BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Industri pulp Industri pulp (bubur kertas) dan kertas merupakan salah satu industri hasil hutan yang memiliki peran yang besar bagi perekonomian Indonesia saat ini. Peluang Indonesia untuk meningkatkan dan memperluas industri pulp dan kertas di pasar ekspor masih terbuka lebar mengingat potensi hutan di Indonesia masih memiliki tingkat kemajuan yang besar. PT.Riau Andalan Pulp Andalan Pulp and Paper (RAPP) adalah salah satu industri pulp industri pulp dan kertas kertas yang yang ternama ternama di Indone Indonesia. sia. Produk Produk-pr -produ oduk k yang yang dihasi dihasilka lkan n telah telah menembus pasar internasional dengan kualitas baik dan kuantitas besar. Mesinmesin yang digunakan digunakan merupakan penerapan dari Sistem tomatisasi tomatisasi dimana dimana peran teknologi sangat diutamakan untuk menghasilkan mutu yang baik dan tingkat ketelitian yang tinggi.
1.2 Pelaksanaan Praktek Kerja Lapangan
Pelaks Pelaksana anaan an Prakte Praktek k !erja !erja "apang "apangan an di PT. PT.RAPP RAPP pada pada #epart #epartemen emen Chemcal Chemcal Plant Plant $ dilak dilakuk ukan an pada pada bula bulan n %uli %uli &' &' * Agustu gustuss &' &' deng dengan an penjad+alan sebagai berikut. . Pengenalan Perusahaan Perusahaan yang dilaksanakan dilaksanakan di APRIL Learning Institute (A"I)$ yang yang meliput meliputii pengen pengenala alan n bagian bagian-ba -bagia gian n unit unit bisnis bisnis dan depart departemen emen$$ serta serta kuliah kuliah singka singkatt tentan tentang g Teknik eknik !esehat !esehatan an dan !eselam !eselamatan atan !erja !erja (T!,) (T!,) di Safety Campus$ Campus $ yang dilaksanakan pada tanggal &' %uli &'. &. bserasi bserasi di lapangan lapangan mengenai mengenai perkerjaan-p perkerjaan-pekerjaa ekerjaan n yang dilakukan dilakukan oleh mekanik dan operator di Chemical Chemical Plant mengenai Maintenane$ Proses kerja alat dan mesin$ dan %alur Proses antar Mesin pada tanggal & %uli &' * , Agustus &'. ,. Pengumpulan data pengamatan dan pembuatan laporan tanggal / Agustus &' * &' Agustus Agustus &'.
1.3. Tujuan Praktek Kerja Lapangan 1
Praktek !erja "apangan be rtujuan untuk memberikan kesempatan bagi para Mahasis+a untuk memperoleh pengalaman nyata dan pembelajaran mengenai mesin-mesin yang sebelumnya hanya bisa diketahui dari buku 0 teori. Tentunya dalam Praktek !erja "apangan$ Mahasis+a dapat langsung mengamati sekali sekaligu guss ikut ikut berp berpera eran n dalam dalam peke pekerja rjaan an yang yang dila dilaku kuka kan n oleh oleh meka mekani nik k di lapangan. Mahasis+a juga dapat menganalisa Troubleshooting seputar alat 0 mesin yang yang terjadi terjadi.. Mahasis Mahasis+a +a juga juga mem1ok mem1okusk uskan an diri untuk untuk dapat dapat mengus mengusai ai suatu suatu mesin yang akan dijadikan sebagai bahan untuk karya akhir #iploma III. "ebih lanjut$ Mahasis+a juga dapat mempersiapkan diri dengan lingkungan kerja sejak dini dan mempersiapkan bahan-bahan serta pengetahuan yang akan dibutuhkan kelak saat bekerja.
1.4 Pro!l Perusa"aan
PT. PT. Riau Andalan Andalan Pulp and Paper merupakan perusahaan yang bergerak dibidang bubur kertas ( pulp) dan pulp) dan keras ( paper) yang paper) yang berada di ba+ah naungan PT. Raja 2aruda Mas Internasional (R2MI). Saat ini R2MI berubah nama menjadi PT. PT. Royal Golden Eagle Eagle (R23). PT.R23 yang berpusat di %akarta merupakan suatu grup industri yang unggul di Asia Pasi1ik dan asetnya melebihi 4S# /$5 Milyar. APRI" ( Asia Pasific Resources International International olding Limited ) merupakan perusahaan pemegang saham untuk sektor hasil hutan dari grup R23. Pusat dari kantor kantor APRI" APRI" terletak di Singapura Singapura dan merupakan merupakan perusahaan pulp dan kertas terbesar terbesar di Asia. APRI" mengoperasika mengoperasikan n pabrik pabrik pulp dan kertas 6hangshu !ine 6hangshu !ine Paper "ill di Tiongk Tiongkok ok dan PT. PT. Riau Andalan Andalan Pulp and Paper di Indonesia. APRI" sendiri merupakan anak abang perusahaan R23 yang saat ini memiliki 7' anak perusahaan yang terbesar di Indonesia dan di Asia di Asia Pacific. Pacific. APRI" sendiri sendiri memiliki isi yaitu 8 "en#adi perusahaan pulp dan $ertas terbesa terbesarr di dunia dunia dengan dengan mana#e mana#emen men terbai terbai$% $% paling paling mengun menguntun tung$a g$an% n% dan ber$elan#utan serta men#adi pilihan utama bagi pelanggan dan $arya&an' . 9isi 9isi lainnya dari perusahaan diantaranya : •
Mengimplemen Mengimplementasikan tasikan dan mempertahank mempertahankan an sistem manajemen manajemen mutu yang
•
berdasarkan Standar IS:;''. Menyusun dan menentukan tujuan mutu yang realistis dengan uraian sasaran
•
dan tanggu tanggung ng ja+ab ja+ab memant memantau au pelaksa pelaksanaa naan-p n-pela elaksan ksanaan aan guna guna menjami menjamin n peningkatan mutu yang berkesinambungan. berkesinambungan. Seara Seara akti1 akti1 menari menari dan menamp menampung ung in1orm in1ormasi asi baik baik dari dari pelang pelanggan gan kita kita tentang produk dan pelayanan yang kita berikan.
2
Praktek !erja "apangan be rtujuan untuk memberikan kesempatan bagi para Mahasis+a untuk memperoleh pengalaman nyata dan pembelajaran mengenai mesin-mesin yang sebelumnya hanya bisa diketahui dari buku 0 teori. Tentunya dalam Praktek !erja "apangan$ Mahasis+a dapat langsung mengamati sekali sekaligu guss ikut ikut berp berpera eran n dalam dalam peke pekerja rjaan an yang yang dila dilaku kuka kan n oleh oleh meka mekani nik k di lapangan. Mahasis+a juga dapat menganalisa Troubleshooting seputar alat 0 mesin yang yang terjadi terjadi.. Mahasis Mahasis+a +a juga juga mem1ok mem1okusk uskan an diri untuk untuk dapat dapat mengus mengusai ai suatu suatu mesin yang akan dijadikan sebagai bahan untuk karya akhir #iploma III. "ebih lanjut$ Mahasis+a juga dapat mempersiapkan diri dengan lingkungan kerja sejak dini dan mempersiapkan bahan-bahan serta pengetahuan yang akan dibutuhkan kelak saat bekerja.
