dimasukkan ke menara dimana air akan mengalir secara

kontinu sehingga molekul aseton melekat ke molekul air.

(aka molekul aseton dalam lapisan #ilm udara menyentuhlapisan #ilm li2uid dan menyerap dengan cepat oleh larutan

tersebut dalam li2uid sehingga konsentrasi aseton dalam

lapisan udara lebih kecil dibandingkan yang terlarut.

#A# III

METODOLOGI

3.1 Al%& 6%) #%h%)

1. atu unit Cooling Tower Arm#iel yang dilengkapi

dengan pemanas.

!. A2uadest

". dara bebas *sebagai media pendingin+

3.! P' e6+' Pe'4 5%%)

1. iapkan peralatan cooling tower supaya dapat

beroperasi

!. 0si a2uadest ke basin

". %ubungkan cooling tower dengan arus listrik,

atur debit air yang mengalir dan H sesuai

dengan yang dikehendaki

4. Catat temperatur inlet dan outlet untuk dry bulb

dan wet bulb T 1 - T : tekanan dan presure dropyang ditunjukan. 6akukan pengambilan data

sebanyak lima kali dengan tekanan yang

berbeda-beda.

5. %itung laju alir udara masing-masing data.

#A# IV

$ASIL PENGAMATAN DAN PER$ITUNGAN

".1 $% /l Pe)*%-%&%)

7 (W M *; < Te- e'%&+' C


8/29

--$ ! O T 1 T ! T 3 T " T 2 T =

@,5!@ 15 "@,5 !&,5 4@,5 ":,5 4:,5 "4,5"@ 1: "1,5 !',5 "',5 ";,5 4:,5 "!,54@ 1; "! "@ 4@ "&,5 4:,5 ""

1,@!@ !@ "1,5 "@ 4@,5 "; 5@ """@ !1 "!,5 "@,5 41 ";,5 5@ "44@ !! "",5 "1 41,5 "& 5@ "4,5

1,5!@ !" "!,5 "1 41 ";,5 51 ":"@ !4 "" "1,5 41,5 "& 51 "5,54@ !5 "",5 "! 4! "&,5 51 ":

Dimana/

T1 Temperatur dry bulb masuk

T ! Temperatur wet bulb masuk

T" Temperatur dry bulb keluar

T4 Temperatur wet bulb keluar

T5 Temperatur air masuk

T : Temperatur air keluar

".! Pe'h/&+)*%)

Diketa ui!1. 3ri#ice Constant

?umus/

ma =% &

@1";,@

)eterangan/

ma Dry air mass #lowrate *kg s+

& 3ri#ice di##erential *mm% ! 3+

% peci#ic volume o# steam and air mi9ture leaving top o# column *m " kg+

!. ater Capacity o# ystem ",@ liter *e9cluding make up tank+". Dimensions o# Column 15@ mm 9 15@ mm 9 1@@ mm *%igh+4. Packing Data $-!@@ m -1

umber o# decks &

umber o# plates per deck 1&

Total sur#ace area o# packing, m ! !,1:

%eight o# packing, m @,4&

Packing density ,'olumearea

m -1 !@@

Untuk Cooling "oad # $ %&' kW& "a(u )lir *% gr+ s

1. ntuk 3ri#ice Di##erential * &+ 15 mm% ! 3

Temperatur wet ul udara masu( *T ! + !&,5 oC

Temperatur air (eluar *T : + "4,5 oC


9/29

)pproach to wet ul *"4,5 = !&,5+ oC

: oC

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 4@,5 oC+ dan

Temperatur wet bulb keluar * T 4 ":,5 oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'4 m " kg.

)ir mass "lowrate *m+ %

&@1";,@

='4@

15@1";,@

*

@,@54;" kg s

)ir 'olume "lowrate *% + m %

@,54;" kg s @,'4 m " kg

@,@514 m" s

Cross sectional area o" empty tower * ) + @,15 m @,15 m

@,@!!5 m !

ecepatan udara )

%

@!!5,@

@514,@

!,!&4 m s

Untuk Cooling "oad # $ %&' kW& "a(u )lir ,% gr+ s

!. ntuk 3ri#ice Di##erential * &+ 1: mm% ! 3

Temperatur wet ul udara masu( *T ! + !',5 oC

Temperatur air (eluar *T : + "!,5 oC

)pproach to wet ul *"!,5 - !&,5+o

C " oC

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " "',5 oC+ dan

Temperatur wet bulb keluar * T 4 ";,5 oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'4 m " kg.

