Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
-
Upload
laila-fadhilla -
Category
Documents
-
view
225 -
download
0
Transcript of Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
1/47
LAPORAN
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA
COOLING TOWER
D-9
Disusun oleh
Arie Rahman Nikardo / 121130096
Dewi Fitriani S Yunan / 121130189
LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONA “VETERAN” YOGYAKARTA
2015
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
2/47
ii
LEMBAR PENGESAHAN
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA
COOLING TOWER
[D-9]
Disusun oleh
Arie Rahman Nikardo 121130096
Dewi Fitriani S Yunan 121130189
Yogyakarta, Juni 2015
Mengetahui,
Asisten
Amanda Dhirgandini
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
3/47
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur praktikan panjatkan, kepada tuhan yang maha esa yang telah
melimpahkan rahmatnya, sehingga praktikan dapat menyelesaikan laporan
praktikum dasar teknik kimia yang berjudul ‘’Cooling Tower’’ tepat pada waktunya.
Laporan ini telah dibuat dengan berbagai observasi dari beberapa bantuan
dari berbagai pihak untuk membantu menyelesaikan tantangan dan hambatan selama
mengerjakan laporan ini. Oleh karena itu praktikan mengucapkan terimakasih pada
semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan laporan ini.
Praktikan menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang mendasar pada proposal ini, oleh karena itu praktikan mengajak pembaca untuk memberikan saran
serta kritik yang dapat membangun praktikan.
Demikian kata pengantar ini praktikan sampaikan, praktikan sangat berharap
bahwa laporan praktikan ini dapat bermanfaat bagi praktikan dan semua pihak.
Yogyakarta, Juni 2015
Praktikan
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
4/47
iv
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ........................................................................................ . i
LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... . ii
KATA PENGANTAR .................................................................................. . iii
DAFTAR ISI .................................................................................................. iv
DAFTAR TABEL ......................................................................................... . v
DAFTAR GAMBAR .................................................................................... . vi
DAFTAR LAMBANG .................................................................................. vii
INTISARI ...................................................................................................... viii
BAB I PENDAHULUAN1.1. Tujuan Percobaan …………...……………..…………… 1
1.2. Latar Belakang ………………….…………..……………. 1
1.3. Tinjauan Pustaka ………….…………….……..…………. 1
BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN
2.1 Bahan- bahan ……………………….……..……….............. 8
2.2 Alat-alat ………..……………………….…..…………… 82.3 Gambar Alat …..…………………….……….….………… 8
2.4 Cara Kerja ………………………….…………...………… 92.5 Bagan Alir ………................................................................. 10
2.6 Analisis Perhitungan ............................................................ 11
BAB III HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Percobaan .................................................................... 133.2 Pembahasan .......................................................................... 14
BAB IV KESIMPULAN ......................................................................... 17
KRITIK DAN SARAN……………………………………… 17DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
LAMPIRAN………………………………………………………..............
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
5/47
v
DAFTAR LAMBANG DAN ARTI
Ak = Luas penampang kolom (cm2)
Ap = Luas penampang pipa (cm2)
Cp = Panas jenis air (BTU/lb oF)
Dk = Diameter kolom (cm)
Dp = Diameter pipa (cm)
G = Kecepatan volumetrik udara (cm3/det)
Ga = Kecepatan massa udara kering (lb udara kering/cm2 jam)
H = Entalpi udara kering (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/det)
M = Kecepatan massa air (lb/jam)
NTU = Bilangan unit transfer (tak berdimensi)
Q = Kecepatan panas (BTU/jam)
To = Temperatur air make up (oF)
T1 = Temperatur air masuk menara (oF)
T2 = Temperatur air keluar menara (oF)
Td = Temperatur bola kering (oF)
Tw = Temperatur bola basah (oF)
Vs = Volume udara jenuh (cuft 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)
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
6/47
vi
INTISARI
Di dalam industri kimia, air sering dipakai untuk mendinginkan alat-alat proses. Air yang
telah digunakan tersebut menjadi panas sehingga dipilih suatu proses untuk mendinginkan kembali air
tersebut untuk proses pendinginan berikutnya. Salah satu alat yang sering digunakan adalah cooling
tower (menara pendingin). Prinsip kerja cooling tower yaitu kontak langsung antara air dengan udara
kering. Maksud dari percobaan ini adalah mempelajari karakteristik menara pendingin yaitu bilangan
satuan transfer unit keseluruhan (NTU) dan faktor bahan isian, kemudian mempelajari pengaruh
kenaikan temperatur air dan variasi laju air masuk menara dan perbandingan antara laju air masuk
dengan kecepatan massa udara kering (L/Ga) terhadap nilai NTU.
Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan cooling tower . Pada awal percobaan, air
dimasukkan dalam tangki kemudian dipanaskan menggunakan kompor (pemanas) sampai temperature
550C tertentu lalu dipindahkan ketangki cooling tower pompa dan blower dinyalakan secara
bersamaan, kemudian rotameter diatur dengan skala 1,5 ; 3 ; 4,5 ; 6 ; 7,5 sampai konstan. Setelahaliran konstan, temperatur air keluar menara pendingin serta temperatur bola basah dan bola kering
dicatat. Dilanjutkan dengan variasi suhu 400C 450C 500C 550C 600C dengan skala 6.
Berdasarkan data hasil percobaan kemudian dibuat hubungan antara variasi laju aliran
terhadap temperatur yang konstan sehingga diperoleh hubungan antara L/Ga dengan NTU dimana
perubahan NTU yang semakin tinggi laju alir nilai NTU akan semakin kecil, dan hubungan suhu (T)
dengan NTU pada laju alir konstan yaitu semakin besar suhu air masuk menara nilai NTU semakin
rendah.
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
7/47
1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Dalam suatu proses pabrik pendinginan sangat penting. Air
sumber pendinginan atau suatu sarana yang dapat mengembalikan ke
kondisi semula. Dalam industri kimia, air pendingin sangat dibutuhkan
dalam indusri kimia sebagai media untuk melakuakn pertukaran antara
fluida yang panas dan air pendingin. Berlangsungnya pertukaran panas
tersebut terjadi didalam suatu heat exchange yaitu heater. Pertukaran panas tersebut menyebabkan air dingin mengalami perubahan
temperatur dimana temperatur air pendingin menjadi naik karena
disebabkan oleh panas yang dibawa oleh suatu fluida yang diserap
oleh air.
Air yang mengalami perubahan temperatur tersebut tidak dapat
langsung digunanakan kembali sebagai pendingin dan juga tidak dapat
dibuang langsung ke sungai atau lingkungan, karena dapat
menyebabkan terjadi pengaruh lingkungan, yang disebabkan oleh
temperatur air yang dibuang masih sangat tinggi dan tidak memenuhi
syarat analisa mengenai dampak lingkungan.
Untuk mengatasi itu perlu dilakukan proses pendinginan untuk
menurunkan temperatur air sehingga dapat digunaka kembali sebagai
pendingin. Proses pendingin air tersebut dapat dilakukan dalam suatu
tmenara pendingin yang disebut cooling tower. Dimana proses
pendingin dapat terjadi dengan bantuan udara luar untuk mempercepat
pendinginan tersebut. Penggunaan teknologi cooling tower
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
8/47
2
( menara pendingin ) ini dirasakan sangat penting dalam tiap industri
dalam rangka peningkatan efisiensi. Oleh karena itu pemahaman
tentang prinsip kerja atau operasi cooling tower sangat diperlukan.
I.2 Tujuan Percobaan
Mempelajari pengaruh konsentrasi temperature air masuk
menara dengan NTU. Mencari bilangan transfer unit keseluruhan
(NTU), faktor bahan isian (m) dan eksponensial (n) yang
merupakan harga karakteristik menara pendingin. Dan
mempelajari pengaruh antara (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 sensibel uap air dengan aliran udara
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
9/47
3
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 antarmuka pada film gas-cair (interface) dan
temperatur interface 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).
Seperti dalam penyerapan gas, cara yang lazim untuk
mengembangkan neraca bahan dan energi adalah berdasarkan basis
luar area. Kecepatan udara (disebut muatan udara) dinyatakan sebagai
kecepatan massa per unit luas area dan aliran dengan satuan G
( lb/hr.ft2 ).