1.4 Pro!l Perusa"aan
PT. PT. Riau Andalan Andalan Pulp and Paper merupakan perusahaan yang bergerak dibidang bubur kertas ( pulp) dan pulp) dan keras ( paper) yang paper) yang berada di ba+ah naungan PT. Raja 2aruda Mas Internasional (R2MI). Saat ini R2MI berubah nama menjadi PT. PT. Royal Golden Eagle Eagle (R23). PT.R23 yang berpusat di %akarta merupakan suatu grup industri yang unggul di Asia Pasi1ik dan asetnya melebihi 4S# /$5 Milyar. APRI" ( Asia Pasific Resources International International olding Limited ) merupakan perusahaan pemegang saham untuk sektor hasil hutan dari grup R23. Pusat dari kantor kantor APRI" APRI" terletak di Singapura Singapura dan merupakan merupakan perusahaan pulp dan kertas terbesar terbesar di Asia. APRI" mengoperasika mengoperasikan n pabrik pabrik pulp dan kertas 6hangshu !ine 6hangshu !ine Paper "ill di Tiongk Tiongkok ok dan PT. PT. Riau Andalan Andalan Pulp and Paper di Indonesia. APRI" sendiri merupakan anak abang perusahaan R23 yang saat ini memiliki 7' anak perusahaan yang terbesar di Indonesia dan di Asia di Asia Pacific. Pacific. APRI" sendiri sendiri memiliki isi yaitu 8 "en#adi perusahaan pulp dan $ertas terbesa terbesarr di dunia dunia dengan dengan mana#e mana#emen men terbai terbai$% $% paling paling mengun menguntun tung$a g$an% n% dan ber$elan#utan serta men#adi pilihan utama bagi pelanggan dan $arya&an' . 9isi 9isi lainnya dari perusahaan diantaranya : •
Mengimplemen Mengimplementasikan tasikan dan mempertahank mempertahankan an sistem manajemen manajemen mutu yang
•
berdasarkan Standar IS:;''. Menyusun dan menentukan tujuan mutu yang realistis dengan uraian sasaran
•
dan tanggu tanggung ng ja+ab ja+ab memant memantau au pelaksa pelaksanaa naan-p n-pela elaksan ksanaan aan guna guna menjami menjamin n peningkatan mutu yang berkesinambungan. berkesinambungan. Seara Seara akti1 akti1 menari menari dan menamp menampung ung in1orm in1ormasi asi baik baik dari dari pelang pelanggan gan kita kita tentang produk dan pelayanan yang kita berikan.
2
•
Memastikan kebijakan ini dimengerti dan dilaksanakan oleh setiap karya+an
•
dalam ruang lingkup pekerjannya masing-masing. Selalu melakukan sesuatu dengan benar pada a+al dan seterusnya.
Pendiri dan sekaligus 63 perusahaan ini adalah Sukanto Tanoto$
3
#a$%ar 1.1 Pa%r!k PT.&APP
PT. Riau Andalan Pulp Andalan Pulp and Paper (RAPP) Paper (RAPP) terletak di Pangkalan !erini$ !eamatan "anggam$ !abupaten Pelala+an yang berjarak sekitar = km dari Ibuk Ibukot otaa Prop Propin insi si Riau Riau$$ Peka Pekanb nbar aru. u. Seda Sedang ngka kan n kant kantor or pusa pusatt dan dan uru urusan san administrasi serta kerjasama terletak di %l. Teluk
utan Taman Industri (>TI) dengan iklim yang sesuai untuk pertumbuhan pohon yang yang menj menjad adii baha bahan n baku baku pulp dan kertas. kertas. TI diperkirakan diperkirakan seluas seluas 7;.''' 7;.''' ha dan areal e1ekti1 tanam seluas ,5.''' ha. Pada tahun &'''$ bahan baku yang berasal dari kayu alam "i,ed alam "i,ed ard -ood -ood (M>?) mulai digantikan dengan kayu hasil tanam yaitu jenis akasia. Akasia yang ditanam yaitu acacia mangium% acacia crassicarpa dan eucali eucaliptu ptus s 4ntu 4ntuk k eucaliptus sendiri eucaliptus sendiri saat ini mulai belum bisa dipanen karena dalam masa perobaan.
4
#a$%ar 1.2 Hutan Ta$an In'ustr! (HTI) PT.&APP
PT. RAPP mulai beroperasi seara penuh pada kuartal ketiga tahun ;;5. Pada saat itu$ produksi rata-rata per hari sebesar &'' ton pulp. @ilai produksi ini berariasi pada bulan-bulan berikutnya sekitar 7'-&'' ton pulp per hari. Pada tahun &'',$ jumlah produksi pulp dan kertas mengalami peningkatan hingga .;=.''' ton per tahun. Pada tahun &''/-&''5 terapai target sebesar &.'''.''' ton pulp dan kertas atau sekitar .'' ton per hari. Riau Pulp menggunakan sistem Super .atch Coo$ing dan Continuos Coo$ing dengan kapasitas produksi &.=''.''' ton per tahun. >al ini menjadikan PT.RAPP sebagai pabrik single line pulp terbesar di Asia dan salah satu yang menghasilkan biaya produksi rendah di dunia. Perusahaan ini memakai teknologi Elemental Chlorine !ree (36) sehingga memenuhi mutu dan lingkungan industri seara internasional. Semua kegiatan proses produksinya ditunjang oleh teknologi sistem operasi yang maju dan langsung melalui #6S ( /istributed Control System).
PT.RAPP terdiri dari empat unit bisnis diantaranya : •
Riau Andalan Pulp atau Riaupulp$ merupakan unit bisnis yang bergerak di bidang
•
produksi Pulp Riau Andalan !ertas atau Riaupaper$ merupakan unit bisnis yang bergerak di bidang produksi kertas. •
Riau Prima 3nergi atau Riaupo+er % merupakan unit bisnis yang bergerak di bidang penyuplai 3nergi (
5
•
!oresty0-oodyard atau Riauiber$ merupakan unit bisnis yang bergerak di bagian forestry untuk menyuplai bahan baku kayu.
SAS:7'' yang diantaranya yaitu +ajib menggunakan Alat Pelindung #iri (AP#) di area kerja. Tuntutan konsumen akan bahan baku yang legal dan tanpa menggunakan kayu hutan alam membuat perusahaan +ajib menggunakan serti1ikasi dalam legalitas kayunya diantaranya adalah "3I$ P>P"$ S9"!$ dan S6 6o6. PT.RAPP memiliki karya+an lebih dari ,.5'' orang yang terdiri dari tenaga kerja dalam negeri dan tenaga ahli yang didatangkan dari luar negeri.
6
produktiitas karya+an maka PT.RAPP menerapkan manajemen S yang dianut dari %epang yang meliputi : . Seiri (Ringkas) & Seiton (Rapi) ,. Seiso (Resik) /. Sei$etsu (Ra+at) . Shitsu$e (Rajin) #alam hal peningkatan mutu$ karya+an perlu dibekali dengan kemampuan yang handal dan operator yang berstandar internasional$ PT.RAPP mempunyai training program yang disebut program /ri(ing License Process (#"P). #"P merupakan suatu minimum kompetensi yang harus dimiliki oleh seorang operator. perator tersebut dapat dinyatakan berkompeten apabila sudah lulus dan memperoleh serti1ikat #"P sesuai dengan bidang kerjanya masing-masing. Setiap karya+an PT.RAPP mendapatkan training seara berkala guna meningkatkan kemampuannya. !ertas yang dihasilkan oleh Riaupaper dipasarkan dalam bentuk cut si1e% polio maupun gulungan ( roll ). Adapun +ilayah pemasaran produk Riaupaper adalah 3ropa$ Asia$ dan pasar dalam negeri.
7
BAB II TIN*AUAN PU+TAKA
2.1 ,ool!ng To-er Menara pendingin atau sering disebut Cooling To&er merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk menurunkan suhu aliran air dengan ara mengekstraksi panas dari air dan mengemisikannya ke atmos1ir. Menara pendingin menggunakan penguapan dimana sebagian air diuapkan ke aliran udarayang bergerak dan kemudian dibuang ke atmos1ir. Sebagai akibatnya$ air yang tersisa didinginkan seara signi1ikan. 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 e1ekti1 dan e1isien energinya.
2.2 Pr!ns!p Kerja Cooling Tower
Air panas yang masuk pada bagian atas ooling to+er didistribuskan seara merata dengan @osel 0 4o11le dari perpipaan di bagian dalam ooling to+er$ lalu akan jatuh keba+ah dikarenakan gaya graitasi atau panaran air diarahkan ke ba+ah.
