Nama
: Dwi Luthfi Ainun Ilmi Ilmi
NIM
: 03031281621051 03031281621051
Shift
: Jumat (08:00-11:00 WIB)
Kelompok
:3
PENGARUH TEMPERATURE DRY BULB DAN TEMPERATURE WET BULB PADA COOLING TOWER
Parameter temperatur yang digunakan untuk melihat kinerja cooling tower yaitu , dry bulb temperature temperature dan wet bulb temperature. temperature. Kedua jenis temperatur tersebut termasuk temperatur ambient . Udara ambient bisa bisa masuk ke dalam cooling tower karena karena ada tarikan paksa dari fan dari fan.. Proses terjadinya kesetimbangan kalor dan massa antara udara dan air di dalam sistem cooling tower berada pada packing . Kinerja cooling tower dipengaruhi oleh perpindahan panas dalam ruang pengisi yang disebut packing . Perpindahan kalor dapat terjadi akibat adanya perbedaan temperatur, kalor akan bergerak dari fluida bertemperatur ber temperatur tinggi ke fluida lain yang bertemperatur rendah. Perpindahan kalor yang terjadi di cooling tower ini akan terus berlangsung hingga mencapai adanya suatu kesetimbangan temperatur antara udara pendingin dan air yang didinginkan atau pada saat fluida keluar dari packing . Dry bulb temperature, temperature , yaitu suhu yang ditunjukkan oleh termometer bulb biasa dengan bola dalam keadaan kering. Termometer menggunakan prinsip kerja pemuaian pada zat cair di dalam termometer. Saat terjadi perpindahan kalor dari udara ke bulb termometer. Zat cair dalam thermometer yaitu air raksa akan mendapatkan kalor sehingga zat cair tersebut mengalami pemuaian menyebabkan kenaikan zat cair yang dibaca menggunakan satuan temperatur. T emperature wet bulb diukur pada bola termometer yang sebelumnya telah diberi kasa basah. Udara dibutuhkan untuk mendinginkan air di cooling tower, tower, berdasarkan pembahasan jurnal Homzah (2014), di jurnal desiminasi teknologi yang berjudul Analisa Performasi pada Menara Pendingin dengan Menggunakan Analisis Eksergi, menyatakan bahwa parameter yang dapat mempengaruhi perubahan temperatur pendinginan menara pendingin di pabrik urea Pusri I-B meliputi temperatur bola basah lingkungan (wet ( wet bulb ambient temperature), temperature ), kelembapan udara, temperatur air masuk menara pendingin dan laju ali ran massa air. Perubahan temperatur lingkungan akan mempengaruhi efisiensi eksergi pada cooling tower. Cooling tower memanfaatkan memanfaatkan air dan udara pada proses perpindahan panas yang dibuang ke atmosfer. Sistem pendinginan pada mesin dalam industri bertujuan menjaga kestabilan temperatur air yang digunakan sebagai pendingin proses agar
proses berjalan efisien. Berdasarkan jurnal Pratiwi dkk (2014), dalam jurnal yang berjudul Analisa Kinerja Cooling Tower Induced Draft Tipe LBC W 300 terhadap Pengaruh Temperatur Lingkungan, kinerja desain cooling tower sangat dipengaruhi oleh beberapa parameter yaitu, kapasitas air yang disirkulasikan, suhu air masuk yang akan didinginkan, kelembaban, dan target suhu air yang ingin dihasilkan, yang juga berhubungan dengan range dan approach cooling tower yang ingin dicapai. temperatur lingkungan sekitar juga akan berpengaruh terhadap kinerja desain. Pengaruh temperatur lingkungan terhadap perpindahan panas dan operasi yang terjadi di dalam cooling tower berkaitan dengan jumlah daya yang digunakan. Peningkatan kinerja cooling tower ketika terjadi peningkatan kecepatan putaran fan dan menurunnya laju aliran massa air masuk. Temperatur di lingkungan merupakan temperatur ambient (dry bulb dan wet bulb) akan mempengaruhi perpindahan panas atau kinerja di dalam cooling tower . Kinerja cooling tower dipengaruhi oleh proses perpindahan panas secara sensibel dan laten di dalam fill (ruang pengisi). Pada kelembaban tinggi, jumlah air yang dibutuhkan untuk mendinginkan kondesat lebih banyak. Pada kelembaban rendah akan membutuhkan jumlah air yang lebih sedikit. Efisiensi merupakan kinerja atau kemampuan cooling tower untuk menurunkan suhu air sampai dengan wet bulb temperature atau 1°C diatas wet bulb temperature. Semua parameter sangat erat kaitannya dengan lama waktu kontak antara udara dan air, tinggi, ukuran menara dan nilai ratio liquid gas yang ada di dalam cooling tower . Sistem pendinginan mesin dalam industri dibuat dengan tujuan untuk menjaga kestabilan temperatur agar proses berjalan efisien. Cooling tower adalah contoh alat yang bekerja pada sistem pendinginan dengan menggunakan media pendingin berupa udara atmosfer yang banyak digunakan di dalam industri. Cooling tower biasanya akan menggunakan pompa sentrifugal untuk menggerakkan air vertikal ke atas melintasi menara. Range adalah perbedaan suhu air masuk cooling tower dengan tingkat suhu air yang keluar cooling tower atau selisih antara suhu air panas dan suhu air dingin, sedangkan approach adalah perbedaan antara temperatur air tower dengan wet bulb temperature udara yang masuk serta selisih antara suhu air dingin dan wet bulb temperature dari udara atmosfer. Perpindahan panas di cooling tower disertai perubahan kalor laten.