)ir mass "lowrate *m+ % &

@1";,@

='4@

1:@1";,@

*

@,@5:5! kg s


@,@5:5! kg s @,'4 m " kg

@,@5!' m " s


@,@!!5 m !


10/29

ecepatan udara )

%

@!!5,@

@5!',@

!,"51 m s

Untuk Cooling "oad # $ %&' kW& "a(u )lir % gr+ s

". ntuk 3ri#ice Di##erential * &+ 1; mm% ! 3

Temperatur wet ul udara masu( *T ! + "@ oC

Temperatur air (eluar *T : + "" oC

Approach to wet bulb *"" - "@ - !'+ oC

" oC

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 4@ oC+ dan

Temperatur wet bulb keluar * T 4 "&,5 oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'5 m " kg.

)ir mass "lowrate *m+

%

&@1";,@

='5@

1;@1";,@

*

@,@5;'5 kg s


@,@5;'5 kg s @,'5 m " kg

@,@55@5!5 m" s


@,@!!5 m !

ecepatan udara )

%

@!!5,@@55@5!5,@

!,44:; m s

Untuk Cooling "oad # $ .&% kW& "a(u )lir *% gr+ s

4. ntuk 3ri#ice Di##erential * &+ !@ mm% ! 3

Temperatur wet ul udara masu( *T ! + "@ oC

Temperatur air (eluar *T : + "" oC

)pproach to wet ul *"" - "@+ oC

" oC

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 4@oC+ dan

Temperatur wet bulb keluar * T 4 "&,5 oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'4 m " kg.


@1";,@


11/29

='4@

!@@1";,@

*

@,@:"1' kg s


@,@:"1' kg s @,'4 m " kg

@,@5'4 m " s


@,@!!5 m !

ecepatan udara )

%

@!!5,@

@5'4,@

!,:4 m s

Untuk Cooling "oad # $ .&% kW& "a(u )lir ,% gr+ s

5. ntuk 3ri#ice Di##erential * &+ !1 mm% ! 3

Temperatur wet ul udara masu( *T ! + "@,5 oC

Temperatur air (eluar *T : + "4 oC

)pproach to wet ul *"4- "@,5+ oC

",5 oC

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 41 oC+ dan



@1";,@

='45@!1@1";,@

*

@,@:45& kg s


@,@:45& kg s @,'45 m " kg

@,@:1@!& m" s


@,@!!5 m !

ecepatan udara )

%

@!!5,@

@:1@!&,@

!,;1!"5 m s

Untuk Cooling "oad # $ .&% kW& "a(u )lir % gr+ s

:. ntuk 3ri#ice Di##erential * &+ !! mm% ! 3


12/29

Temperatur wet ul udara masu( *T ! + "1 oC


)pproach to wet ul *"4,5 - "1+ oC

",5 oC

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 41,5 oC+ dan

Temperatur wet bulb keluar * T 4 "& oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'5 m " kg.


@1";,@

='5@

!!@1";,@

*

@,@:5'!& kg s


@,@:5'!& kg s @,'5 m " kg

@,@:!:" m " s

Cross sectional area o" empty tower * ) + @,@!!5 m !

ecepatan udara )

%

@!!5,@

@:!:",@

!,;&": m s

Untuk Cooling "oad # $ .&' kW& "a(u )lir *% gr+ s

;. ntuk 3ri#ice Di##erential * &+ !" mm% ! 3

Temperatur wet ul udara masu( *T ! + "1o

CTemperatur air (eluar *T : + ": oC

)pproach to wet ul *": - "1+ oC

5 oC

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 41 oC + dan



@1";,@

='4@

!"@1";,@

*

@,@:;;:; kg s


@,@:;;:; kg s @,'4 m " kg

@,@:";@1 m " s



13/29

@,@!!5 m !

ecepatan udara )

%

@!!5,@

@:";@1,@

!,&"115 m s

Untuk Cooling "oad # $ .&' kW& "a(u )lir ,% gr+ s

&. ntuk 3ri#ice Di##erential * &+ !4 mm% ! 3

Temperatur wet ul udara masu( *T ! + "1,5 oC


)pproach to wet ul *"5,5- "1,5+ oC

4 oC

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 41,5 oC+ dan

Temperatur wet bulb keluar * T 4 "& oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'5 m " kg.