#a$%ar 2.1 Bag!an Dala$ Cooling Tower
8
Air yang masuk dan udara melalui 1illing arahnya searah. #isana terjadi perpindahan panas dan perpindahan massa$ dimana perpindahan panas dan perpindahan massa terjadi dari air ke udara. 4dara yang banyak memiliki kandungan air(jenuh) disirkulasikan dengan kipas sehingga udara yang belum jenuh masuk ke rumah ooling to+er. Air dingin yang ditampung di bak penampung digunakan kembali. #alam proses ini$ terjadi penghilangan air karena terjadi penguapan. Sehingga harus diberi masukan air tambahan (make up +ater). Air dingin yang dihasilkan dile+atkan melalui saringan agar kotoran-kotoran atau padatan-padatan mineral tertahan dan tidak mele+ati alat lainnya.
#a$%ar 2.2 Proses Pen'!ng!nan Cooling Tower
2.3 *en!s jen!s Cooling Tower 6ooling to+er dapat diklasi1ikasikan menurut beberapa hal$ antara lain: 2.3.1
/enurut $eto'e perp!n'a"an panas a. ?et ooling to+er (ooling to+er basah)$ Pada ooling to+er jenis ini$ air panas didinginkan sampai pada temperatur yang lebih rendah dari temperatur bola basah udara sekitar$ jika udara relati1 kering. Seperti udara jenuh yang mele+ati aliran air$ kedua aliran akan relati1 sama. 4dara$ jika tidak jenuh$ akan menyerap uap air lebih banyak$ meninggalkan sedikit panas pada aliran air.
b. #ry ooler (pendingin kering)$ 6ooling to+er ini beroperasi dengan pemindahan panas mele+ati permukaan yang memisahkan 1luida kerja dengan udara ambient. #engan demikian akan terjadi perpindahan
9
panas koneksi dari 1luida kerja$ panas yang dipindahkan lebih besar daripada proses penguapan. . luid ooler (pendingin 1luida)$ Pada ooling to+er ini saluran 1luida kerja dile+atkan melalui pipa$ dimana air hangat diperikkan dan kipas dihidupkan untuk membuang panas dari air. Perpindahan panas yang dihasilkan lebih mendekati ke ooling to+er basah$ dengan keuntungan seperti pada pendingin kering yakni melindungi 1luida kerja dari lingkungan terbuka. 2.3.2
/eto'e pe$%angk!tan al!ran u'ara
a. @atural dra1t (penggerak udara alami)4dara dialirkan dengan meman1aatkan gaya buoyany mele+ati erobong yang tinggi. 4dara ampuran seara alami meningkat sampai terjadi perbedaan densiti dengan udara kering$ pendingin udara luar. 4dara ampuran panas memiliki densiti yang lebih keil daripada udara yang lebih kering pada temperatur dan tekanan yang sama.
/enurut letak k!pasn0a
%enis ini terbagi menjadi dua$ yaitu: . Indued dra1t$!ipas pada ooling to+er ini berada di bagian keluaran yang menghisap udara melintasi menara. >al ini menghasilkan keepatan udara masukan rendah dan keepatan udara keluaran yang tinggi$ sehingga mengurangi kemungkinan resirkulasi udara. &. ored dra1t$Pada ooling to+er ini kipas terletak pada bagian masukan to+er$ sehingga menyebabkan keepatan udara yang tinggi pada bagian masukan dan keepatan yang rendah pada bagian keluaran. !eepatan yang rendah pada bagian keluaran menyebabkan lebih mudah terjadi resirkulasi udara. !erugian lainnya desain penggerak paksa membutuhkan daya motor yang lebih tinggi daripada desain kipas pada tipe indued dra1t. !euntungan penggerak paksa adalah kemampuannya dalam bekerja pada tekanan statik yang tinggi.
10
2.3.4 /enurut ara" al!ran u'ara ter"a'ap al!ran a!r. . Aliran crossflo&$ Pada tipe ini$ aliran udara bergerak memotong seara tegak lurus terhadap aliran air pada bahan pengisi. !emudian udara melintasi menara melalui bagian keluaran udara akibat gaya tarik dari 1an yang berputar. 2ambar &., menunjukkan desain tipe cooling to&er dengan aliran crossflo&
#a$%ar 2.3 Cooling tower t!pe al!ran crossflow
&. Aliran counterflo& Pada tipe ini$ aliran udara pada saat mele+ati bahan pengisi (1ill material) sejajar dengan aliran air dengan arah yang berla+anan. 2ambar &./ menunjukkan desain tipe cooling to&er dengan aliran counterflo&
11
#a$%ar 2.4. Cooling tower t!pe al!ran counterflow 2.4 Per%e'aan Pen'!ng!nan A%sorps! 'engan Ko$pres! Mesin re1rigrasi siklus absorpsi sedikit berbeda dengan mesin re1rigerasi siklus kompresi uap. !omponen sistem seperti kondensor$ alat ekspansi dan e(aporator juga digunakan pada mesin re1rigerasi absorpsi. Sedangkan kompresor pada sistem re1rigerasi siklus kompresi uap diganti 1ungsinya oleh generator+concentrator)% absorber $ dan pompa seperti yang ditunjukkan pada gambar &..
#a$%ar 2. Per%e'aan +!klus Pen'!ng!nan
Ada beberapa jenis dari sistem re1rigerasi siklus absorpsi diantaranya: •
•
Continuous absorption system o Continuous absorption system &ith pump o Continuous absorption system &ith out pump Intermitten absorption system
Sebagai sumber energi penggerak sistem adalah energi panas (kalor) sehingga sering disebut heat*operated cycle. Sebagai sumber energi panas didapatkan dari gas alam$ kerosin$ elemen pemanas listrik$ uap panas$ gas panas buang dan sumber-sumber panas yang lainnya. Aplikasi dari sistem ini dapat diterapkan pada re1rigerasi domestik maupun pada sistem re1rigerasi komersial dan juga pada pengkondisian udara. Seara umum 1luida kerja yang digunakan pada sistem re1rigerasi siklus absorpsi adalah re1rigeran dua substansi berupa ampuran tak bereaksi seperti:
12
• •
Amonia - air (@>, * >&) lithium bromide - air ("i &)
Pada sistem Air - Amonia$ air ber1ungsi sebagai absorbent dan amonia ber1ungsi sebagai refrigerant . Sedangkan pada sistem Lithium .romide - air$ Lithium .romide ber1ungsi sebagai absorbent dan air sebagai refrigerant. Mesin re1rigerasi siklus absorpsi dengan pompa sering disebut dengan siklus re1rigerasi absorpsi dua tekanan. Pada siklus ini ada sisi tekanan tinggi dan tekanan rendah yang dibatasi oleh katup ekspansi dan katup throtle yang terdapat antara absorber dan generator. #an sebagai ilustrasi dari siklus ini dapat dilihat pada 2ambar &.5.
#a$%ar 2. +!klus Pen'!ng!nan +e'er"ana
!omponen utama dari siklus re1rigerasi absorpsi dua tekanan adalahC generator$ absorber$ pompa$ kondensor$ eaporator$ alat ekspansi$ dan katup throtle. Adapun ara kerjanya adalah sebagai berikut : 6ampuran kuat re1rigeran-absorben ( strong solution) dipanaskan di dalam generator sehingga re1rigeran menguap dan terpisah dari absorbennya. 4ap re1rigeran selanjutnya dimurnikan dalam reti1ier dengan mendinginkannya sehingga absorben yang ikut menguap akan mengembun dan mengalir kembali ke generator . 4ap re1rigeran murni kemudian mengalir melalui kondensor. #i kondensor re1rigeran didinginkan sehingga re1rigeran mengalami proses pengembunan. !ondensatnya yang sudah berupa +ujud air yang keluar dari kondensor$ kemudian dialirkan menuju alat ekspansi. Pada alat espansi re1rigeran diekspansikan sehingga tekanannya menjadi rendah (tekanan e(aporator ) dan
13
disertai dengan turunnya temperatur re1rigeran. #i dalam e(aporator re1rigeran mengalami proses penguapan dengan menyerap panas yang ada disekeliling e(aporator . Proses absorpsi uap re1rigeran oleh absorbennya berlangsung di dalam absorber dengan ara melepas kalor$ dimana absorben yang datang dari generator sudah berupa larutan lemah (+eak solution) sehingga bisa menyerap uap re1rigeran yang datang dari e(aporator . #engan terjadinya penyerapan uap re1rigeran oleh absorben$ maka di absorber terbentuklah larutan kuat (strong solution) yang selanjutnya akan dialirkan lagi menuju generator dengan menggunakan pompa. #emikian proses ini berlagsung seara terus menerus.
