Kelebihan dan Kekurangan Random Packing dan Regular Packing.docx

 Nama

: Fanirazha Primesa C.

 NIM

: 0301381621069 0301381621069

Shift 

: Rabu (13.40-16.40 WIB)

Kelompok

:1

KELEBIHAN DAN KEKURANGAN RANDOM PACKING DAN REGULAR PACKING

Cooling tower   adalah komponen penting pada sistem refrigerasi atau  pengkondisian udara dalam suatu proses. Cooling tower   digunakan pada sistem  proses dalam industri dimana sistem tersebut membutuhkan pendinginan ulang air yang digunakan. Sistem kerja dari cooling tower   menggunakan kombinasi  perpindahan panas dan perpindahan massa untuk mendinginkan air. Air yang didinginkan akan dialirkan ke dalam tower dengan menggunakan bantuan alat-alat lain. Alat-alat tersebut terdiri dari spray dari spray nozzles, nozzles, splash bars, bars, dan filming dan filming fill . Berdasarkan penelitian Winata, Syamsuddin, dan Calvinus (2013), terdapat  beberapa jenis cooling tower   yang digunakan pada industri. Berdasarkan arah aliran udara yang masuk, cooling tower  dapat  dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian. Pertama cooling tower   yang arah alirannya cross flow  flow  dan yang kedua cooling tower   yang arah alirannya counter current flow. flow. Jika klasifikasi cooling tower   berdasarkan cara pemakaian alat bantu seperti sepert i  fan maupun blower , cooling tower  dapat terdiri atas cooling tower induced draft  dan  dan cooling tower  force  force draft . Cooling tower   digunakan sebagai media untuk mendinginkan air panas yang keluar dari compressor . Air panas dari compressor  masuk   masuk ke cooling tower  agar dapat menurunkan temperatur air sehingga air yang dingin bisa digunakan kembali. Sistem pendinginan pada mesin di industri bertujuan untuk menjaga kestabilan temperatur dan penurunan temperatur melalui proses pertukaran panas. Temperatur lingkungan sekitar merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kinerja cooling tower . Hal tersebut dikarenakan pada tingkat udara tertentu yang  bergerak melalui sebuah cooling tower  mengalami   mengalami perpindahan panas yang dapat terjadi karena dipengaruhi oleh jumlah air permukaan yang terkena udara. Penggunaan dari alat-alat pendukung pada cooling tower   memiliki tujuan untuk membuat luas permukaan dari air yang dikontakkan dengan udara menjadi lebih besar. Waktu kontak antara air dengan udara akan menjadi lebih lama. Sirkulasi dari udara sebagai media pendingin dalam cooling tower  dapat  dapat dilakukan dengan dua cara yaitu, secara paksa maupun secara alami. Sirkulasi udara secara  paksa pada cooling tower  akan   akan dikenal dengan istilah force istilah  force draft . Untuk sirkulasi udara secara alami pada cooling tower  cooling tower  akan  akan dikenal dengan istilah natural draft .

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 

Random Packing

Regular Packing

Cost  lebih murah.

Cost  lebih mahal.

 Maintenance yang rumit

 Maintenance yang mudah

Tidak merata suhu pendinginannya di

Merata

cooling tower .

cooling tower .

Terlalu banyak  steam  yang losses di

Jumlah  steam  yang losses di drift

drift eliminator .

eliminator  sedikit.

Waktu kontak lebih lama namun suhu

Waktu kontak lebih lama.

suhu

pendinginannya

di

 pendinginan tidak merata. (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.

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.