Air Pendingin Cooling Wdater Makalah Disu

8/16/2019 Air Pendingin Cooling Wdater Makalah Disu

1/20

TUGASTERMODINAMIKA II

“SISTEM PENDINGINAN”

Dosen Pengajar:IR. DEWI FERNIANTI, MT.

Dis s n O!e":IRFAN SEPTIAWAN #$% %&$' &() P*

FAKU+TAS TEKNIK KIMIAFAKU+TAS TEKNIK

UNI ERSITAS MU-AMMADI A- PA+EM/ANGPA+EM/ANG

%&$'


2/20

$. PENDA-U+UAN

$.$. +a0ar /e!a1ang

Air merupakan kebutuhan penting dalam proses produksi dan kegiatanlain dalam suatu industri. Penggunaan air industri dapat memanfaatkan air

permukaan, air sebagai sumber air. Penggunaan air permukaan dan air tanahmengharuskan 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 berlakudan secara kuantitas dan kontinuitas harus memenuhi kebutuhan industrisehingga proses produksi tersebut dapat berjalan dengan baik. Dengan adanyastandar baku mutu untuk air bersih industri, setiap industri memiliki

pengolahan air sendiri-sendiri sesuai dengan kebutuhan industri (Hardayanti,!!"#.

Air pendingin merupakan salah satu jenis air yang diperlukan dalam proses industri. $ualitas air pendingin akan mempengaruhi integritas komponenatau struktur reaktor, karena pada dasarnya air sebagai pendingin akan

berhubungan langsung dengan komponen atau struktur reaktor. Air yangdigunakan sebagai pendingin harus memenuhi persyaratan yang sesuai dengankomponen atau struktur yang dirumuskan dalam spesifikasi kualitas air pendingin(%estari, !!"#. Dalam memenuhui spesifikasi dari air pendingin maka dilakukan

pengolahan terhadap air pendingin tersebut dengan berbagai metode dan teknologi peralatan yang ber&ariasi. 'leh karena itu, dalam makalah ini kami akan mencobamenjelaskan mengenai air pendingin atau biasa disebut dengan cooling water .

$.%. T j an

ujuan dari makalah ini, antara lain)*. +engetahui definisi mengenai air pendingin ( cooling water #

. +engetahui jenis air pendingin yang digunakan dalam proses industri.

. +engetahui komponen sistem air pendingin.

. +emahami masalah yang sering terjadi dalam air pendingin.

. +engetahui teknologi yang berhubungan dengan air pendingin.


3/20

%.PEM/A-ASAN

%.$. Air Pen2ingin

/istem pendinginan adalah suatu rangkaian untuk mengatasi terjadinyaover heating (panas yang berlebihan# pada mesin agar mesin bisa bekerja secarastabil. Air pendingin adalah air limbah yang berasal dari aliran air yang digunakanuntuk penghilangan panas dan tidak berkontak langsung dengan bahan baku,

produk antara dan produk akhir ($0P- 12+03%H2**2 !*!#. /istem air pendinginmerupakan bagian yang terintegrasi dari proses operasi pada industri. Untuk

produktifitas pabrik yang kontinu, sistem tersebut memerlukan pengolahan kimiayang tepat, tindakan pencegahan, dan pera4atan yang baik. $ebanyakan proses

produksi pada industri memerlukan air pendingin untuk efisiensi dan operasi yang baik. Air pendingin sistem mengontrol suhu dan tekanan dengan caramemindahkan panas dari fluida proses ke air pendingin yang kemudian akanmemba4a panasnya. otal nilai dari proses produksi akan menjadi berarti jikasistem pendingin ini dapat menjaga suhu dan tekanan proses dengan baik.+emonitor 5 mengatur korosi, deposisi, pertumbuhan mikroba, dan sistemoperasi sangat penting untuk mencapai otal 6ost of 'peration ( 6'# yangoptimal.

Air pendingin mempunyai pengaruh yang cukup besar terhadap efisiensi

total engine serta umur engine . Apabila temperatur air pendingin masuk engineterlalu tinggi, maka efisiensi mekanis engine akan menurun dan dikha4atirkandapat terjadi over - heatingi pada engine . /edang bila temperatur air terlalurendah, maka efisiensi termal akan menurun (Handoyo, *111#. Proses

pendinginan melibatkan pemindahan panas dari satu substansi ke substansi yanglain. /ubstansi yang kehilangan panas disebut cooled , dan yang menerima panasdisebut coolant. 7eberapa faktor yang membuat air menjadi coolant yang baik adalah )

*. /angar berlimpah dan tidak mahal.. Dapat ditangani dengan mudah dan aman digunakan.. Dapat memba4a panas per unit &olume dalam jumlah yang besar.. idak mengembang ataupun menyusut (&olumenya# pada perubahan suhu

dalam range normal.. idak terdekomposisi.

7eberapa parameter penting dalam sistem air pendingin )

*. $ondukti&itas mengindikasikan jumlah dissol&ed mineral dalam air.

. pH, menunjukkan indikasi dari tingkat keasaman atau kebasaan dari air.