Muatan panas ( air panas ) pada bagian atas kolom dinyatakan
dengan cara yang sama sebagai L ( lb/jam ft2 ) . Umumnya kita dapat
menyatakan supply 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 , dimana A adalah
luas area aliran dalam menara pendingin ( Kern D.Q., 1989 ).
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
10/47
4
Prinsip kerja Menara Pendingin digambarkan sebagai berikut:
Lo, T1 (G,H2)
Heater
Packed Tower
(G,H1)
Basin
Lo, To pompa (L-Lo) ,T2
Gambar 1. Prisip 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 pada oF udara
kering, dengan panas uap masuk dalam lb udara kering.
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
11/47
5
Neraca energi untuk komposisi air:
Q = L. Cp ( T1 – T2 ) + Lo . Cp ( T2 – To )....................................( 2 )
Kombinasi dari kedua persamaan di atas 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.
d ( L .Cp .T ) = L .Cp .dT..........................................................( 6 )
L .Cp .dT = G .dH ....................................................................( 7 )
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
12/47
6
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 :
NTU = )'(.
H H
dT
L
V Ka………................................................( 9 )
Di mana Cp air diasumsikan = 1 Btu/lboF
Data-data dalam menara pendingin sering digambarkan dalam bentuk
G
LVs
L
V ak .. untuk variasi temperatur cooling tower .
Dalam praktek umum untuk mengabaikan pengaruh dari
kecepatan udara pengembangan kolom dalam bentuk hukum kekuatan
yang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :
k.a = C1 . G
L
V
GC L
V
ak ..1.
Dari rumus diatas didapat :
NTU 2..1. C Ga
LC
L
V ak
Ga
LC C
L
V ak ln.21ln.ln
Ga
LC C
L
V ak ln.23ln.ln
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
13/47
7
C3 = ln C1 = ln m
C1 = m
C2 = n
Ln NTU = ln m + n ln
Ga
L
( Kern D.Q., 1989 )
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 Sungai
3.
Refrigerant:
a. Dowtherm
b. Freon
c. NH3
d. Propanol
e. Brine
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
14/47
8
Media pendingin yang biasanya digunakan dalam industri adalah
udara, hal ini disebabkan:
1. Murah dan mudah didapat
2. Bebas dari bahan korosi
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, di mana 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, R.E., 1968)
I.4 Hipotesis
Semakin besar laju alir masuk pada menara pendingin maka,
perubahan suhu air yang keluar menara semakin kecil. Semakin kecil
laju alir masuk pada air pada menara pendingin maka perubahan suhu
air yang keluar menara semakin besar.
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
15/47
9
BAB II
PELAKSANAAN PERCOBAAN
II.1 Bahan-bahan
1. Air
2. Udara, yang berasal dari blower
II.2 Alat
1. Colling tower
Gambar 2. Rangkaian alat Cooling Tower
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
16/47
10
Keterangan Gambar :
1. Blower 6. Termometer bola basah
2. Pompa 7. Tangki air dingin
3. Termometer air panas 8. Rotameter
4. Kolom pendingin 9. Tangki air panas
5. Termometer bola kering 10. Kran
II.3 Cara Kerja
1. Memeriksa rangkaian alat
2. Mengisi tangki air panas
3.Memanaskan air sampai suhu 550C dengan mengunakan kompor.
4. Mencatat suhu Twet dan Tdry
5. Mengalirkan air dengan pompa air panas, sehingga air masuk
kedalam kolom, pada saat bersamaan blower dihidupkan sehingga
udara mengalir dari bawah ke atas. Suhu air di tangki air panas
diatur sedemikian rupa sehingga lebih besar dari suhu menara
pendingin, kemudian dijaga konstan .
6. Pompa air panas dan pompa air dingin dijalankan bersamaan
7. Mengatur rotameter pada percobaan pertama dengan skala
1,5 ; 3 ; 4,5 ; 6 ; 7,5 dengan mengatur kran yang menuju ke menara
pendingin dan kran by pass .
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
17/47
11
8. Volume pada tangki air dingin dibuat konstan dengan mengatur
kran yang dilalui air yang keluar dari menara pendingin .