2. +en0a-a Lithium Bromide (L!Br) "itium
. Produksi dan Si1at "i D >& &. Penggunaan "itium
14
2aram litium yang psikoakti1 dan agak korosi1. !etika litium bromida dilarutkan ke dalam air$ reaksi yang terjadi adalah eksotermik. 2. Ko$ponenKo$ponen Pen'!ng!nan Sistem re1rigerasi sangat menunjang peningkatan kualitas hidup manusia. !emajuan dalam bidang re1rigerasi akhir-akhir ini adalah akibat dari perkembangan sistem kontrol yang menunjang kinerja dari sistem re1rigerasi. Aplikasi dari sistem re1rigerasi tidak terbatas$ tetapi yang paling banyak digunakan adalah untuk penga+etan makanan dan pendingin suhu$ misalnya lemasi es$ free1er $ cold strorage$ A6( Air Conditione) ) -indo&$ A6 split dan A6 mobil. #engan perkembangan teknologi saat ini$ re1rigeran (bahan pendingin) yang di pasarkan dituntut untuk ramah lingkungan$ di samping aspek teknis lainnya yang diperlukan. Apapun re1rigeran yang dipakai$ semua memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing oleh karena itu$ diperlukan kebijakan dalam memilih re1rigerant yang paling aman berdasarkan kepentingan saat ini dan masa yang akan datang.
Prinsip terjadinya suatu pendinginan di dalam sistem re1rigerasi adalah penyerapan kalor oleh suatu Fat pendingin yang dinamakan re1rigeran. !arena kalor yang berada di sekeliling re1rigeran diserap$ akibatnya re1rigeran akan menguap sehingga temperatur di sekitar re1rigeran akan bertambah dingin. >al ini dapat terjadi mengingat penguapan memerlukan kalor. #i dalam suatu alat pendingin (misal lemari es) kalor diserap di e(aporator dan dibuang ke kondensor. 4ap re1rigeran yang berasal dari eaporator yang bertekanan dan bertemperatur rendah masuk ke kompresor melalui saluran hisap. #i kompresor uap re1rigeran tersebut dimampatkan$ sehingga ketika ke luar dari kompresor uap re1rigeran akan bertekanan dan bersuhu tinggi$ jauh lebih tinggi dibanding temperatur udara sekitar. !emudian uap menuju ke kondensor melalui saluran tekan. #i kondensor uap tersebut akan melepaskan kalor$ sehingga akan berubah 1asa dari uap menjadi air (terkondensasi) dan selanjutnya airan tersebut terkumpul di penampungan airan re1rigeran. 6airan re1rigeran yang bertekanan tinggi mengalir dari penampung re1rigean ke katup ekspansi. !eluar dari katup ekspansi tekanan menjadi sangat berkurang dan akibatnya airan re1rigeran bersuhu sangat rendah. Pada saat itulah airan tersebut mulai menguap yaitu di e(aporator $ dengan menyerap kalor dari sekitarnya hingga airan re1rigeran habis menguap. Akibatnya e(aporator menjadi dingin.
15
. !ompresor !ompresor merupakan jantung dari sistem re1rigerasi. Pada saat yang sama kompresor menghisap uap re1rigeran yang bertekanan rendah dari eaporator dan mengkompresinya menjadi uap bertekanan tinggi sehingga uap akan tersirkulasi. !ebanyakan kompresor yang dipakai saat ini adalah dari jenis torak. !etika torak bergerak turun dalam silinder$ katup hisap terbuka dan uap re1rigren masuk dari saluran hisap ke dalam silinder. Pada saat torak bergerak ke atas$ tekanan uap di dalam silinder meningkat dan katup hisap menutup$ sedangkan katup tekan akan terbuka$ sehingga uap re1rigeran akan ke luar dari silinder melalui saluran tekan menuju ke kondensor. &. !ondensor !ondensor juga merupakan salah satu komponen utama dari sebuah mesin pendingin. Pada kondensor terjadi perubahan +ujud re1rigeran dari uap super-heated (panas lanjut) bertekanan tinggi ke airan sub-ooled (dingin lanjut) bertekanan tinggi. Agar terjadi perubahan +ujud re1rigeran (dalam hal ini adalah pengembunan0ondensing)$ maka kalor harus dibuang dari uap re1rigeran. !alor0panas yang akan dibuang dari re1rigeran tersebut berasal dari : . Panas yang diserap dari e(aporator $ yaitu dari ruang yang didinginkan &. Panas yang ditimbulkan oleh kompresor selama bekerja ungsi kondensor adalah untuk merubah re1rigeran gas menjadi air dengan jalan membuang kalor yang dikandung re1rigeran tersebut ke udara sekitarnya atau air sebagai medium pendingin0ondensing. 2as dalam kompresor yang bertekanan rendah dimampatkan0dikompresikan menjadi uap bertekanan tinggi sedemikian rupa$ sehingga temperatur jenuh pengembunan (condensing saturation temperature) lebih tinggi dari temperature medium pengemburan (ondensing medium temperature). Akibatnya kalor dari uap bertekanan tinggi akan mengalir ke medium pengembunan$ sehingga uap re1rigean akan terkondensasi. ,. !atup 3kspansi Setelah re1rigeran terkondensasi di kondensor$ re1rigeran air tersebut masuk ke katup ekspansi yang mengontrol jumlah re1rigeran yang masuk ke e(aporator . Ada banyak jenis katup ekspansiC tiga di antaranya adalah pipa kapiler$ katup ekspansi otomatis dan katup ekspansi termostatik.
16
a. Pipa !apiler + capillary tube ) !atup ekspansi yang umum digunakan untuk sistem re1rigerasi rumah tangga adalah pipa kapiler. Pipa kapiler adalah pipa tembaga dengan diameter lubang keil dan panjang tertentu.