4/20

. Alkalinitas, berupa ion carbonate (6' - # dan ion bicarbonate (H6' -#.

. Hardness 2 kesadahan, menunjukkan jumlah ion calcium dan magnesiumyang ada dalam air.Pada umumnya air digunakan sebagai media pendingin karena faktor-

faktor sebagai berikut)*. Air merupakan malcri yang dapat diperoleh dalam jumlah besar.

. +udah dalam pcngaturan dan pengolahan.

. +enyerap panas yang relatif tinggi persatuan &olume.

. idak mudah menyusut secara berarti dalam batasan dengan adanya perubahan temperatur pendingin.

. idak terdekomposisi.Adapun syarat-syarat air yang digunakan sebagai media pendingin)

*. 8ernih, maksudnya air harus bersih, tidak terdapat partikel-parlikel kasar yaitu batu, krikil atau partikel-partikel halus seperti pasir, tanah dan lumut yangdapat menyebabkan air kotor.

. idak menyebabkan korosi.

. idak menyebabkan fouling , foulin g disebabkan oleh kotoran yang terikut saat air masuk unit pengolahan air seperti pasir, mikroba dan 9at-9at organik.

7erikut ini adalah standar industri terhadap air pendingin yang digunakan)

abel *. /tandar :ndustri erhadap Air Pendingin ($0P- 12+03%H2**2 !*!#

3o. 8enis Air %imbah Parameter $adar

+aksimum

(mg2%#

+etode Pengukuran

*. Air Pendingin;esidu $lorin

/tandard +ethod !!-6l

$arbon 'rganik otal

/3:-!"-"1


5/20

Ada tiga sistem air pendingin yang biasa digunakan di industri yaitu )1. Once through.system2. Open evaporative recirculating.3. Closed non-evaporative recirculating.

%.%. 3enis Sis0e4 Air Pen2ingin

%.%.$. Once through systems Air pendingin digunakan sebagai pendingin pada heat exchanger hanya

dile4atkan sekali, selanjutnya langsung dikembalikan lagi ke badan air. Once

through systems digunakan bilamana kebutuhan air pendingin sangat banyak,ketersediaan sumber air banyak dan murah serta memiliki fasilitas untuk menangani buangan air panas dari air pendingin yang sudah digunakan. Oncethrough system dimana air pendingin akan mele4ati H0 hanya sekali. +ineral-mineral dalam air akan relatif tetap jumlahnya, tidak berubah. Polusi suhu yangdisebabkan discharge dari sistem ini menjadi perhatian lingkungan.$euntungan menggunakan Once through systems )

a. idak diperlukan cooling tower b. idak diperlukan pengolan 2 treatment pendahuluan

$erugian menggunakan once through systems )a. $orosib. ouling c. /ampah dan kotorand. Polusi 2 pencemaran temperatur di badan air


6/20

Ga45ar $. Once through.system #G 4i!ar, %&$$*

% .%.%.Open Evaporative Recirculating SystemsAir ta4ar yang berasal dari sungai atau danau dipompakan sebagai ma!e-

up cooling tower setelah sebelumnya dilakukan treatment (sedimentasi dankoagulasi# terlebih dahulu. Air tersebut digunakan untuk mendinginkan proses-

proses di dalam pabrik.Air pendingin yang telah panas kemudian didinginkan di cooling tower

untuk kemudian disirkulasikan kembali ke dalam pabrik. Untuk menjaga kualitasair, misalnya agar tidak terdapat algae2bacteria dan pengendapan ( scaling #, maka

perlu diinjeksikan beberapa jenis chemicals tertentu. $ualitas air juga dijagamelalui mekanisme ma!e-up dan blow-down.

/istem ini banyak digunakan oleh pabrik yang berada dekat dengansumber air ta4ar atau jauh dari laut. /pesifikasi material untuk peralatan yangmenggunakan air ta4ar tidak perlu sebagus peralatan yang menggunakan air laut,

karena air ta4ar lebih tidak korosif dibandingkan dengan air laut. Openrecirculating system banyak digunakan dalam industri. /istem ini terdiri dari

pompa, H0, dan cooling tower . Pompa akan meresirkulasikan air melalui H0,mengambil panasnya, lalu membuangnya di cooling to4er dimana panas tersebutakan dibuang dari air dengan cara e&aporasi. Dalam sistem ini, chemical akanlebih banyak digunakan karena komposisi air akan berubah saat e&aporasi

berlangsung, dimana konstituen korosi dan scaling akan lebih pekat (>umilar,!**#.

