Tugas Perancangan Alat Proses Cooling Tower ( Menara Pendingin ) Kelompok 3 M.ARDHY ZULYO 03121403006 DENI ARBAIN RAHMAT 031214030020 M.REZA ALDINATA 03121403030

Terminologi Cooling Tower adalah suatu alat yang dipergunakan mendinginkan air proses (cooling water) dengan cara mengkontak air tersebut dengan udara. Cooling Tower adalah suatu alat yang dipergunakan untuk memindahkan sejumlah panas dari suatu fluida ke fluida lain. Cooling tower atau menara pendingin adalah alat transfer  panas yang digunakan untuk mentransfer panas dari proses dan membuangnya ke atmosfer. Menara pendingin menggunakan penguapan air untuk menghilangkan panas proses dan mendinginkan fluida kerja mendekati suhu wet bulb-udara atau dalam kasus menara pendingin sirkuit tertutup kering hanya mengandalkan udara untuk mendinginkan fluida kerja mendekati suhu dry-bulb udara. Umumnya aplikasi pendingin air digunakan dalam kilang minyak, pabrik kimia, pembangkit listrik dan pendinginan bangunan.

Prinsip Operasi                Cooling tower ini beroperasi menurut prinsip difusi, dimana adanya perubahan temperatur dapat mengakibatkan perbedaan besarnya laju perpindahan massa dan panas yang terjadi. Besarnya laju perpindahan massa dan panas dipengaruhi oleh luas daerah kontak antara fluida panas dengan fluida dingin, waktu kontak, kecepatan fluida dan temperatur fluida. Sedangkan cooling water adalah air pendingin yang digunakan untuk mendinginkan peralatan. Pendinginannya air terjadi didalam cooling tower.                Pada cooling tower sebagian air menguap ke udara dan kalor sensibel berpindah dari air panas ke udara yang lebih dingin. Kedua proses itulah yang mengakibatkan turunnya temperatur air dan untuk menjaga keseimbangan air, kita hanya perlu menambahkan air (make up water) untuk menggantikan air yang hilang karena penguapan atau terbawa oleh udara.

Prinsip Operasi Cooling Tower ini beroperasi menurut prinsip difusi, dimana adanya perubahan temperatur dapat mengakibatkan perbedaan besarnya laju perpindahan massa yang terjadi. Besarnya laju perpindahan massa dipengaruhi oleh luas daerah kontak antara fluida panas dan fluida dingin.

Prinsip Operasi Prinsip kerja cooling tower secara umum adalah sebagai berikut: 1.Air pendingin yang keluar dari proses (HE, kondenser, dll) dilairkan menuju cooling tower (C) masuk melalui bagian atas menara. 2.Udara masuk melalui sirip-sirip di bagian samping menara dan mendinginkan air. 3.Udara keluar melalui bagian atas menara. 4.Air yang telah didinginkan tertampung dalam bak (basin) dibagian bawah cooling tower untuk kemudian dipompakan lagi menuju proses sebagai air pendingin. 5. Air yang hilang akibat penguapan (E), terbawa angin (W) dan blowdown (D) diganti dengan air make-up (M).

Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja Cooling Tower Fisik : Kecepatan aliran air (Qwater) : Kecepatan aliran air yang masuk ke cooling tower merupakan suatu faktor yang mempengaruhi, semakin besar flow rate air yang masuk maka akan semakin besar beban fluida pendingin dalam proses pendinginan. Kecepatan aliran udara : Semakin besar rate udara yang masuk maka proses pendinginan di dalam cooling tower akan semakin cepat. Perbandingan distribusi air dan udara : Perbandingan distribusi air sebagai fluida yang akan didinginkan dan udara sebagai fluida yang digunakan untuk mendinginkan haruslah sesuai dengan kondisi yang diinginkan. Heat Load (beban panas) : Semakin besar heat load, maka akan dibutuhkan rate udara masuk yang besar pula.  Make-up : Air make-up memiliki pengaruh yang besar pada cooling tower karena membawa beberapa komponen yang dapat mengakibatkan timbulnya deposit maupun korosi. Make-up water biasanya dilengkapi dengan Filter Water Sistem.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja Cooling Tower Reaksi : Kontaminasi dari lingkungan dan proses : - Lingkungan : Karena sebagai media pendingin dari air pendingin di cooling water adalah udara yang diambil dari sekitarnya, makatidak terlepas dari kontaminasi kotoran/polutan dan benda asing yang dibawa udara masuk ke sistem air pendingin. - Proses : Hal ini biasanya terjadi karena kebocoran dari peralatan. Misalnya Heat Exchager untuk pelumas gas ammonia atau gas sintesa apabila terjadi kebocoran akan mengakibatkan kontaminasi air pendingin. Chemical : Penggunaan bahan kimia yang tidak terkontrol akan menimbulkan efek samping pada sistem cooling tower. Kontrol dan monitoring kualitas air dengan standar analisa air untuk mendapatkan parameter kualitas air yang diinginkan merupakan hal yang sangat penting.  Penggunaan bahan kimia : - Bahan kimia pencegah korosi (Corrosion Inhibitor) - Bahan kimia pencegah Fouling (Dispersant) - Bahan kimia pembunuh mikroorganisme (Biosida/Biocide)

Formulasi Rancangan Untuk mengetahui Unjuk kerja atau performa dari cooling tower telah bekerja sesuai dengan spesifikasi perancangan perlu diketahui Beberapa besaran di bawah ini : a. Daerah Pendinginan (Range) Daerah pendinginan menyatakan selisih temperatur air masuk dan air keluar cooling tower Range = Thw – Tcw                                                                                                                                                                                       Dimana :         Thw = Temperatur air panas atau masuk (oC)         Tcw = Temperatur air dingin atau keluar (oC)

Contoh Formulasi Rancangan Cooling Tower Suatu pabrik membutuhkan air pendingin sebanyak 2.000 lb/menit untuk keperluan pendinginan pada condensor di unit distilasi. Panas yang harus diambil dari condensor adalah 55.000 Btu/menit. Air pendingin meninggalkan condensor pada temperatur 110 oF. Direncanakan untuk mendinginkan kembali air tersebut di dalam suatu induced draft cooling tower. Make up H2O ditambahkan dari suatu sumber air pada temperatur 50 oF. Kondisi rancangan menara ditentukan sebagai berikut : - Udara masuk temperatur dry bulb = 85 oF dan temp. wet bulb = 75 oF - Temperatur air keluar menara = 85 oF. - Udara yang dipakai adalah 1,5 kali harga minimumnya. Packing yang dipakai mempunyai harga Kya = 200 lb/jam cuft. Y. Laju cairan minimal = 2.000 lb/jam.ft2 Laju udara minimal = 1.500 lb/jam.ft2. Tentukan : Luas penampang yang dibutuhkan ?

Udara keluar 2 Air panas Make up Air dingin 1 Udara masuk = 120.000 lb/jam = 110 oF 2 Air panas Q = 3.300.000 Btu/jam D Condensor Z Make up H2O Air dingin = 0.0165 M lb/jam 1 = 31.0 = 85 oF = 85 oF Udara masuk = 75 oF

LUAS PENAMPANG YANG MEMENUHI SYARAT LAJU ALIR CAIRAN : LAJU ALIR UDARA : LUAS PENAMPANG YANG MEMENUHI SYARAT