LABORATORIUM TEKNIK PERAWATAN

SEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2014/2015

MODUL : Cooling Tower

PEMBIMBING : Dr. Ir. Ahmad Rifandi, M.Sc. Cert. IV

Oleh :

Kelompok : V (Lima)

Nama, NIM : 1. Fifin Mu’afiyah ,121424013

2. Gilang Kurniawan ,121424014

Kelas : 3A- TKPB

PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2014

Tanggal Praktikum : 05 Desember 2014

Tanggal Penyerahan : 17 Desember 2014

(Laporan)

I. Tujuan Praktikum

Mengetahui cara kerja cooling tower

Mengetahui bagian-bagian cooling tower

Mengetahui sistem perpipaan unit cooling tower

II. Landasan Teori

Menara pendingin merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk menurunkan

suhu aliran air dengan cara mengekstraksi 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. Sebagai akibatnya, air yang

tersisadidinginkan secara signifikan.

Gambar 1. Skema Cooling Tower secara umum(sumber : jobsheet praktikum teknik perawatan)

Menara pendingin mampu menurunkan suhu air lebih dari peralatan-peralatan yang

hanya menggunakan udara untuk membuang panas, seperti radiatordalam mobil, dan oleh

karena itu biayanya lebih efektif dan efisien energinya.

Komponen-komponen Cooling Tower

Komponen dasar sebuah menara pendingin meliputi rangka dan wadah, bahan

pengisi, kolam air dingin, eliminator aliran, saluran masuk udara, louvers, nosel dan

fan.

1. Rangka dan wadah

Hampir semua menara memiliki rangka berstruktur yang menunjang tutup luar

(wadah/casing), motor, fan, dan komponen lainnya. Dengan rancangan yang lebih

kecil, seperti unit fiber glass, wadahnya dapat menjadi rangka.

2. Bahan Pengisi

Hampir seluruh menara menggunakan bahan pengisi (terbuat dari plastic atau kayu)

untuk memfasilitasi perpindahan panas dengan memaksimalkan kontak udara dan

air. Terdapat dua jenis bahan pengisi:

Bahan pengisi berbentuk 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. Bahan

pengisi percikan dari plastic memberikan perpindahan panas yang lebih baik

daripada bahan pengisi percikan dari kayu.

Bahan pengisi berbentuk film: 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. Jenis bahan

pengisi film lebih efisien dan memberi perpindahan panas yang sama dalam

volume yang lebih kecil daripada bahan pengisi jenis splash.

3. Kolam air dingin

Kolam air dingin terletak pada atau dekat bagian bawah menara, dan menerima air

dingin yang mengalir turun melalui menara dan bahan pengisi. Kolam biasanya

memiliki sebuah lubang atau titik terendah untuk pengeluaran air dingin. Dalam

beberapa desain, kolam air dingin berada dibagian bawah seluruh bahan pengisi.

Pada beberapa desain aliran yang berlawanan arah pada forced draft, air di bagian

bawah bahan pengisi disalurkan ke bak yang berbentuk lingkaran yang berfungsi

sebagai kolam air dingin. Sudu-sudu fan dipasang dibawah bahan pengisi untuk

meniup udara naik melalui menara. Dengan desain ini, menara dipasang pada

landasannya, memberikan kemudahan akses bagi fan dan motornya.

4. Drift eliminators

Alat ini menangkap tetes-tetes air yang terjebak dalam aliran udara supaya tidak

hilang ke atmosfir.

5. Saluran udara masuk

Ini merupakan titik masuk bagi udara menuju menara. Saluran masuk bisa berada

pada seluruh sisi menara (desain aliran melintang) atau berada dibagian bawah

menara (desain aliran berlawanan arah).

6. Louvers

Pada umumnya, menara dengan aliran silang memiliki saluran masuk louvers.

Kegunaan louvers adalah untuk menyamakan aliran udara ke bahan pengisi dan

menahan air dalam menara. Beberapa desain menara aliran berlawanan arah tidak

memerlukan louver.

7. Nosel

Alat ini menyemprotkan air untuk membasahi bahan pengisi. Distribusi air yang

seragam pada puncak bahan pengisi adalah penting untuk mendapatkan pembasahan

yang benar dari seluruh permukaan bahan pengisi. Nosel dapat dipasang dan

menyemprot dengan pola bundar atau segi empat, atau dapat menjadi bagian dari

rakitan yang berputar seperti pada menara dengan beberapa potongan lintang yang

memutar.