Air pendingin teruapkan sekitar *? 4ater. $ehilangan air akibat penguapan ini harus dikompensasi oleh ma!e up air pendingin .$eungtungan menggunakan Open evaporative recirculating systems )

a. 8umlah kebutuhan air medikit (make up#@ b. +emungkinkan untuk mengontrol korosi

$erugian menggunakan Open evaporative recirculating systems )a. :n&estasi (capital cost# lebih tinggi daripada once through@

b. +emerlukan cooling to4er yang cukup besar@c. /ystem purge dan blo4do4n kemungkinan dapat mengakibatkan

pencemaran lingkungan


7/20

Ga45ar %. Open evaporative recirculating systems #G 4i!ar, %&$$*

%.%.6. Closed Nonevaporative Recirculating SystemsAir ta4ar pendingin digunakan untuk mendinginkan proses-proses

didalam pabrik. Air ta4ar pendingin yang telah panas didinginkan kembali disuatu secondary cooler B (biasanya plate heat eCchanger# untuk selanjutnyadisirkulasikan kembali secara tertutup kedalam pabrik. Air laut dipakai untuk mendinginkan secondary cooler B dengan cara hanya sekali pakai ( once through #,sumber air berasal dari laut kemudian dibuang lagi ke laut. Closed

"onevaporative #ecirculating $ystems yang menggunakan air pendingin yang

sama dan disirkulasikan berulang kali dalam siklus yang kontinu. Pada sistem ini,komposisi air juga relatif konstan.

Air pendingin didinginkan pada secondary heat exchanger . idak adakehilangan akibat penguapan juga tidak ada pengembalian.$eungtungan menggunakan Closed nonevaporative recirculating systems )

a. Air pendinginyang kembali relatif bersih b. emperatur air pendingin memungkinkan lebih tinggi dari *!! o6

$erugian menggunakan Closed nonevaporative recirculating systems )a. :n&estasi 2 capital cost sangat tinggi

b. Dibatasi oleh e%uipment secondary heat exchanger


8/20

Ga45ar 6. Closed nonevaporative recirculating systems #G 4i!ar, %&$$*

%.6. Ko47onen Sis0e4 Air Pen2ingin%.6.$. Ko47onen Sis0e4 Air Pen2ingin U0a4a

/istem air pendingin utama meliputi kondensor, pompa air pendinginutama, dan cooling tower . /istem ini mempertahankan &akum pada sisi

pembuangan turbin dengan mengalirkan air pendingin yang cukup untuk mengkondensasikan uap pembuangan turbin.

%.6.$.$ Kon2ensorungsi $ondensor adalah untuk mendinginkan

(mengkondensasikan# uap bekas dari turbin dengan cara menyemprotkan air pendingin utama melalui noo&le-noo&lelangsung bersingggungan dengan uap bekas sehingga terjadi perubahan phase dari uap menjadi air.Parameter yangdipantau adalah tekanan condensor, le&el condensor, hot 4ell temperatur danekhaust turbin.

Pada kondensor terdapat vacuum brea!er yang berfungsi untuk mengisolasi tekanan udara luar dengan tekanan dalam ruangan kondensor sehingga ke&akuman kondensor dapat dipertahankan, alat ini akan terusdibuka selama kondensor belum &akum, dan akan ditutup ketika kondensor

&akum. 'acuum brea!er digunakan untuk membuat ke&akuman kondensor sebelum dilakukan rolling turbin.

2.3.1.2 Main cooling water ump (ain cooling water pump (+6EP# adalah pompa pendingin

utama yang berfungsi untuk memompakan air kondensat dari kondensor kehot water basin cooling tower untuk kemudian didinginkan.Parameter yang dipantau adalah tekanan masuk2keluar pompa, arus dantegangan motor, temperatur bearing , &ibrasi motor dan flow air condensat.

2.3.1.3 Cooling !ower +enara pendingin ( Cooling tower) merupakan alat yang digunakan

untuk menembalikan panas ke atmosfer dengan cara mengekstraksi panas dari


9/20

air dan mengemisikannya ke atmosfir. +enara pendingin menggunakan penguapan dimana sebagian air diuapkan ke aliran udara yang bergerak dankemudian dibuang ke atmosfir. akta bah4a air membutuhkan biaya yangrendah, mudah didapatkan dan merupakan media yang efektif yangdigunakan sebagai penukar panas ($eister, !!as-gas yang tidak dapat dikondensasi pada inter condenser dihisap oleh

/i%uid #ing 'acuum 0ump (%;FP# atau steam e ector tingkat untuk diteruskan ke after condenser. Air hasil kondensasi 36> dikembalikan kekondensor, sedangkan sisa gas yang tidak dapat dikondensasikan di buang keudara.

%.6.%.$. "ntercooler ntercooler berfungsi sebagai alat penukar panas antara air

pendingin primer dengan air pendingin sekunder. Pada intercooler air pendingin primer dialirkan untuk mendinginkan air pendingin sekundary.%.6.%.%. rimary "ntercooler ump #Po47a Pen2ingin Pri4er*

0rimary intercooler pump adalah pompa pendingin primary, berfungsi untuk memompa air pendingin primary dari cold basin cooling tower yang masuk ke intercooler inter condensor after condensor , dan

perapat poros +6EP.2.3.2.3. Secondary "ntercooler

$econdary intercooler adalah pendingin sekundary, berfungsiuntuk mendinginkan instalasi2peralatan minyak pelumas, udara pendingingenerator, dan udara kompresor.2.3.2.%. !reated &ater !rans$er ump

reated water transfer pump berfungsi untuk memompa air dari4ater storage menuju water header tan! . Air pada tangki ini digunakan

sebagai air secondary intercooler . reated water transfer pump terdiri dari


10/20

dua buah yaitu pompa A27, hal itu bertujuan agar pompa yang satu bisa terus beroperasi ketika pompa lainya dilakukan pemeliharaan.2.3.2.'. (u)e Oil Cooler