9. Jika kecepatan sudah konstan kemudian melakukan pengamatan dan
pencatatan:
a. T wet dan T dry udara keluar .
b. Temperatur air masuk dan keluar .
c. Kecepatan aliran air dan udara.
10. Mengulangi percobaan untuk suhu air masuk yang berbeda beda
400C, 450C, 500C, 550C, 600C dan laju alir konstan degan skalah
6cpm.
II.5 Bagan Alir
Memeriksa rangkaian alat
Mengamati dan mencatat suhu yang terbaca pada termometer bola
basah (Twet) dan termometer bola kering (Tdry)
Mengisi tangki air panas dengan air dan menyalakan pemanas
sampai suhu 550C
Menyalakan pompa dan blower secara bersamaan
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
18/47
12
Mengatur skala rotameter dengan beda-beda tinggi yaitu (1,5 3 4,5
6 7,5) sampai keadaan rotameter stabil.
Memastikan temperatur air pada tangki air panas tetap, bila terjadi
penurunan suhu, tambahkan air yang ada pada pemanas.
Mengulangi langkah ketiga sampai tujuh dengan variasi suhu airdidalam tangki air panas 400C, 450C, 500C, 550C, 600C dengan skala
6cpm.
Setelah semua keadaan konstan dan berada pada kondisi yang
ditentukan, lalu mencatat suhu bola basah (Tw) suhu bola
kering (Td), suhu keluar air menara (T2) dan debit (Q)
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
19/47
13
II.6 Analisa perhitungan
1. Menghitung Harga L/Ga
Dari data Twet diperoleh VS (volume spesifik udara) dicari pada
tabel Perry’s Chemical Handbook
ft2.jam/keringudaralb; .
udaralb/udaracuftdalam; 1
K
a
S
A
GG
V
2. Mencari nilai L
ft2.jam/lb; .
.
P
air
air
A
Q L
Q M
3. Mencari nilai NTU data
Berdasarkan rumus:
NTU 2
1
'
T
T H H
dT
L
V Ka
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
20/47
14
4. Mencari nilai NTU hitung
Berdasarkan model matematik:
NTU
n
aG
Lm
Kemudian dilinierisasikan dengan metode Least Square.
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
21/47
15
BAB III
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
III.1. Data Awal
Tinggi bahan isian : 69 cm
Diameter dalam pipa : 1,645 cm
Diameter kolom menara : 39,236 cm
Kecepatan alir udara : 360 cm3
/detikT dry awal (Tdm) : 32 °C
T wet awal (Twm) : 29 °C
III.2. Variasi laju alir air masuk menara pada suhu konstan
Tabel 1 Variasi laju alir masuk menara (L) pada temperatur air masuk
(T) konstan.
No Kecepatan air
T air
masuk
T air
keluar Udara Keluar
Skala
(cpm)
Debit
(cm3/det)(°C) (°C) Tw(°C) Td(°C)
1 1,5 707,9211 55 37 29 32
2 3 1415,8423 55 39 29 32
3 4,5 2123,8423 55 41 29 33
4 6 2831,6846 55 43 30 33,5
5 7,5 3539,6058 55 47 30 33,5
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
22/47
16
Hubungan L/Ga dengan NTU
Gambar 3. Grafik hubungan L/Ga dengan NTU pada berbagai laju alir
Berdasarkan tabel dan gambar III-1, didapat hasil laju alir dengan
suhu konstan adalah perubahan NTU yang semakin tinggi laju alir maka
nilai NTU akan semakin kecil. Hal ini disebabkan karena transfer panas
pada laju alir tinggi dan factor tumbukan air dengan udara sangat cepat. Di
peroleh persamaan NTU = 6E-06 (L/Ga) + 0.0588
y = -6E-06x + 0.0588
R² = 0.98580
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 2000 4000 6000 8000 10000
N T U
L/Ga
Ydata
Yhitung
Linear (Ydata)
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
23/47
17
III.3. Variasi temperatur air masuk menara (T) pada laju alir air
masuk konstan
Tabel 2 Variasi temperatur air masuk menara (T) pada laju alir
air masuk menara (L) konstan
No Kecepatan airT air
masuk
T air
keluarUdara Keluar
Skala
(cpm)
Debit
(cm3/det)(°C) (°C) Tw(°C) Td(°C)
1 6 2831,6846 40 34 29 32
2 6 2831,6846 45 37 29,5 32
3 6 2831,6846 50 42 29,5 32
4 6 2831,6846 55 48 30 32
5 6 2831,6846 60 52 30 32
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
24/47
18
Hubungan suhu (T) dengan NTU
Gambar 4. Grafik hubungan T dengan NTU pada laju alir konstan
Berdasarkan tabel dan gambar III-2, semakin besar suhu air
yang masuk menara maka semakin besar pula suhu keluar menara.
