Cooling Tower Fix

LAPORAN PRAKTIKUM PERAWATAN DAN PERBAIKAN MENARA PENDINGIN (COLLING TOWER) Dosen Pembinmbing : Ibu Endang K.

DISUSUN OLEH: Sriwinarti Pujilestari (08401027) Susan yulianti (08401028) Sya¶adah Samsiyah (08401029) Kelas 3A

TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2010

I. TUJUAN

1.

Mengerti

cara kerja dari sistem menara pending in (cooling tower).

2.

Mengerti

cara kerja masing-masing komponen menara pendingin.

3.

Melakukan

4.

Mampu

perawatan dan perbaikan ringan.

memberikan solusi perawatan dan perbaikan.

II. DEFINISI MENARA PENDINGIN (COOLING TOWER) 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 tersisa didinginkan secara signifikan.

Menara

pendingin mampu menurunkan suhu air lebih dari peralatan-peralatan yang

hanya menggunakan udara untuk membuang panas, seperti radiator dalam mobil, dan oleh karena itu biayanya lebih e fektif dan efisien energinya.

Gambar 1. Diagram skematik sistim menara pendingin (Laboratorium Nasional Pacific Northwest, 2001)

III. KOMPONEN-KOMPONEN PADA COOLING TOWER

Komponen-komponen dari Cooling tower adalah:

1. Rangka dan casing 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

Terdapat dua jenis bahan pengisi, yakni: a.

Bahan

pengisi berbentuk percikan/splash fill: air jatuh bdi atas lapisan yang

berurut dari batang pemercik horizontal, 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. b.

Bahan

pengisi berbentuk film: terdiri dari permukaan plastic uang yipis dengan

jarak yang berdekatan dimana di atasnya 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 biasanyamemiliki sebuah lubang atau titik terendah untuk pengeluaran air dingin. 4. Drift eliminators Alat ini menanglap tetesan air yang terjebak dalam aliran udara agar tidak hilang ke atmosfir. 5. Saluran udara masuk Ini adalah titik masuk bagi udara menuju menara. Saluran masuk ini dapat berada pada seluruh sisi menara. 6. Louvers Kegunaan louvers adalah untuk menyamakan aliran udara ke bahan pengisi dan menahan air dalam menara. 7. Nosel

Alat ini menyemprotkan air untuk membasahi bahan pengisi. 8. Fan Fan aksial (jenis baling-baling) dan sentrifugal keduanya digunakan di dalam menara. Fan ini disesuaikan untuk mengirim aliran udara yang dikehendaki . Beberapa y

istilah yang digunakan dalam cooling tower ini adalah :

Drift

: droplet air yang terbawa oleh udara keluar dari cooling tower. Droplet

drift ini mempunyai konsentrasi yang murni sama seperti air yang msuk ke tower. Kecepatan drift secara khusus diturunkan dengan menggunakan alat seperti baffle, yang disebut dengan drift eliminator, udara mengalir setelah meninggalkan daerah fill dan spray tower. y

B low

out

: droplet air keluar cooling tower dengan memutar, secara umum pada

aliran udara masuk yang terbuka. Air juga dapat hilang, tidak memutar, melalui deburan atau misting. Alatnya seperti wind server, louver, splash deflector. Dan water diverter yang digunakan untuk membatasi kehilangan ini. y

Plume

: aliran udara keluar yang jatuh meninggalkan cooling tower. Plume ini

terlihat ketika air menguap yang mengandung kondensat yang kontak dengan pendingin air. y

B low

down

: bagian mensirkulasi aliran air yang keluar untuk mempertahankan atau

mempertahankan junlah padatan t erlarut dan yang murni lainnya pada level yang sesuai. y

Leaching

: menghilangkan bahan kimia pengawet kayu dengan mencucinya pada air

yang mengalir melalui cooling to wer berstruktur kayu. y

Noise

: pancaran bunyi yang sangat kuat dari cooling tower dan catatan yang

yang diberikan dari jarak arahnya.

Bunyi

dibangkitkan dengan air yang jatuh, gerak air

dari kipas, daun kipas yang bergerak didalam struktur, dan motor, gearbox atau sabuk penggerak. Cooling tower ini berfungsi untuk melepaskan panas air yang keluar dari kondensor agar air dapat diresirkulasi atau dikeluarkan dan d igunakan kembali. Major Components 

Cooling Tower(Supply) Basin

Air disediakan dari pemecatan

Berputar-Putar

Sistem Penyediaan Air [bagi/kepada] suatu

Kolom/Dok/Bak Distribusi, dari yang mana Pompa

Menara

Pendingin mengambil suatu

pengisapan. 

