COOLING TOWERCOOLING TOWER

LIA FITRI FUJIARSI LIA FITRI FUJIARSI 0613-3040-03190613-3040-0319NUR FITRIANYNUR FITRIANY 0613-3040-03280613-3040-0328RIDHOLLAHIRIDHOLLAHI 0613-3040-03310613-3040-0331

TEK

NIK

KIM

IATE

KN

IK K

IMIA

Cool ing T ow

er sC

ool ing T ower s

©© POLSRIPOLSRI 20 201313

SISTEM AIR PENDINGINSISTEM AIR PENDINGIN

PENDAHULUANPENDAHULUAN• Mesin Pendingin adalah suatu peralatan yang digunakan untuk mendinginkan air

atau peralatan yang berfungsi untuk memindahkan panas dari suatu tempat yang

temperaturnya lebih tinggi.

• Sistem pendinginan dibutuhkan dalam menjaga temperatur rendah yang memerlukan

pembuangan kalor dari produk pada temperatur rendah ke tempat pembuangan kalor

yang lebih tinggi.

• Mesin pendingin yang digunakan terus menerus tanpa perawatan akan mengalami

kerusakan. Perawatan mesin pendingin dapat dilakukan dengan cara membersihkan

debu yang ada diluar mesin dengan cairan pembersih. Kemudian bagian dalam mesin

dapat dibersihkan satu persatu untuk menghindari korosi atau pengkaratan mesin.

JENIS SISTEM AIR JENIS SISTEM AIR PENDINGINPENDINGIN

KLASIFIKASI MENARA PENDINGIN KLASIFIKASI MENARA PENDINGIN

Menara Pendingin Basah Menara Pendingin Basah ((Wet Cooling TowerWet Cooling Tower) )

• Menara pendingin basah mempunyai sistem distribusi air panas yang disemprotkan secara merata ke kisi-kisi, lubang-lubang atau batang-batang horizontal pada sisi menara yang disebut isian. Udara masuk dari luar menara melalui kisi-kisi yang berbentuk celah-celah horizontal yang terpancang pada sisi menara. Celah ini biasanya mengarah miring ke bawah supaya air tidak keluar.

• Oleh karena ada percampuran antara air dan udara terjadi perpindahan kalor sehingga air menjadi dingin. Air yang telah dingin itu berkumpul di kolam atau bak di dasar menara dan dari situ diteruskan ke dalam kondensor atau dibuang keluar, sehingga udara sekarang kalor dan lembab keluar dari atas menara. Menara pendingin basah dapat dibagi menjadi: - Menara Pendingin Basah Aliran Angin Alami (Natural-Draft Cooling Tower)- Menara Pendingin Aliran Angin Mekanik ( Mechanical-Draft Cooling Tower) - Menara Pendingin Aliran Angin Gabungan (Combined Draft Cooling Tower)

Menara Pendingin Basah Aliran Angin Alami (Menara Pendingin Basah Aliran Angin Alami (Natural-Natural-Draft Cooling TowerDraft Cooling Tower))

• Menara pendingin aliran angin alami tidak menggunakan kipas (fan). Aliran udaranya bergantung semata-mata pada tekanan dorong alami. Pada menara pendingin alami ini tidak ada bagian yang bergerak, udara mengalir ke atas akibat adanya perbedaan massa jenis antara udara atmosfer dengan udara kalor lembab di dalam menara pendingin yang bersuhu lebih tinggi daripada udara atmosfer di sekitarnya.

• Menara pendingin aliran angin alami dapat dibagi menjadi dua jenis,yaitu:

a. Menara pendingin aliran angin alami aliran lawan arah b. Menara pendingin aliran angin alami aliran silang

Menara pendingin aliran Menara pendingin aliran angin alami aliran lawanangin alami aliran lawan araharah

Menara pendingin aliran Menara pendingin aliran angin alami aliran angin alami aliran silangsilang

Menara Pendingin Aliran Angin MekanikMenara Pendingin Aliran Angin Mekanik ( ( Mechanical-Draft Cooling TowerMechanical-Draft Cooling Tower))

•Pada menara pendingin aliran angin mekanik, udara mengalir karena adanya Pada menara pendingin aliran angin mekanik, udara mengalir karena adanya satu atau beberapa kipas (satu atau beberapa kipas (fanfan) yang digerakkan secara mekanik. Fungsi kipas ) yang digerakkan secara mekanik. Fungsi kipas di sini adalah untuk mendorong udara (di sini adalah untuk mendorong udara (forced-draftforced-draft) atau menarik udara ) atau menarik udara melalui menara (melalui menara (induced-draftinduced-draft) yang dipasang pada bagian bawah atau atas ) yang dipasang pada bagian bawah atau atas menara. menara.