)ir mass "lowrate *m+ % &@1";,@

='5@

!4@1";,@

*

@,@:&&: kg s


@,@:&&: kg s @,'5 m " kg

@,@:541; m " s


@,@!!5 m!

ecepatan udara )

%

@!!5,@@:541;,@

!,'@;4! m s

Untuk Cooling "oad # $ .&% kW& "a(u )lir % gr+ s

'. ntuk 3ri#ice Di##erential * &+ !5 mm% ! 3

Temperatur wet ul udara masu( *T ! + "! oC

Temperatur air (eluar *T : + ": oC

)pproach to wet ul *": - "!+ oC

4 oC

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 4! oC+ dan

Temperatur wet bulb keluar * T 4 "&,5k oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,': m " kg.


14/29


@1";,@

=':@

!5@1";,@

*

@,@:''1!5 kg s


@,@:''1!5 kg s @,':m " kg

@,@:;11: m " s


ecepatan udara )

%

@!!5,@

@:;11:,@

!,'&" m s

T%5el C l/)* L %6 7 > 0?2 (W T@ e # !00 - 1

V%'/%5elL%,+ Al/'

B > !0 *'; B > 30 *'; B > "0 *'; Ori"ice !i""erential * &+, mm%! 3 15,@ 1:,@ 1;,@ Temperatur wet ul (eluar *T ! +, oC !&,5 !',5 "@ Temperatur air (eluar *T : +, oC "4,5 "!,5 "" T " , oC 4@,5 "',5 4@ T 4, oC ":,5 ";,5 "&,5 )pproach to wet ul temperatur : !,5 !,5 Spesi"ic 'olume , m " kg @,'4@@ @,'4@@ @,'5@@

)ir mass "low rate *m+, kg s @,@54;" @,@5:5! @,@5;'5 )ir 'olume "low rate *% +, m" s @,@514 @,@5!' @,@54& Cross Sectional area o" empty tower * ) + @,@!!5 @,@!!5 @,@!!5 ecepatan alir udara , m s !,!&4@ !,"51@ !,44:;

T%5el C l/)* L %6 7 > 1?0 (W T@ e # !00 - 1

V%'/%5elL%,+ Al/'

B > !0 *'; B > 30 *'; B > "0 *'; Ori"ice !i""erential * &+, mm%! 3 !@,@ !1,@ !!,@ Temperatur wet ul (eluar *T ! +, oC "@ "@,5 "1 Temperatur air (eluar *T : +, oC "" "" "4 T " , oC 4@,5 41 41,5 T 4, oC "; ";,5 "&

)pproach to wet ul temperatur " ",5 !,5 Spesi"ic 'olume , m " kg @,'4@@ @,'45@ @,'5 )ir mass "low rate *m+, kg s @,@:"1' @,@:45& @,@:5'!& )ir 'olume "low rate *% +, m" s @,@5'4 @,@:1@!& @,@:!:" Cross Sectional area o" empty tower * ) + @,@!!5 @,@!!5 @,@!!5 ecepatan alir udara , m s !,:4 !,;1!"5 !,;&":

T%5el C l/)* L %6 7 > 1?2 (W T@ e # !00 - 1

V%'/%5el L%,+ Al/'


15/29

B > !0 *'; B > 30 *'; B > "0 *'; Ori"ice !i""erential * &+, mm%! 3 15,@ 1:,@ 1;,@ Temperatur wet ul (eluar *T ! +, oC !&,5 !',5 "@ Temperatur air (eluar *T : +, oC "4,5 "!,5 "" T " , oC 4@,5 "',5 4@ T 4, oC ":,5 ";,5 "&,5 )pproach to wet ul temperatur : !,5 !,5

Spesi"ic 'olume , m"

kg @,'4@@ @,'5@@ @,':@@ )ir mass "low rate *m+, kg s @,@:;;:; @,@:&&: @,@:''1!5 )ir 'olume "low rate *% +, m" s @,@:";@1 @,@:541; @,@:;11: Cross Sectional area o" empty tower * ) + @,@!!5 @,@!!5 @,@!!5 ecepatan alir udara , m s !,&"115 !,'@;4! !,'&"