Cooling Tower Pumps Pompa [yang] besar ini menyediakan air pada (di) atas 100,000 galon per menit [bagi/kepada] satu atau lebih (di) atas 15 kaki dalam.

Menara

Motor

Pendingin.

Masing-Masing

pompa pada umumnya

Perakitan mungkin (adalah) 8 [bagi/kepada] 10 kaki tinggi.

Total permintaan elektrik dari semua

Menara

Pendingin pompa mungkin (adalah)

sebanyak . seperti 5% tentang ke luaran yang elektrik setasiun [itu].

IV. PRINSIP KERJA COOLING TOWER

Air panas yang masuk pada bagian atas cooling tower didistribuskan secara merata didalam rumah cooling tower, lalu akan jatuh kebawah dikarenakan gaya gravitasi atau pancaran air diarahkan ke bawah. Air yang masuk dan udara melalui filling arahnya searah. Disana terjadi perpindahan panas dan perpindahan massa, dimana perpindahan panas dan perpindahan massa terjadi dari air ke udara. Udara yang banyak memiliki kandungan air(jenuh) disirkulasikan dengan kipas sehingga udara yang belum jenuh masuk ke rumah cooling tower. Air dingin yang ditampung di bak penampung digunakan kembali. Dalam proses ini, terjadi penghilangan air karena terjadi penguapan. Sehingga harus diberi masukan air tambahan (make up water). Air dingin yang dihasilkan dilewatkan melalui saringan agar kotoran-kotoran atau padatan-padatan mineral tertahan dan tidak melewati alat lainnya.

V. TIPE-TIPE COOLING TOWER

Cooling tower dimasukan kedalam dua subdivisi utama, yaitu : 1. Natural draft atau atmospheric Cooling tower jenis ini menggunakan cerobong asap beton yang sangat besar untuk memasukan udara melalui media. Dikarenakan ukuran tower yang besar (tinggi 500 kaki dan diameter dasarnya 400 kaki) maka secara umum digunakan untuk laju alir diatas 200000 gal/menit.

B iasanya

jenis tower ini digunakan untuk menghasilkan daya

di Amerika Serikat. Jenis ini tidak menggunakan kipas untuk mengahsilkan aliran udaranya, udara diperoleh dari aliran induksi natural atau alami dari spray tekanan.

2.

Mechanical

draft

Cooling tower jenis ini paling banyak digunakan. Tower ini menggunakan kipas besar untuk mengambil udara melalui sirkulasi air. Air mengalir kebawah diatas permukaan fill yang membantu meningkatkan panas antara air dan udara. Cooling tower jenis Mechanical Draft dibagi menjadi dua macam yaitu : 1. Forced Draft Tower jenis ini mempunyai kipas, basin, dan pipa yang diletakan didalam struktur tower. Pada jenis ini , kipas diletakan dibagian bawah atau dasar. Tidak ada celah pada dinding bagian luarnya. Struktur baja atau susunan kayu tertutupi dengan

panel yang terbuat dari aluminium, galvanized baja, atau asbestos cemnent board. Selama operasi kipas mengahsilkan udara pada kecepatan rendah secara horizontal melalui packing dan kemudian secara vertical berlawanan dengan aliran air yang kebawah yang terjadi pada sisi kipas. Drift eliminator diletakan pada atas tower yang melepaskan air yang masuk ke udara. Vibrasi dan noise dikurangi ketikan alat berputar yang terbuat dari pondasi padat (solid). Kipas ini sering mengatasi dry air atau keringnya udara, pengurangan erosi, dan masalah kondensasi air.

2. Induced Draft Tower jenis ini terdiri dari 2 macam yaitu : 1. Counterflow 2. Crossflow Jenis counterflow dan crossflow ini selain dimasukan kedalam induced draft juga dapat dimasukan kedalam karakteristik cooling tower berdasarkan a liran udaranya. 

Counterflow

Pada tower counterflow ini, udara bergerak naik secra vertical melalui fill, berlawanan dengan jatuhnya air. Dikarenakan keperluan pemasukan yang tinggi dan daya hisap yang penuh, penggunaan system spray bertekanan tinggi, tekanan udara yang hilang besar, maka beberapa counterflow tower kecil yang secara fisik lebih tinggi, memerlukan lebih banyak pompa, dan menggunakan lebih banyak kipas dibandingkan crossflow. Pada counterflow tower yang lebih besar, penggunaan system distribusi bertekanan rendah gravity-releated, ditambah dengan ketersediaan daerah masukan dan daerah plenum untuk pengaturan udara, menyebabkan perawatan yang sangat diperlukan. 