•Berdasarkan fungsi kipas yang digunakan menara pendingin aliran angin Berdasarkan fungsi kipas yang digunakan menara pendingin aliran angin mekanik dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu: mekanik dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu:

a. Tipe aliran angin dorong (a. Tipe aliran angin dorong (forced-draftforced-draft) ) b. Tipe aliran angin tarik (b. Tipe aliran angin tarik (induced draftinduced draft) )

Menara pendingin Menara pendingin Induced DraftInduced Draft dengan aliran dengan aliran berlawananberlawanan

Menara pendingin Menara pendingin Induced DraftInduced Draft dengan dengan aliran melintangaliran melintang

Menara pendingin Menara pendingin foruced Draftforuced Draft dengan aliran dengan aliran melintang melintang   

Menara Pendingin Aliran Angin Gabungan Menara Pendingin Aliran Angin Gabungan ((Combined Draft Cooling TowerCombined Draft Cooling Tower))

Menara hibrida terdiri dari cangkang beton, tetapi ukurannya lebih kecil dimana diameternya sekitar dua pertiga diameter menara aliran angin mekanik. Di samping itu, terdapat sejumlah kipas listrik yang berfungsi untuk mendorong angin. Menara ini dapat dioperasikan pada musim dingin tanpa menggunakan kipas, sehingga lebih hemat listrik.

Menara Pendingin Kering (Menara Pendingin Kering (Dry Cooling Dry Cooling TowerTower) )

• Menara pendingin kering (dry cooling tower) adalah menara pendingin yang air sirkulasinya dialirkan di dalam tabung-tabung bersirip yang dialiri udara. Menara pendingin kering dirancang untuk dioperasikan dalam ruang tertutup.

• Ada dua jenis menara pendingin kering, yaitu:  - Menara pendingin kering langsung (direct dry-cooling tower) - Menara pendingin kering tak langsung ( indirect dry-cooling tower)

Menara pendingin kering langsung (Menara pendingin kering langsung (direct direct dry-cooling towerdry-cooling tower))

Menara pendingin kering jenis langsung merupakan gabungan antara kondensor dan menara pendingin. Uap buangan turbin dimasukkan ke kotak uap melalui talang-talang besar supaya jatuh pada tekanan yang tidak terlalu besar dan dapat terkondensasi pada waktu mengalir ke bawah melalui sejumlah besar tabung atau kumparan bersirip. Tabung ini didinginkan dengan udara atmosfer yang mengalir di dalam atmosfer. Kondensat mengalir karena gaya gravitasi ke penampung kondensat dan dipompakan lagi ke sistam air umpan instalasi dengan bantuan pompa kondensat. Terdapat pula sistem untuk menyingkirkan gas dan mencegah pembekuan pada cuaca dingin.

Menara pendingin kering tak langsung ( Menara pendingin kering tak langsung ( indirect indirect dry-cooling towerdry-cooling tower))

• Menara pendingin kering tak langsung dengan menggunakan kondensor permukaan kovensional

Air sirkulasi yang keluar dari kondensor masuk melalui tabung bersirip dan didinginkan oleh udara atmosfer di dalam menara. Menara ini boleh menggunakan jujut jenis alami seperti pada gambar. Operasi kondensor pada jenis ini harus dilakukan pada tekanan 0,17 sampai 0,27 kPa. Pada jenis ini, digunakan kondensor terbuka atau kondensor jet. Kondensat jatuh ke dasar kondensor dan dari situ dipompakan oleh pompa resirkulasi ke kumparan bersirip di menara, yang kemudian didinginkan dan dikembalikan ke kondensor.

Menara pendingin kering tak langsung Menara pendingin kering tak langsung dengan sirkulasi bahan pendingin 2 fase.dengan sirkulasi bahan pendingin 2 fase.

Menara pendingin ini tidak menggunakan air pendingin, tetapi menggunakan suatu bahan pendingin, seperti dengan menggunakan amoniak sebagai bahan perpindahan kalor antara uap dan air, sehingga perpindahan kalor dapat terjadi dengan perubahan fasa, yaitu pendidihan di dalam tabung kondensor dan kondensasi di dalam tabung menara. Amoniak cair yang hampir jenuh masuk kondensor permukaan dan diuapkan menjadi uap jenuh dan uap jenuh tersebut dipompakan lagi ke kondensor. Pendidihan dan kondensasi ini mempunyai koefisien perpindahan kalor yang lebih tinggi daripada sisi tabung, sehingga menghasilakn beda suhu yang lebih rendah antara uap dan amoniak dan antara amoniak dan udara.