T%5el S e / /4 V l+-e 6%'/ $+-/6/&@ Ch%'& U6%'% A/'

T@ e # !00 - 1

7? (W


16/29

6aju pendinginan :5 T T

#

Cooling ?ange T 5 = T :

Pe'h/&+)*%) 4%'% II

U)&+( C l/)* L %6 7 > 0?2 (W? L%,+ %l/' > !0 *';

I 15 mm% ! 3

T ! !&,5 oC

T" 4@,5 oC

T4 ":,5 oC

T5 4:,5 oC

T : "4,5 oC

CAl 4,1&; ) )g oC

1!

:5 +*.

/ /

T T C ,0 )l

s

=

F G s . F b

% = F A

C H *T 5 = T : +

Dimana /

G s air mass #low rate

F air volume #low rate

% )ecepatan udara

6 6aju alir

CAl %eat capacity air *4,1&; ) )g oC+

A 6uas penampang *Cross sectional area+ @,15 m 9 @,15 m @,@!!5 m !

T1 Temperatur dry bulb masuk

T ! Temperatur wet bulb masuk

T" Temperatur dry bulb keluar

T4 Temperatur wet bulb keluar

T5 Temperatur air masuk

T : Temperatur air keluar


17/29

ntuk % 1 didapat dengan cara plot T ! kemudian tarik garis sehingga menyentuh kurva saturated air pada phscometric chart,

kemudian tarik garis ke kiri sehingga di dapat /

T! !&,5 oC %1 &5 )j )g

ntuk % ! didapat dengan cara plot T 4 kemudian tarik garis sehingga menyentuh kurva saturated air pada phscometric chart,

kemudian tarik garis ke kiri sehingga di dapat /T4 ":,5 oC %! 1"@ )j )g

1!

:5 +*.

/ /

T T C ,0 )l

s

=

1

:!

+&51"@*+5,"45,4:*+1&;,4*+1@.!*

+g +-C C +g +1 s +g

0oo

s

=

Gs @,@!"" kg s

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 4@,5 oC+ dan Temperatur

wet bulb keluar * T 4 ":,5 oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'4 m " kg.

)ir 'olume "lowrate *% + 0 s %

@,@!"" kg s @,'4 m " kg

@,@!! m " s


@,@!!5 m !

ecepatan udara )

%

@!!5,@

@!!,@

@,';; m s

U)&+( C l/)* L %6 7 > 0?2 (W? L%,+ %l/' > 30 *';

I 1: mm% ! 3

T ! !',5 oC

T" "',5 oC

T4 ";,5 oC

T5 4:,5 oC

T : "!,5 oC



T! !',5 oC %1 '!,5 )j )g


18/29



T4 ";,5 oC %! 1";,5 )j )g

1!

:5 +*.

/ /

T T C ,0 )l

s

=

1

:!

+5,'!5,1";*+5,"!5,4:*+1&;,4*+1@."*

+g +-C C +g +1 s +g

0oo

s

=

Gs @,@"' kg s

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " "',5 oC+ dan Temperatur

wet bulb keluar * T 4 ";,5 oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'4 m " kg.


@,@"' kg s @,'4 m " kg

@,@":: m " s


@,@!!5 m !

ecepatan udara )

%

@!!5,@

@":::,@

1,:" m s

U)&+( C l/)* L %6 7 > 0?2 (W? L%,+ %l/' > "0 *';

I 1; mm% ! 3

T ! "@ oC

T" 4@ oC

T4 "&,5 oC

T5 4:,5 oC

T : "" oC



T! "@ oC %1 1@@ )j )g




19/29

T4 "&,5 oC %! 14@ )j )g

1!

:5 +*.

/ /

T T C ,0 )l

s

=

1

:!

+1@@14@*+""5,4:*+1&;,4*[email protected]*

+g +-C C +g +1 s +g

0

oo

s

=

Gs @,@5:5 kg s

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 4@ oC+ dan Temperatur wet

bulb keluar * T 4 "&,5 oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'5 m " kg.