17
!atup 3kspansi Termostatik (!3T) %ika !3 bekerja untuk mempertahankan tekanan konstan di e(aporator $ maka katup ekspansi termostatik (!3T) adalah satu katup ekspansi yang mempertahankan besarnya panas lanjut pada uap re1rigeran di akhir e(aporator tetap konstan$ apapun kondisi beban di e(aporator . %ika beban bertambah$ maka airan re1rigran di e(aporator akan lebih banyak menguap$ sehingga besarnya suhu panas lanjut di e(aporator akan meningkat. Pada akhir e(aporator diletakkan tabung sensor suhu ( sensing bulb) dari !3T tersebut. Peningkatan suhu dari e(aporator akan menyebabkan uap atau airan yang terdapat ditabung sensor suhu tersebut akan menguap (terjadi pemuaian) sehingga tekanannya meningkat. Peningkatan tekanan tersebut akan menekan dia1ragma ke ba+ah dan membuka katup lebih lebar. >al ini menyebabkan airan re1rigeran yang berasal dari kondensor akan lebih banyak masuk ke e(aporator . Akibatnya suhu panas lanjut di e(aporator kembali pada keadaan normal$ dengan kata lain suhu panas lanjut di e(aporator dijaga tetap konstan pada segala keadaan beban. /. 3aporator Pada e(aporator $ re1rigeran menyerap kalor dari ruangan yang didinginkan. Penyerapan kalor ini menyebabkan re1rigeran mendidih dan berubah +ujud dari air menjadi uap (kalor0panas laten). Panas yang dipindahkan berupa Panas sensibel (perubahan tempertaur). Temperatur re1rigeran yang memasuki e(aporator dari katup ekspansi harus demikian sampai temperatur jenuh penguapan (e(aporator saturation temparature). Setelah terjadi penguapan$ temperatur uap yang meninggalkan e(aporator harus pupa dinaikkan untuk mendapatkan kondisi uap panas lanjut ( super* heated (apor) Panas laten (perubahan +ujud). Perpindahan panas terjadi penguapan re1rigeran. 4ntuk terjadinya perubahan +ujud$ diperlukan panas laten. #alam hal ini perubahan +ujud tersebut adalah dari air menjadi uap atau menguap (eaporasi). Re1rigeran akan menyerap panas dari ruang sekelilingnya. Adanya proses perpindahan panas pada eaporator dapat menyebabkan perubahan +ujud dari air menjadi uap. !apasitas e(aporator adalah kemampuan eaporator untuk menyerap panas dalam periode +aktu tertentu dan sangat ditentukan oleh perbedaan temperatur e(aporator +e(aporator temperature difference)
18
BAB III DE+K&IP+I ALAT P&5+E+
#i 4nit
6hlor-Alkaline (6-A) Plant yang menghasilkan produk !lorin (6l &) dan
•
Caustic (@a>). 6l& Plant yang menghasilkan produk Asam !lorida (>6l)$ 6l & dan
• •
Chlorate (@a6l,). S& Plant yang menghasilkan produk Sul1ur (S &). 2,ygen Plant menghasilkan produk ksigen ( &) dan 4itrogen (@&)
3.1 Ko$ponenKo$ponen Pa'a Cooling Tower
!omponen-komponen dari Cooling To&er adalah: 3.1.1 &angka 'an Casing >ampir semua menara memiliki rangka berstruktur yang menutup luar(+adah0casing )$ fill $ fan$ dan komponen lainnya.
#a$%ar 3.1 Cooling Tower
19
3.1.2 Ba"an Peng!s! 6 Fill Air jatuh di atas lapisan yang berurut dari batang pemerik horiFontal$ seara terus-menerus peah menjadi tetesan yang lebih keil$ sambil membasahi permukaan bahan pengisi.
yang berdekatan dimana diatasnya terdapat semprotan air, membentuk lapisan lm yang tipis dan melakukan kontak dengan udara! "ermukaannya dapat berbentuk datar, bergelombang, berlekuk, atau pola lainnya! "ada ba#an pengisi lm, air membentuk lapisan tipis pada sisi$sisi lembaran pengisi! %uas permukaan dari lembaran pengisi adala# luas perpinda#an kalor dengan udara sekitar! &enis ba#an pengisi lm lebi# esien dan memberi perpinda#an kalor yang sama dalam 'olume yang lebi# ke(il daripada )a#an pengisi jenis splash!
#a$%ar 3.2 Fill
3.1.3 Kola$ A!r D!ng!n 6 Bak Pena$pung A!r !olam air dingin terletak pada atau dekat bagian ba+ah menara$ dan menerima air dingin yang mengalir turun melalui menara dan bahan pengisi0 !ill . !olam biasanya memiliki sebuah lubang atau titik terendah untuk pengeluaran air dingin lalu dihisap dengan menggunakan pompa
20
dan dialirkan ke mesin pabrik lainnya. desain kolam air dingin berada dibagian ba+ah seluruh bahan pengisi0 !ill . 3.1.4 Drift Eliminator Alat ini ber1ungsi untuk menangkap tetes-tetes air yang terjebak dalam aliran udara supaya tidak hilang ke atmos1ir. Saat ini hampir kebanyakan spesi1ikasi pengguna akhir mengasumsikan kehilangan karena kerugian ini kemungkinan sebesar '$'&H.
#a$%ar 3.3 Drift Eliminator
3.1. +aluran U'ara /asuk Ini adalah titik masuk bagi udara menuju menara. Ini merupakan titik masuk bagi udara menuju menara. Saluran masuk bisa berada pada seluruh sisi menara (desain aliran melintang) atau berada dibagian ba+ah menara (desain aliran berla+anan arah). 3.1. Nosel 6 Nozzle Alat ini menyemprotkan air untuk membasahi bahan pengisi 0 !ill . #istribusi air yang seragam pada punak bahan pengisi adalah penting untuk mendapatkan pembasahan yang benar dari seluruh permukaan bahan pengisi. @osel 0 4o11le dapat dipasang dan menyemprot dengan pola bundar atau segi empat$ atau dapat menjadi bagian dari rakitan yang berputar seperti pada menara dengan beberapa potongan lintang yang memutar tergantung jenis menara pendingin yang dipakai.
21
#a$%ar 3.4 Nozzle
3.1.7 Bal!ng Bal!ng 6 Fan #igunakan di dalam menara. !an ini disesuaikan untuk mengirim aliran udara yang dikehendaki. Panjang baling * baling sekitar meter$ dan derajat kemiringan baling * baling sekitar / * 5 dejarat ini dilakukan agar motor tidak o(erload karena berlebihan beban sehingga motor rusak. Sebuah fan dengan baling-baling yang dapat diatur tidak seara otomatis dapat digunakan diatas range yang ukup luas sebab 1an dapat disesuaikan untuk mengirim aliran udara yang dikehendaki pada pemakaian tenaga terendah.
#a$%ar 3. Bal!ng Bal!ng 6 Fan
22
3.1.8 Gear Reducer Sering juga disebut sebagai Gearbo,% merupakan suatu alat khusus yang diperlukan untuk menyesuaikan daya atau torsi (momen0daya) dari motor yang berputar$ dan gearbo, juga adalah alat pengubah daya dari motor yang berputar menjadi tenaga yang lebih besar. #an juga ber1ungsi untuk mengatur keepatan gerak
#a$%ar 3. Gear Reducer
3.1.9 /otor Motor merupakan salah satu peralatan yang banyak digunakan di Industri untuk keperluan penggerak berbagai proses terutama !an Cooling To&er
#a$%ar 3.7 /otor
3.2 /ater!al /enara 23
Pada mulanya menara pendingin dibuat terutama dari kayu$ termasuk rangka$ +adah$ lou(ers$ bahan pengisi dan kolam air dingin. !adangkala kolam air dingin terbuat dari beton. Saat ini$ telah digunakan berbagai maam bahan untuk membangun menara pendingin.
