KATA PENGANTAR Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadiran Allah SWT, dengan segala rahmat dan hidayah-Nya yang telah dikaruniakan pada penulis, sehingga penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan makalah utilitas ini, yang merupakan salah satu syarat untuk memenuhi tugas kuliah serta menyelesaikan kuliah pada Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang. Besarnya manfaat yang penulis peroleh dalam pembuatan makalah ini, kerena penulis dapat mengetahui secara langsung bagaimana aplikasi dari ilmu yang telah didapatkan dari berbagai literatur. Dan diharapkan dengan adanya makalah”Sistem Air Pendingin”dapat mendapat pengetahuan bagaimana sistem pendingin dalam industri kimia. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih banyak kekurangan dari isi maupun penyajiannya,karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis nantikan demi kesempurnaan makalah ini.
BAB I PENDAHULUAN Dalam makalah ini akan dibahas tentang sistem air pendingin yang sangat dibutuhkan dalam proses industri kimia. 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. Bila mesin tidak didinginkan akan terjadi pemanasan yang lebih (overheating) dan akan mengakibatkan gangguan-gangguan sebagai berikut: a.
Bahan akan lunak pada suhu tinggi..
b.
Ruang bebas (clearance) antara komponen yang saling bergerak menjadi terhalang bila
terjadi pemuaian karena panas berlebihan. c.
Terjadi tegangan termal, yaitu tegangan yang dihasilkan oleh perubahan suhu.
Sehingga untuk mencapai kondisi stabil dan produk yang dihasilkan tidak rusak serta tidak menimbulkan kerugian pabrik. Oleh karena itu mesin pendingin digunakan dalam industri kimia. 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.
BAB II PEMBAHASAN SISTEM AIR PENDINGIN
Sistem air pendingin merupakan system yang menyediakan air pendingin dengan kualitas dan kuantitas tertentu yang diperlukan untuk pendinginkan proses di pabrik. Tujuan pengolahan air pendingin adalah untuk menghilangkan panas yang tidak diinginkan dari suatu system proses. Air pendingin dapat digunakan langsung ataupun tidak langsung. Air pendingin yang digunakan secara tidak langsung yaitu untuk mendinginkan fluida proses (cairan atau gas) menggunakan suatu alat penukar panas (HE). Sedangkan pendinginan langsung dilakukan dengan menyemprotkan atau mengontakkan air pendingin langsung ke fluida atau padatan yang akan didinginkan.
Jenis-jenis Sistem Air Pendingin dan Menara Pendingin
A. Sistem Air Pendingin
1. Sistem Pendingin Sekali Pakai (Once through cooling system)
Sistem pendingin sekali pakai dirancang sangat sederhana. Air dipompa dari sumber melalui peralatan pertukaran panas dan kemudian dialirkan ke peralatan operasi. Diagram skematik umum system pendingin sekali pakai ditunjukkan oleh gambar dibawah ini.
Gambar 13 Sistem Pendingin Sekali Pakai Sistem pendingin sekali pakai adalah sistem air pendingin pertama yang dirancang. Suhu air rendah dan pendinginan cepat serta umumnya dapat dicapai dengan jumlah minimum. Sistem pendinginan ini 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. Besar jumlah panas yang tidak diinginkan dapat dibuang sangat efektif dan suhu air relatif rendah memungkinkan pendinginan dengan permukaan perpindahan panas minimum. Sistem pendingin sekali pakai memiliki masalah yang sama seperti sistem air pendingin yang lain, yaitu: korosi, skala, fouling dan pertumbuhan mikrobiologis. Tingkat masalah yang dihadapi sangat ditentukan oleh desain sistem dan terutama, kualitas air yang digunakan yang menyangkut karakteristik fisik dan kimia. Air untuk sistem pendingin sekali pakai bisa diambil dari sumur, danau, sungai, sungai, atau sistem air perkotaan. Secara umum, kita dapat mengklasifikasikan sistem pendingin sekali pakai ke dalam tiga kategori utama, yaitu:
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, dll. Untuk sistem ini, sistem pendinginan sekali-pakai yang efektif dan memungkinkan banyak fleksibilitas. Sumber airnya umumnya berasal dari sumur pribadi atau sistem air perkotaan karena perairan ini biasanya mengandung bahan tersuspensi dan pertumbuhan mikroba dalam jumlah yang sangat terbatas, memiliki potensi yang kecil untuk lumut atau
pembentukan lendir mikrobiologi. Korosi dan skala dapat masalah besar jika tidak diakui dan dikoreksi dengan tindakan yang sesuai. Kecenderungan dari air yang digunakan untuk membentuk skala atau korosi dapat ditentukan dengan menggunakan Langelier Indeks atau indeks Ryznar Stabilitas (keduanya akan dibahas nanti dalam manual ini).
