d-9 cooling tower
TRANSCRIPT
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
1/48
i
LAPORAN SEMINAR
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA
COOLING TOWER
D-9
Disusun Oleh :
Asdi Erlinawati 121120074
Widyasari Galuh P 121120080
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA
2014
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
2/48
ii
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN SEMINAR
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA
COOLING TOWER
D-9
Disusun Oleh :
Asdi Erlinawati 121120074
Widyasari Galuh P 121120080
Yogyakarta, 13 Juni 2014
Disetujui oleh
Asisten Pembimbing
Arya Irmansyah
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
3/48
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur pada Allah SWT karena atas segala rahmat dan
karunia-Nya penyusun dapat menyelesaikan penyusunan Laporan Praktikum
Dasar Teknik Kimia yang berjudul “Cooling Tower ” dengan tepat.
Adapun tujuan dari pembuatan laporan ini kami susun untuk memenuhi
syarat kelulusan mata kuliah Praktikum Dasar Teknik Kimia dalam kurikulum
pendidikan pada Fakultas Teknologi Industri Program Studi Teknik Kimia UPN
“VETERAN” Yogyakarta.
Pada kesempatan ini kami juga ingin mengucapkan terimakasih kepada :
1. Ir. Gogot Haryono, MT selaku Kepala Laboratorium Praktikum Dasar
Teknik Kimia UPN “VETERAN” Yogyakarta.
2. Arya Irmansyah selaku Asisten Pembimbing.
3. Segenap staf Laboratorium Praktikum Dasar Teknik Kimia UPN
“VETERAN” Yogyakarta.
Penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk
kesempurnaan laporan ini, penyusun juga berharap laporan ini dapat bermanfaat
bagi diri pribadi dan mahasiswa Teknik Kimia UPN “VETERAN” Yogyakarta.
Yogyakarta, 13 Juni 2014
Penyusun
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
4/48
iv
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN................................................................................. ii
KATA PENGANTAR......................................................................................... iii
DAFTAR ISI........................................................................................................ iv
DAFTAR TABEL............................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR........................................................................................... vi
DAFTAR LAMBANG........................................................................................ vii
INTISARI............................................................................................................. viiiBAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang Percobaan.............................................................. 1
I.2 Tujuan Percobaan........................................................................... 2
I.3 Tinjauan Pustaka............................................................................. 2
BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN
II.1 Bahan-bahan................................................................................... 7
II.2 Rangkain Alat Cooling Tower......................................................... 7
II.3 Cara Kerja....................................................................................... 8
BAB III HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
III.1 Variasi Laju Air Masukn Menara (L) pada Suhu Air Masuk
Menara (T ) Konstan....................................................................... 9
III.2 Variasi Suhu Air Masuk Menara (T) pada Laju Air Masuk
Menara (L) Konstan........................................................................ 10
BAB IV KESIMPULAN..................................................................................... 13
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................... 14
LAMPIRAN......................................................................................................... 15
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
5/48
v
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Variasi laju alir masuk menara pada suhu air masuk konstan............... 9
Tabel 2. Variasi suhu air masuk menara pada laju aliran air masuk menara....... 11
Tabel 3. Variasi laju alir masuk menara pada suhu air masuk konstan............... 15
Tabel 4. Variasi suhu air masuk menara pada laju aliran air masuk menara
konstan................................................................................................... 16
Tabel 5. Hubungan antara Q, M, L, dan L/Ga..................................................... 17
Tabel 6. Hubungan suhu dengan entalpi pada L=2 ft / menit............................ 20Tabel 7. Hubungan suhu dengan entalpi pada L=3 ft / menit............................ 21
Tabel 8. Hubungan suhu dengan entalpi pada L=4 ft3 / menit............................ 22
Tabel 9. Hubungan suhu dengan entalpi pada L=5 ft / menit............................ 23
Tabel 10. Hubungan suhu dengan entalpi pada L=6 ft / menit.......................... 24
Tabel 11. Harga m dan n...................................................................................... 25
Tabel 12. Persentase Kesalahan Variasi Suhu Air Masuk (T1) Pada Laju Air
Masuk (L) Konstan............................................................................. 26
Tabel 13. Data L dan (L/Ga)................................................................................ 29
Tabel 14. Hubungan antara Entalpi dan Suhu pada T=69 °F............................... 31
Tabel 15. Hubungan antara Entalpi dan Suhu pada T=64 °F............................... 32
Tabel 16. Hubungan antara Entalpi dan Suhu pada T=59 °F............................... 33
Tabel 17. Hubungan antara Entalpi dan Suhu pada T=54 °F............................... 34
Tabel 18. Hubungan antara Entalpi dan Suhu pada T=49 °F............................... 35
Tabel 19. Harga m dan n...................................................................................... 36
Tabel 20. Persentase Kesalahan Variasi Suhu Air Masuk Menara ( T1 ) pada
Laju Aliran Air Masuk Menara........................................................... 37
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
6/48
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Prinsip kerja menara pendingiN........................................................ 3
Gambar 2. Rangkain alat Cooling Tower............................................................ 7
Gambar 3. Hubungan L/Ga dengan Ntu.............................................................. 10
Gambar 4. Hubungan suhu air masuk menara (T1) dengan Ntu......................... 11
Gambar 5. Hubungan L/Ga dengan Ntu.............................................................. 25
Gambar 6. Hubungan suhu air masuk menara (T1) dengan Ntu......................... 37
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
7/48
vii
DAFTAR LAMBANG
Ak = Luas penampang kolom (cm2)
Ap = Luas penampang pipa (cm2)
C` = Panas jenis air (BTU/lboF)
Dk = Diameter kolom (cm)
Dp = Diameter pipa (cm)
G` = Kecepatan volumetrik udara (cm3 /detik)
Ga = Kecepatan massa udara (lb udara kering/cm
2
jam)H = Entalpi udara (BTU/lb udara kering)
H1 = Entalpi udara kering masuk menara (BTU/lb udara kering)
H2 = Entalpi udara kering keluar menara (BTU/lb udara kering)
Ka = Koefisien transfer massa keseluruhan (lb/jam ft2)
Lo = Laju air make up (lb/jam ft2)
L = Laju air masuk( lb/jam ft2)
Lv = Kecepatan air dalam pipa (cm/detik)
M = Kecepatan massa air (lb/jam)
Ntu = Bilangan unit transfer (tak berdimensi)
Q = Kecepatan panas (BTU/jam)
q = Heat transfer tiap 1 ft2
luas penampang menara (BTU/jam ft2)
to,To = Temperatur air make up (oF,
oR)
t1,T1 = Temperatur air masuk menara (oF,
oR)
t2,T2 = Temperatur air keluar menara(oF,
oR)
td = Temperatur bola kering (oF)
tw = Temperatur bola basah (oF)
V = Volume menara (cm3)
Vs = Volume udara jenuh (ft3
udara/lb udara kering)
X1 = Humiditas udara masuk menara (lb uap air/lb udara kering)
X2 = Humiditas udara keluar menara (lb uap air/lb udara kering)
ρ = Berat udara kering per ft3
udara (lb udara kering/ft3
udara)
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
8/48
viii
INTISARI
Menara pendingin (cooling tower ) merupakan alat yang digunakan untuk
mendinginkan kembali air pendingin yang telah digunakan dalam proses
pendinginan, sehingga air pendingin yang telah digunakan tersebut dapat dipakai
pada proses pendinginan selanjutnya.