24
3.3 Pera-atan Pa'a Cooling Tower
Pera+atan yang dilakukan seara sederhana dilakukan dengan inspeksi seara isual$dengan interal +aktu setiap tugas shi1t0berkala. Pemeriksaan isual dilakukan pada saatsistem beroperasi. %enis kegiatan yang dilakukan adalah pemeriksaan kondisi suara dan getaran kipas pada saat kipas beroperasi$ dan pemeriksaan keadaan distribusi air.Apabila terjadi gangguan0 kerusakan maka dibuat dalam laporan yang akan ditindak lanjuti untuk dilakukan perbaikanRekomendasi !omponen utama yang perlu dilakukan pera+atan ketika peralatan tidak beroperasi$ Pera+atan yang dilakukan seara sederhana Pemeriksaan isual dilakukan pada saatsistem beroperasi. %enis kegiatan yang dilakukan adalah pemeriksaan kondisi suara dangetaran kipas pada saat kipas beroperasi$ dan pemeriksaan keadaan distribusi air.Apabila terjadi gangguan0 kerusakan maka dibuat dalam laporan yang akanditindaklanjuti untuk dilakukan perbaikanRekomendasi !omponen utama yang perlu dilakukan pera+atan ketika peralatan tidak beroperasi pada tabel ,.:
@o
%enis Pera+atan !otak roda gigi 0 Gearbo,
&
Motor
Ta%el 3.1 *en!s Pera-atan "ingkup "ingkup pera+atan Pembahasan hasil pera+atan Pera+atan Setiap 2anti minyak Interal pera+atan tiap 7''' 7''' jam pelumas jam operasi atau paling operasi0 lambat & th$ masih dikatakan paling e1ekti1. >al ini didasarkan lambat tiap pada jumlah gangguan & tahun 0kerusakan yang relati1 sedikit jumlahnya. Setiap bulan 2anti minyak "ingkup pera+atan pelumas sebaiknya ada penambahan$ yaitu pemeriksaan seal$ ketinggian dan kebooran minyak pelumas didasarkan pada jumlah kegagalan operasi sistem yang paling dominan terjadi. "ingkup per+atan yang selama ini hanya bersi1at pera+atan bagian mekanik$ sebaiknya ditambah dengan lingkup pera+atan yang bersi1at elektrik seperti pemeriksaan kotak terminal
25
,
!ipas
/
Inspek isual
Periksa bagian dalam
motor$ panel modul dan pengkabelan. Setiap bulan 6ek kekenangan Interal dan lingkup baut penguni pera+atan yang ada selama 1rame0lempeng ini dapat dikatakan ukup pada daun kipas baik dan e1ekti1$ kegagalan dan membersihkan operasi sistem ini lebih kipas serta dimungkinkan !arena unsur memeriksa sudut peralatan yang semakin setiap baling-baling minus. Perlu adanya 1an penambahan pada lingkup pera+atan$ yaitu pemeriksaan kesetimbangan kipas. Setiap Pemeriksaan Interal dan lingkup minggu kondisi suara dan pera+atan yang ada getaran pada saat selama ini dapat dikatakan kipas beroperasi ukup e1ekti1. aktor dan pemeriksaan manusia0operator pelaksana distribusi air. yang bertanggung ja+ab$ sehingga perlu segera ditindak lanjuti apabila ditemukan ketidaklayakan operasi sistem dengan membuat laporan gangguan dan segera di perbaiki. Setiap satu tahun
Pemeriksaan /rift eliminator% !ill% 4o11le% Perpipaan$ dan rangka bagian dalam menara.
bagian dalam ini dianggap masih layak dan baik$ sehingga tidak perlu diadakan perubahan interal pera+atan nya. Sedangkan lingkup pera+atan sebaiknya ditambahkan pemeriksaan dan pembersihan kisi-kisi lubang masuk udara pendingin.
26
3.4 PeluangPeluang E!s!ens! Energ!
3.4.1 Pe$!l!"an /enara
Setelah sebuah menara pendingin dipasang ditempatnya sangat sulit untuk&memperbaiki kinerja energinya. Sejumlah 1aktor berpengaruh pada kinerja menara pendingin dan harus dipertimbangkan bilamana memilih sebuah menara pendingin$yaitu: kapasitas$ range% approach$ dan beban panas. >al ini akan dijelaskan diba+ah:
•
Kapas!tas Pemborosan panas (dalam k!al0jam) dan laju alir tersirkulasi , (m 0jam) merupakan suatu indikasi kapasitas menara pendingin. ?alau begitu$ parameter-parameter desain tersebut tidak ukup untuk mengerti kinerja menara pendingin. Sebagai ontoh$ sebuah menara pendingin yang digunakan untuk mendinginkan //' m ,0jam hingga menapai range suhu ,$; o6 mungkin lebih besar dari menara pendingin yang mendinginkan //' m ,0jam dengan range suhu ;$ o6. leh karena itu parameter parameter desain juga diperlukan.
•
Range
Range ditentukan bukan oleh menara pendingin$ namun oleh proses yan melayaninya. Range pada penukar panas ditentukan seluruhnya oleh beban panas dan laju sirkulas air yang melalui penukar panas dan menuju ke air pendingin. Range merupakan 1ungsi dari beban panas dan aliran yang disirkulasikan melalui sistim: Range o6
27
tertentu dari satu suhu ke suhu lainnya pada suhu &et bulb tertentu. Sebagai ontoh$ menara pendingin mungkin ditentukan untuk mendinginkan //' m ,0jam dari /7$; o6 ke ,&$& o6 pada suhu &et bulb &5$= o6 .
Approach Sebagaimana aturan yang umum$ semakin dekat approach terhadap &et bulb$ akan semakin mahal menara pendinginnya karena meningkatnya ukuran.
Be%an panas
3.4.2 Pengaru" /e'!a Ba"an Peng!s! #alam menara pendingin$ air panas didistribusikan diatas media pengisi dan didinginkan melalui penguapan ketika menuruni menara dan bersentuhan dengan udara. Media pengisi
28
berdampak pada pemakaian energi dalam dua ara: #igunakan listrik untuk memompa ke atas bahan pengisi dan untuk 1an • yang menghasilkan air draft . Media pengisi yang diranang seara e1isien dengan distribusi air yang ukup$ drift eliminator $ 1an$ gearbo, dan motor menyebabkan pemakaian listrik yang lebih rendah. Pertukaran panas antara udara dan air dipengaruhi oleh luas permukaan • pertukaran panas$ lamanya +aktu pertukaran panas (interaksi) dan turbulensi dalam air mempengaruhi keseksamaan penampuran. Media pengisi menentukan keseluruhan diatas dan oleh karena itu mempengaruhi pertukaran panas. Makin besar pertukaran panas$ makin e1ekti1 menara pendinginnya. Terdapat tiga jenis bahan pengisi: • /e'!a Peng!s! Pen
/e'!a Peng!s! Film Pada pengisi 1ilm$ air membentuk lapisan tipis pada sisi-sisi lembaran pengisi. "uas permukaan dari lembaran pengisi adalah luas perpindahan panas dengan udara sekitar.
•
Ba"an Peng!s! +u$%atan &en'a" $Low%Clog Film Fills
3.4.3 Po$pa 'an D!str!%us! A!r Po$pa Area untuk perbaikan e1isiensi energi dibahas seara rini dalam bab Pompa dan Sistim Pemompaan. /engopt!$alkan pengola"an a!r pen'!ng!n
29
Pengolahan air pendingin (misal mengendalikan padatan terlarut$ pertumbuhan alga) merupakan hal yang diharuskan untuk menara pendingin yang tidak tergantung kepada jenis media pengisi yang digunakannya. #engan meningkatnya biaya untuk air$ upaya untuk meningkatkan Siklus !onsentrasi (66)$ dengan pengolahan air pendingin akan membantu menurunkan keperluan air ma$e up seara signi1ikan. Pada industri besar dan plant daya meningkatkan 66 kadangkala dianggap sebagai bagi penghematan air. •
/e$asang peng"!lang pen0!$pangan6 drift eliminators Sangat sulit untuk mengesampingkan masalah penyimpangan dalam menara pendingin. Saat ini hampir kebanyakan spesi1ikasi pengguna akhir mengasumsikan kehilangan karena penyimpangan ini sebesar '$'&H. @amun karena perkembangan teknologi dan adanya produksi P96$ para pembuat alat telah dapat meningkatkan desain penghilang penyimpangan0 drift eliminator . Sebagai hasilnya$ kehilangan penyimpangan sekarang dapat menapai serendah '$'', * '$''H.
3.4.4 =an $enara pen'!ng!n !egunaan 1an menara pendingin adalah menggerakan jumlah tertentu udara menuju sistim. an harus mengatasi resistansi sistim$ seperti kehilangan tekanan$ untuk menggerakan udara. !eluaran 1an atau kerja yang dilakukan dan k? masuk menentukan e1isiensi 1an. 31isiensi 1an pada gilirannya akan sangat tergantung pada pro1il sudu0 blade% yaitu: Sudu0 blades metalik$ yang dibuat dengan proses ekstrusi dan penetakan • sehingga sulituntuk memproduksi pro1il aerodinamik yang ideal. Sudu0 blades plastik yang diperkuat dengan fiber (RP) biasanya dietak • dengan tangan sehingga lebih mudah untuk menghasilkan pro1il aerodinamik optimal untuk kondisi tugas yang spesi1ik. !arena 1an RP ringan$ dan hanya memerlukan tor5ue penyalaan a+al yang rendah sehingga memerlukan motor yang lebih rendah$ umur gear bo,$ motor$ dan bearing meningkat$ dan pera+atannya lebih mudah.
