laporan praktikum cooling tower
DESCRIPTION
laporanTRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK PERAWATAN
MENARA PENDINGIN (COOLING WATER)
Dosen Pembimbing : Saripudin, ST., MT
Kelompok / Kelas : 7 / 2A
Nama : Sifa Fuzi Allawiyah NIM.131411027
Siti Nurjanah NIM.131411028
Suci Susilawati NIM.131411029
Tanggal Praktikum : 26 Maret 2015
Tanggal Pengumpulan Laporan : 2 April 2015
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
TAHUN 2014-2015
BAB 1PENDAHULUAN
1.1 latar Belakang
Pada unit pendingin yang berkapasitas besar, biasanya menggunakan kondensor
dengan pendingin air. Hal ini disebabkan karena faktor ekonomis. Untuk itu diperlukan
alat bantu sirkulasi air yang disebut menara pendingin. Alat ini berfungsi untuk
mendinginkan air panas yang berasal dari kondensat dan mensirkulasikannya kembali ke
menara pendingin. Menara pendingin merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk
menurunkan suhu aliran air dengan cara menyerap 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. Menara pendingin
mampu menurunkan suhu air lebih dari peralatan-peralatan perpindahan panas yang lain
yang hanya menggunakan udara untuk membuang panas, seperti radiator mobil, dan
olehkarena itu biayanya lebih efektif .
1.2 Tujuan
1) Mengerti cara kerja dari sistem menara pendingin
2) Mengerti cara kerja masing-masing komponen menara pendingin
3) Melakukan perawatan dan perbaikan ringan
4) Mampu memberi solusi perawatan dan perbaikan
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Menara Pendingin
Menurut El. Wakil, 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 dinyatakan dalam range dan approach seperti yang terlihat pada gambar
berikut.
Gambar 2.1. Range dan approach temperatur pada menara pendingin
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.
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 uap
2.2. Fungsi Menara Pendingin
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.
2.3. Prinsip Kerja Menara Pendingin
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 2.2. 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.
2.4. Konstruksi Menara Pendingin
Adapun konstruksi menara pendingin jenis aliran angin tarik (induced draft
counterflow cooling tower) adalah sebagai berikut.
Gambar 2.3. Konstruksi menara pendingin
Konstruksi menara pendingin secara garis besar terdiri atas:
1. Kipas (fan)
Kipas merupakan bagian terpenting dari sebuah menara pendingin karena berfungsi
untuk menarik udara dingin dan mensirkulasikan udara tersebut di dalam menara untuk
mendinginkan air. Jika kipas tidak berfungsi maka kinerja
menara pendingin tidak akan optimal. Kipas digerakkan oleh motor listrik yang dikopel
langsung dengan poros kipas.
2. Kerangka pendukung menara (tower supporter)
Kerangka pendukung menara berfungsi untuk mendukung menara pendingin agar
dapat berdiri kokoh dan tegak. Tower supporter terbuat dari baja. 3. Rumah menara
pendingin (casing)
Rumah menara pendingin (casing) harus memiliki ketahanan yang baik terhadap
segala cuaca dan umur pakai (life time) yang lama. Casing terbuat dari seng.
3. Pipa sprinkler
Pipa sprinkler merupakan pipa yang berfungsi untuk mensirkulasikan air secara
merata pada menara pendingin, sehingga perpindahan kalor air dapat menjadi efektif dan
efisien. Pipa sprinkler dilengkapi dengan lubang-lubang kecil untuk menyalurkan air.
4. Penampung air (water basin)
Water basin berfungsi sebagai pengumpul air sementara yang jatuh dari filling
material sebelum disirkulasikan kembali ke kondensor. Water basin terbuat dari seng.
5. Lubang udara (inlet louver)
Inlet louver berfungsi sebagai tempat masuknya udara melalui lubang-lubang yang
ada. Melalui inlet louver akan terlihat kualitas dan kuantitas air yang akan didistribusikan.
Inlet louver terbuat dari seng.
6. 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 (33oC) 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 (28oC). 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.
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.
Jenis bahan pengisi dapat dibagi menjadi:
a. Bahan pengisi jenis percikan (Splash fill)
Air jatuh diatas lapisan yang berurut dari batang pemercik horisontal, secara terus
menerus pecah menjadi tetesan yang lebih kecil, sambil membasahi permukaan bahan
pengisi. Luas permukaan butiran air adalah luas permukaan perpindahan kalor dengan udara.
Bahan pengisi percikan dari plastik memberikan perpindahan kalor yang lebih baik daripada
bahan pengisi percikan dari kayu.
Gambar 2.4. Splash Fill
b. Bahan pengisi jenis film (film fill)
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. Pada
bahan pengisi film, air membentuk lapisan tipis pada sisi-sisi lembaran pengisi. Luas
permukaan dari lembaran pengisi adalah luas perpindahan kalor dengan udara sekitar. Jenis
bahan pengisi film lebih efisien dan memberi perpindahan kalor yang sama dalam volume
yang lebih kecil daripada bahan pengisi jenis splash. Bahan pengisi film dapat menghasilkan
penghematan listrik yang signifikan melalui kebutuhan air yang lebih sedikit dan head pompa
yang lebih kecil.