Pendinginan dilakukan dengan cara mengalirkan air dari atas menara
dengan kecepatan aliran dan suhu tertentu, kemudian dikontakan dengan udara
yang dialirkan dari bawah menara dengan kecepatan tertentu pula. Percobaandilakukan dengan memvariasi kecepatan aliran air masuk menara pada suhu air
masuk yang konstan dan variasi suhu air masuk pada aliran air masuk konstan.
Berdasarkan perhitungan percobaan didapat hubungan antara temperatur
air masuk konstan dengan variasi laju alir masuk menara, sehingga didapat
persamaan NTU = 4,00184E+26 (L/Ga)-11,823005
dengan persentase kesalahan
rata-rata sebesar 5,1485%. Sedangkan Berdasarkan variasi temperatur air masuk
menara terhadap laju alir konstan, diperoleh persamaan NTU = 6,353E-13 +26
(L/Ga)6,127275469
dengan persentase kesalahan rata-rata sebesar 4,3717 %.
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
9/48
ix
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
10/48
1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Dalam industri kimia, air pendingin sangat dibutuhkan sebagai
media pengambil panas fluida yang terjadi di dalam suatu heat exchanger ,
atau yang lebih spesifik disebut dengan cooler . Pertukaran panas tersebut
menyebabkan air dingin mengalami perubahan temperatur, dimana
temperatur air pendingin tersebut menjadi naik karena panas yang dibawaoleh suatu fluida diserap oleh air. Air yang mengalami perubahan
temperatur tersebut tidak dapat langsung digunakan kembali sebagai
pendingin dan juga tidak dapat di buang ke sungai maupun ke lingkungan
yang disebabkan oleh temperatur air yang dibuang masih sangat tinggi dan
tidak memenuhi syarat Analisa Mengenai Dampak Lingkungan
(AMDAL).
Untuk mengatasi itu perlu dilakukan suatu proses pendingin untuk
menurunkan temperatur air tersebut sehingga dapat digunakan kembali
sebagai pendingin. Proses pendinginan air tersebut dapat dilakukan dalam
suatu tower pendingin. Proses pendinginan air tersebut dapat dilakukan
didalam suatu tower pendingin yang disebut cooling tower . Dimana proses
pendinginan dapat terjadi dengan bantuan udara luar serta alat untuk
mempercepat pendinginan tersebut, yang biasa digunakan dalam industri
kimia adalah kipas. Penggunaan teknologi cooling tower dewasa ini
dirasakan sangat penting dalam tiap industri dalam rangka efisiensi dan
konservasi energi. Oleh karena itu, pemahaman tentang prinsip kerja atau
operasi cooling tower sangat diperlukan.
Meskipun biasanya para operator tidak merancang sendiri menara
pendingin, tetapi pengetahuan tentang sistem proses seluk beluk menara
pendingin itu sendiri. Selain itu seorang operator harus menetapkan sendiri
jumlah air yang digunakan untuk mengganti air yang hilang karena
penguapan dalam proses pendinginan. Percobaan ini bertujuan mencari
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
11/48
2
faktor dan banyaknya air yang menguap pada proses pendinginan
mengingat betapa pentingnya faktor karakteristik menara pendingin dan
jumlah air yang menguap.
I.2 Tujuan Percobaan
1. Mempelajari pelajari karakteristik menara atau kolom yaitu bilangan
satuan transfer unit keseluruhan (Ntu), faktor bahan isian (m) dan
eksponensial (n).
2. Mempelajari pengaruh kenaikan temperatur air masuk menara terhadap
bilangan transfer unit keseluruhan (Ntu).
3. Mempelajari pengaruh L/Ga terhadap Ntu.
I.3 Tinjauan Pustaka
Menara pendingin adalah suatu menara yang digunakan untuk
mendinginkan air pendingin yang telah menjadi panas pada proses
pendinginan, sehingga air pendingin yang telah dingin itu dapat digunakan
untuk proses pendinginan selanjutnya.
Adapun prinsip umum kerja dalam cooling tower adalah kontak
langsung antara permukaan air dengan udara kering. Apabila air panas
berkontak dengan udara yang lebih dingin maka air akan mengalami
penurunan temperatur (pendinginan). Penurunan temperatur ini disebabkan
oleh penguapan sebagian dari cairannya dan kehilangan panas sensibelnya,
sebaliknya udara akan menjadi panas dan mengalami pelembaban
(Hardjono, 1989).Dalam menara pendingin, aliran air panas didinginkan dengan
merubah panas laten dan panas sensible uap air dengan aliran udara kering
pada arus yang berlawanan. Air panas dimasukkan dari atas menara dan
dikeluarkan dari bagian dasar menara. Aliran udara mengalir secara
counter current terhadap aliran air. Pada bagian atas menara panas
ditransfer dari air panas ke udara, temperatur air lebih tinggi daripada
lapisan antar muka pada film gas-cair (interface) dan temperatur interface
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
12/48
3
biasanya lebih tinggi daripada temperatur udara. Panas sensibel ini
dipindahkan dari air ke udara. Pada bagian dasar menara temperatur air
dan interface, keduanya lebih rendah daripada udara dengan panas sensibel
ditransfer cairan dan udara ke interface dimana diserap sebagai panas laten
dalam proses penguapan air (Brown, 1978).