Sistem air pendingin kapasitas besar 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. Berbeda dengan sistem yang kecil, sistem besar jarang menggunakan sumur atau sistem air perkotaan sebagai sumber air utama. Sebaliknya, karena volume air yang dibutuhkan untuk pendinginan banyak, sistem ini biasanya menggunakan air dari laut, sungai atau danau. Karena perairan ini biasanya berisi jumlah yang signifikan dari materi tersuspensi dan bakteri, perhatian pengobatan primer adalah pencegahan fouling sistem.
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. Masalah utama karena pasokan air minum (kota dan / atau sumur) biasanya mengandung kurang dari 5 ppm padatan tersuspensi, besi 0,3 ppm dan tingkat bakteri rendah.
2. 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. Untuk menjaga kualitas air, misalnya agar tidak terdapat algae/bacteria dan pengendapan (scaling), maka perlu diinjeksikan beberapa jenis chemicals tertentu. Kualitas air juga dijaga melalui mekanisme make-up dan blow-down.
Gambar 14. Open re-circulated fresh water system Sebuah sistem pendingin resirkulasi terbuka menggunakan air yang sama berulang kali untuk mendinginkan peralatan proses. Panas yang diserap dari proses tersebut harus disebarkan untuk memungkinkan penggunaan air kembali. Menara pendingin, kolam semprot, dan kondensor uap digunakan untuk tujuan ini. Sistem pendingin resirkulasi terbuka memiliki kapasitas yang lebih besar dibandingkan dengan metode pendinginan sekali pakai. Kuantitas air limbah yang dibuang sangat kecil pada metode sirkulasi terbuka, dan pengolahan kimia lebih ekonomis. Namun memiliki masalah-masalah sebagai berikut:
pendinginan oleh penguapan meningkatkan konsentrasi padatan terlarut dalam air,
membesarkan deposisi kecenderungan korosi suhu relatif lebih tinggi, secara signifikan meningkatkan potensi korosi waktu retensi lebih lama dan air hangat dalam sistem sirkulasi terbuka meningkatkan kecenderungan pertumbuhan biologis
gas seperti sulfur dioksida, amonia atau hidrogen sulfida dapat diserap dari udara,
menyebabkan laju korosi yang lebih tinggi mikroorganisme, nutrisi, dan potensi foulants juga dapat diserap ke dalam air di menara
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, dll. Spesifikasi material untuk peralatan yang menggunakan air tawar tidak perlu sebagus peralatan yang menggunakan air laut, karena air tawar lebih tidak korosif dibandingkan dengan air laut. 3. Sistem Pendingin Resirkulasi Tertutup Sistem air pendingin resirkulasi tertutup berevolusi dari metode yang digunakan untuk pendinginan mesin desain awal. Dalam 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. 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. Air tawar pendingin digunakan untuk mendinginkan proses-proses didalam pabrik. Air tawar pendingin yang telah panas didinginkan kembali di suatu “secondary cooler” (biasanya plate heat exchanger) untuk selanjutnya disirkulasikan kembali secara tertutup kedalam pabrik. Air laut dipakai untuk mendinginkan “secondary cooler” dengan cara hanya sekali pakai (once through), sumber air berasal dari laut kemudian dibuang lagi ke laut.