@,@5:5 kg s @,'5 m " kg

@,@5":;5 m " s


@,@!!5 m !

ecepatan udara )

%

@!!5,@

@5":;5,@

!,"&55: m s

U)&+( C l/)* L %6 7 > 1 (W? L%,+ %l/' > !0 *';

I !@ mm% ! 3

T ! "@ oC

T" 4@,5 oC

T4 "; oC

T5 5@ oC

T : "" oC



T! "@ oC %1 1@@ )j )g



T4 "; oC % ! 1"; )j )g


20/29

1!

:5 +*.

/ /

T T C ,0 )l

s

=

1

:!

+1@@1";*+""5@*+1&;,4*+1@.!*

+g +-C C +g +1 s +g

0oo

s

=

Gs @,@"&4;5 kg s

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 4@ oC+ dan Temperatur wet

bulb keluar * T 4 "&,5 oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'4 m " kg.


@,@"&4;5 kg s @,'4 m " kg

@,@":1:: m " s


@,@!!5 m !

ecepatan udara )

%

@!!5,@

@":1::,@

1,:@;4 m s

U)&+( C l/)* L %6 7 > 1 (W? L%,+ %l/' > 30 *';

I !1 mm% ! 3

T ! "@,5 oC

T" 41 oC

T4 ";,5 oC

T5 5@ oC

T : "4 oC



T! "@,5 oC %1 1@@,5 )j )g



T4 ";,5 oC %! 1";,5 )j )g

1!

:5 +*. / /

T T C ,0 )l

s

=


21/29

1

:!

+5,1@@5,1";*+"45@*+1&;,4*+1@."*

+g +-

C C +g +1 s +g 0

oo

s

=

Gs @,@54"1& kg s

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 41 oC+ dan Temperatur wet

bulb keluar * T 4 ";,5 oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'45 m " kg.


@,@54"1& kg s @,'45 m " kg

@,@51"" m " s


@,@!!5 m !

ecepatan udara )

%

@!!5,@

@:1@!&,@

!,!&1"5: m s

U)&+( C l/)* L %6 7 > 1 (W? L%,+ %l/' > "0 *';

I !! mm% ! 3

T ! "1 oC

T" 41,5o

CT4 "& oC

T5 5@ oC

T : "4,5 oC



T! "1 oC %1 1@1 )j )g



T4 "& oC %! 1"& )j )g

1!

:5 +*. / /

T T C ,0 )l

s

=


22/29

1

:!

+1@11"&*+5,"45@*+1&;,4*[email protected]*

+g +-

C C +g +1 s +g 0

oo

s

=

Gs @,@;@1: kg s

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 41,5 oC+ dan Temperatur

wet bulb keluar * T 4 "& oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'5 m " kg.


@,@;@1: kg s @,'5 m " kg

@,@:::5! m " s


ecepatan udara )

%

@!!5,@

@:::5!,@

!,':!" m s

U)&+( C l/)* L %6 7 > 1?2 (W? L%,+ %l/' > !0 *';

I !" mm% ! 3

T ! "1 oC

T" 41 oC

T4 ";,5 oC

T5 51 oC

T : ": oC



T! "1 oC %1 1@1 )j )g



T4 ";,5 oC %! 1";,5 )j )g

1!

:5 +*. / /

T T C ,0 )l

s

=

1

:!

+1@15,1";*+":51*+1&;,4*+1@.!*

+g +-C C +g +1 s +g

0oo

s

=


23/29

Gs @,@"44 kg s

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 41 oC + dan Temperatur wet

bulb keluar * T 4 ";,5 oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'4 m " kg.


@,@"44 kg s @,'4 m " kg

@,@"!"": m " s


@,@!!5 m !

ecepatan udara )

%

@!!5,@@"!"":,@

1,4"; m s

U)&+( C l/)* L %6 7 > 1?2 (W? L%,+ %l/' > 30 *';

I !4 mm% ! 3

T ! "1,5 oC

T" 41,5 oC

T4 "& oC

T5 51 oC

T : "5,5 oC



T! "1,5 oC %1 1@1,5 )j )g



T4 "& oC % ! 1"& )j )g

1!

:5 +*. / /

T T C ,0 )l s

=

1

:!

+5,1@11"&*+5,"551*+1&;,4*+1@."*

+g +-

C C +g +1 s +g 0

oo

s

=

Gs @,@5"" kg s


24/29

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 41,5 o C+ dan Temperatur

wet bulb keluar * T 4 "& oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,'5 m " kg.