Muatan panas (air panas) pada bagian atas kolom dinyatakan
dengan cara yang sama sebagai L (lb/jam.ft2). Umumnya kita dapat
menyatakan suplai air make up sebagai Lo (lb/jam.ft2) dari air. Jika Q
adalah kecepatan panas (Btu/jam) lewat kondensor, maka kita dapat
mendefinisikan muatan panas per ft2
sebagai q/A, di mana A adalah luas
area aliran dalam menara pendingin (Kern, D.Q., 1989).
Gambar 1. Prinsip kerja menara pendingin
Neraca energi sekitar sistem untuk harga udara hasil pendinginan adalah :
Q + Lo . Cp . To = G ( H2 – H1 ) .......................................................... ( 1 )
Persamaan ini menggunakan temperatur referensi padaoF udara kering,
dengan panas uap masuk dalam lb udara kering (Kern, D.Q., 1989).
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
13/48
4
Neraca energi untuk komposisi air :
Q = L. Cp ( T1 – T2 ) + Lo . Cp ( T2 – To ) ……………………….... ( 2 )
Kombinasi dari kedua persamaan diatas adalah :
Cp . T1 . ( H2-H1 ) = L . ( T1 – T2 ) + Lo . Cp . T2…………........….. ( 3 )
Maka jumlah air make up untuk mengganti penguapan adalah :
Lo = G ( X2 – X1 )………………………………………………...….. ( 4 )
Dalam menara pendingin, udara pendingin digunakan untuk
mendinginkan air panas. Air yang telah lewat kolom, temperaturnya lebih
rendah dari temperatur udara kering masuk, tetapi tidak akan lebih rendah
daripada temperatur bola basah udara masuk.
Dalam daerah teratas dari kolom, air panas mula-mula berkontak
dengan udara kering yang lebih dingin dari air panas. Dapat dinyatakan
juga sebagai penurunan total kuantitas air atau penguapan. Entalpi air total
atau pertambahan entalpi campuran udara adalah setara.
dq = d ( L. Cp . T ) = G . dH………………………......………............( 5 )
Muatan udara yang melewati menara pendingin adalah tetap karena
dinyatakan dalam basis udara kering. Tetapi muatan air tidak persis
konstan karena ada yang hilang oleh penguapan dengan nilai yang lebih
kecil dari sirkulasi (2%), maka dapat diasumsikan harga L adalah konstan
(Kern, D.Q., 1989).
d ( L .Cp .T ) = L .Cp .dT ...................................................................... ( 6 )
L .Cp .dT = G .dH .................................................................................. ( 7 )
Menurut Lewis dalam sistem campuran udara dan air
persamaannya dapat dinyatakan sebagai berikut :
L .Cp .dT – G .dH = k ( H’ – H ) a .dV ................................................. ( 8 )
Dari persamaan ( 8 ) didapat :
................................................................... ( 9 )
Di mana Cp air diasumsikan = 1 Btu/lboF
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
14/48
5
Data-data dalam menara pendingin sering digambarkan dalam
bentuk k.a. K/L Vs L/G untuk variasi temperatur cooling tower .
Hubungan antara NTU dengan L/Ga dapat didekati dengan persaman
polinomial yaitu:
y = ax2
+ bx + c
y = NTU
x = L/Ga
Media Pendingin
Di dalam suatu proses pendinginan air panas hasil proses
diperlukan media pendingin yang sangat efektif dan efisien. Di dalam
menara pendingin, untuk proses pendinginan biasanya menggunakan
media pendingin yang dapat mendinginkan zat panas yang ingin kita
dinginkan, biasanya mempunyai nilai panas laten dan sensibel yang besar,
agar zat panas tersebut cepat dingin atau berubah fasanya dengan
temperatur yang lebih kecil sehingga memudahkan proses.
Media pendingin yang biasa digunakan adalah:
1. Udara
2. Air :
a. Air laut
b. air
3. Refrigerant :
a. Dowtherm
b. Freon
c. NH3
d. Propanol
e. Brine
Media pendingin yang biasanya digunakan dalam industri adalah udara,
hal ini disebabkan :
1. Murah dan mudah didapat
2. Bebas dari bahan korosi
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
15/48
6
3. Tidak memerlukan treatment yang rumit seperti treatment dalam
penggunaan air
4. Pendirian suatu industri dapat dilakukan dimana saja, tidak tergantung
letak sumber air pendingin
5. Tidak memerlukan pemasangan instalasi pipa seperti halnya jika
menggunakan pendingin air
Di dalam menara pendingin terdapat bahan isian, dimana bahan
isian ini berfungsi untuk memperbesar permukaan bidang kontak antara
permukaan air panas yang akan didinginkan dengan udara dingin yang
dihembuskan dalam menara secara searah atau berlawanan arah(Treybal,
1968).
Dengan adanya bahan isian ini maka transfer panas dan transfer
massa antara air dengan udara dapat berjalan dengan maksimal, sehingga
penurunan temperatur dapat berjalan dengan cepat.
Untuk itu bahan isian yang digunakan untuk mempercepat pendinginan
harus mempunyai sifat – sifat, diantaranya :
1. Mempunyai permukaan bidang kontak yang luas.
2. Mempunyai sifat pembasahan yang baik.
3. Mempunyai volume rongga yang besar.
4. Tahan terhadap panas, korosi dan reaksi kimia.
5. Murah dan mudah didapat.
(Treybal, 1968)
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
16/48
7
BAB II
PELAKSANAAN PERCOBAAN
II.1 Bahan-bahan
1. Air, yang dialirkan dari kran
2. Udara, yang berasal dari blower
II.2 Alat
Gambar 2. Rangkain alat cooling tower
Keterangan gambar :
1. Tangki air panas 7. T dry2. Pompa 8. T wet
3. Keranpengaturrotameter 9. T air keluarmenara
4. Rotameter 10. Baskom air
5. Menarakolomisian 11. Kompor
6. Tangki Air dingin 12. Blower
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
17/48
8
II.3 Cara Kerja
1. Memeriksa rangkaian alat.
2. Mengamati dan mencatat suhu yang terbaca pada termometer bola
basah (Twm) dan termometer bola kering (Tdm).
3. Mengisi tangki air panas dengan air dan menyalakan heater sampai
dicapai temperatur yang ditentukan kemudian heater dimatikan.
