Feeds:
Pos
Komentar

Archive for the ‘cooling Tower’ Category

Air dengan kondisi sbb:
No. Parameter Satuan Feed Water Boiler Water Cooling Water
1. Color – Jernih coklat Jernih
2. Settleable solid – Sedikit banyak Sedikit
3. Conductivity µmhos 146 15100 1530
4. pH – 9 12 8.7
5. TDS ppm 92 9150 912
6. P Alkalinity ppm CaCO_3 24 2520 132
7. T Alkalinity ppm CaCO_3 88 3820 660
8. Ca Hardness ppm CaCO_3 6 49 34
9. Total Hardness ppm CaCO_3 10 60 56
10. Chloride ppm Cl^- 18 100 116
11. Silica ppm SiO_2 14 64 23
12. Total Iron ppm Fe 0.02 1 0.04
13. Phospate ppm PO_4 – 24 –
14. 14. Phosponate ppm PO_4 – –
15. Hydrazine ppm N_2 H_4 – 0.25 –

Data Boiler : Jenis Fire tube; Kapasitas 1 ton/jam, tekanan : 7-9.5 kg/cm2

Pertanyaan:

1. Apakah kondisi ketiga air tersebut memenuhi syarat ?
2. Apabila diinginkan mengolah air (feed water) tersebut untuk boiler feed water untuk boiler kapsitas 1 ton steam /jam bekerja pada tekanan 7-9.5 kg/cm2, parameter apa saja yang harus diturunkan/naikkan?
3. Apakah dengan proses reverse osmosis (RO) hal tsb (no. 2) dapat dilaksanakan?
4. Pre treatment apa saja yang perlu dilakukan bila memakai RO tsb?

jawaban singkat 1
Berdasarkan data
1. Apakah kondisi ketiga air tersebut memenuhi syarat ? –> bisa menimbulkan scaling dan plugging
2. Apabila diinginkan mengolah air (feed water) tersebut untuk boiler feed water untuk boiler kapsitas 1 ton steam /jam bekerja pada tekanan 7-9.5 kg/cm2, parameter apa saja yang harus diturunkan/naikkan? –>Ca, Cl coba lihat Mg. Paling gampang lihat pH
3. Apakah dengan proses reverse osmosis (RO) hal tsb (no. 2) dapat dilaksanakan? –> Bisa, dengan kondisi tertentu (ada pre treatment)
4. Pre treatment apa saja yang perlu dilakukan bila memakai RO tsb? –> umumnya water softener (adding chemical)

Tamabahan point no.3. Akan lebih baik jika menggunakan kombinasi RO dan Ultrafiltrasi sebagai pre-treatment.

Perlu diwaspadai, bahwa penggunaan chemical dlm pretreatment dapat menurunkan life time dari membrane RO (Case chemical yg terbawa ke RO unit). Jika diinginkan, saya bisa menyampaikan konsep kombinasi UF dan RO, beserta roughly cost investment-nya.

Jawaban 2

pemakaian RO untuk memproses feed water menjadi BFW atau penggunaan lain memerlukan pre-treatment. RO ini cukup sensitif terhadap terjadinya scale yang menutup membran, terkecuali sudah ditemukan membran yang tahan banting terhadap kondisi air umpan.Saya tertarik untuk tahu lebih jauh mengenai pre-treatment ini: Adding chemical dan Ultra Filtration (UF). Pre-treatment menggunakan chemical biasanya memakai clarifier, multimedia filter dll yang bisa dikategorikan sebagai cara “konvensional” (?), sedang UF yang seperti apa ya? Apakah ini yang dimaksud dengan intgrated membrane system yang menggabungkan UF dengan RO untuk mengolah air? Akan menarik juga kalau kedua cara tsb diperbandingkan baik cost of
investment+operation, reliability operasinya, apakah kelebihan masing-masing dan tentu kekurangannya kalau ada.
kombinasi UF dan RO, beserta roughly cost investment-nya.

Jawaban 3

tekhnology RO sebagai pre treatment untuk air umpan boiler memang banyak dilakukan saat ini, tetapi dari pengalaman kami hal tersebut biasa dilakukan bila kualitas dari air umpan masuk memiliki TDS >500 ppm. Sedangkan bila air raw waternya hanya 200 ppm akan lebih baik menggunakan Demineralizer plant, baik dari capital cost dan operating costnya.

Pre treatment unit RO memang merupakan suatu yang sangat kritis, artinya jika hal ini tidak didesign secara benar otomatis akan sanagt berpengaruh terhadap kualitas dari sistim RO. Clarifier, Multi Media Filter , Sand Filter dan carbon Filter memang diperuntukkan untuk menurunkan padatan tersusupsensi yang masih tinggi di raw Water, sedangkan carbon filter untuk meremove kandungan dari chlorine yang masih ada di raw water atau untuk menghilangkan chlorine yang memang di inject di pre traetment meski akan dihilangkan dengan injeksi smbs tetap harus dihilangklan kembali dgn carbon filter.Membran dari sisitim RO sangat rentan dgn kandungan chlorin, life time akan berkurang drastis.