Gambar 15. “Closed recirculating fresh water system” Sistem sirkulasi tertutup memiliki banyak keuntungan. Sistem ini menyediakan kontrol suhu yang lebih baik dalam peralatan panas, dan persyaratan air make-up kecil. Air make-up diperlukan hanya bila kebocoran terjadi pada rumah pompa atau ketika air telah dikeringkan untuk memungkinkan perbaikan sistem. Oleh karena itu, air berkualitas tinggi biasanya dapat digunakan untuk make-up. Penggunaan air berkualitas tinggi juga meminimalkan bahaya retaknya silinder penukar panas dan kegagalan mekanis lainnya. Sistem tertutup juga kurang tahan terhadap kontaminan biologis dari bakteri dan alga dibandingkan sistem terbuka. Sistem tertutup juga mengurangi masalah korosi secara drastis, karena air sirkulasi tidak terus menerus jenuh dengan oksigen, seperti dalam sebuah sistem terbuka.
2. Klasifikasi Menara Pendingin
Ada
banyak
jenis
klasifikasi
menara
pendingin,
namun
pada
umumnya
pengkasifikasian dilakukan berdasarkan sirkulasi air yang terdapat di dalamnya. Menurut J.R. Singham menara pendingin dapat diklasifikasikan atas tiga bagian, yaitu: 1. Menara pendingin basah (wet cooling tower) 2. Menara pendingin kering (dry cooling tower) 3. Menara pendingin basah-kering (wet-dry cooling tower) Setiap jenis menara pendingin ini mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. 1. 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: 1.1 Menara Pendingin Basah Aliran Angin Alami (Natural-Draft Cooling Tower) Menara pendingin aliran angin alami pada mulanya berkembang di Eropa. Beberapa unit pertama dibangun di Belanda pada awal abad ke-19 yang terbuat dari kayu dan akhirnya dibuat dari beton bertulang seperti yang banyak digunakan sekarang ini. Pada awalnya unit ini berbentuk silinder dan akhirnya berbentuk hiperbola yang umum dipakai dewasa ini. Alat ini digunakan secara luas terutama di negara Inggris dan Amerika, unit pertama dibuat tahun 1972. 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. Karena perbedaan massa jenis ini maka timbul tekanan dorong yang mendorong udara ke atas. Biasanya menara pendingin tipe ini mempunyai tinggi yang besar dan dapat mencapai
ketinggian puluhan meter. Menara pendingin aliran angin alami dapat dibagi menjadi dua jenis,yaitu: a. Menara pendingin aliran angin alami aliran lawan arah
Gambar 1. Menara pendingin aliran angin alami aliran lawan arah b. Menara pendingin aliran angin alami aliran silang
Gambar 2. Menara pendingin aliran angin aliran silang Dari kedua jenis menara pendingin ini, menara pendingin aliran angin alami aliran silang kurang disukai karena lebih sedikit memberi tahanan terhadap aliran udara di dalam menara, sehingga kecepatan udaranya lebih tinggi dan mekanisme perpindahan kalornya kurang efisien.