Hal ini dikarenakan semakin besar suhu air masuk menara dengan
laju alir yang konstan maka nilai NTU semakin rendah. Diperoleh
persamaan NTU = 403706512.6 (T1)-5.056
y = 403706512.6x-5.056
R² = 0.9661
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0 50 100 150
N T U
T1
Ydata
Yhitung
Power (Ydata)
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
25/47
19
BAB IV
PENUTUP
IV.1 KESIMPULAN
1. Dari hasil percobaan diperoleh persamaan karakteristik menara
untuk variasi laju aliran air masuk menara pada temperatur air
konstan adalah:
NTU = 197.2709x (L/Ga)-1.078
2. Persamaan karakteristik menara untuk variasi temperatur air masuk
menara pada laju aliran air masuk konstan adalah:
NTU = 403706512.6 (T1)-5.056
IV.2 KRITIK DAN SARAN
IV.2.1 KRITIK
1. Dalam praktikum acara HETP (D4) alat yang tersedia sudah tidak
layak di pakai karena tempat pengeluaran hasil destilat pada alat
tersebut sudah bocor yang menyebabkan perubahan nilai destilat
yang seharusnya lebih besar dari pada residu justru sebaliknya.
2. Dalam praktikum acara Difusivitas Integral (D5) tempat penarukan
pipa kapiler pada saat percobaan difusi kurang cocok untuk pipa
nya yang mengakibatkan pipa kapiler nya tidak lurus dan kadang
longgar.
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
26/47
20
3. Dalam praktikum acara Sedimentasi (D7) tempat pembuangan
pengeluaran endapan dan air nya setelah selesai sudah tidak bagus
karena pada saat proses sedimentasi di mulai sudah bocor.
4. Dalam percobaan Cooling Tower (D9) di alat pengukuran Tw dan
Td sudah tidak layak. Susah di lihat suhu nya.
5. Timbangan yang digunakan di tempat tersebut sangat minim atau
sedikit sedangkan banyak acara praktikumyang butuh timbangan
baik timbangan manual maupun timbangan listrik.
IV.2.2 SARAN
1. Menyediakan timbangan yang lebih agar praktikan tidak mengantri
untuk menimbang.
2. Diusahakan agar alat pada acara HETP (D4) tempat pengularan
distilat itu tidak bocor.
3. Di buat tempat untuk menaruk pipa kapiler pada saat percobaan
difusi pada acara Difusivitas Integral (D5) yang pas dengan ukuran
pipa kapilernya.
4. Mengganti selang atau alat lain untuk tempat pembuangan endapan
dan cairan pada proses sedimentasi agar tidak bocor.
5. Mengganti termometer pada cooling tower yang untuk mengukur
Td dan Tw tersebut.
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
27/47
21
DAFTAR PUSTAKA
Brown, G.G., 1978 , “Unit Operation “, Fourteenth Printing, John Wileyand 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 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
28/47
LAMPIRAN
1. Lampiran A (Data Percobaan)
Kepatan aliran fluida = 360 cm3/detik
Diameter kolom = 39.236 cm
Tinggi bahan isian = 69 cm
Diameter pipa dalam aliran = 1.645 cm
Twet masuk = 29 oC
Tdry masuk = 32 oC
Percobaan 1
Tabel 1 variasi laju alir masuk menara (L) pada suhu air masuk menara (T)
konstan
No kecepatan air
(ft3/mnt)
T air (oC) Udara keluar (oC)
masuk Keluar Tw Td
1 6 55 37 29 32
2 5,5 55 39 29 32
3 5 55 41 29 334 4,5 55 43 30 33.5
5 4 55 47 30 33.5
Percobaan 2
Tabel 2.variasi suhu masuk menara (T) pada laju alir masuk menara (L)
konstan :
No
kecepatan
air (ft3/mnt)
T air (oC) Udara keluar (oC)
Masuk Keluar Tw Td
1 6 40 34 29 32
2 6 45 37 29.5 32
3 6 50 42 29.5 32
4 6 55 48 30 32
5 6 60 52 30 32
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
29/47
2.
