Nama : Edwin Otniel LumbantoruanNIM : 03031181320027Shift : Rabu (13.00-15.00)Kelompok : 4

Cooler,Chiller,danQuencher

1. Cooler Cooler adalah suatu alat yang berfungsi untuk mencegah terjadinya over

heating (panas berlebihan) dengan cara mendinginkan suatu fraksi panas dengan

menggunakan media cairan dingin, sehingga akan terjadi perpindahan panas dari

fluida yang panas ke media pendingin tanpa adanya perubahan suhu. Alat

pendingin biasanya menggunakan media air, dalam prosesnya air pendingin tidak

mengalami kontak langsung dengan fraksi panas tersebut, karena fraksi panas

mengalir di dalam pipa sedangkan air pendingin berada di luar pipa. Cooler juga

merupakan alat penukar kalor yang berfungsi sebagai pendingin atau dengan kata

lain berfungsi untuk mendinginkan fluida panas pada proses.

Prinsip kerja cooler adalah menarik udara segar dari luar, kemudian

menyaring dan mendinginkannya dengan menggunakan CEL PAD sebagai Filter.

Sehingga debu dan udara panas dari dalam ruangan akan terdorong keluar.

Dengan menggunakan sistem ini maka akan terjadi pertukaran udara dari luar ke

dalam ruangan, penurunan suhu dan peningkatan jumlah O2 dalam waktu yang

sama, kelebihannya adalah :

1) Temperatur udara masuk otomatis turun 5°C dari udara luar

2) 100% memakai air sebagai pendingin

3) 100% memakai udara segar

4) 100% pergantian udara bukan sirkulasi

5) Daya listrik hanya 10% dari AC Konvensional biasa

5) Konsumsi air yang hemat hanya 3-15 L/jam

6) Menghilangkan bau yang kurang sedap di dalam ruangan dan

menggantinya dengan udara bersih.

1.1. Berbagai penggunaan yang menggunakan cooler

Kondensor adalah alat penukar panas yang berguna untuk mendinginkan

uap refrigerant dari kompressor agar dapat mengembun menjadi cairan. Saat

pengembunan ini, refrigerant mengeluarkan sejumlah kalori yang akan diterima

oleh cooler di dalam kondensor. Kondensor merupakan sistem Cooler dalam

1

2

siklus refrigerasi.

Cutting oil semi-syntetic atau biasa disebut coolen bahan pencampur air

pada proses pemotongan bahan bahan mold, logam, besi, baja dll. Supaya mesin

dan cetakan (mould) yang dipotong menjadi tetap dingin/tidak menjadi panas

karena terkena gesekan alat pemotong. Ada yang mengunakan cooler dengan

mengamankan harddisk agar bekerja pada suhu lebih rendah demi menjaga

kondisi harddisk bekerja prima.

1.2. Jenis-Jenis Cooler

Cooler terdiri dari beberapa jenis, dengan proses yang berbeda-beda,

khusus pada indstri migas jenis cooler yang biasa digunakan ialah Shell dan Tube

Cooler dan Box Cooler. Berikut penjelasanya:

a) Sheel dan Tube Cooler 

Pada cooler jenis ini, proses pendinginan fraksi dilakukan dengan cara

mengalirkan fraksi panas melalui pipa, sedangkan air pendingin dialirkan melalui

shell sehingga akan mengalami kontak langsung dengan permukaan pipa yang

berisi fraksi panas dan panas dari fraksi tersebut akan diserap oleh aliran air.

b) Box Cooler

Jenis cooler ini sangat efisien karena prosesnya yang cukup mudah, di

dalam alat ini terdapat coil ( sejenis pipa tetapi memiliki banyak lubang-lubang

kecil) yang digunakan untuk mengalirkan fluida panas, sedangkan air pendingin

akan mengisi box cooler dan menutupi coil tersebut, maka akan terjadi

penyerapan panas oleh air pendingin, sehingga fraksi yang keluar dari box cooler

telah sesuai dengan panas yang diinginkan.

1.3. Masalah Pada Air Pendingin

Permasalahan yang sering muncul biasanya disebabkan oleh sumber bahan

baku air pendingin tersebut, misalnya saja dari laut maupun dari waduk. Apabila

air pendingin dialirkan melalui shell sehingga akan mengalami kontak langsung

dengan pengontrolan sumber air bahan baku tidak dilakukan dengan efektif maka

akan menimbulkan efek negatif pada proses seperti kerusakan pada alat,

meningkatnya biaya perawatan alat dan dapat mengurangi transfer panas. Berikut

beberapa masalah yang disebabkan oleh air pendingin:

3

1) Korosi

Korosi merupakan proses elektrokimia dimana logam kembali ke bentuk

alaminya sebagai oksida. Kerusakan yang disebabkan oleh korosi pada sistem

pendingin ialah terjadinya penyumbatan pada pipa, adanya kontaminasi terhadap

fraksi yang diinginkan akibat dari kebocoran karena korosi dan menurunnya

proses perpindahan panas. Cara untuk mengatasi korosi ini bisa dilakukan dengan

penambahan bahan kimia ke dalam aliran seperti kromat, silikat dan nitrat

ferosianida yang dapat meleberkuan lapisan penyebab korosi sehingga terbawa

keluar oleh arus aliran.

