Cooling Water Treatment

Cooling Tower adalah suatu menara atau bangunan sirkulasi udara secara langsung atau tidak langsung kontak dengat air panas dan kemudian diubah menjadi air dingin yang diharapkan atau memindahkan sejumlah panas dari suatu fluida ke fluida lain.

Prinsip Kerja 

Cooling Tower ini beroperasi menurut prinsip difusi, dimana adanya perubahan temperatur dapat mengakibatkan perbedaan besarnya laju perpindahan massa yang terjadi. Besarnya laju perpindahan massa dipengaruhi oleh luas daerah kontak antara fluida panas dan fluida dingin.

Peranan Cooling Tower banyak digunakaan untuk mendinginkan air, dimana proses pendinginan dapat terjadi dengan bantuan udara luar serta kipas untuk mempercepat pendinginan tersebut.

Proses heat transfer melibatkan; transfer latent heat yang disebabkan oleh penguapan air dalam porsi kecil, dan juga transfer sensible heat yang disebabkan oleh perbedaan temperatur antara air dan udara. Diperkirakan 80% dari transfer heat itu adalah kalor latent dan 20% sisanya adalah kalor sensible. Sebuah cooling tower bisa digunakan sebagai penghilang panas dalam proses thermodynamics konvensional seperti pendinginan atau generasi tenaga steam ataubiasa digunakan dalam berbagai proses dimana air digunakan untuk penukar panasdan ini baik atau diinginkan untuk membuat penolak panas pada udara atmospherics. Air bekerja sebagai sebagai fluida penukar panas, menghilangkan panas ke udaraatmospherics kemudian didinginkan dan disirkulasi pada system untuk menghasilkanoperasi yang ekonomis.Kemungkinan teoritis dari perpindahan panas per pound dari sirkulasi udara dalam suatu cooling tower bergantung pada temperatur dan uap air dari udara(moisture content of the air). Suatu indikasi uap air dari udara adalah temperatur wet-bulbnya. Idealnya, temperatur wet-bulb harus lebih rendah dari temperatur teoritis dimana air dapat didinginkan.

Sistem operasi cooling tower berdasarkan pada penguapan dan perubahan panas sensible, dimana campuran dua aliran fluida pada temperatur yang berbeda (air dan udara) akan melepaskan panas latent penguapan yang menyebabkan efek pendinginan ke fluida yang lebih panas dalam masalah ini air. Efek pendinginan inidicapai dengan merubah sebagian cairan ke keadaan uap dengan melepaskan panas latent penguapan. Selain itu, panas sensible juga berperan ketika air panas yang dilewatkan kontak dengan aliran udara dingin yang masuk, sehingga udara akanmendinginkan air dan temperatur akan meningkat sesuai dengan jumlah panas sensible yang diperolehnya. Jika udara kering pada temperatur konstant dijenuhkan dengan air pada temperatur yang sama dalam suatu peralatan kontak langsung. Uap air akan masuk ke udara dengan membawa panas latentnya. Humiditas campuran udara-uap air akan meningkat selama penjenuhan, karena tekanan uap dari air yang berpindah dari lingkungan air lebih besar dari tekanan uapnya dalam udara tak jenuh sehingga penguapan dapat terjadi. Dan bila tekanan uap dari air di udara sama dengan cairannya, maka penguapan akan terhenti. Perpindahan material oleh perbedaan tekanan uap (beda konsentrasi) disebut difusi.

Mendesain Cooling Tower biasanya menggunakan metode Chart / Grafik yang data dan preliminary desain dalam hal estimasi size tower, cost, mechanical.

Tipe - tipe dasar  Cooling Tower secara garis besar dibagi menjadi tiga bagian besar yaitu :

1. Evaporasi Cooling Tower atau Wet Cooling Tower Transfer panas dari hot water menjadi cold water menggunakan proses transfer panas lewat evaporasi. Tiga perbedaan mendasar pada desain evaporative cooling tower yaitu :

•  Atmospheric Cooling Tower
•  Natural Draft Cooling Tower
•  Mechanical Draft Cooling Tower ; 

          -  Forced Draft

          -  Counter Current Induced Draft

          -  Cross Flow Induced Draft

          -  Hyperbolic Tower

2. Non Evaporative Cooling Tower atau Dry Cooling Tower Transfer panas dari hot water menjadi cold water menggunakan transfer panas sensible. Terdapat tiga jenis desain untuk tipe non evaporative cooling tower :

• Air  Cooled Condenser
• Air Cooled Heat Exchanger
• Cooling Air flow

3. Wet Dry Cooling Tower  

    

Gabungan dari dua tipe dasar diatas dengan dua proses pendinginan yangdigunakan secara pararel atau terpisah 

Pembagian cooling tower secara garis besar diatas dibagi berdasarkan :

1. Berdasarkan arah aliran udara masuk

• Cross flow, udara mengalir secara horizontal, melewati jatuhnya air
• Counter current flow, udara mengalir secara vertikal, melawan jatuhnya air 

2. Berdasarkan cara pemakaian alat bantu seperti fan atau blower

• Induced draft, alat bantu berada di bagian puncak tower
• Force draft, alat bantu berada di bagian bawah tower

3. Berdasarkan kondisi aliran udara bebas tanpa alat bantu

• Atmospheric ; Cooling tower atmospheric tidak dilengkapi dengan mechanical fan untuk mengalirkan udara ke tower, udara diperoleh dari aliran induksi alami oleh tekanan.Udara pada kondisi ini mengalir bebas tanpa memakai penutup tower.
• Natural draft ; Udara mengalir dalam udara pendingin dari tower namun kondisiudara belum tentu atmospheric.

4. Berdasarkan bentuknya

•  Rectilinier
•  Round Mechanical Draft

 5. Berdasarkan perpindahan panas

• Evaporatif
• Dry Tower
• Plumeabatement
• Water Conservation