Gambar 2.5. Film Fill
c. Bahan pengisi sumbatan rendah (Low-clog film fill)
Bahan pengisi sumbatan rendah dengan ukuran flute yang lebih tinggi, saat ini
dikembangkan untuk menangani air yang keruh. Jenis ini merupakan pilihan terbaik untuk air
laut karena adanya penghematan daya dan kinerjanya dibandingkan tipe bahan pengisi jenis
percikan konvensional.
Gambar 2.6. Low-clog Film Fill
2.5. Klasifikasi Menara Pendingin
Ada banyak jenis klasifikasi menara pendingin, namun pada umumnya
pengklasifikasian dilakukan berdasarkan sirkulasi air yang terdapat di dalamnya. Menurut
J.R. Singham menara pendingin dapat diklasifikasikan atas tiga bagian, yaitu:
1. Menara pendingin basah (wet cooling tower)
2. Menara pendingin kering (dry cooling tower)
3. Menara pendingin basah-kering (wet-dry cooling tower)
Setiap jenis menara pendingin ini mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing.
BAB 3
METODOLOGI PRAKTIKUM
BAB 4
PEMBAHASAN
Menara pendingin merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk menurunkan suhu
aliran air dengan cara menyerap panas dari air dan mengemisikannya ke atmosfir. Alat ini
berfungsi untuk mendinginkan air panas yang berasal dari kondensat dan mensirkulasikannya
kembali ke menara pendingin.
Tujuan dari praktikum menara pendingin ini yaitu untuk mengetahui cara kerja dari
sistem menara pendingin, mengetahui cara kerja masing-masing komponen menara
pendingin, melakukan perawatan dan perbaikan ringan, dan mampu memberikan solusi
perawatan dan perbaikan.
Cara kerja dari menara pendingin ini pertama-tama air dari bak/basin dipompa menuju
heater untuk dipanaskan dan dialirkan ke menara pendingin melaui pipa-pipa. Air panas yang
keluar tersebut secara langsung keluar dari nosel dan melakukan kontak dengan udara sekitar
yang bergerak secara paksa karena pengaruh fan atau blower yang terpasang pada bagian atas
menara pendingin . Nosel merupakan pipa yang dilengkapi dengan lubang-lubang kecil untuk
menyalurkan air berfungsi untuk mensirkulasikan air secara merata pada menara pendingin,
sehingga perpindahan kalor air dapat menjadi efektif dan efisien sedangkan fan/blower
berfungsi untuk menarik udara dingin dan mensirkulasikan udara tersebut di dalam menara
untuk mendinginkan air. Jika kipas tidak berfungsi maka kinerja menara pendingin tidak akan
optimal. Kipas digerakkan oleh motor listrik yang dikopel langsung dengan poros kipas. , lalu
mengalir jatuh ke bahan pengisi (filling material) yang berfungsi untuk mencampurkan air
yang jatuh dengan udara yang bergerak naik.
Air masuk yang mempunyai suhu yang cukup tinggi (33oC) 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 (28oC). 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. Air yang
sudah mengalami penurunan suhu ditampung ke dalam bak/basin yang berfungsi sebagai
pengumpul air sementara yang jatuh dari filling material sebelum disirkulasikan kembali ke
kondensor. Water basin terbuat dari seng.. 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.
Kerusakan-kerusakan yang dapat terjadi dalam menara pendingin dapat berupa
penyumbatan alat, korosi, terbentuk lumut, dan kerak. Untuk perawatan menara pendingin ini,
pengguna harus memastikan tidak ada lumut yang tumbuh pada alat karena akan mengganggu
keberlangsungan pendinginan, karena lumut tersebut akan menghambat kecepatan
pendinginan air panas. Pada penyumbatan alat dapat terjadi pada nosel, sehingga pengguna
harus memastikan tidak ada lubang nosel yang tersumbat, karena akan mempengaruhi
keluaran air kondensat kebahan pengisi.
Masalah korosi dapat terjadi pada pipa-pipa penyaluran air panas maupun air yang
sudah dingin. Hal tersebut dapat ditangani dengan pengecetan bagian-bagian yang mudah
terkorosi secara rutin. Sedangakan masalah mengenai kerak yang diakibatkan oleh air dapat
dilakukan pembersihan menggunakan bahan kimia tertentu.
BAB 5
KESIMPULAN
Dari hasil praktikum dapat disimpulakan:
1) Menara pendingin merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk menurunkan suhu
aliran air dengan cara menyerap panas dari air dan mengemisikannya ke atmosfir
2) Komponen-komponen yang terdapat dalam menara pendingin yaitu blower, bahan pengisi,
nosel, bak penampungan, ppa penyaluran air, dan casing.
3) Maslah yang dapat terjadi pada menara pendingin adalah pembentukan lumut, kerak,
korosi, dan penyumbatan pada nosel.
4) Teknik perawatan yang dapat dilakukan berupa pengecatan, pembersihan manual maupun
menggunakan bahan kimia,.
DAFTAR PUSTAKA
Universitas Sumatera Utara. CHAPTER_II.