/ube oil cooler adalah pendingin minyak pelumas setelahmelumasi bearing turbin dan generator, berfungsi untuk menjaga tingkatkekentalan minyak pelumas agar &iskositas minyak pelumas tetap sesuaistandar. Prinsip kerjanya adalah memindahkan panas dari minyak pelumas keair pendingin .2.3.2.*. +enerator air Cooler

enerator air cooler adalah pendingin udara generator, berfungsiuntuk menjaga temperature udara di dalam generator agar sesuai dengan

batasan operasi, prinsip kerjanya adalah memindahkan panas dari udara yangkeluar generator ke air pendingin sekundary.

2.3.2.,. Compressor #ir Cooler Compressor air cooler adalah pendingin udara kompresor,

berfungsi untuk menjaga temperature udara di dalam kompresor agar sesuaidengan batasan operasi, prinsip kerjanya adalah memindahkan panas dariudara yang keluar kompresor ke air pendingin.

%.8. Masa!a" 2a!a4 Air Pen2ingin

Permasalahan pada air pendingin, apabila tidak dikontrol dengan baik,akan menimbulkan efek negatif pada keseluruhan proses atau operasi. 6ontohnya

meningkatkan biaya pera4atan, perbaikan peralatan, frekuensi shutdo4n lebihsering (untuk cleaning#, mengurangi efisiensi transfer panas, menimbulkan

pemborosan bahan bakar untuk power plant , dan lain-lain. 7eberapa permasalahan umum pada air pendingin, adalah sebagai berikut)

%.8.$ Korosi $orosi adalah proses elektrokimia dimana logam kembali ke bentuk alaminya sebagai oksida. 7eberapa tipe korosi yang sering terjadi antara lain

general attac! pitting dan galvanic attac! . $erugian yang ditimbulkan oleh

korosi pada sistem air pendingin adalah penyumbatan dan kerusakan pada sistem perpipaan. $ontaminasi produk yang diinginkan karena adanya kebocoran-kebocoran, dan menurunnya efisiensi perpindahan panas.

eneral attac! terjadi apabila korosi yang muncul terdistribusi meratadan sama di semua permukaan logam. /edangkan pitting terjadi ketika hanyasebagian kecil dari logam yang mengalami korosi. Ealaupun begitu, pitting sangat

berbahaya karena hanya terpusat di sebagian area saja. >al&anic attack terjadiketika dua logam yang berbeda berkontak. %ogam yang lebih aktif akan terkorosisecara cepat.

aktor utama yang mempangaruhi terjadinya korosi adalah kondisi air pendinginitu sendiri. 7eberapa kondisi tersebut antara lain )


11/20

*. 'ksigen atau dissol&ed gas yang lain.. Dissol&ed dan suspended solid.. Alkalinitas (pH#.. /uhu.. Aktifitas mikroba.

+etode yang digunakan untuk mencegah 2 meminimalisir korosi antara lain )*. +emililih material anti korosi saat mendesain proses.

. +enggunakan protective coatings seperti cat, metal plating, tar, atau plastik.

. +elindungi dari substansi yang bersifat katiodik, menggunakan anoda danatau yang lain.

. +enambahkan corrosion inhibitor (anodic ) molybdate, orthophosphate,nitrate, silicate G katiodik ) P/', bicarbonate, polyphosphate, 9inc G

general ) soluble oils, tria9oles copper#.

%.8.%. S9a!e/cale adalah lapisan padat dari material inorganik yang terbentuk karena

pengendapan. 7eberapa scale yang sering terjadi berupa calcium carbonat,calcium phosphate, magnesium silicate, dan silica.%.8.6 Fo !ing

ouling adalah akumulasi dari material solid yang berbeda dari scale.ouling dapat dikendalikan secara mekanikal atau dengan menggunakan

pengolahan kimia. Pengendalian fouling pada cooling system melibatkan hal )*. 0revention G Pendekatan terbaik adalah mencegah foulant memasukicooling system. Pendekatan ini juga termasuk perlakuan mekanik ataupunchemical untuk clarify makeup 4ater.

. #eduction G +enghilangkan atau mengurangi jumlah foulant yang tidak dapat dicegah memasuki sistem. Pendekatan ini melibatkan sidestream

filtering atau dapat juga melakukan pembersihan basin tower secara perodik.

. Ongoing Control G +enambahkan chemical dispersants atau back flushingeCchangers.