Lampiran B (Perhitungan)
A.
Variasi Laju Alir Air Masuk Menara ( L ) pada Suhu Air Masuk
Menara ( T1 ) Konstan
1. Menghitung Harga ( L / Ga )
a. Menghitung Harga Ga
Twm = 29°C = 84.2°F
G = 360 cm3 / detik = 0.7628 ft3 / menit
Dk = 39.226cm = 1.287 ft
Mencari harga Vs pada Twm dengan membaca table 12-1 pada Perry’s
Chemical Engineers’ Handbook 7th ed.
Tw = 84 °F, Vs = 14.262 ft3 udara / lb udara kering
Tw = 86 °F, Vs = 14.354 ft3 udara / lb udara kering
Vs = 14.2712 cuft udara / lb udara kering
ρ = 1 = 1 = 0.070071 lb udara kering / cuft udara
Vs 14,2712
Ak = ¼ x π x Dk2 = ¼ x 3,14 x ( 1.287)2 ft2
= 1.3008 ft2
Ga =
=
.
.
. = 0.04109
.
86
84.2
84
Vs 14.26214.354
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
30/47
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
31/47
Untuk mencari harga , (T1 – T2) dibagi menjadi 10 interval.
∆ =(2 − 1)
10=
(131 − 98.6)℉
10= 3.24℉
Untuk mencari H’ pada tiap-tiap suhu digunakan table 12-1 pada Perry’s
Chemical Engineers’ Handbook 7th e
Nilai H untuk suhu 98.6 ◦F adalah sama dengan nilai entalpi uap jenuh pada suhu bola basah masuk atau T wet masuk (Twm) 84.2 ◦F yang dapat dihitung dengan
menggunakan metode interpolasi sebagai berikut :
H
66.50
22.4866.50 =
2.8486
8486
H = 48.464 BTU/lbm
Untuk menghitung H pada 101.84 °F digunakan rumus :
H101.84 = H84.2 + (L/Ga)(T1-T2)
= 48.464 + 1726.8751 x 3.24
= 5643.439 Btu /lb udara kering.
Untuk mencari harga H pada temperatur berikutnya dilakukan dengan cara
yang sama.
H
86 84.2 84
48.22
50.66
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
32/47
'73.71
23.6873.71
H
=6.98100
98100
H = 69.3465 BTU/lbm
Dengan analisa yang sama diperoleh data :
Tabel 4 Hubungan Suhu (T) dan Entalpi (H)
T(ᵒF) H H' H'-H 1/H'-H
98.6 48.464 69.3465 20.9825 0.04765876 y0101.84 5643.439324 75.124 -5568.315324 -0.0001796 y1
105.08 11238.51465 81.557 -11156.95765 -8.963E-05 y2
108.32 16833.58997 88.5936 -16744.99637 -5.972E-05 y3
111.56 22428.6653 96.1152 -22332.5501 -4.478E-05 y4
114.8 28023.74062 104.565 -27919.17562 -3.582E-05 y5
118.04 33618.81594 113.7531 -33505.06284 -2.985E-05 y6
121.28 39213.89127 123.6616 -39090.22967 -2.558E-05 y7
124.52 44808.96659 134.028 -44674.93859 -2.238E-05 y8
127.76 50404.04192 146.8772 -50257.16472 -1.99E-05 y9
131 55999.11724 160.3 -55838.81724 -1.791E-05 y10
NTU = 0.04966
Untuk data no 2
Diketahui : T1 = 55 °C = 131 °F
H’
100 98.6 98
68.23
71.73
NTU=
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
33/47
T2 = 39 °C = 102.2 °F
Δ T = (T1 – T2)/10 = (131 – 102,2)/10 = 2.88 °F
Tabel 5 Hubungan Suhu (T) dan Entalpi (H)
T(ᵒF) H H' H'-H 1/H'-H
102.2 48.364 75.889 27.525 0.03633061 y0
105.08 9937.564576 83.009 -9854.555576 -0.0001015 y1
107.96 19826.76515 87.4732 -19739.29195 -5.066E-05 y2
110.84 29715.96573 94.3728 -29621.59293 -3.376E-05 y3
113.72 39605.1663 101.5918 -39503.5745 -2.531E-05 y4