@,@5"" kg s @,'5 m " kg

@,@5@:"5 m" s


@,@!!5 m !

ecepatan udara )

%

@!!5,@

@5@:"5,@

!,!5 m s

U)&+( C l/)* L %6 7 > 1?2 (W? L%,+ %l/' > "0 *';

I !4 mm% ! 3

T ! "! oC

T" 4! oC

T4 "&,5 oC

T5 51 oC

T : ": oC



T! "! oC %1 1@! )j )g



T4 "&,5 oC % ! 14@ )j )g

1!

:5 +*.

/ /

T T C ,0 )l

s

=

1

:!

+1@!14@*+":51*+1&;,4*[email protected]*

+g +-C C +g +1 s +g

0oo

s

=

Gs @,@::11 kg s

pesi#ikasi volumetrik udara keluar dengan menggunakan cara plot Temperatur dry bulb udara keluar * T " 4! oC+ dan Temperatur wet

bulb keluar * T 4 "&,5k oC+ pada physcometric chart, maka diperoleh % @,': m " kg.


25/29


@,@::11 kg s @,':m " kg

@,@:"4:: m " s


ecepatan udara )

%

@!!5,@

@::11,@

!,&! m s

T%5el C l/)* L %6 7 > 0?2 (W T@ e # !00 - 1

V%'/%5elL%,+ Al/'

B > !0 *'; B > 30 *'; B > "0 *'; Ori"ice !i""erential * &+, mm%! 3 15,@ 1:,@ 1;,@ Temperatur wet ul (eluar *T ! +, oC !&,5 !',5 "@ Temperatur air (eluar *T : +, oC "4,5 "!,5 "" T " , oC 4@,5 "',5 4@ T 4, oC ":,5 ";,5 "&,5 )pproach to wet ul temperatur : !,5 !,5 Spesi"ic 'olume , m " kg @,'4@@ @,'4@@ @,'5@@ )ir mass "low rate *m+, kg s @,@!"" @,@"'' @,@5:5 )ir 'olume "low rate *% +, m" s @,@!! @,@":: @,@5":;5 Cross Sectional area o" empty tower * ) + @,@!!5 @,@!!5 @,@!!5 ecepatan alir udara , m s @,';; 1,:" !,"&55:

T%5el C l/)* L %6 7 > 1?0 (W T@ e # !00 - 1

V%'/%5elL%,+ Al/'

B > !0 *'; B > 30 *'; B > "0 *'; Ori"ice !i""erential * &+, mm%! 3 !@,@ !1,@ !!,@ Temperatur wet ul (eluar *T ! +, oC "@ "@,5 "1 Temperatur air (eluar *T : +, oC "" "" "4 T " , oC 4@,5 41 41,5 T 4, oC "; ";,5 "& )pproach to wet ul temperatur " ",5 !,5 Spesi"ic 'olume , m " kg @,'4@@ @,'45@ @,'5 )ir mass "low rate *m+, kg s @,@"&4;5 @,@54"1& @,@:;@1: )ir 'olume "low rate *% +, m" s @,@":1:: @,@51"" @,@:::5! Cross Sectional area o" empty tower * ) + @,@!!5 @,@!!5 @,@!!5 ecepatan alir udara , m s 1,:@;@4 !,!&1"5: !,':!"


26/29

T%5el C l/)* L %6 7 > 1?2 (W T@ e # !00 - 1

V%'/%5elL%,+ Al/'

B > !0 *'; B > 30 *'; B > "0 *'; Ori"ice !i""erential * &+, mm%! 3 15,@ 1:,@ 1;,@ Temperatur wet ul (eluar *T ! +, oC !&,5 !',5 "@ Temperatur air (eluar *T : +, oC "4,5 "!,5 "" T " , oC 4@,5 "',5 4@ T 4, oC ":,5 ";,5 "&,5 )pproach to wet ul temperatur : !,5 !,5 Spesi"ic 'olume , m " kg @,'4@@ @,'5@@ @,':@@ )ir mass "low rate *m+, kg s @,@"44 @,@@5"" @,@::11 )ir 'olume "low rate *% +, m" s @,@"!"":1 @,@5@:"5 @,@:"4:: Cross Sectional area o" empty tower * ) + @,@!!5 @,@!!5 @,@!!5 ecepatan alir udara , m s 1,4"; !,!5 !,&!