%.8.8 /io!ogi9a! on0a4ina0ion ,iological contamination adalah pertumbuhan tidak terkontrol dari

mikroba yang dapat menimbulkan pembentukan deposit, fouling corrosion , dan scale . +enara pendingin ( cooling tower # merupakan bagian dari sistem air pendingin yang memberikan lingkungan yang baik untuk pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisma. Algae dapat berkembang dengan baik pada bagian yang cukup mendapat sinar matahari, sedangkan lendir ( slime # dapat berkembang pada hampir di seluruh bagian dari sistem air pendingin ini.

+ikroorganisma yang tumbuh dan berkembang tersebut merupakan deposit ( foul #


12/20

yang dapat mengakibatkan korosi lokal, penyumbatan dan penurunan efisiensi perpindahan panas. Penggunaan air yang memenuhi persyaratan dapat mencegahtimbulnya masalah-masalah dalam sistem air pendingin. Persyaratan bagi air yangdipergunakan sebagai air pendingin tidak seketat persyaratan untuk umpan ketel.

/lime mikrobial, seperti fouling pada umumnya, mengurangi efisiensitransfer panas. erlebih lagi, slime mikrobial lebih bersifat insulator dari deposit

pada umumnya. /lime dapat menjerat deposit lain, membuat permasalahanmenjadi lebih buruk. +ikroba dapat masuk melalui makeup 4ater, atau bisa jugamelalui udara yang masuk ke cooling to4er. aktor yang mendukung

pertumbuhan mikroba antara lain )*. 3utrien, hidrokarbon atau substansi organik lainnya sbg makanan dari

mikroba.. Atmosfir, pertumbuhan organisme bergantung pada ketersediaan oksigen

atau karbondioksida.. emperatur, organisme dapat membentuk slime dapat membentuk slime

pada suhu , G " ," 6.iga golongan kimia yang umum digunakan untuk mengontrol mikroba

adalah biosida oksidasi, biosida non-oksidasi, dan biodispersan. 7iosida oksidasi berperan mengoksidasi sel-sel penting pada mikroba sehingga mikroba tersebutakan mati. 6ontoh dari biosida oksidasi ini, seperti yang telah disebutkan di atas,adalah chlorine dan bromine. 7iosida non-oksidasi adalah senya4a organik yang

bereaksi dengan sel-sel spesifik pada mikroba, yang secara langsung akanmenghancurkan sel-sel tersebut. /edangkan untuk biodispersan tidak mematikanmikroba. 7iodispersan hanya mengurangi deposit microbial, yang akan terlepasdari permukaan logam, dan kemudian dibuang (/etiadi, !!=#.

%.' ara Pengen2a!ian Air Pen2ingin%.'.$ Pengen2a!ian Pe45en0 1an Kera1 Pembentukan kerak dipengaruhi oleh jumlah padatan terlarut yang ada di air.6a6' merupakan kerak yang sering ditemui pada sistem air pendingin danterbentuk jika kadar 6a dan alkalinitas air terlalu tinggi. Pengendalian gangguanini dimaksudkan untuk mencegah pembentukan kerak 6a6' dengan menjaga

agar kadar 6a dan alkalinitas dalam air sirkulasi cukup rendah, dan mencegah pengendapan kerak pada permukaan logam. Untuk maksud pertama dapatditempuh dua cara, yaitu )

*.+enurunkan siklus konsentrasi air yang bersirkulasi atau.+enambah asam, misalnya H /' , agar pH air di ba4ah =. Dapatdigunakan inhibitor kerak berupa bahan kimia seperti polifosfat, fosfonat,ester fosfonat dan poliacrylat.

%.'.% Pengen2a!ian KorosiPengendalian korosi dilakukan dengan cara menambahkan bahan kimia yang

berfungsi sebagai inhibitor (penghambat#. :nhibitor yang umum dipakai adalah


13/20

polifosfat, kromat, dikromat, silikat, nitrat ferrosianida dan molibdat. Dosisinhibitor yang digunakan harus tepat, karena suatu inhibitor hanya dapat bekerjaefektif setelah kadarnya mencapai harga tertentu. $adar minimum yangdibutuhkan oleh suatu inhibitor agar dapat bekerja secara efektif disebut bataskritis. Pemakaian inhibitor yang melebihi batas kritis akan menambah biayaoperasi. 8ika kadar inhibitor turun diba4ah batas kritis, bukan saja menjadi tidak efektif, tetapi dapat pula menyebabkan pitting (/etiadi, !!=#.

%.'.6 Pengen2a!ian Pe45en0 1an Fo !ing 2an Peng"i!angan Pa2a0anTers s7ensi

Pembentukan fouling yang disebabkan oleh mikroorganisme dapat dicegahatau dikendalikan menggunakan klorin, klorofenol, garam organometal,ammonium kuartener, dan berbagai jenis mikrobiosida (biosida#. $lorin

merupakan chemicals yang paling banyak dipakai. Dosis pemakaian klorin yangefektif adalah sebesar !, sampai *,! ppm. Pengolahan yang tepat diperolehsecara percobaan, karena penggunaan beberapa biosida secara bersama-samakadang-kadang memberikan hasil yang lebih baik dan senya4a-senya4a tersebutacap kali digunakan bersama klorin. Padatan tersuspensi dalam air merupakanmasalah yang cukup serius. Padatan tersuspensi tersebut dapat menempel pada

permukaan perpindahan panas sehingga mengakibatkan berkurangnya efisiensi perpindahan panas. /alah satu metoda yang digunakan untuk mengendalikan padatan tersuspensi adalah dengan melakukan filtrasi secara kontinu terhadap

sebagian air yang disirkulasi.