Penggunaan Ultra Violet di unit pre treatement sebenarnya mengarah untuk membunuh microorganisma yang akan mengggangu performance membrane, Biological Fouling.Artinya penggunana UV memang bisa di gantikan dengan sodium hypo yang memiliki fungsi sama.

Pengaruh pre treatment terhadap boiler water system. Memang di buku-buku water treatment hand book selalu dikatakan untuk boiler medium pressure cukup dengan menggunakan softener yang intinya hanya menurunkan kesadahan, padahal sesungguhnya deposit yang paling ditakutkan selain scale oleh CaCO3 adalah deposit silika. Dari pengalam saya, memang dengan menggunakan demin plant , dgn minimnya mineral dalam air bisa dikatakan tidak lagi memerlukan chemical treatment lagi selain pH adjuster.

Iklan

Read Full Post »

PRINSIP KERJA COOLING TOWER PADA SISTEM AC SENTRAl
Salah satu komponen utama pada AC sentral selain chiller, AHU, dan ducting adalah cooling tower atau menara pendingin. Fungsi utamanya adalah sebagai alat untuk mendinginkan air panas dari kondensor dengan cara dikontakkan langsung dengan udara secara konveksi paksa menggunakan fan/kipas. Konstruksi cooling tower terdiri dari system pemipaan dengan banyak nozzle, fan/blower, bak penampung, casing, dsb.
Proses yang terjadi pada chiller atau unit pendingin untuk system AC sentral dengan system kompresi uap terdiri dari proses kompresi, kondensasi, ekspansi dan evaporasi. Proses ini terjadi dalam satu siklus tertutup yang menggunakan fluida kerja berupa refrigerant yang mengalir dalam system pemipaan yang terhubung dari satu komponen ke komponen lainnya. Kondensor pada chiller biasanya berbentuk water-cooled condenser yang menggunakan air untuk proses pendinginan refrigeran. Secara umum bentuk konstruksinya berupa shell & tube dimana air mengalir memasuki shell/ tabung dan uap refrigeran superheat mengalir dalam pipa yang berada di dalam tabung sehingga terjadi proses pertukaran kalor. Uap refrigeran superheat berubah fasa menjadi cair yang memiliki tekanan tinggi mengalir menuju alat ekspansi, sementara air yang keluar memiliki temperatur yang lebih tinggi. Karena air ini akan digunakan lagi untuk proses pendinginan kondensor maka tentu saja temperaturnya harus diturunkan kembali atau didinginkan pada cooling tower. Langkah pertama adalah memompa air panas tersebut menuju cooling tower melewati system pemipaan yang pada ujungnya memiliki banyak nozzle untuk tahap spraying atau semburan. Air panas yang keluar dari nozzle secara langsung melakukan kontak dengan udara sekitar yang bergerak secara paksa karena pengaruh.fan/blower yang terpasang pada cooling tower. Sistem ini sangat efektif dalam proses pendinginan air karena suhu kondensasinya sangat rendah mendekati suhu wet-bulb udara. Air yang sudah mengalami penurunan temperature ditampung dalam bak/basin untuk kemudian dipompa kembali menuju kondensor yang berada di dalam chiller. Pada cooling tower juga dipasang katup make up water yang dihubungkan ke sumber air terdekat untuk menambah kapasitas air pendingin jika terjadi kehilangan air ketika proses evaporative cooling tersebut. Prestasi menara pendingin biasanya dinyatakan dalam “range” dan “approach”, dimana range adalah penurunan suhu air yang melewati cooling tower dan approach adalah selisih antara udara suhu udara wet-bulb dan suhu air yang keluar. Perpindahan kalor yang terjadi pada cooling tower berlangsung dari air ke udara tak jenuh. Ada dua penyebab terjadinya perpindahan kalor yaitu perbedaan suhu dan perbedaan tekanan parsial antara air dan udara. Suhu pengembunan yang rendah pada cooling tower membuat sistem ini lebih hemat energi jika digunakan untuk system refrigerasi pada skala besar seperti chiller. Salah satu kekurangannya adalah bahwa sistem ini tidak praktis karena jarak yang jauh antara chiller dan cooling tower sehingga memerlukan system pemipaan yang relative panjang. Selain itu juga biaya perawatan cooling tower cukup tinggi dibandingkan system lainnya.