Menara aliran angin alami aliran lawan arah lebih sering digunakan karena mempunyai keunggulan-keunggulan sebagai berikut: 1. Memiliki konstuksi yang kuat dan kokoh sehingga lebih tahan terhadap tekanan angin 2. Mampu beroperasi di daerah dingin maupun lembab 3. Dapat digunakan untuk instalasi skala besar. 1.2 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) Pada tipe aliran angin dorong (forced-draft), kipas yang dipasang pada bagian bawah, mendorong udara melalui menara. Jenis ini secara teoritis lebih disukai karena kipas beroperasi dengan udara yang lebih dingin, sehingga konsumsi daya menjadi lebih kecil. Akan tetapi, berdasarkan pengalaman jenis ini memiliki masalah-masalah yang berkaitan dengan distribusi udara, kebocoran dan resirkulasi udara kalor dan lembab kembali ke menara, serta masalah pembekuan pada masukan kipas ketika musim dingin. Mengingat banyaknya permasalahan di atas maka pada saat ini menara pendingin aliran angin mekanik yang sering digunakan pada instalasi adalah tipe aliran angin tarik (induced draft).Pada menara pendingin aliran tarik, udara masuk dari sisi menara melalui bukaan-bukaan yang cukup besar pada kecepatan rendah dan bergerak melalui bahan pengisi (filling material). Kipas dipasang pada puncak menara dan membuang udara kalor dan lembab ke atmosfer. Aliran udara masuk menara pada dasarnya horizontal, tetapi aliran di dalam bahan pengisi (filling material) ada yang horizontal seperti yang terdapat pada menara pendingin aliran silang (cross flow) dan ada pula yang vertikal seperti menara pendingin aliran lawan arah (counter flow). Aliran lawan arah lebih sering dipakai dan dipilih karena efisiensi termalnya lebih baik daripada aliran silang. Keunggulan menara pendingin aliran angin mekanik adalah:
1. Terjaminnya jumlah aliran udara dalam jumlah yang diperlukan pada segala kondisi beban dan cuaca. 2. Biaya investasi dan konstruksinya lebih rendah 3. Ukuran dimensinya lebih kecil. Kelemahan menara pendingin aliran angin mekanik adalah: 1. Kebutuhan daya yang besar 2. Biaya operasi dan pemeliharaan yang besar 3. Bunyinya lebih ribut.
Gambar 3. Menara pendingin aliran angin mekanik
Gambar 4. Menara pendingin Induced Draft dengan aliran berlawanan
Gambar 5. Menara pendingin Induced Draft dengan aliran melintang
Gambar 6. Menara pendingin foruced Draft dengan aliran melintang [1]
Gambar 7. Menara pendingin foruced Draft dengan aliran melintang
1.3 Menara Pendingin Aliran Angin Gabungan (Combined Draft Cooling Tower) Menara pendingin aliran angin alami biasanya mempunyai ukuran yang besar dan membutuhkan lahan yang luas, tetapi dengan konsumsi daya dan biaya operasi yang kecil. Sebaliknya menara pendingin aliran angin mekanik ukurannya lebih kecil, namun membutuhkan daya yang besar. Oleh sebab itu, kedua hal tersebut digabungkan di dalam menara pendingin aliran angin gabungan (combined draft cooling tower). Menara ini disebut juga menara pendingin hiperbola berkipas (fan assisted hyperbolic tower) atau hibrida (hybrid 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.
Gambar 8. Menara pendingin aliran angin gabungan (hydrid cooling tower)
2. Menara Pendingin Kering (Dry Cooling Tower) Menara pendingin kering (dry cooling tower) adalah menara pendingin yang air sirkulasinya diairkan 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. Menara pendingin jenis ini banyak mendapat perhatian akhir-akhir ini karena keunggulannya yaitu: 1. Tidak memerlukan pembersihan berkala sesering menara pendingin basah. 2. Tidak memerlukan zat kimia aditif yang banyak 3. Memenuhi syarat peraturan pengelolaan lingkungan mengenai pencemaran termal dan pencemaran udara pada lingkungan. Meskipun begitu, menara pendingin kering mempunyai beberapa kelemahan, yaitu efisiensinya lebih rendah, sehingga mempengaruhi efisiensi siklus keseluruhan. Ada dua jenis menara pendingin kering, yaitu: 2.1 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. Beberapa kelemahan dari menara pendingin jenis ini adalah: 1. Hanya dapat beroperasi dengan volume besar. 2. Memerlukan talang-talang ukuran besar.
Gambar 9. Menara Pendingin Kering Langsung 2.2 Menara pendingin kering tak langsung ( indirect dry-cooling tower) Menara pendingin jenis tak langsung dapat dibagi menjadi dua jenis lagi, yaitu: a. 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.
Gambar 10. Skematik instalasi menara pendingun kering tak lansung dengan kondensor permukaan konvensional
b. 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 denagan 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.
