Nama
Nama : Fanirazha Primesa C.: Fanirazha Primesa C. NIM
NIM : 0301381621069: 0301381621069 Shift
Shift : : Rabu Rabu (13.40-16.40 (13.40-16.40 WIB)WIB) Kelompok
Kelompok : : 11
KELEBIHAN DAN KEKURANGAN RANDOM PACKING DAN KELEBIHAN DAN KEKURANGAN RANDOM PACKING DAN
REGULAR PACKING REGULAR PACKING Cooling tower
Cooling tower adalah komponen penting pada sistem refrigerasi atau adalah komponen penting pada sistem refrigerasi atau pengkondisian
pengkondisian udara udara dalam dalam suatu suatu proses.proses. Cooling tower Cooling tower digunakan pada sistem digunakan pada sistem proses dalam industri
proses dalam industri dimana sistem dimana sistem tersebut membutuhkan pendinginan ulang tersebut membutuhkan pendinginan ulang airair yang digunakan. Sistem kerja dari
yang digunakan. Sistem kerja dari cooling tower cooling tower menggunakan kombinasi menggunakan kombinasi perpindahan
perpindahan panas panas dan dan perpindahan perpindahan massa massa untuk untuk mendinginkan mendinginkan air. air. Air Air yangyang didinginkan akan dialirkan ke dalam
didinginkan akan dialirkan ke dalam towertower dengan menggunakan bantuan alat-alatdengan menggunakan bantuan alat-alat lain. Alat-alat tersebut terdiri dari
lain. Alat-alat tersebut terdiri dari spray nozzles spray nozzles,, splash bars splash bars, dan, dan filming fill filming fill ..
Berdasarkan penelitian Winata, Syamsuddin, dan Calvinus (2013), terdapat Berdasarkan penelitian Winata, Syamsuddin, dan Calvinus (2013), terdapat beberapa
beberapa jenisjenis cooling tower cooling tower yang digunakan pada industri. Berdasarkan arah yang digunakan pada industri. Berdasarkan arah aliran udara yang masuk,
aliran udara yang masuk, cooling tower cooling tower dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian. dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian. Pertama
Pertama cooling tower cooling tower yang arah alirannya yang arah alirannya cross flowcross flow dan yang kedua dan yang kedua coolingcooling tower
tower yang arah alirannya yang arah alirannya counter current flowcounter current flow. Jika klasifikasi. Jika klasifikasi cooling tower cooling tower berdasarkan
berdasarkan cara cara pemakaian pemakaian alat alat bantu sepertbantu sepertii fan fan maupunmaupun blower blower ,, cooling tower cooling tower dapat terdiri atas
dapat terdiri atas cooling tower induced draft cooling tower induced draft dan dan cooling tower cooling tower force draft force draft .. Cooling tower
Cooling tower digunakan sebagai media untuk mendinginkan air panas digunakan sebagai media untuk mendinginkan air panas yang keluar dari
yang keluar dari compressor compressor . Air panas dari. Air panas dari compressor compressor masuk ke masuk ke cooling tower cooling tower agar dapat menurunkan temperatur air sehingga air yang dingin bisa digunakan agar dapat menurunkan temperatur air sehingga air yang dingin bisa digunakan kembali. Sistem pendinginan pada mesin di industri bertujuan untuk menjaga kembali. Sistem pendinginan pada mesin di industri bertujuan untuk menjaga kestabilan temperatur dan penurunan temperatur melalui proses pertukaran panas. kestabilan temperatur dan penurunan temperatur melalui proses pertukaran panas. Temperatur lingkungan sekitar merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi Temperatur lingkungan sekitar merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kinerja
kinerja cooling tower cooling tower . Hal tersebut dikarenakan pada tingkat udara tertentu yang. Hal tersebut dikarenakan pada tingkat udara tertentu yang bergerak melalui
bergerak melalui sebuahsebuah cooling tower cooling tower mengalami perpindahan panas yang dapat mengalami perpindahan panas yang dapat terjadi karena dipengaruhi oleh jumlah air permukaan yang terkena udara.
