DOSEN PEMBIMBING : Ir. SOFIAH,M.T UTILITAS SISTEM AIR PENDINGIN ADRI GUSTIAN DWI PUTRA 0609 3040 0337 ENI RAHAYU 0609 3040 0342 MALISA SUDIRMAN 0609 3040 0348 THEO ANDINNY PUTRI 0609 3040 0358 DOSEN PEMBIMBING : Ir. SOFIAH,M.T

SISTEM AIR PENDINGIN PENDAHULUAN JENIS SISTEM AIR PENDINGIN KLASIFIKASI MENARA PENDINGIN APLIKASI SISTEM AIR PENDINGIN PERAWATAN SISTEM AIR PENDINGIN KESIMPULAN

PENDAHULUAN 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 PENDINGIN SISTEM PENDINGIN SEKALI PAKAI (ONCE THROUGH SYSTEM) SISTEM PENDINGIN RESIRKULASI TERBUKA (OPEN RE-CIRCULATED FRESH WATER SYSTEM) SISTEM PENDINGIN RESIRKULASI TERTUTUP(CLOSED WATER SYSTEM)

SISTEM PENDINGIN SEKALI PAKAI (Once through cooling system) Air dipompa dari sumber melalui peralatan pertukaran panas dan kemudian dialirkan ke peralatan operasi.  Sistem pendingin sekali pakai dirancang pada  suhu air rendah dan pendinginan cepat serta umumnya dapat dicapai dengan jumlah minimum, dapat digunakan untuk berbagai aplikasi mulai dari oil cooler kecil untuk kondenser utilitas besar.  Keuntungan utama dari-melalui sistem pendingin sekali adalah sederhana dan fleksibilitas.

Klasifikasi Sistem Pendingin Sekali Pakai Sistem air pendingin kapasitas kecil Sistem kecil dapat berkisar dari beberapa galon per menit aliran air sampai beberapa ribu galon per menit.  Sistem ini dapat digunakan untuk mendinginkan oil cooler, kompresor udara, udara unit AC. Sumber airnya umumnya berasal dari sumur pribadi atau sistem air perkotaan. Sistem besar bisa berkisar dari 10.000 galon per menit (gpm) aliran air untuk lebih dari 100.000 gpm. Sistem ini dapat digunakan dalam berbagai industri dan sering ditemukan pada pabrik utilitas skala besar.  Sumber air utama. Sistem ini biasanya menggunakan air dari laut, sungai atau danau.   Sistem air bersih Sistem pendingin sekali pakai dirancang untuk menyediakan air minum terdiri kategori khusus karena pengolahan kimia yang dipilih harus sesuai untuk digunakan dalam air minum.

SISTEM PENDINGIN RESIRKULASI TERBUKA (OPEN RE-CIRCULATED FRESH WATER SYSTEM) Air tawar yang berasal dari sungai atau danau dipompakan sebagai make-up cooling tower setelah sebelumnya dilakukan treatment (sedimentasi dan koagulasi) 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.

SISTEM PENDINGIN RESIRKULASI TERTUTUP (CLOSED WATER SYSTEM) Sistem tertutup, air bersirkulasi dalam siklus tertutup dan terkena alternatif pendinginan dan pemanasan tanpa kontak udara. Panas, diserap oleh air di sistem tertutup, biasanya ditransfer oleh exchanger pada sistem resirkulasi terbuka, dari yang panas yang hilang ke atmosfer, Sistem air pendingin resirkulasi tertutup sangat cocok untuk pendinginan mesin gas dan kompresor.

KLASIFIKASI MENARA PENDINGIN Menara pendingin basah (wet cooling tower) 2. Menara pendingin kering (dry cooling tower) 3. Menara pendingin basah-kering (wet-dry cooling tower)

Menara Pendingin Basah (Wet 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 (Natural-Draft 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: Menara pendingin aliran angin alami aliran lawan arah Menara pendingin aliran angin alami aliran silang

Menara pendingin aliran angin alami aliran lawan arah Menara pendingin aliran angin alami aliran silang

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) b. Tipe aliran angin tarik (induced draft)

Menara pendingin Induced Draft dengan aliran melintang Menara pendingin foruced Draft dengan aliran melintang   Menara pendingin Induced Draft dengan aliran berlawanan

Menara Pendingin Aliran Angin Gabungan (Combined 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 (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:  - Menara pendingin kering langsung (direct dry-cooling tower) - Menara pendingin kering tak langsung ( indirect dry-cooling tower)

Menara pendingin kering langsung (direct dry-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 ( indirect dry-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 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-Kering (Wet-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 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.

PERAWATAN 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 Deposisi Deposisi 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 Mikrobiologi Beberapa 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.

KESIMPULAN Setelah melakukan pemahaman terhadap berbagai literatur di berbagai sumber,kami menyimpulkan 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 KASIH    