116.6 49494.36688 115.529 -49378.83788 -2.025E-05 y5
119.48 59383.56746 117.9592 -59265.60826 -1.687E-05 y6122.36 69272.76803 127.2076 -69145.56043 -1.446E-05 y7
125.24 79161.96861 137.326 -79024.64261 -1.265E-05 y8
128.12 89051.16918 148.286 -88902.88318 -1.125E-05 y9
131 98940.36976 160.3 -98780.06976 -1.012E-05 y10
NTU = 0.03821
Untuk data no 3
Diketahui : T1 = 55°C = 131 °F
T2 = 41 °C = 105.8°F
Δ T = (T1 – T2)/10 = (131-105.8) °F /10 = 2.52 °F
Tabel 6Hubungan Suhu (T) dan Entalpi (H)
T(ᵒF) H H' H'-H 1/H'-H
105.8 48.364 82.986 34.622 0.02888337 y0
108.32 13103.53976 88.3928 -13015.14696 -7.683E-05 y1110.84 26158.71551 94.3728 -26064.34271 -3.837E-05 y2
113.36 39213.89127 100.6684 -39113.22287 -2.557E-05 y3
115.88 52269.06702 107.4048 -52161.66222 -1.917E-05 y4
118.4 65324.24278 114.476 -65209.76678 -1.534E-05 y5
120.92 78379.41854 122.5024 -78256.91614 -1.278E-05 y6
123.44 91434.59429 130.8904 -91303.70389 -1.095E-05 y7
125.96 104489.77 139.946 -104349.824 -9.583E-06 y8
128.48 117544.9458 151.769 -117393.1768 -8.518E-06 y9
131 130600.1216 160.3 -130439.8216 -7.666E-06 y10
NTU=
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
34/47
NTU = 0,02366
Untuk data no 4
Diketahui : T1 = 55 °C = 131 °F
T2 = 43 °C = 109.4°F
Δ T = (T1 – T2)/10 = (131-109.4) °F /10 = 2.16 °F
Tabel 7 Hubungan Suhu (T) dan Entalpi (H)
T(ᵒF) H H' H'-H 1/H'-H
109.4 48.364 90.966 42.602 0.02347308 y0
111.56 14968.56508 96.1152 -14872.44988 -6.724E-05 y1
113.72 29888.76616 101.5918 -29787.17436 -3.357E-05 y2
115.88 44808.96724 107.4048 -44701.56244 -2.237E-05 y3
118.04 59729.16832 113.5816 -59615.58672 -1.677E-05 y4
120.2 74649.3694 120.184 -74529.1854 -1.342E-05 y5
122.36 89569.57048 127.2076 -89442.36288 -1.118E-05 y6
124.52 104489.7716 134.698 -104355.0736 -9.583E-06 y7
126.68 119409.9726 142.718 -119267.2546 -8.385E-06 y8
128.84 134330.1737 151.202 -134178.9717 -7.453E-06 y9131 149250.3748 160.3 -149090.0748 -6.707E-06 y10
NTU = 0.01644
Untuk data no 5
Diketahui : T1 = 55 °C = 131 °F
T2 = 47 °C = 116.6 °F
Δ T = (T1 – T2)/10 = (131-116.6) °F /10 = 1.44 °F
Tabel 8 Hubungan Suhu (T) dan Entalpi (H)
T(ᵒF) H H' H'-H 1/H'-H
116.6 48.364 109.449 61.085 0.01637063 y0
118.04 12481.86486 113.5816 -12368.28326 -8.085E-05 y1
119.48 24915.36573 117.9592 -24797.40653 -4.033E-05 y2
120.92 37348.86659 122.5024 -37226.36419 -2.686E-05 y3
122.36 49782.36746 127.2076 -49655.15986 -2.014E-05 y4
123.8 62215.86832 132.118 -62083.75032 -1.611E-05 y5
125.24 74649.36918 137.326 -74512.04318 -1.342E-05 y6
=
NTU=
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
35/47
126.68 87082.87005 142.718 -86940.15205 -1.15E-05 y7
128.12 99516.37091 148.286 -99368.08491 -1.006E-05 y8
129.56 111949.8718 154.118 -111795.7538 -8.945E-06 y9
131 124383.3726 160.3 -124223.0726 -8.05E-06 y10
NTU = 0.00749
3. Mencari NTU hitung
Dimana :
Harga m dan n dicari dengan Least Square :
xban y ..