terjadi karena dipengaruhi oleh jumlah air permukaan yang terkena udara. Penggunaan dari alat-alat pendukung pada
Penggunaan dari alat-alat pendukung pada cooling tower cooling tower memiliki tujuan memiliki tujuan untuk membuat luas permukaan dari air yang dikontakkan dengan udara menjadi untuk membuat luas permukaan dari air yang dikontakkan dengan udara menjadi lebih besar. Waktu kontak antara air dengan udara akan menjadi lebih lama. lebih besar. Waktu kontak antara air dengan udara akan menjadi lebih lama. Sirkulasi dari udara sebagai media pendingin dalam
Sirkulasi dari udara sebagai media pendingin dalam cooling tower cooling tower dapat dilakukan dapat dilakukan dengan dua cara yaitu, secara paksa maupun secara alami. Sirkulasi udara secara dengan dua cara yaitu, secara paksa maupun secara alami. Sirkulasi udara secara paksa pada
paksa pada cooling tower cooling tower akan dikenal dengan istilah akan dikenal dengan istilah force force draft draft . Untuk sirkulasi. Untuk sirkulasi udara secara alami pada
1. Definisi Packing pada Cooling Tower
Packing merupakan jenis bahan isian pada cooling tower yang menggunakan bahan khusus, seperti kayu sipres yang daya tahannya tinggi terhadap air dan udara. Packing bekerja berdasarkan prinsip perpindahan massa dan panas pada cooling tower . Besarnya laju perpindahan massa dan panas ini dipengaruhi oleh luas daerah kontak, antara fluida panas dan fluida dingin, waktu kontak, kecepatan fluida, dan temperatur fluida (Coulson dan Richardson, 2003).
Packing yang memiliki fungsi sebagai alat kontak antar fase memiliki tiga fungsi utama. Fungsi-fungsi tersebut yaitu, sebagai tempat berlangsungnya proses perpindahan, tempat terbentuknya keseimbangan, dan alat pemisah dua fase seimbang. Packing pada cooling tower dapat disusun secara acak (random packing ) maupun secara teratur (regular packing ). Syarat-syarat pada pemilihan packing dibagi menjadi, pertama dapat memberikan luas permukaan bidang kontak yang besar tiap satuan volume, susunan pada packing dalam cooling tower harus memberikan rongga yang cukup, tahan terhadap bahan yang bersifat korosif, ringan, kuat dan tidak mudah pecah, dan murah maupun mudah diperoleh.
2. Jenis Packing Menurut Alirannya
Packing menurut alirannya dibagi menjadi dua, yaitu jenis film fill media dan splash fill media. Jenis film fill media aliran air akan dipecah dan mengalir ke bagian bawah dari cooling tower melalui dinding tipis packing . Jenis splash fill media aliran air akan dipecah dan membentuk percikan yang mengalir ke bawah cooling tower secara merata dan berkontak dengan udara (Hensley, 2009).
Gambar 1. Film Type Fill Media (Sumber: Hensley, 2009)
Packing jenis splash fill media, pada jenis ini air akan jatuh di atas lapisan yang berurutan dari bagian atas, secara terus menerus sehingga air akan pecah menjadi tetesan yang lebih kecil. Tetesan air tersebut akan terjatuh pada packing di dalam cooling tower . Jenis splash type ini akan menyebabkan aliran air terpecah atau menyebar secara terus-menerus dan mengalirkan air tersebut secara vertikal di celah-celah packing atau bahan pengisi. Hal ini menyebabkan, pemaparan permukaan air terhadap udara yang bergerak naik akan berkontak secara maksimal
dengan demikian akan diperoleh berulang kali kontak menjadi ke tetesan kecil.
Gambar 2.Splash Type Fill (Sumber: Hensley, 2009)
3. Jenis Packing Menurut Susunannya
Packing atau bahan pengisi yang terdapat pada cooling tower tidak hanya dibedakan berdasarkan pola alirannya saja seperti splash type fill media dan film type fill media, tetapi packing atau bahan pengisi yang digunakan pada cooling tower, juga dapat dibedakan berdasarkan susunannya di dalam menara pendingin atau cooloing tower , serta bahan baku dari jenis packing yang digunakan.
Beberapa karakteristik yang harus dipenuhi dalam pengisian packing pada cooling tower antara lain yaitu, permukaan interfacial antara fluida yang akan didinginkan dengan fluida yang mendinginkan besar, memiliki karakteristik aliran fluida yang didinginkan pada packing harus terjadi pertukaran volume fluida yang besar melalui cross section tower yang kecil tanpa loading atau fleeding dan pressure drop yang rendah untuk gas, zat inert dapat diproses secara kimia,
mempunyai kekuatan struktural sehingga mudah dalam penanganan dan instalasi, dan biaya yang diperlukan untuk penggunaan bahan pengisi tersebut murah.
Terdapat dua cara pengisian bahan pengisi atau packing dalam cooling tower atau menara pendingin, yaitu dengan cara random packing dan regular packing . Penyusunan secara random packing yaitu dengan cara penyusunan secara acak terhadap bahan pengisi atau packing yang digunakan di dalam cooling tower . Biasanya jenis random packing yang sering digunakan yaitu rascshin ring , lessing ring , partition ring , belt saddle, intalox saddle, tellerate dan pall ring atau flexiring . Selain random ring , terdapat penyusunan regular packing , yaitu packing disusun secara berurutan dan rapi pada menara pendingin pada susunan packing tersebut. Jenis regular packing yang sering digunakan antara lain yaitu, rasching ring , double spiral ring , section through expanded metal packing , dan wood grids yang bahannya terbuat dari kayu (Ramakrishnan dan Arumugam, 2012).
