COOLING TOWER
ASIH TRIANDINI XI IA 2
5/11/12
Click to edit Master subtitle style
APA ITU COOLING TOWER?Cooling tower merupakan suatu peralatan
yang digunakan untuk menurunkan suhu aliran dengan cara menekstrasi
panas dari air dan mengemisikannya ke atmosfir. Cooling tower
menggunakan penguapan dimana sebagian air diuapkan ke aliran udara
yang bergerak kemudian dibuang ke atmosfir. Sebagai akibatnya, air
yang tersisa didinginkan secara signifikan. Cooling tower mampu
menurunkan suhu air lebih dari peralatan-peralatan yang menggunakan
udara untuk membuang panas seperti radiator dalam mobil.
5/11/12
KOMPONEN COOLING TOWER
5/11/12
PRINSIP KERJA COOLING TOWER
5/11/12
JENIS-JENIS COOLING TOWER
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) 5/11/12
1. Menara pendingin basah (wet cooling tower)
Menara pendingin basah dapat dibagi menjadi : Menara Pendingin
Basah Aliran Alami (Naturally Draft Colling Tower)
1.
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 5/11/12 bersuhu lebih tinggi daripada udara
atmosfer di
Menara pendingin aliran angin alami aliran lawan arah
Menara pendingin aliran angin alami aliran melintang
5/11/12
2. Menara Pendingin Aliran Angin Mekanik (Mechanical-Draft
Cooling Tower) Pada menara pendingin aliran angin mekanik, udara
mengalir karena adanya satu atau beberapa kipas (fan) yang
digerakkan secara mekanik. Fungsi kipas di sini adalah untuk
mendorong udara (forced-draft) atau menarik udara melalui menara
(induced-draft) yang dipasang pada bagian bawah atau atas menara.
Berdasarkan fungsi kipas yang digunakan menara pendingin aliran
angin mekanik dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu: a. Tipe aliran
angin dorong (forced-draft)5/11/12 b. Tipe aliran angin tarik
(induced draft)
Menara pendingin aliran angin mekanik
Menara pendingin induced draft dengan counter flow
Menara pendingin induced 5/11/12 draft dengan cross flow
3. Menara Pendingin Aliran Angin Gabungan (Combined Draft
CoolingTower) 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.
5/11/12
2. Menara Pendingin Kering (Dry Cooling Tower)
Menara pendingin kering (dry cooling tower) adalah menara
pendingin yang air sirkulasinya dialirkan di dalam tabung-tabung
bersirip yang dialiri udara. Semua kalor yang dikeluarkan dari air
sirkulasi diubah. Menara pendingin kering dirancang untuk
dioperasikan dalam ruang tertutup. Ada dua jenis menara pendingin
kering, yaitu: 1. Menara pendingin kering langsung (direct
drycooling tower)
2. Menara pendingin kering tak langsung(indirect dry-cooling
tower)5/11/12
3.
Menara Pendingin Basah-Kering (Wet-Dry Cooling Tower)Menara
pendingin basah-kering (wet-dry cooling tower) merupakan gabungan
antara menara pendingin basah dan menara pendingin kering. Menara
pendingin ini mempunyai dua jalur udara paralel dan dua jalur udara
seri. Bagian atas menara di bawah kipas adalah bagian kering yang
berisi tabung-tabung bersirip. Bagian bawah adalah ruang yang lebar
yang merupakan bagian yang basah yang terdiri dari bahan pengisi
(filling material).
5/11/12
Prinsip dan Hukum BernoulliPrinsip Bernoulli adalah sebuah
istilah dalam mekanika fluida yang menyatakan bahwa pada suatu
aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akan menimbulkan
penurunan tekanan pada aliran tersebut. Prinsip ini merupakan
penyerdehanaan dari Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa
jumlah energy pada suatu titik di dalam suatu alitan tertutup sama
besarnya jumlah energi di titik lain pada jalur yang sama. Aliran
fluida pada Cooling Tower adalah Aliran Tak Termampatkan. Aliran
Tak P + gh + v2 = konstan termampatkan adalah aliran fluida yang
dicirikan 5/11/12 dengan tidak berubahnya besaran kerapatan
Keterangan : v = laju aliran fluida (m/s) P = tekanan fluida =
massa jenis (kg/m3) h = ketinggian relative terhadap suatu
referensi (m) g = percepatan gravitasi (m/s2)
Persamaan diatas berlaku untuk aliran taktermampatkan dengan
asumsi-asumsi sebagai berikut :
Aliran bersifat tunak (steady state) Tidak terdapat gesekan
(inviscid)
Dalam bentuk lain, Persamaan Bernoulli dapat P1 + gh1 + v12 = P2
dituliskan sebagai berikutgh2 + v22 + :5/11/12
Head LossHead Loss ada dua macam yaitu Head Loss Mayor dan Head
Loss Minor. Head Loss total (ht) merupakan penjumlahan dari Head
Loss Mayor dan Head Loss Minor.
Head Loss Mayor (hf)
Head Loss mayor dapat terjadi karena adanya gesekan antara
aliran fluida yang mengalir dengan suatu dinding pipa. Pada umumnya
losses ini dipengaruhi oleh panjang pipa. Untuk dapat menghitung
Head Loss Mayor, perlu diketahui lebih awal jenis fluida aliran
yang mengalir. Jenis aliran tersebut dapat diketahui melalui
Reynold Number, dengan persamaan 5/11/12 berikut :
Keterangan : v = kecepatan fluida (m/s) d = diameter pipa (m) =
viskositas
Jenis aliran berdasarkan Reynold Number ada 3 macam aliran
,yaitu : Aliran laminar (Red5/11/12
Menurut Darcy-Weisbach perhitungan Head Loss Mayor dapat
dilakukan dengna menggunakan persamaan.
hf
=
f
Keterangan : f = koefisien gesek L = panjang pipa (m) v =
kecepatan aliran (m/s) d = diameter pipa (m) g = kecepatan
gravitasi (m/s2)5/11/12
Head Loss Minor (hm)
Head Loss Minor dapat terjadi karena adanya sambungan pipa
(fitting) seperti katup (valve), belokan (elbow), saringan
(strainer), percabangan (tee), losses pada bagian extrance, losses
pada bagian exit, pembesaran diameter pipa (expansion), pengecilan
diameter pipa (contraction), dan sebagainya. Head Loss Minor dapat
dihitung menggunakan perumusan sebagai berikut :hm=
K
Keterangan :
5/11/12
Contoh Perhitungan1.
Dik : diameter pipa dalam cooling tower 0.807 meter dan panjang
pipa 54.23 meter dengan memiliki debit aliran 0.004166 m3/s.
Hitunglah Renold Number dan Head Loss MayorRed=
v
=
=
=
q
f = 0 .020 + = 7550.5 = 0 .020 +
hf
=
f
= 0.02 = 8.14 x 10-3 m/s = 6 5/11/12 5.7
Contoh Perhitungan1.
Hitung Head Loss Minor jika diketahui tinggi pipa 90 cm dan
koefisien geseknya sebesar 0.5. (g = 10 m/s2 )hm ==
K
v= = 4.24
= 0.5 = 0.45
5/11/12
5/11/12