T%5el S e / /4 V l+-e 6%'/ $+-/6/&@ Ch%'& U6%'% A/'

T@ e # !00 - 1

7? (W


27/29

?umus :

6aju pendinginan :5 T T

#

Cooling ?ange T 5 = T :

#A# V

PEM#A$ASAN

Dari hasil perhitungan diperoleh bahwa

penurunan temperatur berbanding lurus dengan kecepatan

udara yang masuk. %asil pengamatan ini sesuai dengan

rumus yang digunakan, dimana dari rumus yang digunakan

pada pengolahan data terlihat bahwa kecepatan udara

berbanding lurus dengan tekanan.

Temperatur dry bulb udara * T "+ yang keluar dan

temperatur wet bulb * T 4+ udara yang keluar dapat

digunakan untuk menentukan spesi#ic volume udara keluar

dengan menggunakan pshychometric chart yang

digunakan, hasil dari pengamatan yang dilakukan

menunjukkan bahwa semakin kecil T " dan T 4 maka spesi#ic

volume udara keluar yang diperoleh juga semakin kecil.

Cooling tower ber#ungsi untuk menurunkan

panas yang dikandung oleh #luida dengan cara melepaskan panas tersebut ke lingkungan melalui kontak dengan udara.

emakin besar laju alir udara maka akan semakin banyak

panas yang dapat dipindahkan dari #luida.

irip-sirip yang terdapat dalam cooling tower

berguna untuk memperbesar area kontak antara air dan

udara sehingga suhu dari #luida juga dapat cepat turun.

ecara teoritis, semakin tinggi cooling tower

maka panas yang dilepaskan akan semakin besar

*temperatur #luida yang keluar akan semakin kecil+. %al ini

merupakan akibat dari lamanya waktu kontak antara air

dan udara.

#A# VI

KESIMPULAN DAN SARAN

=.1 Ke /- +l%)

1. Cooling tower adalah alat yamg digunakan

untuk memindahkan sejumlah panas dari suatu

#luida ke udara.

!. 3perasi cooling tower didasarkan pada prinsip

di#usi, dimana perubahan temperatur dapat

mengakibatkan besarnya perbedaan laju

perpindahan massa yang terjadi.

". $esarnya laju perpindahan massa dipengaruhi

oleh luas daerah kontak antara air dan udara.

4. emakin cepat aliran udara maka semakin besar pula penurunan temperatur.

5. >an ber#ungsi untuk membantu penurunan

temperatur #luida.

:. emakin besar cooling load, laju alir udara dan

kecepatan udara maka akan berpengaruh

terhadap approach to wet bulb.

=.! S%'%)

1. Penggunaan laju alir udara harus disesuaikan

dengan kebutuhan pendinginan agar kehilangan

air dapat dikontrol.

!. Dalam penggunaan pompa supaya diatur debit

alir airnya.


28/29

DAFTAR PUSTAKA

)arn, Donald H. Proses /eat Trans"er.

icholas P and Paul . 1'&". Cooling Tower Selection

!esign and Practice. (ichinger, A/ A

Arbor cience.

Perry, ?obert % dan Don Green, C%. 1'&4. Perry2s

Chemical 3ngineers2 /and oo(. 8disi )eenam.A/ (cGraw-%ill.

Treyball, ?obert 8. 1'&;. Mass Trans"er Operation* 8disi

ketiga. A/ (cGraw-%ill.

(cCabe, arren 6., ulian C. mith and Peter %arriot.

1''". Operasi Te(ni( imia . akarta/ 8rlangga.

GAM#AR ALAT

#ENC$ TOP COOLING TOWER


29/29

00.00 1 2

Conections for Pressure Drop

AccrossPacking

Conectionfor OrificeDifferential Pressure

Heaters

0,5KW 1 KW

Recirculation ano !eter

"e!perature #n$icator

1KW %&itc'

0,5KW %&itc'

ain%&itc'

Pu!p "'er!ostat

( ) l a o l a * t e

ake+p "ank

Water Out ock "e!perature

t 6

t5

t 3t 4 Air Outlet

"e!peratureOR#(#C-

DroplatArrester

Water Distri ution%/ste!

PACK#

t1 t 2 Air #nlet

"e!perature

A%#

Air #nlet

(an

Da!per

column cooling tower

Documents