3. Proses Pen'!ng!nan !&stem 'ater 'engan Trane 'ater Chiller
Trane Single Stage Absorption Cold Generator6 didesain untuk menggunakan 4ap (Steam) dengan tekanan & psi.g hingga / psi.g atau air panas dengan suhu maksimal &=' o. !apasitas pendinginannya adalah &'' TR( Ton Refrigerant). luida yang bekerja di mesin yaitu Lithium .romide ("i
30
absorben$ dan Air sebagai re1rigeran. Steam atau air panas digunakan untuk memisahkan re1rigeran dari 6ampuran Lithium .romide untuk menjaga kelangsungan siklus. Terdapat empat bagian dalam pada mesin pendingin yaitu : Concentrator0Generator% Condenser ( !ondensor)$ E(aporator $ dan Absorber . !omponen tambahan meliputi eat E,changer% Electric Control Panel% Pneumatic Control Panel% !atup operasi$ Solution (6ampuran "i
#a$%ar 3.8 T!p!kal Trane 'ater Chiller +tan'ar
3..1 Refrigerant 'an A(sor(ent Re1rigeran yang digunakan pada Trane -ater Chiller adalah air. Air adalah re1rigeran yang sempurna karena air mudah mendidih pada titik tekanan eaporasi yang rendah$ mempunyai e1ek re1rigerasi yang relati1 tinggi$ dan juga mudah dipisahkan dengan lithium bromide ketika ampuran tersebut mendidih. Lithium .romide sebagai Absorben$ digunakan karena memiliki a1initas yang luar biasa untuk uap air$ melepaskan uap re1rigeran pada suhu yang relati1 rendah dan memiliki titik didih yang sangat tinggi. 3..2 Pr!ns!p Dasar +!klus Pen0erapan
31
3mpat bagian dasar dari mesin dipisahkan menjadi sisi bertekanan tinggi dan sisi bertekanan rendah. concentrator dan kondensor terdapat pada sisi bertekanan tinggi dan e(aporator dan absorber terdapat pada sisi bertekanan rendah. Tekanan pada sisi atas berkisar sepuluh kali lebih tinggi daripada sisi ba+ah jika mesin pendingin beroperasi pada kondisi normal.
3..3 Bag!an +!s! Bertekanan T!ngg! (+!s! Atas) Steam atau air panas bergerak melalui pipa-pipa yang memiliki spesi1ikasi : • • • •
#iameter "uar #iameter #alam Panjang Material
: ;$' mm : '$= mm : =77= mm : ='H Tembaga dan ,'H @ikel
Pipa-pipa dalam concentrator akan menyebabkan 6ampuran lithium bromide dan air mendidih. Air akan menguap dan terpisahkan dengan lithium bromide 4ap re1rigeran akan mele+ati sebuah bagian eliminator yang memisahkan antara concentrator dengan kondensor. Air pendingin mengalir mele+ati pipa-pipa yang terdapat di bagian kondensor untuk mendinginkan uap re1rigeran disaat memasuki bagian kondensor. >al ini menyebabkan uap terkondensasi. Re1rigeran yang terkondensasi akan jatuh ke +adah kondensor dan akan diarahkan ke bagian e(aporator melalui beberapa pipa yang terdapat pada sebuah ori1is(orifice). 3..4 Bag!an +!s! Bertekanan &en'a" (+!s! Ba-a") Panas dari system &ater digunakan untuk menguapkan re1rigeran pada suhu sekitar /'o dalam bagian e(aporator . Sebagai hasil perubahan 1ase re1rigeran$ panas juga akan terbuang dari system &ater . >asil dari penguapan air kemudian akan terba+a ke bagian absorber yang tekananannya relati1 lebih rendah dan akan diserap oleh absorben sehingga akan berubah menjadi ampuran yang ener. Air pendingin akan bersirkulasi melalui pipa-pipa absorber untuk membuang panas yang terdapat pada ampuran air tadi. Lithium bromide melalui pipa-pipa absorber akan menyirami bagian absorber dengan tujuan untuk menyerap uap re1rigeran namun kemampuannya untuk menyerap uap re1rigeran juga akan berkurang. leh karena itu$ perlu untuk mengembalikan ampuran yang air tadi kembali ke concentrator untuk memisahkannya kembali.
32
3.. Bag!an )eat E*changer 6ampuran ener tadi dipompakan ke concentrator $ tapi pertamatama mele+ati alat penukar panas. ungsi penukar panas adalah untuk seara e1isien menukarkan panas antara ampuran pekat panas dengan ampuran ener dingin. Selama operasi$ terjadi trans1er panas antara ampuran ener dingin dari absorber dan ampuran pekat panas yang kembali dari concentrator . 6ampuran ener akan mele+ati pipa-pipa dari alat penukar panas.Alat penukar panas sangat penting untuk e1isiensi keseluruhan siklus penyerapan. 3.. +!ste$ >aku$ +istem pemakuman terdiri dari tabung pic$*up dan ruang pembersihan yang terletak di dalam absorber . Pemakuman ruang adalah sebuah ruang yang mengisolasi bagian dari tabung absorber . Terhubung ke sebuah pompa akum melalui katup shut*off yang dipasang di luar mesin. Proses kerja akum dilakukan oleh (acuum pump(pompa akum). Pompa akum merupakan jenis mechanical% rotary% oil*sealed%tipe (ane% unit berolume rendah dengan konstruksi dua tahap dengan spesi1ikasi : • • • • • • •
!apasitas Tegangan !uat Arus '>F !uat Arus 5'>F Putaran '>F Putaran 5'>F #aya
: & liter per menit : 9 * &,' 9 : &$5 A - $ A : &$, A - /$5 A : /& rpm : =& rpm : & >P
Prinsip kerja pompa akum adalah dengan memompakan udara bertekanan dari dalam mesin ke luar$ sehingga dengan sedikitnya udara dalam mesin akan menyebabkan tekanan ikut menurun. Tekanan yang dibutuhkan di dalam mesin haruslah akum agar titik didih re1rigeran dapat diperkeil. 3..7 +!ste$ Economizer Sebuah katup economi1er dapat disediakan sebagai pilihan tambahan. ungsi katup ini adalah untuk mengatur laju aliran dari lithium bromide menuju bagian concentrator . Economi1er bertujuan untuk membatasi jumlah ampuran lithium bromide dan air yang akan dipompakan ke concentrator dan untuk mengurangi penggunaan steam pada pemisahan lithium bromide dan air. Sehingga proses lebih e1isien dan hemat.
33
3..8 Pera-atan ( +aintenance) Ta%el 3.2 Pan'uan Pera-atan Trane 'ater Chiller HAL BULANAN Periksa pompa akum dan penjajaran pulley pada motor J Periksa Tensi 7*.elt J
TAHUNAN
J (&) (&) J
. Pera+atan Sistem 9akum . Periksa penjajaran pulley dan tensi dari 7*.elt . Sabuk ( .elt ) harus bisa ditekan dari KG hingga LG dengan menggunakan tekanan dari tangan. &.
34
Ayunkan support brac$et ke satu sisi dan dengan perlahan$ lepaskan +adah dari sambungan strainer .