Gambar 11. Skematik instalasi menara pendingin kering tak langsung dengan sirkulasi bahan pendingin 2 fase 3. Menara Pendingin Basah-Kering (Wet-Dry Cooling Tower) Menara pendingin basah-kering (wet-dry cooling tower) merupakan gabungan antara menara pendingin basah dan menara pendingin kering. Menara pendingin ini mepunyai dua jalur udara paralel dan dua jalur udara seri. Bagian atas menara di bawah kipas adalah bagian kering yang berisi tabung-tabung bersirip. Bagian bawah adalah ruang yang lebar yang merupakan bagian yang basah 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. Menara pendingin basah-kering mempunyai keunggulan: 1. Udara keluar tidak jenuh sehingga mempunyai kepulan yang lebih sedikit 2. Karena airnya mengalami pendinginan awal di bagian kering, penyusutan karena penguapan jauh berkurang, demikian juga dengan kebutuhan air tambahan. Menara pendingin basah-kering dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 12. Menara pendingin basah kering Aplikasi Sistem Air Pendingin 1. Sistem air Pendingin sekali pakai (once through cooling system) Sistem ini digunakan pada pabrik PT. Kaltim Parna Industri (produsen ammonia). 2. 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. 3. System air pendingin resirkulasi tertutup (closed re-circulating cooling system)
Perawatan Sistem Air Pendingin Perawatan system air pendingin terdiri dari : 1. Pencegahan Korosi Korosi merupakan suatu reaksi elektronika sebuah logam dengan lingkungannya. Hal ini dapat menyebabkan kerugian secara teknis maupun ekonomis. Dalam system air pendingin, korosi yang dialami logam dapat menyebabkan hal-hal berikut : - Kerusakan/destruksi peralatan-peralatan mahal - Deposisi hebat yang disebabkan oleh produk-produk korosi - Mengakibatkan terjadinya down-time pabrik karena peralatan yang rusak - Menyebabkan terjadinya gangguan produksi 2. 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. Masalah yang dapat terjadi akibat depisisi ini pada umunya yaitu : -Scale : merupakan lapisan padat yang umumnya terbuat dari senyawa anorganik dan merupakan hasil supersaturasi mineral-mineral yang larut dalam air. -Fouling : disebabkan oleh zat padat tersuspensi dalam air yang merupakan akumulasi (terkumpul) zat padat pada permukaan alat penukar panas. 3. 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. Berikut ini permasalahan yang dapat terjadi akibat mikrobiologi pada system air pendingin : - Fouling yang akan menyebabkan hambatan pada perpindahan panas, -
menurunnya efisiensi menara dan shutdown yang tidak perlu. Korosi yang akan menyebabkan penggantian tube-tube yang lebih sering. Kerusakan kayu menara pendingin yang akan menyebabkan mengurangi kekuatan struktural dan umur menara pendingin.
BAB III KESIMPULAN Setelah melakukan pemahaman terhadap berbagai literatur di berbagai sumber,kami menyimpulkan bahwa : a) Sistem air pendingin merupakan sistem yang menyediakan air pendingin dengan kualitas tertentu yang diperlukan untuk pendinginan proses di pabrik.
b) 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) c) Jenis – jenis menara pendingin dikelompokkan menjadi 2 kategori dasar yaitu Natural Draft Cooling Tower dan Mechanical Draft Cooling Tower d) System pendingin umumnya menimbulkan kerugian bagi lingkungan,pemasangan system pendingin membutuhkan modal besar serta pembuangan limbah bahan kimia yang mencemari lingkungan e) Perawatan sistem air pendingin terdiri dari pencegahan korosi.pencegahan deposisi dan kontrol mikrobiologi. f) Factor-faktor yang mempengaruhi laju korosi meliputi pengaruh oksigen,temperature,pH,konduktivitas serta kecepatan air. g) 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).
BAB IV DAFTAR PUSTAKA Sofiah dan Zulkarnain.2011.Modul Utilitas. Jurusan Teknik Kimia. Politeknik Negeri Sriwijaya : Palembang