Gambar 1. Range dan Approach pada
Cooling Tower
(Sumber: Chemical Engineering Site, 2018)
Semakin rendah approach semakin baik kinerja cooling tower . Range dan approach harus dipantau, tetapi approach merupakan indikator yang lebih baik untuk kinerja cooling tower . Kelembaban tinggi pada udara yang digunakan akan menyebabkan proses penguapan akan berlangsung lamban dan wet bulb temperatur yang identik dengan dry bulb temperature. Jika kelembaban rendah sebagian air akan menguap, jadi wet bulb temperature akan semakin jauh perbedaannya dengan dry bulb temperature. Kinerja cooling tower akan dievaluasi dengan cara mengkaji tingkat approach dan range operasi terhadap nilai rancangan, mengidentifikasi area yang terdapat pemborosan energi, dan untuk mendapatkan saran perbaikan. Hasil kajian ini digunakan untuk menentukan desain cooling tower yang akan digunakan. Cooling tower dapat diklasifikasikan atas tiga bagian yaitu wet cooling tower , dry cooling tower , dan wet-dry cooling tower . Setiap cooling tower memiliki kekurangan dan kelebihan tersendiri. Wet cooling tower mempunyai sistem distribusi air panas yang disemprotkan secara merata ke packing . Udara akan bergerak masuk dari luar menara melalui kisi-kisi, yang berbentuk miring supaya air tidak keluar cooling tower. Jenis wet cooling tower berdasarkan alat bantu terbagi atas natural draft cooling tower dan mechanical draft cooling tower . Terjadi kontak antara air dan udara pada packing di dalam cooling tower, menggunakan kipas fan untuk memberikan tekanan pada udara masuk ke cooling tower . Cooling tower alami tidak ada bagian yang bergerak, udara mengalir ke atas akibat adanya perbedaan massa jenis antara udara atmosfer dengan wet bulb temperature di dalam cooling tower yang bersuhu lebih tinggi dari udara atmosfer (Hensley, 2009).
Mechanical draft cooling tower , udara akan mengalir karena adanya fan yang digerakkan secara mekanik. Semakin dekat approach terhadap wet bulb temperature, menyebabkan semakin mahal cooling tower karena meningkatnya ukuran. Ketika ukuran menara harus dipilih, maka approach menjadi sangat penting, yang kemudian diikuti oleh debit air dan udara. Nilai rasio liquid dan gas adalah parameter yang penting didalam pemilihan cooling tower , terutama dalam pemilihan kapasitas fan. Rasio ini merupakan perbandingan antara debit air yang hendak didinginkan terhadap debit udara yang diinduksikan oleh fan minimum. Dry bulb temperature merupakan temperatur udara kering dengan tanpa memperhitungkan adanya kandungan uap air yang mungkin terdapat pada udara tersebut. Temperatur udara basah yang terukur erat hubungannya dengan relative humidity dengan mengetahui wet bulb temperature dan dry bulb temperature suatu lingkungan atau daerah, maka relative humidity dapat dicari dengan menggunakan tabel atau dilihat melalui diagram psikometrik. Penerapannya untuk cooling tower semakin kecil harga relative humidity maka wet bulb temperaturenya akan semakin rendah dan hal ini akan berpengaruh besar untuk penurunan temperatur air. Temperatur air yang keluar dari cooling tower akan menjadi lebih rendah. Rasio kelembaban adalah berat atau masa air yang terkandung setiap kilogram udara kering. Rasio kelembaban ditentukan dengan dasar 1 kg udara kering, karena laju aliran udara kering konstan pada keseluruhan proses. Proses evaporasi pada cooling tower terdapat proses perpindahan kalor, perpindahan momentum dan perpindahan massa. Saat fluida panas dikontakkan dengan gas tak jenuh, sebagian dari fluida tersebut akan menguap sebagai akibat dari tumbukan dengan packing, pada cooling tower tanpa louver . Air yang hilang diganti dengan cara menambahkan air ke basin cooling tower , air ini disebut make up water . Cooling tower pada umumnya digunakan untuk menyediakan air pendingin yang digunakan di dalam industri, kecuali pada industri dimana air dapat diambil dari sungai atau danau yang nyaman dalam jumlah besar. Pada industri yang berlokasi di pantai, dapat menggunakan air laut tetapi harus diolah menggunakan bahan konstruksi yang lebih besar, konstruksi ini menggunakan prinsip yang sama yaitu prinsip penukaran panas (Coulson dan Richa rdson, 2005).
DAFTAR PUSTAKA
Chemical engineering site. 2018. Cooling Tower Efficiency Calculations. (Online). http://chemicalengineeringsite.in/cooling-tower-efficiency-calculations/. (Diakses pada 10 Oktober 2018). Coulson, J. M, dan Richardson, J. H. 2005. Chemical Engineering Design Volume 6. Fourth Edition. Oxford: Butterworth Heinemann. Hensley, J. C. 2009. Cooling Tower Fundamentals. Kansas: SPX Cooling Technologies Inc. Homzah, Ozkar F. 2014. Analisa Performasi pada Menara Pendingin dengan Menggunakan Analisis Eksergi. Jurnal Desiminasi Teknologi. Vol. 2(1): 23-28. Pratiwi, N. P, Nugroho, G, dan Hamidah, N. L. 2014. Analisa Kinerja Cooling Tower Induced Draft Tipe LBC W-300 terhadap Pengaruh Temperatur Lingkungan. Jurnal Teknik Pomits. Vol. 7(7): 1-6.