%.'.8 Penanganan Masa!a" + 4 0; Mi1roorganis4e6ara mengatasi tumbuhnya lumut dan mikroorganisme pada pendingin

sekunder adalah sebagai berikut)*. Pencegahan kontaminasi nutrisi dan padatan tersuspensi pada air pendingin.

Untuk mencegah agar sekecil mungkin kontaminasi nutrisi dan padatantersuspensi yang berasal dari air ma!e-up , dilakukan pra-pengolahan seperti

penyaringan.%. Pemakaian bahan pengontrol lumut. ungsi dari bahan pengontrol lumut

diklasifikasikan atas sterilisasi. $arena setiap bahan pengontrol lumutmempunyai mekanisme kerja yang berbeda, maka apabila penanggulanganlumut dilakukan, kondisi deposit lumut harus dipelajari supaya dapat memilih

bahan kimia yang sesuai.6. /terilisasi adalah suatu pera4atan untuk merendahkan potensi pelekatan

mikroorganisme dalam sistem air pendingin dengan jalan pembunuhanmikroorganisme. 7ahan kimia yang mempunyai efek sterilisasi adalahsenya4a klor, senya4a organik, nitrogen-sulfur dan lain-lain. +ekanismekerja bahan-bahan kimia ini diperkirakan sebagai berikut) 7ahan kimia ini

mempunyai reakti&itas yang tinggi terhadap radikal /H sistein (komponen


14/20

protein dalam mikroorganisme#, dan membunuh mikroorganisme dengan jalanmelumpuhkan en9im (bagian yang aktif# radikal /H, atau membunuhmikroorganisme dengan daya oksidasi dari bahan kimia tersebut. /ecaraumum, klorinasi digunakan untuk sterilisasi karena efektif dan murah. 3amun,karena klor bersifat korosif terhadap metal, maka konsentrasi sisa klor (residual chlorine # dalam air pendingin harus dikontrol meksimum * ppm(6l #.

8. Peredaman pertumbuhan mikroorganisme . :ni adalah pera4atan denganmenurunkan kecepatan pertumbuhan lumut dengan jalan meredam

pertumbuhan mikroorganisme dalam sistem pendingin air sekunder.+ekanisme kerja bahan kimia yang digunakan hampir sama denganmekanisme kerja biocide-boicide lainnya, hanya penggunaannya yang

berbeda. Pada pera4atan ini perlu dipertahankan pemakaian bahan kimia

secara kontinu 2 dalam 4aktu relatif lama 4alaupun konsentrasi kecil./edangkan biocide lainnya adalah sebaliknya. 7ahan kimia yang cocok untuk

pera4atan secara biostatik adalah senya4a organik nitrogen-sulfur dansenya4a-senya4a amina.

'. Pencegahan pelekatan) getah lendir yang diproduksi mikroorganisme bertaliandengan pelekatan mikroorganisme pada permukaan padatan. Dalam

pencegahan pelekatan lumut, bahan kimia bereaksi dengan getah lendir dankemudian menetralisasinya, sehingga daya pelekatan mikroorganismediturunkan atau dilemahkan. 7ahan kimia yang mempunyai efek seperti iniadalah senya4a garam ammonium k4artener, senya4a bromine dan lain-lain.

). Pengikisan lumut) pera4atan ini adalah mengikis lumut yang melekat padasystem pendingin dengan bahan-bahan kimia. 7ahan kimia yang mempunyaiefek mengikis adalah senya4a klor, peroksida, senya4a amina dan lainlain.+ekanisme kerja bahan-bahan kimia ini menurunkan daya pelekatan lumutdengan jalan denaturasi getah lendir dan membentuk gelembung- gelembung,akibat reaksi bahan kimia dengan lumut, sehingga lumut secara alami terkikis.Dengan demikian setelah penambahan bahan kimia, dengan menaikkankecepatan aliran air akan meningkatkan efek pengikisan.


15/20

sebagian air pendingin yang disirkulasikan untuk membuang padatantersuspensi (%estari, !*!#.

%.'.' Pengen2a!ian S9a!e/cale dapat dikendalikan dengan beberapa cara, yaitu )

*. +embatasi konsentrasi dari mineral-mineral pembentuk scale.. +enambahkan asam untuk menjaga agar mineral pembentuk scale (contoh

) calcium carbonate# tetap larut.. +eningkatkan aliran air dengan luas permukaan yang besar.. +enambahkan bahan kimia anti scale.