4. Kelebihan dan Kekurangan Random Packing dan Regular Packing Random packing pada cooling tower disusun secara tidak teratur. Jenis packing ini memiliki bahan pengisi ( fill ) yang disusun baik secara vertical maupun horizontal . Fill atau bahan pengisi pada random packing dirancang untuk memiliki jumlah dari bahan pengisi bernilai tidak sama untuk setiap level pada cooling tower. Hal ini akan mengakibatkan luas permukaan dari cooling tower akan menjadi lebih besar. Nilai dari pressure drop pada suatu random packing akan bernilai lebih besar dibandingkan nilai regular packing di cooling tower .
Regular packing pada cooling tower disusun secara teratur dengan jarak antar level sama. Jenis packing ini memiliki bahan pengisi ( fill ) yang disusun seragam. Jika pada suatu cooling tower menggunakan fill dengan susunan secara horizontal maka susunan tersebut harus diterapkan pada setiap level di cooling tower . Nilai aliran fluida pada jenis regular packing lebih besar disertai dengan nilai pressure drop yang rendah jika dibandingkan dengan random packing .
Terdapat beberapa kelebihan dan kelemahan dari tipe random packing jenis rachig rings. Kelebihan dari rachig rings yaitu, harganya lebih murah, tidak
terlalu berat, sensitivitas lebih rendah terhadap kualitas distribusi cair dan uap, dan dapat digunakan untuk bahan yang tidak memilki ketahanan suhu tinggi. Untuk kekurangan rachig rings yaitu, memilki nilai efisiensi yang lebih rendah serta kontak antar air dengan udara terjadi cepat. Hal tersebut akan menurunkan nilai efisiensi dari rachig rings sebagai packing yang digunakan pada cooling tower
.
Contoh dari random packing dapat dibagi menjadi, rasching ring , lessing ring , partition ring , berl saddle, intalox saddle, tellrate, dan pall ring or flexi ring . Untuk contoh dari regular packing dapat dibagi menjadi, raschin ring , double spiral ring , section through expanded metal lath packing , dan wood grids. Adapun perbandingan kelebihan maupun kekurangan kedua jenis packing tersebut, yaitu:
Tabel 1.Perbandingan antara Random Packing dan Regular Packing
(Sumber: Hensley, 2009)
Berdasarkan perbandingan di atas, maka regular packing bisa dikatakan lebih baik dan paling umum digunakan di industri yang membutuhkan air pendingin. Ditinjau berdasarkan pengaruh laju alir air, penggunaan random packing akan lebih baik karena kontak air dengan packing yang acak akan memperlambat laju air turun, dan memberikan waktu kontak dengan udara lebih lama. Untuk kemudahan dalam perawatannya, penggunaan regular packing akan lebih baik karena kontak air pada packing yang akan terjadi secara indentik.
Pemilihan dari suatu packing harus memenuhi beberapa kriteria utama. Suatu packing harus memberikan luas permukaan bidang kontak yang besar tiap satuan volume. Tumpukan pada packing dalam suatu cooling tower harus memberikan rongga yang cukup namun tidak boleh terlalu besar. Karakteristik pembasahan packing harus bersifat baik. Packing juga harus tahan terhadap bahan yang bersifat korosif. Nilai dari bulk density pada packing harus bernilai rendah. Material dari packing harus ringan, kuat, maupun tidak mudah pecah. Pemilihan pada packing yang digunakan harus murah dan mudah untuk diperoleh.
Random Packing Regular Packing
Cost lebih murah. Cost lebih mahal.
Maintenance yang rumit Maintenance yang mudah Tidak merata suhu pendinginannya di
cooling tower .
Merata suhu pendinginannya di cooling tower .
Terlalu banyak steam yang losses di drift eliminator .
Jumlah steam yang losses di drift eliminator sedikit.
Waktu kontak lebih lama namun suhu pendinginan tidak merata.
DAFTAR PUSTAKA
Coulson, J. M., dan Richardson, J. H. 2003. Coulson and Richardson’s Chemical Engineering . Oxford: Butterworth Heinemann.
Hensley, J. C. 2009. Cooling Tower Fundamentals. Kansas: SPX Cooling Technologies Inc.
Ramakrishnan, R., dan Arumugam, R. 2012. Optimization of Operating Parameters and Performance Evaluation of Forced Draft Cooling Tower Using Response Surface Methodology (RSM) and Artificial Neural Network (ANN). Journal of Mechanical Science and Technology. Vol.
26(5): 1643-1650.
Winata, H., Syamsuddin, E., dan Calvinus, Y. 2013. Sistem Pengawasan dan Pengontrolan Cooling Tower pada Industri Manufaktur. TESLA. Vol. 15(1): 73-84.