8. Fan

Fan aksial (jenis baling-baling) dan sentrifugal keduanya digunakan dalam menara.

Umumnya fan dengan baling-baling/propeller digunakan pada menara induced draft

dan baik fan propeller dan sentrifugal dua-duanya ditemukan dalam menara forced

draft. Tergantung pada ukurannya, jenis fan propeller yang digunakan sudah

dipasang tetap atau dengan dapat dirubah-rubah/ diatur. Sebuah fan dengan baling-

baling yang dapat diatur tidak secara otomatis dapat digunakan diatas range yang

cukup luas sebab fan dapat disesuaikan untuk mengirim aliran udara yang

dikehendaki pada pemakaian tenaga terendah. Baling-baling yang dapat diatur

secara otomatis dapat beragam aliran udaranya dalam rangka merespon perubahan

kondisi beban.

III. Prosedur Kerja

Mengamati dan mempelajari cooling tower serta sistem perpipaannya.

Membuat sketsa sistem perpipaan cooling tower.

IV. Pembahasan

Menara pendingin (cooling tower) merupakan suatu peralatan yang digunakan

untuk menurunkan suhu aliran alir dengan cara menyerap panas dari air dan

mengemisikannya ke atmosfir. Cooling tower menggunakan penguapan dimana sebagian

air diuapkan ke aliran udara yang bergerak dan kemudian dibuang ke atmosfir. Cooling

tower yang ditinjau dalam praktikum terdapat di dekat gedung Teknik Kimia Atas.

Air panas dari unit proses masuk dalam cooling tower melalui pipa aliran air

masuk. Dari puncak cooling tower (di bawah blower), air panas disemburkan melalui

nozzle. Nozzle ini digunakan untuk memecah air menjadi butir-butir kecil, seperti sprayer,

yang berguna untuk menambah luas kontak air dan kemudian membasahi filling material

(bahan pengisi). Bahan pengisi ini berguna sebagai media untuk perpindahan panas dengan

memaksimalkan kontak antara udara dan air. Kontak secara langsung dengan udara terjadi

karena pengaruh blower yang terpasang pada bagian atas cooling tower. Aliran udara

terjadi secara counterflow dimana aliran udara pada saat melewati bahan pengisi (fill

material) sejajar dengan aliran air dengan arah yang berlawanan. Blower ini dapat

berpengaruh kepada nilai massa udara atau laju massa udara yang dihasilkan sehingga

berdampak pada perpindahan panas yang terjadi. Berikut skema aliran udara secara

counterflow.

Gambar 2. Counter type design(sumber : bionwatersynergetics.com)

Air yang telah ditampung dalam reservoir kemudian dialirkan menuju peralatan

proses di Laboratorium Pilot Plant. Air yang akan dialirkan terlebih dahulu melewati

strainer sebelum masuk ke pompa. Hal ini bertujuan untuk memisahkan padatan dengan

air supaya padatan tidak masuk ke dalam pompa. Air pendingin masuk ke dalam 4 unit

alat yaitu distilasi, leaching, falling film evaporator dan reaktor tangki berpengaduk.

Dalam sistem perpipaan cooling tower ini terdapat 1 indikator, yaitu flow indicator (FI)

yang terpasang setelah pompa.

Pada cooling tower terdapat saluran make-up water dan blowdown. Saluran

make-up water berfungsi sebagai pengganti sejumlah air yang menguap selama proses

perpindahan panas yang terjadi di dalam menara pendingin sedangkan pipa blowdown

digunakan untuk menguras cooling tower atau mengeluarkan air buangan dari proses

pendinginan cooling tower.

V. Kesimpulan

Prinsip kerja cooling tower adalah terjadinya perpindahan panas dari air panas ke

udara sehingga suhu air menurun

Komponen cooling tower yang diamati dalam praktikum adalah nozzle, filling

material, blower, kolam penampung air, casing, pipa make-up water, pipa

blowdown, pipa overflow, pipa inlet air (aliran air masuk), pipa aliran air keluar

(air dingin), reservoir.

Air hasil perpindahan panas pada cooling tower di gedung Teknik Kimia Atas

dialirkan sebagai air pendingin kondensor pada unit distilsi, FFE, leaching, dan

tangki berpengaduk

VI. Daftar Pustaka

Tim Dosen Praktikum Teknik Perawatan. 2006. “Petunjuk Praktikum Teknik Perawatan”.

Bandung : Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung

Bionwatersynergetics. “bionwatersynergetics.com” [Diakses : 13 Desember 2014)