Read Full Post »

Kegunaan air dalam proses industri sangat banyak sekali, selain sebagai air baku pada industri air minum dan pemutar turbin pada pembangkit tenaga listrik, juga sebagai alat bantu utama dalam kerja pada proses – proses industri. Selain itu juga air digunakan sebagai sarana pembersihan ( cleaning ) baik itu cleaning area atau alat – alat produksi yang tidak memerlukan air dengan perlakuan khusus atau cleaning dengan menggunakan air dengan kualitas dan prasyarat tertentu yang membutuhkan sterilisasi dan ketelitian yang tinggi. Dalam hal ini pembahasan difokuskan pada air sebagai penghasil energi kalor dan sebagai penyerap energi kalor ( pendingin ) dalam industri pada umumnya.

A. Air umpan boiler

Boiller adalah tungku dalam berbagai bentuk dan ukuran yang digunakan untuk menghasilkan uap lewat penguapan air untuk dipakai pada pembangkit tenaga listrik lewat turbin, proses kimia, dan pemanasan dalam produksi.

Sistem kerjanya yaitu air diubah menjadi uap. Panas disalurkan ke air dalam boiler, dan uap yang dihasilkan terus – menerus. Feed water boiler dikirim ke boiler untuk menggantikan uap yang hilang. Saat uap meninggalkan air boiler, partikel padat yang terlarut semula dalam feed water boiler tertinggal.

Partikel padat yang tertinggal menjadi makin terkonsentrasi, dan pada saatnya mencapai suatu level dimana konsentrasi lebih lanjut akan menyebabkan kerak atau endapan untuk membentuk pada logam boiler.

Ketidaksesuaian kriteria air umpan boiler menurut baku mutu diatas akan mempengaruhi berbagai hal, misalnya :

1. Korosi

Peristiwa korosi adalah peristiwa elektrokimia, dimana logam berubah menjadi bentuk asalnya akibat dari oksidasi yang disebabkan berikatannya oksigen dengan logam, atau kerugian logam disebabkan oleh akibat beberapa kimia

Penyebab korosi Boiller:

– Oksigen Terlarut

– Alkalinity ( Korosi pH tinggi pada Boiler tekanan tinggi )

– Karbon dioksida ( korosi asam karbonat pada jalur kondensat )

– Korosi khelate ( EDTA sebagai pengolahan pencegah kerak )

Akibat dari peristiwa korosi adalah penipisan dinding pada permukaan boiler sehingga dapat menyebabkan pipa pecah atau bocor.

2. Kerak

Pengerakan pada sistem boiler :

– Pengendapan hardness feedwater dan mineral lainnya

– Kejenuhan berlebih dari partikel padat terlarut ( TDS ) mengakibatkan tegangan permukaan tinggi dan gelembung sulit pecah

– Kerak boiler yang lazim : CaCO3, Ca3 (PO4)2, Mg(OH)2, MgSiO3, SiO2, Fe2(CO3)3, FePO4

3. Endapan

Pembekuan material non mineral pada boiler, umumnya berasal dari:

– Oksida besi sebagai produk korosi

– Materi organic ( kotoran – bio, minyak dan getah ), Boiler bersifat alkalinity jika terkena gliserida maka akan terjadi reaksi penyabunan.

– Partikel padat tersuspensi dari feedwater ( tanah endapan dan pasir )

Dari peristiwa – peristiwa ini mengakibatkan terbentuknya deposit pada pipa superheater, menyebabkan peristiwa overheating dan pecahnya pipa, terbentuknya deposit pada sirip turbin, menyebabkan turunnya effisiensi

B. Air pendingin dan sirkulasi sebagai Cooling tower dan Chiller

Colling tower atau menara pendingin adalah suatu sistem pendinginan dengan prinsip air yang disirkulasikan. Air dipakai sebagai medium pendingin, misalnya pendingin condenser, AC, diesel generator ataupun mesin – mesin lainnya.

Jika air mendinginkan suatu unit mesin maka hal ini akan berakibat air pendingin tersebut akan naik temperaturnya, misalnya air dengan temperature awal ( T1 ) setelah digunakan untuk mendinginkan mesin maka temperaturnya berubah menjadi ( T2 ). Disini fungsi cooling tower adalah untuk mendinginkan kembali T2 menjadi T1 dengan blower / fan dengan bantuan angin. Demikian proses tersebut berulang secara terus menerus.

Sedangkan pada chiller temperature yang dibutuhkan relative lebih rendah dibandingkan penggunaan Colling tower.

Beda antara cooling dan chiller adalah pada sistem yang digunakan. Maksudnya, bila cooling adalah sistem terbuka sedangkan pada chiller adalah sistem tertutup sehingga proses penguapan lebih rendah dibandingkan dengan sistem terbuka.

Sistem air cooling dapat dikategorikan dua tipe dasar, sebagai berikut :

1. Sistem air cooling satu aliran

Sistem air cooling satu arah adalah satu diantara aliran air yang hanya melewati satu kali penukar panas. Dan lalu dibuang kepembuangan atau tempat laindalam proses.