Crossflow

Tower jenis ini mempunyai fill konfigurasi yang aliran udaranya mengalir secara horizontal, air yang akan didinginkan dialirkan kedalam kolom masukan air panas yang diletakan dibagian atas fill, dan didistribusikan ke fill secara gravitasi melalui lubang orificies didasar basin. Cooling tower jenis crossflow ini terdiri atas 3 macam, yaitu 1.

Double flow

2.

single flow

3.

spray filled

VI. MASALAH PADA COOLING TOWER Masalah

yang berpotensial muncul dalam sistem pendinginan adalah : Korosi, deposit kerak, dan

pertumbuhan mikrobiologi ( jamur dan lumut ). A. Korosi

Korosi adalah proses elektrokimia, proses anodik yang terjadi dalam sistem dimana beda potensial metal dan keberadaan oksigen yang terlarut dalam media akan membentuk radikal bebas yang sangat reaktif terhadap besi. Kondisi ini akan diperparah oleh keberadaan chemical lain yang terlarut dalam media (air). B. Kerak

Kerak adalah endapan yang melekat dalam sistem perpindahan panas, material endapan yang terlarut dalam air secara specifik dikenal sebagai µhardness¶.

Material

atau hardness ini akan

membentuk kerak bila konsentrasinya tinggi dan atau temperatur yang cukup tinggi. Semakin tebal kerak yang terbentuk dalam sistem pendingin, maka effisiensi cooling tower akan semakin kecil dan bila dibiarkan tanpa kontrol maka saluran air pendingin akan menjadi buntu. C. Lumpur

Lumpur biasanya terbentuk dari endapan yang tidak dapat membentuk kerak seperti : 1. Suspensi dari besi atau garam kesadahan yang terikut dalam air make up. 2.

Material

organik alami dari air make up.

3. Partikel yang terikut dari udara. 4. Additive organik yang terikut dari process yang rusak. 5. Hasil dari korosi migrasi. D. Mikroorganisma

Sistem pendingin air, biasanya menggunakan sirkulasi dimana kontak dengan udara adalah hal yang utama dalam transfer panas, hal ini memungkinan kontak yang sangat besar dengan spora algae, jamur dan bakteri (mikroorganisma ) dari udara. Adakalanya lumpur dan mikroorganisma bersinergi membentuk endapan tebal pada permukaan basin cooling tower. y

Untuk cooling tower yang menggunakan motor maka perlu dilakukan perawatan untuk motor. Adapaun jenis gangguan dan cara mengatasinya adalah sebagai berikut: TROUBLE

Motor

tidak bekerja

SEBAB

PER BAIKAN

Tidak ada daya dalam motor, Periksa daya starter. Perbaiki kabel koneksi yang salah

koneksi control pada motor.

Pastikan overload dalam dan short sirkuit dalam keadaan normal.

Motor

tidak bekerja

Tegangan rendah

Periksa

tegangan

terminal

motor.

pada Samakan

dengan name plat motor. Motor

tidak bekerja

Motor

tidak bekerja

Motor

tidak bekerja

Kerja motor terlalu panas






Open circuit pada lilitan motor Drive motor dan atau fan macet

motor

dari

kemungkinan open circuit Periksa gear motor atau fan.

pada bars dan ring

Tegangan tidak sesuai/ tidak stabil

Periksa

tegangan

pada

tiga

dan

saluran

arus apakah

sesuai dengan name plat Periksa sudut fan blade dan

Overload

bearing apakah rusak

Putaran motor tidak sesuai pada

gear.

bearing Kurangi dan jalankan motor

terlalu banyak Gesekan motor dan selimut stator

Periksa power suplai & rasio

diatas kecepatan Ganti bearing yang aus.

Kesalahan pelumasan dalam Ganti dengan pelumasan yang bearing

sesuai Motor


lilitan

Periksa bila terjadi kerusakan

Rotor cacat

Pelumasan

Periksa

Satu phasa terbuka

tidak bekerja jika hanya

satu phasa, periksa wiring control dan motor.


Ventilasi yang kurang

Buat

ventilasi lebih besar


Kesalahan lilitan

Periksa dengan ohmmeter


Shaft motor bergerak


Pelumasan tidak cukup Pembusukan


yang

atau

tidak

dikenal

Luruskan atau ganti swhaft Ganti busi dan lumasi kembali bearing

material dalam

pelumas Kerja motor terlalu panas

Bearing


Sudut fan blade tidak sesuai

Bersihkan

oli

lumasi kembali

rusak

Ganti bearing Lihat

fan

service

tidak

mencapai Tegangan

kecepatan yang diinginkan

terminal

manual

untuk sudut yang benar Periksa

Motor

kemudian

transformator,

motor gunakan tegangan yang lebih

terlalu kecil akibat drop aliran

besar pada transformator atau kurangi beban Periksa retakan dekat bearing,

Motor

tidak

mencapai


Rotor rusak

kemungkinan

dibutuhkan

penggantian

rotor

atau

diperbaiki Motor

tidak

mencapai

kecepatan yang diinginkan Motor

tidak

mencapai


tidak

mencapai


tidak

mencapai


Rangkaian phasa salah

Geareducer bearing

Ganti/tukar dua dari tiga dari koneksi motor. Lihat

gearreducer

service

manual Periksa cengkraman gigi (gear

Gear

engagement)