Menara Pendingin Basah-KeringMenara Pendingin Basah-Kering ( (Wet-Dry Cooling TowerWet-Dry Cooling Tower) )

menara ini mempunyai mempunyai dua jalur udara paralel dan dua jalur udara seri. Bagian atas menara di bawah kipas dan Bagian bawah yang terdiri dari bahan pengisi (filling material). Air sirkulasi yang panas masuk melalui kepala yang terletak di tengah. Air mula-mula mengalir naik-turun melalui tabung bersirip di bagian kering, kemudian meninggalkan bagian kering dan jatuh ke isian di bagian basah menuju bak penampung air dingin. Sedangkan udara ditarik dalam dua arus melalui bagian kering dan basah. Kedua arus menyatu dan bercampur di dalam menara sebelum keluar.Oleh karena arus pertama dipanaskan secara kering dan keluar dalam keadaan yang kering (kelembaban relatif rendah) daripada udara sekitar, sedangkan arus kedua biasanya jenuh.

APLIKASI SISTEM AIR PENDINGINAPLIKASI SISTEM AIR PENDINGIN

• Sistem air Pendingin sekali pakai (once through cooling system)

Sistem ini digunakan pada pabrik PT. Kaltim Parna Industri (produsen ammonia).

• Sistem air pendingin resirkulasi terbuka (open re-circulating cooling system)

Sistem ini banyak digunakan oleh pabrik yang berada dekat dengan sumber air

tawar atau jauh dari laut, misalnya PT. Pupuk Kujang, PT. PUSRI, Pabrik kertas

Leces, PT. BOC, PLTA Ir. P.M. Noor ,dll.

System air pendingin resirkulasi tertutup (closed re-circulating cooling system)

Sistem ini biasa digunakan untuk pendinginan mesin gas dan

kompresor. Mesin diesel dan lokomotif layanan stasioner biasanya

menggunakan sistem radiator mirip dengan sistem pendingin mobil.  Aplikasi

pendinginan sirkulasi berhubugan erat dengan sistem pendingin pada boiler

recovery Kraft dan minyak pelumas dan pendingin sampel dalam pembangkit

listrik. Sistem tertutup juga banyak digunakan dalam sistem air pendingin

udara untuk mentransfer pendingin udara pendingin mesin cuci. Pada musim

dingin, sistem yang sama dapat mensuplai udara panas ke mesin cuci. Air

pendingin sistem tertutup juga menyediakan metode kontrol suhu proses

industri yang dapat diandalkan.

  

Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan sistem pendingin

Availability dan reliability

Operability dan Maintainability   Biaya investasi  

Operating cost

Dampak lingkungan

PERAWATAN SISTEM AIR PENDINGINPERAWATAN SISTEM AIR PENDINGIN• Pencegahan Korosi

Korosi merupakan suatu reaksi elektronika sebuah logam dengan lingkungannya. Hal ini dapat menyebabkan kerugian secara teknis maupun ekonomis. Dalam system air pendingin

• Pencegahan DeposisiDeposisi merupakan salah satu masalah utama yang ada pada system air pendingin yang terjadi pada permukaan perpindahan panas, pipa dan filter menara pendingin yang menyebabkan korosi dibawah deposit, menaikkan kehilangan tekanan dan menurunkan efisiensi perpindahan panas.

• Kontrol MikrobiologiBeberapa jenis mikroorganisme merupakan organism paling umum dijumpai dan keberadaannya menyebabkan terjadinya kebuntuan pipa, kerusakan logam, menurunnya perpindahan panas Karena senyawa organic yang melekat pada dinding logam dan destruksi material lainnya, misalnya kayu yang terdapat pada struktur menara pendingin.

APLIKASI MENARA PENDINGINAPLIKASI MENARA PENDINGIN

• Pembangkit listrik tenaga Nuklir Shippingport diShippingport, Pennsylvania  Amerika Serikat

( Gambar : Siklus Pembangkit Tenaga Nuklir) Siklus dari bahan bakar nuklir dimulai ketika uranium ditambang, diperkayakan,

dan diproduksi menjadi bahan bakar nuklir, yang mana kemudian dimasukkan dalam pembangkit listrik tenaga nuklir. Setelah selesai digunakan, sisanya akan dimasukkan dalam mesin proses ulang (reprocessing plant). Dalam pemrosesan kembali nuklir, 95% dari sisa bahan bakar yang dipakai dapat digunakan kembali sebagai bahan bakar baru.