Sistem tipe ini mempergunakan banyak volume air. Tidak ada penguapan dan mineral yang terkandung didalam air masuk dan keluar penukar panas. Sistem air cooling satu arah biasa digunakan pada terminal tenaga besar dalam situasi tertutup dari air laut atau air sungai dimana persediaan air cukup tinggi.

2. Sistem air cooling sirkulasi

Pada sistem sirkulasi terbuka ini, air secara berkesinambungan bersikulasi melewati peralatan yang akan didinginkan dan menyambung secara seri. Transfer panas dari peralatan ke air, dan menyebabkan terjadinya penguapan ke udara. Penguapan menambah konsentrasi dan padatan mineral dalam air dan ini adalah efek kombinasi dari penguapan dan endapan, yang merupakan konstribusi dari banyak masalah dalam pengolahan dengan sistem sirkulasi terbuka.

Pada peristiwa sirkulasi air ini, akan terjadi proses – proses sebagai berikut :

a. Pendinginan air cooling tower adakah atas dasar penguapan ( Evaporasi )

Pada peristiwa fisika dikenal prinsip “ jumlah kalor yang diterima = jumlah kalor yang dilepaskan “. Kalor untuk melakukan pendinginan dari T2 menjadi T1 sama dengan kalor penguapan atau dengan kata lain air tersebut menjadi dingin dikarenakan sebagian dari air tersebut menguap.

Untuk cooling tower, besarnya penguapan dapat dihitung bila diketahui kapasitas pompa sirkulasi ( m3/jam )

b. Pada air Cooling tower terjadi pemekatan Garam.

Dengan adanya penguapan maka lama kelamaan seluruh mineral yang tidak dapat menguap akan berkumpul sehingga terjadi pemekatan. Dengan banyaknya mineral yang terkandung pada air Cooling tower perlu dilakukan proses Bleed Off dan penambahan air make up. Air yang menguap adalah air yang murni bebas dari garam – garam mineral dengan konsentrasi = 0. Pada cooling tower dapat diketahui siklus air pada unit cooling tower adalah dengan cara :

Dengan rumus

Cycle = Tower water chloride

Make up water chloride

Tanpa menggunakan parameter khlorida, siklus dapat diketahui dengan membaca konduktivity, yaitu dengan membandingkan konduktivity air tower dengan konduktivity air make up.

Masalah yang sering timbul dalam pada seluruh sistem air cooling adalah:

– Korosif

Pada pH yang rendah menyebabkan terjadinya korosi pada logam. Begitu juga nitrifying. Penyebab lain adalah dengan adanya bakteri yang dapat menghasilkan asam sulfat. Bakteri yang memiliki kemampuan untuk mengubah hydrogen sulfide menjadi sulfur kemudian mengubah menjadi asam sulfat. Bakteri ini menyerang logam besi, logam lunak dan steiless steel, hidup sebagai anaerobic ( tanpa udara )

– Kerak

Pembentukan kerak diakibatkan oleh kandungan padatan terlarut dan material anorganik yang mencapai limit control.

Metode yang digunakan untuk mencegah terjadinya pembentukan kerak antara lain :

1. Menghambat kerak dengan mengontrol pH

Dalam keadaan asam lemah ( kira – kira pH 6,5 ). Asam sulfat yang paling sering digunakan untuk ini, memiliki dua efek dengan memelihara pH dalam daerah yang benar dan mengubah kalsium karbonat, ini memperkecil resiko terbentuknya kerak kalsium sulfat. Ini memperkecil resiko terbentuknya kerak kalsium karbonat dan membiarkan cycle yang tinggi dari konsentrasi dalam sistem.
Mengontrol kerak dengan bleed off

Bleed off pada sirkulasi air cooling terbuka sangat penting untuk memastikan bahwa air tidak pekat sebagai perbandingan untuk mengurangi kelarutan dari garam mineral yang kritis. Jika kelarutan ini berkurang kerak akan terbentuk pada penukar panas.
Mengontrol kerak dengan bahan kimia penghambat kerak.

Bahan kimia umumnya berasal dari organic polimer, yaitu polyacrilik dan polyacrilik buatan.

– Masalah mikrobiologi

Microorganisme juga mampu membentuk deposit pada sembarangan permukaan. Hampir semua jasad renik ini menjadi kolektor bagi debu dan kotoran lainnya. Hal ini dapat menyebabkan efektivitas kerja cooling tower menjadi terganggu.

– Masalah kontaminasi

Keadaan cooling tower yang terbuka dengan udara bebas memungkinkan organisme renik untuk tumbuh dan berkembang pada sistem, belum lagi kualitas air make up yang digunakan.

Read Full Post »