4. Menyalakan pompa dan blower secara bersamaan.
5. Mengatur skala rotameteryang telah ditentukan sampai keadaan
rotameter stabil.
6. Memastikan temperatur air pada tangki air panas tetap, bila terjadi
penurunan suhu kemudian heater dinyalakan.
7. Setelah semua keadaan konstan dan berada pada kondisi yang
ditentukan kemudian mencatat:
a. Suhu bola basah (Twet )
b. Suhu bola kering (Tdry)
c. Suhu air keluar menara (T2)
8. Mengulangi langkah 3-7 untuk variasi suhu air (oC) di dalam tangki air
panas.
9. Mengulangi langkah percobaan tersebut untuk variasi temperatur
masuk menara pendingin yang berada sebagai variabel peubah kedua.
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
18/48
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
19/48
10
Dari percobaan Cooling Tower , maka diperoleh grafik hubungan
antara Ntu dengan L/Ga :
Gambar 3. Hubungan L/Ga dengan Ntu
Dari data yang diperoleh pada variasi laju alir masuk menara(L)
pada temperatur air masukmenara (T) konstandapat dilihat bahwa semakin
besar laju alir masuk menara maka temperatur air keluar menara akan
semakin besar. Hal ini disebakan karena semakin besar laju alir(L), waktukontak antara air dan udara kering semakin sedikit sehingga jumlah panas
yang ditransfer ke udara semakin kecil, sehingga temperatur air yang
keluar menara semakin besar, begitu juga sebaliknya. Sedangkan dari
hubungan L/Ga dengan NTU pada variasi laju alir masuk menara (L)
menunjukan bahwa semakin besar nilai L/G maka nilai NTU semakin
kecil. Hal ini disebabkan karena hubungan Ntu dengan L adalah
berbanding terbalik.
y = 0,157e-3E-04x
R² = 0,9779
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,1
0,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000,0
N T U
L/Ga
NTU
Expon. (NTU)
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
20/48
11
III.2 Variasi suhu masuk menara (T1) pada laju (L) konstan
Tabel 2. Variasi suhu air masuk menara pada laju aliran air masuk menara
B
e
Dari hasil data percobaan pada variasi suhu air masuk menara, maka
diperoleh grafik hubungan antara T1 dan Ntu :
Gambar 4. Hubungan suhu air masuk menara (T1) dengan Ntu
Berdasarkan hasil data percobaan pada variasi temperatur masuk
menara dapat dilihat bahwa,semakin besar temperatur air panas yang
masuk maka, semakin besar pula temperatur air keluar menara. Hal ini
disebabkan karena semakin besar laju alir, waktu kontak antara air dengan
udara kering semakin sedikit,sehingga jumlah panas yang ditransfer ke
udara semakin sedikit, sehingga temperatur suhu air keluar menara
semakin besar.
y = 9E-05e0,1049x
R² = 0,9963
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0 20 40 60 80
N T U
T masuk (oC)
NTU
Expon. (NTU)
No.
Kecepatan
Air (L)
CFM
Suhu Air
Masuk
(ͦ C)
Suhu Air
Keluar
(ͦ C)
Udara Keluar
Tw (ͦ C) Td (ͦ C)
1 2,5 69 7 33 36
2 2,5 64 38 33 36
3 2,5 59 40 33 37
4 2,5 54 41 34 37
5 2,5 49 41 34 37
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
21/48
12
Tetapi pada data keempat dan kelima suhu air keluar menara
temperaturnya tidak berubah, hal itu disebabkan karena air panas pada
tangki tersebut memiliki suhu yang tidak merata secara keseluruhan
sehingga menimbulkan perubahan transfer panas yang tidak merata.
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
22/48
13
BAB IV
KESIMPULAN
1. Dari hasil percobaan, maka diperoleh persamaan karakteristik menara
untuk laju aliran air masuk menara pendingin pada temperatur air masuk
konstan adalah Ntu = 4,00184E+26 (L/Ga)-11,823005
dengan persentase
kesalahan rata-rata sebesar 5,1485%.
2. Dari hasil percobaan, maka diperoleh persamaan karakteristik menara
untuk temperatur air masuk menara pendingin pada laju alir air masuk konstan adalah Ntu = 6,353E-13 +26 (L/Ga)
6,127275469dengan persentase
kesalahan rata-rata sebesar 4,3717%.
3. Semakin besar nilai Ntu, maka karakteristik menara atau kolom semakin
baik begitu pun sebaliknya, semakin kecil Ntu, maka karakteristik menara
atau kolom semakin buruk.
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
23/48
14
DAFTAR PUSTAKA
Brown, G.G., 1978, “Unit Operation“, Fourteenth Printing, John Wiley and
Sons, New York.
Hardjono, 1989, “Operasi Teknik Kimia II”, Teknik Kimia UGM, Yogyakarta.
Kern, D.Q., 1965, “Process Heat Transfer”, Mc Graw Hill Book Company, Inc.,
Japan.
Perry, R.H., 1984, “Chemical Engineer’s Handbook”, 6th edition, Mc Graw Hill
Book Company, Inc., New York .
Treybal, R.E., 1984, “Mass – Transfer Operation”, 2nd edition, Mc Graw Hill
Book Company, Inc., New York.
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
24/48
15
LAMPIRAN
PERHITUNGAN
1. Variasi Laju Air Masuk Menara (L) Pada Temperatur Air Masuk (T1)
Konstan
a. Mengitung harga (L/Ga)
1. Menghitung harga Ga
Twm = 310C = 87,8
0F
G = 360 cm3 /detik = 0,7628 ft3 /menit
Dk = 39,17 cm = 1,2851 ft
Mencari harga Vs pada Tw = 87,80F dengan cara interpolasi dari
table 12-1 Perry Chemical Enginer’s Handbook :
Tw = 860F, harga Vs = 14,354 ft
3udara/lb udara kering
Tw = 880F, harga Vs = 14,448 ft
3udara/lb udara kering
14,448 ft3 udara/lb udara kering
Vs ft3
udara/lb udara kering
14,354 ft3
udara/lb udara kering
880F 87,8
0F 86
0F
( 14,448 - Vs ) ft3
udara/lb udara kering = ( 88 – 87,8 )0
F
( 14,448 – 14,354 ) ft3 udara/lb udara kering ( 88 – 86) 0F
(14,448 – Vs) ft3 udara/lb udara kering = 0,1
( 0,094 ) ft3
udara/lb udara kering
Vs = 14,4386 ft3
udara/lb udara kering
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
25/48
16
Jadi berat udara kering tiap ft3
udara (ρ) adalah :
ρ =sv
1=
14,43861 = 0,069258 lb udara kering/ ft3 udara
Ak = ¼. П. Dk 2
= ¼ . 3,14 . (1,2851)2
= 1,296413 ft2
Ga = G .