#a$%ar 3.9 Konstruks! +agnetic !trainer
,. "epaskan e, 4ut yang terdapat pada bagian tengah strainer lalu bersihkan dalam air. /. "epaskan
35
BAB I> ANALI+A DAN PE&HITUN#AN 4.1 Pengkaj!an ter"a'ap Cooling Tower !inerja menara pendingin diealuasi untuk mengkaji tingkat approach dan range saat ini terhadap nilai desain$ mengidenti1ikasi area terjadinya pemborosan energi dan memberikan saran perbaikan. Selama ealuasi kinerja$ peralatan pemantauan yang portable digunakan untuk mengukur parameter-parameter berikut pada Cooling To&er PT.RAPP (Chemical Plant): Suhu udara &et bulb • Suhu air masuk menara pendingin • Suhu air keluar menara pendingin • !eepatan putaran !an •
4.1.1 /eng"!tung Range Ini merupakan perbedaan antara suhu air masuk dan kelua menara pendingin. Range 6T yang tinggi berarti bah+a menara pendingin telah mampu menurunkan suhu air seara e1ekti1$ dan kinerjanya bagus. Rumusnya adalah: Range 6T (6) Nsuhu masuk 6? (6) * suhu keluar 6? (6)O
6ontoh : #ik : Suhu masuk /' o 6 Suhu keluar ,'o 6 Range Range ( o6 ) /' o6 - &;o 6 Range
o6
4.2.2 /eng"!tung Approach Merupakan perbedaan antara suhu air dingin keluar menara pendingin dan suhu &et bulb ambien(Suhu diarea menara pendingin atau suhu masuknya udara kemenara pendingin). Semakin rendah a pproach semakin baik kinerja menara pendingin. ?alaupun$ range dan a pproach harus dipantau$ Qapproach8 merupakan indikator yang lebih baik untuk kinerja menara pendingin. Approach 6T (6) Nsuhu keluar 6? (6) * suhu &et bulb (6)O
6ontoh :
36
#ik : Suhu keluar Suhu &et bulb Approach
,'o6 &=o6 9
Approach (o6) ,'o6 *&=o6 ,o6
Approach
4.1.3 /eng"!tung Eekt!?!tas Merupakan perbandingan antara range dan range ideal (dalam persentase)$ yaitu perbedaan antara suhu masuk air pendingin dan suhu &et bulb ambien$ atau dengan kata lain adalah Range0 +Range : Approach). Semakin tinggi perbandingan ini$ maka semakin tinggi e1ektiitas menara pendingin. 31ektiitas 6T (H) '' (suhu masuk * suhu keluar) 0 (suhu masuk 6? *suhu ?<).
6ontoh : #ik : Suhu masuk Suhu keluar Suhu &et bulb 31ektiitas (H)
/' o 6 ,'o 6 ,&o6
31ektiitas (H) '' ( /' o6 * ,'o6) 0 (/'o6 * &= o6) =5.;H
4.1.4 /eng"!tung Ke"!langan Penguapan Merupakan jumlah air yang diuapkan untuk tugas pendinginan. Rumus berikut dapat digunakan: !ehilangan penguapan (m ,0jam) '$'''7 $7 laju sirkulasi (m ,0 jam) (T-T&) T - T& perbedaan suhu antara air masuk dan keluar
6ontoh : #ik : T /' 6 T& ,'6 "aju Sirkulasi '''m,0%am (Tidak pasti$ karena pemompaan menggunakan Control 7al(e sehingga laju sirkulasi digunakan seperlunya diatur dari ruang kontrol). Maka: !ehilangan penguapan '.'''7 .7 ''' (/'-,') .,m,0jam
37
4.1. Putaran Fan Merupakan jumlah putaran !an 0
Sehingga$ Putaran !an /7 rpm 0 '.7, ,= rpm
4.2 Per"!tungan Trane :ater ,"!ller
#a$%ar 4.1 +!klus Pen'!ng!nan Trane 'ater Chiller
Perhitungan dilakukan berdasarkan nominal teoritis dari mesin hiller.
3ntalpi (h1g) re1rigeran e(aporator '='$=
38
4.2.1 /eng"!tung Refrigerant Effect ℜ=hfg − hf ¿ 1070,7 Btu / lbm −8,032 Btu / lbm ¿ 1062,668 Btu / lbm
4.2.2 /eng"!tung Berat &er!geran Bers!rkulas! !apasitas Pendinginan(R) Trane -ater Chiller .&'' Ton of Refrigeration /.'''
W =
W =
QR ℜ
240000 Btu / m 1062,668 Btu / lbm
W = 22,5846 lb 4.2.3 /eng"!tung Kapas!tas &er!geran Vg×QR QF = ℜ
3
¿
27,798 ft / lbm× 240000 Btu / m 1062,668 Btu / lbm 3
¿ 6278,0849 ft / m
4.2.4 /eng"!tung Teoritical )orse ,ower hg −h fg HP =0,02358 × × QR h fg−h f
¿ 0,02358
1149,5 Btu / lbm −1070,7 Btu / lbm 1070,7 Btu / lbm−8,032 Btu / lbm
× 240000 Btu / m
¿ 419,6465 HP
4.2. /eng"!tung Coefficient of ,erformance h fg −hf CoP= hg −hfg
39
¿
1070,7 Btu / lbm−8,032 Btu / lbm 1149,5 Btu / lbm −1070,7 Btu / lbm
¿ 13,4856
4.2. /eng"!tung Kapas!tas ,on'ensor h g−h f QC =QR × hfg − hf ¿ 240000 Btu / m×
1070,7 Btu / lbm−8,032 Btu / lbm 1070,7 Btu / lbm−8,032 Btu / lbm
¿ 1,0741 Btu / m
40
BAB > KE+I/PULAN DAN +A&AN .1. Kes!$pulan
al ini yang menyebabkan proses pendinginan dengan air relati1 lebih lemah daripada dengan !reon. =. #aya pendinginan yang dimiliki Trane -ater Chiller sangatlah tinggi$ yakni /;$5/5 >P. Ini setara dengan /; Air Conditioner P!( Paar de ;raft). 7. Proses kompresi pada Trane -ater Chiller meman1aatkan Steam bertekanan rendah sebagai pengganti kompresor. ;. Prinsip kerja menara pendingin adalah menurunkan suhu air pendingin dengan ara membuang panas dari air ke atmos1er. '. Menara pendingin di PT.RAPP di Chemical plant digunakan untuk mensirkulasi air dingin ke Trane Chiller dan air dikembalikan ke Cooling to&er dengan suhu tinggi. . Menara pendingin terdiri dari rangka0 +adah$ kolam penampung$ 1an$ motor 1an$dan pipa0 saluran penyambung ke tiap unit. &. Suhu keluar menara pendingin tergantung pada suhu &et bulp 0 suhu disekitar menara pendingin. ,. "aju aliran air dan udara tidak konstan.
41
B. +aran . Sebaiknya pembaaan Control Panel dibuat lebih banyak yang menakup seluruh temperatur$ tekanan dan konsentrasi dalam Trane -ater Chiller &. Sebaiknya diletakan beberapa plat ori1is pada jalur perpipaan sehingga memungkinkan mengetahui laju aliran 1luida tanpa melalui perhitungan. ,. Sebaiknya dibuat panel untuk !orce Shutdo&n "anual bilamana ada terjadi hal yang dapat menyebabkan keelakaan kerja sehingga Mekanik yang bekerja di area Cooling To&er dapat aman dari keelakaan kerja.
DA=TA& PU+TAKA
42
irdaus$ Muhammad usu1 . 8SIST3M R3RI23RASIG. ; Maret &'. +eb. & Agustus.&'.https:00muhammadyusu11irdaus.+ordpress.om0&'&0' ,0;0sistem-re1rigerasi0 Marley. 86ooling To+er 6ounter1lo+ ield 3retedG . &''. ?eb. &7 %uli &'. Uhttp:00+++.spooling.omV !elita Mea Melaa. 86ooling To+erG &'&. ?eb. ' Agustus &'. Uhttp:00+++.aademia.edu05,/&06"I@2WT?3R.htmlV RASP
LA/PI&AN 1
TABEL A,END-.! &E=&I#E&AN AI&
43
LA/PI&AN 2 DATA PEN#A/ATAN TRANE 'ATER C)-LLER @4
@o #ata . . Strong Soln "g
Agustus &'
5 Agustus &'
= Agustus &'
;7$= o6
;7$, o6
;=$7 o6
44