2) Scale

Scale adalah munculnya lapisan padat berupa materin inorganik seperti

magnesium silicate, calsium carbonat dan silica yang terbentuk karena adanya

pengendapan. penyebab dari adanya pengendapan ini yaitu terhambatnya proses

pengaliran dalam pipa dan menghambat perpindahan panas. Cara untuk mengatasi

scale yaitu dengan menambah kuat

arus aliran dan dapat juga ditambahkan bahan kimia seperti calsium carbonat.

3) Fouling

Yaitu adanya akumulasi material solid atau pembentukan lapisan deposit

pada permukaan pipa seperti lapisan kristal dan lapisan sedimen yang tentunya

dapat menghambat proses perpindahan panas. Fouling ini dapat dicegah maupun

dikendalikan dengan menggunakan  klorin, garam arganometal dan ammonium

kuartener

4) Biological Contamination

Masalah ini disebabkan oleh pertumbuhan mikroba yang tidak terkontrol

yang dapat menyebabkan pembentukan deposit padat. Mikroba dapat masuk

kedalam alat melalui makeup water atau bisa juga melalui udara. Cara mengatasi

masalah ini ialah dengan melakukan steriliasi untuk merendahkan potensi

melekatnya mikrooganisme seperti lumut serta membuuh mikroorganisme

tersebut menggunakan bahan kimia misalnya saja dengan klor, peroksida dan

senyawa amina yang dapat mengikis lumut tersebut.

4

1.4 Penggunaan Cooler Dalam Industri Migas

Dalam indutri migas terutama pada unit pengolahanm minyak bumi,

Cooler digunakan untuk mendinginkan fraksi-fraksi minyak bumi yang telah

diolah. Pada dasarnya fraksi minyak bumi yang telah diolah terutama pada kolom

destilasi memiliki panas yang cukup tinggi, sehingga panasnya perlu diturunkan

sebelum dimasukkan ke dalam tanki penyimpanan karena umumnya setiap jenis

tanki memiliki karakteristik khusus dalam hal penyimpanan fluida.

Gambar 1.1 Posisi cooler pada kilang(Jerry,2015)

2. ChillerChiller adalah mesin refrigerasi yang memiliki fungsi utama

mendinginkan air pada sisi evaporatornya. Air dingin yang dihasilkan selanjutnya

didistribusikan ke mesin penukar kalor ( FCU / Fan Coil Unit ). Pada sistem

pendinginan ini dikenal beberapa jenis chiller berdasarkan kompressor dan

kondensornya. Lebih jauh mengenai apa dan bagaimana sistem tersebut bekerja

mari kita lanjutkan pada pembahasa cara kerja chiller pada sistem pendingin.

2.1 Chilled Water Untuk mendinginkan udara dalam gedung, chiller tidak langsung

mendinginkan udara melainkan mendinginkan fluida lain (biasanya air) terlebih

dahulu. Setelah air tersebut dingin kemudian air dialirkan melaui AHU (Air

Handling Unit). Di sinilah terjadi pendinginan udara.

Chiller dapat dibuat dengan prinsip siklus refrigerasi kompresi uap atau

sistem absorbsi. Dalam tulisan ini yang dibahas adalah chiller yang menggunakan

5

sistem refrigerasi kompresi uap. Sistem refrigerasi yang digunakan dalam chiller

tidak jauh berbeda dengan AC biasa, namun perbedaannya adalah pertukaran

kalor pada sistem chiller tidak langsung mendinginkan udara.

Di Heat Exchanger tersebut terjadi pertukaran kalor antara refrigeran

yang dengan air. Kalor dari air ditarik ke refrigeran sehingga setelah melewati

Heat exchanger air menjadi lebih dingin. Air dingin ini kemudian dialirkan ke

AHU (Air Handling Unit) untuk mendinginkan udara. AHU  terdiri dari Heat

exchanger yang berupa pipa dengan kisi-kisi di mana terjadi pertukaran kalor

antara air dingin dengan udara.

Air dingin yang telah melewati AHU suhunya menjadi naik karena

mendapatkan kalor dari udara. Setelah melewati AHU air akan mengalir kembali

ke Chiller (Bagian Evaporator) untuk didinginkan kembali.