= 0,7628 ft3/menit . , /
,
= 0,040751
Harga Ga ini sama untuk setiap data.
2. Menghitung harga L
Untuk data no.1
Q = 2 ft3 /menit
Dk = 39,17 cm = 1,2851 ft
ρair pada 56ᵒC = 985,219 kg/m3 = 61,50722 lb/ ft3
Ak = ¼ .П. Dk 2
= ¼ . 3,14 . ( 1,2851ft )2
= 1,296413 ft2
M = ρair . Q
= 61,50722 lb/ ft3
. 2 ft3 /menit
= 123,0144 lb/menit
L =Ak
M= 94,8883
menitft
lb2
Sehingga :
Ga
L=
040751,0
94,8883= 2328,4961
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
26/48
17
Dengan cara yang sama dihitung L/Ga untuk data no.2 sampai
dengan no.5 didapat hasil :
Tabel 5. Hubungan antara Q, M, L, dan L/Ga
b. Mencari harga NTU
NTU =V
Ka= ∫
2
1
T
T
' H)(H
dT
Harga NTU dicari dengan cara Integrasi Numerik.
Untuk data no.1 :
T1 = 560C = 132,8
0F
T2 = 360C = 96,8
0F
Untuk mencari harga(H'-H)
1, T1 sampai T2 dibagi menjadi 10 interval.
∆T =10
T-T 21
= , ,
= 3,60F
Untuk mencari H’ pada tiap-tiap suhu digunakan table 12-1 Perry’s
Chemical Engineering Handbook .
Harga H untuk suhu 96,80F adalah sama dengan harga entalpi uap
jenuh pada suhu 87,80F yaitu dengan interpolasi harga H
Q M L Ga L/Ga
2 123,01444 94,8883 0,0407509 2328,4961
3 184,52166 142,3325 0,0407509 3492,7441
4 246,02888 189,7766 0,0407509 4656,9922
5 307,5361 237,2208 0,0407509 5821,2402
6 369,04332 284,6649 0,0407509 6985,4883
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
27/48
18
88
87,8
86
53,23 X 50,66
,=
,
, ,
,
= ,
,
0,257=53,23-X
X=52,973
Untuk menghitung H pada suhu 100,4ᵒF digunakan rumus :
H100,4 = H96,8 + (L/Ga) ∆T
H100,4 = 52,973 + ( 2328,4961)( 3,60F)
= 8435,5589 BTU/lb udara kering
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
28/48
19
Dengan cara yang sama akan didapatkan hasil
Data 1
Tabel 6. Hubungan suhu dengan entalpi pada L= 2 ft3 /menit
NTU =3
TΔ(yo+y10+4(y2+y4+y6+y8)+2(y1+y3+y5+y7+y9))
NTU =0,089298398
T (ᵒF) ΔT (ᵒF) H' H 1/(H'-H) Y
96,8 3,6 66,2440 52,973 0,07535227 y0
100,4 3,6 72,4680 8435,5589 -0,0001196 y1
104 3,6 79,3100 16818,1448 -5,974E-05 y2
107,6 3,6 86,8920 25200,7307 -3,982E-05 y3
111,2 3,6 95,2440 33583,3166 -2,986E-05 y4114,8 3,6 104,4780 41965,9025 -2,389E-05 y5
118,4 3,6 114,6760 50348,4884 -1,991E-05 y6
122 3,6 125,9800 58731,0743 -1,706E-05 y7
125,6 3,6 138,6400 67113,6602 -1,493E-05 y8
129,2 3,6 152,6600 75496,2461 -1,327E-05 y9
132,8 3,6 168,5700 83878,832 -1,195E-05 y10
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
29/48
20
Data 2
Tabel 7. Hubungan suhu dengan entalpi pada L= 3 ft3 /menit
T (ᵒF) ΔT (ᵒF) H' H 1/(H'-H) Y
100,4 3,24 72,468 52,9730 0,0512952 y0
103,64 3,24 78,6098 11369,4640 -8,857E-05 y1
106,88 3,24 85,3296 22685,9549 -4,425E-05 y2
110,12 3,24 92,6304 34002,4459 -2,949E-05 y3
113,36 3,24 100,6684 45318,9369 -2,211E-05 y4
116,6 3,24 109,449 56635,4278 -1,769E-05 y5
119,84 3,24 119,0536 67951,9188 -1,474E-05 y6
123,08 3,24 129,6628 79268,4098 -1,264E-05 y7
126,32 3,24 141,332 90584,9007 -1,106E-05 y8
129,56 3,24 154,118 101901,3917 -9,828E-06 y9
132,8 3,24 168,42 113217,8827 -8,846E-06 y10
NTU = 3
TΔ(yo+y10+4(y2+y4+y6+y8)+2(y1+y3+y5+y7+y9))
NTU =0,054649396
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
30/48
21
Data 3
Tabel 8. Hubungan suhu dengan entalpi pada L= 4 ft3 /menit
T (ᵒF) ΔT (ᵒF) H' H 1/(H'-H) Y
102,2 3,06 75,809 52,9730 0,04379051 y0
105,26 3,06 81,8993 14303,3690 -7,032E-05 y1
108,32 3,06 88,4928 28553,7651 -3,513E-05 y2
111,38 3,06 95,6796 42804,1611 -2,341E-05 y3
114,44 3,06 103,5024 57054,5571 -1,756E-05 y4
117,5 3,06 112,0275 71304,9532 -1,405E-05 y5
120,56 3,06 121,3432 85555,3492 -1,17E-05 y6
123,62 3,06 131,5042 99805,7452 -1,003E-05 y7
126,68 3,06 142,718 114056,1413 -8,779E-06 y8
129,74 3,06 154,847 128306,5373 -7,803E-06 y9
132,8 3,06 168,42 142556,9333 -7,023E-06 y10
NTU = 3
TΔ(yo+y10+4(y2+y4+y6+y8)+2(y1+y3+y5+y7+y9))
NTU = 0,044104356
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
31/48
22
Data 4
Tabel 9. Hubungan suhu dengan entalpi pada L= 5 ft3 /menit
T (ᵒF) ΔT (ᵒF) H' H 1/(H'-H) Y
105,8 2,7 83,0090 52,9730 0,03329338 y0
108,5 2,7 88,9050 15770,3216 -6,377E-05 y1
111,2 2,7 95,2440 31487,6701 -3,185E-05 y2
113,9 2,7 102,0535 47205,0187 -2,123E-05 y3