%.) Te1no!ogi Cooling !ower #Menara Pen2ingin*

Proses perpindahan panas selalu dijumpai industri-industri kimia yang

dijalankan dalam alat penukar panas.Penukar panas atau dalam istilah bahasa inggrisnya heat exchanger (H0#

adalah suatu alat yang memungkinkan perpindahan panas dan bisa berfungsisebagai pemanas maupun sebagai pendingin. 7iasanya, medium pemanas dipakaiuap le4at panas ( super heated steam # dan air biasa sebagai air pendingin ( cooling water #. Penukar panas dirancang sebisa mungkin agar perpindahan panas antar fluida dapat berlangsung secara efisien (+aruli tua saud, !!=#. /alah satu alat

penukar panas adalah menara pendingin (cooling to4er#. +enara pendinginmerupakan merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk menurunkan suhu

aliran air dengan cara mengekstraksi panas dari air dan mengemisikannya keatmosfir.+enara pendingin menggunakan penguapan dimana sebagian air diuapkan

ke aliran udara yang bergerak dan kemudian dibuang ke atmosfir. /ebagaiakibatnya, air yang tersisa didinginkan secara signifikan. +enara pendinginmampu menurunkan suhu air lebih dari peralatan-peralatan yang hanyamenggunakan udara untuk membuang panas. 7erikut ini adalah beberapateknologi yang digunakan dalam pengolahan air pendingin yang digunakan dalam

berbagai industri yang disesuaikan dengan kebutuhan dan spesifikasinya(;oepandi, !!


16/20

Ga45ar 8. Diagra4 s1e4a0i1 sis0i4 4enara 7en2ingin #+a5ora0ori 4Nasiona! Pa9i=i9 Nor0">es0, %&&$*

$. Ko47onen 4enara 7en2ingin$omponen dasar sebuah menara pendingin meliputi rangka dan 4adah, bahan

pengisi, kolam air dingin, eliminator aliran, saluran masuk udara, louvers ,nosel dan fan. $esemuanya dijelaskan diba4ahA. ;angka dan 4adah)hampir semua menara memiliki rangka berstruktur

yang menunjang tutup luar (4adah2 casing #, motor, fan, dan komponenlainnya. Dengan rancangan yang lebih kecil, seperti unit fiber glass4adahnya dapat menjadi rangka (anonim. !*!#

7. erdapat tiga jenis bahan pengisi (fill# )*# +edia :sian Penciprat 4$plash ilm). +edia isian splash menciptakan

area perpindahan panas yang dibutuhkan melalui cipratan air diatasmedia pengisi menjadi butiran air yang kecil. %uas permukaan butiranair adalah luas permukaan perrpindahan panas dengan udara.

# +edia :sian /elaput ( ilm ill #. Pada isian film, air membentuk lapisan tipis pada sisi-sisi lembaran pengisi. %uas permukaan dari

lembaran pengisi adalah luas perpindahan panas dengan udara sekitar.7ahan pengisi film dapat menghasilkan penghematan listrik yangsignifikan melalui kebutuhan air yang lebih sedikit dan head pompayang lebih kecil.

# 7ahan isian2pengisi sumbatan rendah 4/ow-clog film fills). 7ahan pengisi sumbatan rendah dengan ukuran flute (galur# yang lebih tinggisaat ini dikembangkan untuk menangani air yang keruh, yangmerupakan pilihan terbaik untuk air laut karena menghemat daya dankinerjanya lebih baik dibanding isian penciprat kon&ensional(mulyono, !*!#


17/20

abel . 3ilai desain berbagai jenis bahan pengisi (+ulyono, !*!#

6. $olam air dingin (cold-4ater basin# : $olam air dingin terletak pada ataudekat bagian ba4ah menara, dan menerima air dingin yang mengalir turunmelalui menara dan bahan pengisi. $olam biasanya memiliki sebuahlubang atau titik terendah untuk pengeluaran air dingin. Dalam beberapadesain, kolam air dingin berada dibagian ba4ah seluruh bahan pengisi.Pada beberapa desain aliran yang berla4anan arah pada forced draft air di

bagian ba4ah bahan pengisi disalurkan ke bak yang berbentuk lingkaranyang berfungsi sebagai kolam air dingin. /udu-sudu fan dipasang diba4ah

bahan pengisi untuk meniup udara naik melalui menara. Dengan desainini, menara dipasang pada landasannya, memberikan kemudahan akses

bagi fan dan motornya.D. /aluran udara masuk) merupakan titik masuk bagi udara menuju menara.

/aluran masuk bisa berada pada seluruh sisi menara (desain aliranmelintang# atau berada dibagian ba4ah menara (desain aliran berla4ananarah#.

0. /ouvers5 pada umumnya, menara dengan aliran silang memiliki saluranmasuk louvers . $egunaan louvers adalah untuk menyamakan aliran udarake bahan pengisi dan menahan air dalam menara. 7eberapa desain menaraaliran berla4anan arah tidak memerlukan louver .