((Tipe aliran angin dorong (Tipe aliran angin dorong (forced-forced-draftdraft))))

Cooling towerCooling tower ini di lengkapi dengan kipas isap paksa yang berfungsi untuk  ini di lengkapi dengan kipas isap paksa yang berfungsi untuk membantu proses pendinginan air kondensat yang mempunyai temperatur membantu proses pendinginan air kondensat yang mempunyai temperatur kurang lebih 49kurang lebih 4900C, kemudian diturunkan menjadi kurang lebih 27C, kemudian diturunkan menjadi kurang lebih 2700C. Air hasil C. Air hasil pendinginan dipakai untuk pendinginan uap bekas turbinpendinginan dipakai untuk pendinginan uap bekas turbin

Menara Pendingin pada PT. Menara Pendingin pada PT. PUSRIPUSRI

Gambar : Pembuatan Urea PT. PUSRI

Pada pembuatan urea terdapat proses Pada pembuatan urea terdapat proses PrillingPrilling atau pembutiran dimana pada atau pembutiran dimana pada proses ini dibutuhkan penurunan Suhu,sehingga Urea yang terbentuk dapat proses ini dibutuhkan penurunan Suhu,sehingga Urea yang terbentuk dapat dibentuk menjadi butiran urea .dibentuk menjadi butiran urea .Prinsip kerjanya Air yang berasal dari sungai musi dipompakan sebagai make-up Prinsip kerjanya Air yang berasal dari sungai musi dipompakan sebagai make-up cooling tower setelah sebelumnya dilakukan treatment (sedimentasi dan cooling tower setelah sebelumnya dilakukan treatment (sedimentasi dan koagulasi) terlebih dahulu. Air tersebut digunakan untuk mendinginkan proses-koagulasi) terlebih dahulu. Air tersebut digunakan untuk mendinginkan proses-proses di dalam pabrik. Air pendingin yang telah panas kemudian didinginkan di proses di dalam pabrik. Air pendingin yang telah panas kemudian didinginkan di cooling tower untuk kemudian disirkulasikan kembali ke dalam pabrik.cooling tower untuk kemudian disirkulasikan kembali ke dalam pabrik.  

Menara air menghembuskan udara menggunakan semprotan air sehingga Menara air menghembuskan udara menggunakan semprotan air sehingga menyebabkan sebagian air menguap. Biasanya, air ini menyembur melalui menyebabkan sebagian air menguap. Biasanya, air ini menyembur melalui suatu lembaran tebal dari suatu lembaran tebal dari plasticplastic mesh mesh yang terbuka.Udara menghembus yang terbuka.Udara menghembus melalui melalui meshmesh ini tegak lurus terhadap aliran air. Penguapan ini akan ini tegak lurus terhadap aliran air. Penguapan ini akan mendinginkan aliran air. Karena sebagian dari air hilang menguap, menara air mendinginkan aliran air. Karena sebagian dari air hilang menguap, menara air ini, maka perlu penambahan air secara tetap untuk mengkompensasi ini, maka perlu penambahan air secara tetap untuk mengkompensasi kehilangan air tersebut.kehilangan air tersebut.

KESIMPULANKESIMPULAN

COOLING TOWER DAPAT DISIMPULKAN BAHWA :• Sistem air pendingin merupakan sistem yang menyediakan air pendingin dengan kualitas tertentu

yang diperlukan untuk pendinginan proses di pabrik• Sistem air pendingin dikelompokkan menjadi sistem pendingin sekali pakai(once through

system), sistem pendingin resirkulasi terbuka (open recirculating system) dan sistem pendingin tertutup (closed water system)

• Jenis – jenis menara pendingin dikelompokkan menjadi 2 kategori dasar yaitu Natural Draft Cooling Tower dan Mechanical Draft Cooling Tower

• System pendingin umumnya menimbulkan kerugian bagi lingkungan,pemasangan system pendingin membutuhkan modal besar serta pembuangan limbah bahan kimia yang mencemari lingkungan

• Perawatan sistem air pendingin terdiri dari pencegahan korosi.pencegahan deposisi dan kontrol mikrobiologi.

• Factor-faktor yang mempengaruhi laju korosi meliputi pengaruh oksigen,temperature,pH,konduktivitas serta kecepatan air.

• System pendingin umumnya dipakai pada industri kimia seperti PT. Pupuk Kujang, PT. PUSRI, Pabrik kertas Leces, PT. BOC, PLTA Ir. P.M. Noor , PT. Kaltim Parna Industri (produsen ammonia).

TERIMA TERIMA KASIHKASIH