116,6 2,7 109,4490 62922,3673 -1,592E-05 y4
119,3 2,7 117,4120 78639,7158 -1,274E-05 y5
122 2,7 125,9800 94357,0644 -1,061E-05 y6
124,7 2,7 135,5110 110074,4130 -9,096E-06 y7
127,4 2,7 145,4900 125791,7615 -7,959E-06 y8
130,1 2,7 156,6725 141509,1101 -7,075E-06 y9
132,8 2,7 168,4200 157226,4586 -6,367E-06 y10
NTU = 3
TΔ(yo+y10+4(y2+y4+y6+y8)+2(y1+y3+y5+y7+y9))
NTU = 0,029514437
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
32/48
23
Data 5
Tabel 10. Hubungan suhu dengan entalpi pada L= 6 ft3 /menit
T (ᵒF) ΔT (ᵒF) H' H 1/(H'-H) Y
107,6 2,52 86,8920 52,9730 0,029482 y0
110,12 2,52 92,6304 17656,4034 -5,694E-05 y1
112,64 2,52 98,8216 35259,8338 -2,844E-05 y2
115,16 2,52 105,4536 52863,2642 -1,895E-05 y3
117,68 2,52 112,5432 70466,6946 -1,421E-05 y4
120,2 2,52 120,1840 88070,1250 -1,137E-05 y5
122,72 2,52 128,4352 105673,5554 -9,475E-06 y6
125,24 2,52 137,3260 123276,9857 -8,121E-06 y7
127,76 2,52 146,8760 140880,4161 -7,106E-06 y8
130,28 2,52 157,1320 158483,8465 -6,316E-06 y9
132,8 2,52 168,4200 176087,2769 -5,684E-06 y10
NTU = 3
TΔ(yo+y10+4(y2+y4+y6+y8)+2(y1+y3+y5+y7+y9))
NTU = 0,024390227
c. Mencari Ntu hitung dengan persamaan garis
Rumus : NTU = m(L/Ga)n
Log NTU =log m + n log (L/Ga)
Persamaan ini identik dengan persamaan garis lurus y = a + bx,
dimana:
Y = log NTU
b = n
a = log m
x = log(L/Ga)
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
33/48
24
Harga m dan n dicari dengan persamaan Least Square :
Tebel 11. Harga m dan n
No L/Ga NTU log NTU (y)log L/Ga
(x)x.y x^2
1 2328,4961 0,0892984 -1,04915633 2,09480203 -2,4356425 4,388195554
2 3492,7441 0,0546494 -1,26241464 2,27089329 -3,1502393 5,15695634
3 4656,9922 0,04410436 -1,35551851 2,39583203 -3,5211912 5,740011106
4 5821,2402 0,02951444 -1,5299655 2,49274204 -4,1647981 6,213762882
5 6985,4883 0,02439023 -1,61278416 2,57192329 -4,5132822 6,614789394
Σ -6,80983914 11,8261927 -17,785153 28,11371528
y = n.a + b. x
xy = a x + b x2
-6,809839143 = 5a + 11,8261927b . 11,8261927
-17,78515325 = 11,8261927a + 28,1137153b . 5
-80,53446982 = 59,1309634a + 139,858833b
-88,92576623 = 59,1309634a + 140,568576b
8,39129641 = -0,7097431b
b = -11,823005
a = 26,6022599
Log m = a
m = 10a
= 4,00184E+26
Sehingga didapat persamaan :
NTU = m (L/Ga)n
NTU = 4,00184E+26 (L/Ga)-11,823005
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
34/48
25
% Kesalahan =Ydata
Yhitung-Ydatax 100%
Tabel 12. Peresen Kesalahan Variasi Laju Alie Air Masuk (L) Pada
Suhu Air Masuk (L) Konstan
No NTU data NTU hitung %kesalahan
1 0,0687531 0,06999469 1,8059%
2 0,04099919 0,04241417 3,4512%
3 0,03390663 0,02972719 12,3263%
4 0,02134176 0,02256447 5,7292%
5 0,01758621 0,01801357 2,4300%
Σ 25,7427%
% Kesalahan rata-rata = ,
= 5,1485%
Diperoleh grafik hubungan antara Ntu dengan (L/Ga) sebagai berikut:
Gambar 5. Hubungan antara L/Ga dengan NTU
y = 0,157e-3E-04x
R² = 0,9779
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,1
0,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000,0
N T U
L/Ga
NTU
Expon. (NTU)
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
35/48
26
2. Variasi suhu air masuk menara (T1) pada laju aliran air masuk menara (L)
konstan
a. Menghitung harga (L/Ga)
1. Menghitung harga Ga
Twm = 310C = 87,8
0F
G = 360 cm3 /detik = 0,7628 ft
3 /menit
Dk = 39,17 cm = 1,2851 ft
Mencari harga Vs pada Tw = 87,80F dengan cara interpolasi dari
table 12-1 Perry Chemical Enginer’s Handbook :
Tw = 860F, harga Vs = 14,354 ft
3udara/lb udara kering
Tw = 880F, harga Vs = 14,448 ft
3udara/lb udara kering
14,448 ft3
udara/lb udara kering
Vs ft3udara/lb udara kering
14,354 ft3
udara/lb udara kering
880F 87,8
0F 86
0F
( 14,448 - Vs ) ft3
udara/lb udara kering = ( 88 – 87,8 ) 0F
( 14,448 – 14,354 ) ft3 udara/lb udara kering ( 88 – 86) 0F
(14,448 – Vs) ft3 udara/lb udara kering = 0,1
( 0,094 ) ft3 udara/lb udara kering
Vs = 14,4386 ft3
udara/lb udara kering
Jadi berat udara kering tiap ft3
udara (ρ) adalah :
ρ =sv
1=
14,4386
1= 0,069258 lb udara kering/ft
3udara
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
36/48
27
Ak = ¼. П. Dk 2
= ¼ . 3,14 . (1,2851)2
= 1,296413 ft2
Ga = G .