. "osel5 Alat ini menyemprotkan air untuk membasahi bahan pengisi.Distribusi air yang seragam pada puncak bahan pengisi adalah pentinguntuk mendapatkan pembasahan yang benar dari seluruh permukaan bahan

pengisi. 3osel dapat dipasang dan menyemprot dengan pola bundar atausegi empat, atau dapat menjadi bagian dari rakitan yang berputar seperti

pada menara dengan beberapa potongan lintang yang memutar.>. an5 an aksial (jenis baling-baling# dan sentrifugal keduanya digunakan

dalam menara. Umumnya fan dengan baling-baling2 propeller digunakan

pada menara induced draft dan baik fan propeller dan sentrifugal dua-


18/20

duanya ditemukan dalam menara forced draft. ergantung padaukurannya, jenis fan propeller yang digunakan sudah dipasang tetap ataudengan dapat dirubah-rubah2diatur. /ebuah fan dengan baling-baling yangdapat diatur tidak secara otomatis dapat digunakan diatas range yangcukup luas sebab fan dapat disesuaikan untuk mengirim aliran udara yangdikehendaki pada pemakaian tenaga terendah. 7aling-baling yang dapatdiatur secara otomatis dapat beragam aliran udaranya dalam rangkamerespon perubahan kondisi beban.

%.).$ 3enis?3enis Menara Pen2ingin$. +enara pendingin jenis natural draft merupakan menara pendingin jenis

natural draft atau hiperbola menggunakan perbedaan suhu antara udara

ambien dan udara yang lebih panas dibagian dalam menara. 7egitu udara panas mengalir ke atas melalui menara (sebab udara panas akan naik#,udara segar yang dingin disalurkan ke menara melalui saluran udaramasuk di bagian ba4ah. idak diperlukan fan dan hampir tidak adasirkulasi udara panas yang dapat mempengaruhi kinerja. $ontruksi beton

banyak digunakan untuk dinding menara dengan ketinggian hinggamencapai !! m. +enara pendingin tersebut hanya digunakan untuk

jumlah panas yang besar sebab struktur beton yang besar cukup mahal.

Ga45ar '. Na0 ra! Dra=0 oo!ing To>er #+a5ora0ori 4 Nasiona! Pa9i=i9Nor0">es0, %&&$*

%.+enara Pendingin 6raft +ekanik merupakan menara draft mekanik memiliki fan yang besar untuk mendorong atau mengalirkan udara melaluiair yang disirkulasi. Air jatuh turun diatas permukaan bahan pengisi, yangmembantu untuk meningkatkan 4aktu kontak antara air dan udara G hal ini

membantu dalam memaksimalkan perpindahan panas diantara keduanya.


19/20

%aju pendinginan menara draft mekanis tergantung pada banyak parameter seperti diameter fan dan kecepatan operasi, bahan pengisi untuk tahanansistim dll. +enara draft mekanik tersedia dalam range kapasitas yang

besar. +enara tersedia dalam bentuk rakitan pabrik atau didirikandilapangan G sebagai contoh menara beton hanya bisa dibuat dilapangan.7anyak menara telah dibangun dan dapat digabungkan untuk mendapatkankapasitas yang dikehendaki. 8adi, banyak menara pendingin yangmerupakan rakitan dari dua atau lebih menara pendingin indi&idu atau

selB. 8umlah sel yang mereka miliki, misalnya suatu menara delapan sel,dinamakan sesuai dengan jumlah selnya. +enara dengan jumlah sel

banyak, dapat berupa garis lurus, segi empat, atau bundar tergantung pada bentuk indi&idu sel dan tempat saluran udara masuk ditempatkan pada sisiatau diba4ah sel.

Ga45ar ). Menara Pen2ingin -ra$t Me1ani1 #+a5ora0ori 4 Nasiona!Pa9i=i9 Nor0">es0, %&&$*

6. SIMPU+AN

$esimpulan dari makalah ialah sebagai berikut)*. Air pendingin adalah air limbah yang berasal dari aliran air yang

digunakan untuk penghilangan panas dan tidak berkontak langsungdengan bahan baku, produk antara dan produk akhir.

. Ada tiga system air pendingin yang biasa digunakan di industri yaitu )Once through.system Open evaporative recirculating Closed non-evaporative recirculating.

. /istem air pendingin utama meliputi kondensor, pompa air pendinginutama, dan cooling. tower serta dilengkapi dengan beberapa komponen

bantu.7. +asalah dalam air pendingin ialah, korosi, scale fouling , dan biological

contamination.


20/20

8. +enara pendingin jenis natural draft dan menara pendingin mekanik draft merupakan dua teknologi menara pendingin yang banyak digunakan.

DAFTAR PUSTAKA

>umilar A. !**. $istem Air 0endingin . 8akarta) / 0.Handoyo 0. *111. 0engaruh emperatur Air 0endingin erhadap 9onsumsi

,ahan ,a!ar (otor 6iesel $tasioner di $ebuah *uller . /urabaya)Uni&ersitas 0ka Petra.

Hardayanti 3. !!". $tudi :valuasi nstalasi 0engolahan Air ,ersih ;ntu! 9ebutuhan 6omesti! 6an "on 6omesti! . /emarang) Uni&ersitas

Diponegoro.$eister . !!

Air Pendingin Cooling Wdater Makalah Disu

Documents

Transcript of Air Pendingin Cooling Wdater Makalah Disu