2.2 Prinsip kerja dari Water chiller

ini adalah mendinginkan suatu media yang menghasilkan panas dengan cara di

aliri air yang dingin, sehingga melalui air ini panas bisa di redam sesuai dengan

kemampuan mesin dan temperature yang diharapkan . Air dingin dari mesin

Water chiller ini di pompa menuju media yang di dinginkan, seperti MatrasMesin

moulding, Transformator, SCR Tig Welding. Setelah melewati media yang

dikehendaki, air kembali menuju ke bak pendinginan untuk di dinginkan oleh

evaporator. setelah   di dinginkan dalam bak oleh evaporator, air kembali di

pompa menuju media yang dikehendaki. begitulah singkat proses dari kerja water

chiller ini.Water chiller mulai dengan air dingin ini kemudian dialirkan ke cairan

dijalankan melalui kompresor, yang menyebabkan cairan untuk bepergian

bersama sistem perpipaan dan menyerap panas dari sumber yangdikehendaki. Hal

ini kemudian pergi ke evaporator, di mana ia berubah menjadi gas

danmenyebarkan panas ke atmosfer. Kemudian mendinginkan udara melainkan

mendinginkan fluida lain berjalan melalui kondensor, yang mengubah

kembali menjadi cair dan mengirimkannya kembali ke kompresor.

Perangkat metering digunakan untuk mengatur aliran air dan suhu

kontrol. Siklus kompresi uap dapat menangani sampai dua ratus toncairan pada

6

satu waktu, dan dapat mendinginkan mesin besar atau kondisioner rumah tangga

tunggal udara .

3. Quenching

3.1 Jenis – Jenis Media Quenching

a)    Air garam

Air memiliki viskositas yang rendah sehingga nilai kekentalan cairan

kurang, sehingga laju pendinginan cepat dan massa jenisnya lebih besar

dibandingkan dengan media pendingin lainnya seperti air,solar,oli,udara, sehingga

kecepatan media pndingin besar dan makin cepat laju pendinginannya.

b)    Air

Air memiliki massa jenis yang besar tapi lebih kecil dari air garam,

kekentalannya rendah sama dengan air garam. Laju pendinginannya lebih lambat

dari air garam.

c)    Solar

        Solar memiliki viskositas yang tinggi dibandingkan dengan air dan massa

jenisnya lebih rendah dibandingkan air sehingga laju pendinginannya lebih

lambat.

d)     Oli

Oli memiliki nilai viskositas atau kekentalan yang tertinggi

dibandingkan dengan media pendingin lainnya dan massa jenis yang rendah

sehingga laju pendinginannya lambat.

e)    Udara

Udara tidak memilki viskositas tetapi hanya memiliki massa jenis

sehingga laju pendinginannya sangat lambat.Besi cor yang berada pada suhu

outektoid yaitu pada suhu 1148 °C rata-rata mengandung 2,5% - 4% kadar karbon

yang kaya besi mengandung 2,1% berat atau 9% atom. Atom-atom karbon ini

larut secara intertisi dalam besi KPS.

Baja yang mengandung 1,2% karbon dapat mempunyai fasa tunggal

pada proses penempaan atau proses pengerjaan panas lainnya yaitu sekitar 1100°C

– 1250°C pada daerah yang kaya besi 99% Fe dan 1% C diagram Fe-Fe3C berada

7

dengan diagram lainnya.Perbedaan ini karena besi adalah paimorf pada daerah

700°C – 900°C.

3.2   Kelebihan dan Kekurangan dari Media Quenching

1)  Media Oli

a. Mendinginkan lebih lambat dari air garam karena memanfaatkan

nilai visikositas

b. Transformasi ke daerah martensit cepat dengan menghasilkan

martensit 100%

c. Nilai kekerasan tinggi tidak sebesar air garam

d. Cocok untuk benda-benda yang konstruksi rumit dan berpotensi

keretakan besar

2)  Media Udara

a. Proses pendinginan lambat

b. Transformasi ke daerah ferrite dan pearlite

c. Tidak terjadi perubahan kekerasan karena kembali ke struktur awal

d. Nilai kekerasan rendah

3) Media Air Garam

a. Dapat mendinginkan cepat

b. Transformasi ke daerah martensite sangat extreme

c. Nilai kekerasan yang dihasilkan sangat tinggi

d. Memiliki struktur martensite kasar,keras, dan rapuh

3.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Pendinginan Media

Pendingin

a)    Densitas

Semakin tinggi densitas suatu media pendingin, maka semakin cepat

proses pendinginan oleh media pendingin tersebut.

b)   Viskositas

Semakin tinggi viskositas suatu media pendingin, maka laju pendinginan

semakin lambat,Viskositas adalah sebuah ukuran penolakan sebuah fluid terhadap

perubahan bentuk di bawah tekanan shear. Biasanya diterima sebagai kekentalan,

8

atau penolakan terhadap penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam

fluid kepada aliran dan dapat dipikir sebagai cara untuk mengukur gesekan fluid.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2015. Cooler atau alat pendingin pada industri migas. [online].

http://www.prosesindustri.com/2015/01/cooler-atau-alat-pendingin-pada.html

(Di akses Pada 13 September 2015)

Johnny.2013.Chiller. [online]. http://kawanmndr.blogspot.co.id/2013/04/chiller.html

(Diakses Pada 12 September 2015)

Rexy,Dendi.2013.Cara kerja quencher.[online].

http://Dendi202.blogspot.co.id/2013/07/cara-kerja-quencher.html. (Diakses

Pada 13 September 2015)