Ga= 0,7628 ft3/menit . , /
,
Ga=0,040751.
Harga Ga ini sama untuk setiap data.
2. Menghitung harga L
untuk data no.1
Diketahui :
Q = 2,5 ft3/menit
Dk = 39,17 cm = 1,2851 ft
ρ air pada 69ᵒF = 978,339 kg/m3 . 2,2 lbm/kg . (0,3048 m/ft)3
= 61,077703 lbm/ft3
Ak = ¼. П. Dk 2
= ¼ . 3,14 . (1,2851)2
= 1,296413 ft2
M = ρair . Q
= 61,077703 lbm/ft3
. 2,5 ft3 /menit
= 152,694258 lbm/menit
L = = , /
,=117,7821092 lbm/ft
2. menit
= ,
,=2890,294673
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
37/48
28
Dengan cara yang sama dihitung L/Ga untuk data no.2 sampai
dengan no.5 didapat hasil :
Tabel 13. Data L dan (L/Ga)
No M L Ga L/Ga
1 152,694258 117,7821092 0,0407509 2890,294673
2 153,124713 118,1141446 0,0407509 2898,4426
3 153,53285 118,4289652 0,0407509 2906,168088
4 153,917575 118,7257263 0,0407509 2913,450409
5 154,277795 119,0035853 0,0407509 2920,268884
b. Mencari harga NTU
)'(
.
H H
dT
L
V Ka Ntu
Harga NTU dicari dengan cara Integrasi Numerik.
Untuk data no.1 :
T1 = 690C = 156,2
0F
T2 = 370C = 98,6
0F
Untuk mencari harga(H'-H)
1, T1 sampai T2 dibagi menjadi 10 interval.
∆T =10
T-T 21
= , ,
= 5,760F
Untuk mencari H’ pada tiap-tiap suhu digunakan table 12-1 Perry’s
Chemical Engineering Handbook.
Harga H untuk suhu 98,60F adalah sama dengan harga entalpi uap
jenuh pada suhu 87,80F yaitu dengan interpolasi harga H
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
38/48
29
88
87,8
86
53,23 X 50,66
,=
,
, ,
,
= ,
,
0,257=53,23-X
X=52,973
Untuk menghitung H pada suhu 100,4ᵒF digunakan rumus :
H104,36 = H98,6 + (L/Ga) ∆T
H104,36 = 52,973 + (2890,2947)(5,760F)
= -6,01648E-05BTU/lb udara kering
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
39/48
30
Dengan cara yang sama akan didapatkan hasil
Data 1
Tabel 14. Hubungan suhu dengan entalpi pada T = 690F
T (ᵒF) ΔT (ᵒF) H' H 1/(H'-H) Y
98,6 5,76 69,28 52,973 0,061323358 y0
104,36 5,76 80,0498 16701,07031 -6,01648E-05 y1
110,12 5,76 92,6304 33349,16763 -3,00693E-05 y2
115,88 5,76 107,4048 49997,26494 -2,00442E-05 y3
121,64 5,76 124,8208 66645,36226 -1,5033E-05 y4
127,4 5,76 145,49 83293,45957 -1,20268E-05 y5
133,16 5,76 170,094 99941,55688 -1,00229E-05 y6
138,92 5,76 199,598 116589,6542 -8,5918E-06 y7
144,68 5,76 235,292 133237,7515 -7,51866E-06 y8
150,44 5,76 279,062 149885,8488 -6,68419E-06 y9
156,2 5,76 333,17 166533,9461 -6,01682E-06 y10
NTU =3
TΔ(yo+y10+4(y2+y4+y6+y8)+2(y1+y3+y5+y7+y9)
NTU = 0,11683535
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
40/48
31
Data 2
Tabel 15. Hubungan suhu dengan entalpi pada T = 640F
T (ᵒF) ΔT (ᵒF) H' H 1/(H'-H) Y
100,4 4,68 72,468 52,973 0,051295204 y0
105,08 4,68 81,5294 13617,68437 -7,38762E-05 y1
109,76 4,68 91,7904 27182,39574 -3,69132E-05 y2
114,44 4,68 103,5024 40747,10711 -2,46041E-05 y3
119,12 4,68 116,8648 54311,81848 -1,84519E-05 y4
123,8 4,68 132,118 67876,52985 -1,47614E-05 y5
128,48 4,68 149,744 81441,24122 -1,23014E-05 y6
133,16 4,68 170,094 95005,95259 -1,05445E-05 y7
137,84 4,68 193,56 108570,664 -9,22704E-06 y8
142,52 4,68 221,054 122135,3753 -8,20248E-06 y9
147,2 4,68 253,34 135700,0867 -7,38298E-06 y10
NTU = 3
TΔ(yo+y10+4(y2+y4+y6+y8)+2(y1+y3+y5+y7+y9))
NTU= 0,07911738
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
41/48
32
Data 3
Tabel 16. Hubungan suhu dengan entalpi pada T = 590F
T (ᵒF) ΔT (ᵒF) H' H 1/(H'-H) Y
104 3,42 79,31 52,973 0,037969397 y0
107,42 3,42 86,5014 9992,067862 -0,000100953 y1
110,84 3,42 94,3728 19931,16272 -5,04114E-05 y2
114,26 3,42 103,0146 29870,25759 -3,3594E-05 y3
117,68 3,42 112,5432 39809,35245 -2,51909E-05 y4
121,1 3,42 123,082 49748,44731 -2,0151E-05 y5
124,52 3,42 134,698 59687,54217 -1,67918E-05 y6
127,94 3,42 147,569 69626,63704 -1,43928E-05 y7
131,36 3,42 161,884 79565,7319 -1,25938E-05 y8
134,78 3,42 177,861 89504,82676 -1,11948E-05 y9
138,2 3,42 195,53 99443,92162 -1,00757E-05 y10
NTU = 3
TΔ(yo+y10+4(y2+y4+y6+y8)+2(y1+y3+y5+y7+y9))
NTU = 0,04238383
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
42/48
33
Data 4
Tabel 17. Hubungan suhu dengan entalpi pada T = 540F
T (ᵒF) ΔT (ᵒF) H' H 1/(H'-H) Y
105,8 2,34 83,009 52,973 0,033293381 y0
108,14 2,34 88,0806 6870,446958 -0,000147441 y1
110,48 2,34 93,5016 13687,92092 -7,35596E-05 y2
112,82 2,34 99,2833 20505,39487 -4,90049E-05 y3
115,16 2,34 105,4536 27322,86883 -3,67412E-05 y4
117,5 2,34 112,0275 34140,34279 -2,93873E-05 y5
119,84 2,34 119,0536 40957,81675 -2,44865E-05 y6
122,18 2,34 126,5938 47775,29071 -2,09869E-05 y7
124,52 2,34 134,698 54592,76467 -1,83628E-05 y8