dan

perbaiki

jarak hingga klop. Hilangnya baut dan pengelap

Pasang baut dan kencangkan Pastikan bahwa motor dan

Motor

tidak

mencapai Drive shaft tidak seimbang shaftgeareducer dalam posisis


dan aus pada coling

yang

sesuai,

lakukan

rebalancing drive shaft dengan

menambahan/

mengurangi

beban pada balancing screw cap.

Perbaiki/ganti

kolping

yang aus. Pastikan Motor

tidak

mencapai


Fan

fan

balde

pada

posisis yang tepat dan pastikan sudut kemiringan semua blade sama.

Motor

tidak

mencapai


Geareducer bearing aus

VII. MAINTENANCE COOLING TOWER

Periksa

ujung

shaft,

bearing jika dibutuhkan

ganti

1. cooling tower periksa dari kebocoran, crack (retak) lubang serta korosi bila memakai casing logam 2. basin periksa korosi bagian kotoran, puing-puing yang menghasilkan kondisi optimum untuk perkembangan bakteri (legionalle). Periksa sambungan air dan bersihkan dari sampah. Periksa bagian yang terbuat dari logam dari korosi dan dari keboco ran (harian) 3. fan deck periksa korosi pada logam dan kayu yang rapuh, pastikan bagian dari deck dalam kondisi baik dan hubungan antara bagian kencang 4. system perpipaan system periksa dari kebocoran, korosi dan berkurangnya material lapisan (bulanan) 5. control flow valve periksa dari korosi dan kelelahan air, reset valve untuk balancing (bulanan) 6. fill (packing) terdiri dari 2 jenis, splash dan film, film yang berbeda membutuhkan perawatan yang berbeda pula. 7. kopling dan drive shaft periksa dari korosi dan kerusakan, periksa seluruh sambungan, terutama pada flexible connection dari korosi, kelelahan, retak, (tergantung kebutuhan) 8. fan jika dipasang fan sentrifugal, blower diperiksa dari kerusakan atau hilangnya blade, serta korosi dari endapan. Periksa dan stel kembali fan pitch (sudu) sesuaikan dengan ukuran yang direkomendasikan dengan toleransi ½ . periksa dan kencangkan seluruh koneksi (tergantung kebutuhan) 9. make up water jalankan/operasikan valve atau switch secara manual sehingga diperoleh penutup valve sesuai dengan rancangan (tergantung kebutuhan).

Perawatan cooling tower pada prinsipnya adalah perawatan sistem pendingin, mulai dari tandon air, perpipaan, cooling tower sampai pada cooling point ( pendingin alat produksi ). Perawatan dengan bahan kimia harus diperhatikan aspek keseimbangan antara mencegah

pembentukan kerak dengan keberhasilan menahan / mencegah terbentuknya korosi. Penentuan dosis chemical didasar pada total volume system, make up / air yang dikonsumsi, jenis cooling tower, tata letak dan system perpipaan serta analisa air yang dipakai. Adakalanya terbentuk endapan yang berlebihan, hal ini terjadi karena kondisi solid dalam air yang terlalu tinggi.

Bila

pembentukan lumpur terbentuk pada system terbuka pada bagian sisi

dari cooling tower, maka perawatan cukup dengan membersihkan lumpur yang mengendap secara manual.

Mikroorganisma

dihambat dengan memberikan chemical yang dapat

menghambat pertumbuhan mikroorganisma tersebut.

Dafatr Pustaka

 Jobsheet Perawatan dan Perbaikan. Bandung : Politeknik Negeri Bandung.  Walas, Stanley M. 1988. C hemical Pr ocess Equipment. Butterworth Publisher  www.airah.org.au  www.cheresources.com  www.eere.energy.gov  http://langkahpetualang.wordpress.com/2009/09/07/cooling-tower/  http://7sinners.blogspot.com/2010_05_01_archive.html  http://kynas-coating.com/seputar-korosi/38-water-treatment-maintenance-system-for-

cooling-tower.html

Cooling Tower Fix

Recommend Documents