126,86 2,34 143,411 61410,23862 -1,6322E-05 y9
129,2 2,34 152,66 68227,71258 -1,46897E-05 y10
NTU =3
TΔ(yo+y10+4(y2+y4+y6+y8)+2(y1+y3+y5+y7+y9))
NTU = 0,02506905
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
43/48
34
Data 5
Tabel 18. Hubungan suhu dengan entalpi pada T = 490F
D
a
t
a
5
NTU = 3
TΔ
(yo+y10+4(y2+y4+y6+y8)+2(y1+y3+y5+y7+y9))
NTU = 0,01508197
c. Mencari Ntu hitung dengan persamaan garis
Rumus : NTU = m(L/Ga)n
Log NTU =log m + n log (L/Ga)
Persamaan ini identik dengan persamaan garis lurus y = a + bx,
dimana:
Y = log NTU
b = n
a = log m
x = log(L/Ga)
T (ᵒF) ΔT (ᵒF) H' H 1/(H'-H) Y
105,8 1,44 83,009 52,973 0,033293381 y0
107,24 1,44 86,1108 4258,160193 -0,00023969 y1
108,68 1,44 89,3172 8463,347387 -0,000119417 y2
110,12 1,44 92,6304 12668,53458 -7,95171E-05 y3
111,56 1,44 96,1152 16873,72177 -5,96033E-05 y4
113 1,44 99,745 21078,90897 -4,76663E-05 y5114,44 1,44 103,5024 25284,09616 -3,97131E-05 y6
115,88 1,44 107,4048 29489,28335 -3,40346E-05 y7
117,32 1,44 111,5118 33694,47055 -2,9777E-05 y8
118,76 1,44 115,7704 37899,65774 -2,64663E-05 y9
120,2 1,44 120,184 42104,84493 -2,38182E-05 y10
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
44/48
35
Harga m dan n dicari dengan persamaan Least Square :
Tebel 19. Harga m dan n
No T masuk NTU log NTU (y)log T masuk
(x)x.y x^2
1 69 0,116835346 -0,93242575 1,838849091 -1,71459024 3,381366
2 64 0,07911738 -1,1017281 1,806179974 -1,98991923 3,2622861
3 59 0,042383829 -1,37279981 1,770852012 -2,43102531 3,1359168
4 54 0,025069049 -1,60086214 1,73239376 -2,77332358 3,0011881
5 49 0,015081971 -1,8215419 1,69019608 -3,07876298 2,8567628
Σ -6,82935771 8,838470916 -11,9876213 15,63752
y = n.a + b. x
xy = a x + b x2
-6,82935771 = 5a + 8,838470916b . 8,838470916
-11,9876213 = 8,838470916a + 15,63751985b . 5
-60,3610795 = 44,19235458a + 78,11856814b
-59,9381067 = 44,19235458a + 78,18759926b
-0,42297271 = -0,06903112b
b = 6,127275469
a = -12,1970207
Log m = a
m = 10a
= 6,353E-13
Sehingga didapat persamaan :
NTU = m (L/Ga)n
NTU = 6,353E-13 +26 (L/Ga)6,127275469
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
45/48
36
% Kesalahan =Ydata
Yhitung-Ydatax 100%
Tabel 20. Peresen Kesalahan Variasi Suhu Air Masuk (T1) Pada Laju
Alir Air Masuk (L) Konstan
No NTU data NTU hitung %kesalahan
1 0,11683535 0,117520648 0,5866%
2 0,07911738 0,074121039 6,3151%
3 0,04238383 0,045027449 6,2373%
4 0,02506905 0,026171767 4,3987%
5 0,01508197 0,014430329 4,3207%
Σ 21,8584%
% Kesalahan rata-rata = ,
= 4,3717%
Diperoleh grafik hubungan antara Ntu dengan (L/Ga) sebagai berikut:
Gambar 6. hubungan antara L/Ga dengan NTU
y = 9E-05e0,1049x
R² = 0,9963
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0 20 40 60 80
N T U
T masuko
C
NTU
Expon. (NTU)
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
46/48
37
PERTANYAAN DAN JAWABAN
1. Indah Retno Wulansary :
Apakah yang dimaksud dengan Ntu ?
Jawaban :
Ntu (Number of transfer unit) adalah angka yang menunjukan nilai
transfer unit keseluruhan dari suatu menara, dalam hal ini adalah transfer
massa dan panas dari air panas kepada udara dingin yang menyebabkan
massa air berubah.
2. Kiagus Ekri Wibisono :
Apakah perbedaan antara menara pendingin alami ( Natural Draft) dengan
menara pendingin mekanik (Mechanical-Draft) ?
Jawaban :
a) Menara pendingin alami (Natural draft)
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
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
47/48
38
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 aliran angin alami 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.
b) Menara Pendingin Mekanik ( Mechanical-Draft )
Pada menara pendingin aliran angin mekanik, udara mengalirkarena 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.
-
8/18/2019 D-9 Cooling tower
48/48
3. Bagas :
Apakah dalam suatu industri memerlukan menara pendingin?
Jawaban :
Ya sangat memerlukan, karena dalam suatu industri sangat
diperhitungkan efisiensi penggunaan energi, bahan, dan dampak yang
ditimbulkan industri. Dimana Air yang mengalami perubahan temperatur
tersebut tidak dapat langsung digunakan kembali sebagai pendingin dan
juga tidak dapat di buang ke sungai maupun ke lingkungan yang
disebabkan oleh temperatur air yang dibuang masih sangat tinggi dan tidak
memenuhi syarat Analisa Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL).
Sehingga air pendingin tersebut yg telah berubah temperaturnya harus
didinginkan terlebih dahulu dalam cooling tower agar bisa dimanfaatkan
kembali untuk mendinginkan.