2
... xb xa y x
Tabel 9Data Perhitungan Persamaan Least Square
No L/Ga NTU(lb/Btu)x
(log(L/Ga))
y
(log NTU)x² x.y
1 1726.875 0.0496 3.237 -1.303 10.480 -4.220
2 3433.7502 0.0382 3.543 -1.417 12.558 -5.023
3 5180.625 0.02360 3.719 -1.625 13.837 -6.048
4 6507.50 0.01644 3.844 -1.783 14.782 -6.858
5 8634.376 0.00749 3.911 -2.124 15.577 -8.375
Jumlah 18.287 -8.256 67.195 -30.527
NTU=
NTU=
Log NTU=
Log NTU = y
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
36/47
maka diperoleh persamaan :
-8.256=5a+18.287b 1)
-30.527=18.287a+67.195b 2)
Eliminasi pers.1 dan 2
-8.256=5a+18.287b x18.287 =-150.985=91.437a+334.443b
-30.527=18.287a+67.195b x5 =-152.637=91.437a +335.964
b = -1.078
-8.256=5a+18.287*(-1.078)
a = 2.295
log m = a
m =10a
m =102.295
m =197.2709
sehingga didapat persamaan :
NTU =197.2709x (L/Ga)-1.078
A. Mencari % kesalahan
Untuk (L/Ga)= 1726.675
NTU =197.2709x (1726.675)-1.078
NTU = 0.063
% kesalahan = ((NTU data-NTU hitung)/NTU data) x 100%
=((0,0496-0,063)/0,0496) x 100% = 27.626 %
Dengan analogi yang sama diperoleh data
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
37/47
Tabel 10 Hubungan antara L/Ga dengan NTU
NoL/Ga
NTU
(lb/Btu)
NTU
Hitung %kesalahan
1 1726.875 0.0496 0.063 27.626
2 3433.7502 0.0382 0.0296 22.543
3 5180.625 0.02360 0,01911 19.145
4 6507.50 0.01644 0.01401 14.788
5 8634.376 0.00749 0.01101 13.345
Jumlah 97.497
% Kesalahan rata-rata = = 5497.97
= 19.499 %
Grafik 1 Hubungan antara L/Ga dengan NTU
B. Variasi Suhu Air Masuk Menara (T) pada Laju Alir Masuk Menara (Q)
Konstan
y = -6E-06x + 0.0588
R² = 0.98580
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 2000 4000 6000 8000 10000
N T U
L/Ga
Ydata
Yhitung
Linear (Ydata)
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
38/47
1. Menghitung Harga
Ga
L
G = 0,7628 ft3/menit
Ga = 0.04109 lb udara kering/ft2.menit
Ak = 1.3008 ft2
Ap = 0,00195 ft2
Q = 6 ft3/menit
= 0,070071 lb udara kering/ft3
1. Menghitung harga L/Ga
Pada data pertama, air pada T=65℃ = 61.94195 lb/ft3
M= air x Q = 61.94195 lb/ft3 x 6 ft3/menit
= 371.65 lb/menit
L= M/Ap =.lb/menit
. ²= 285.74
.
L/Ga =.
.
.
.
= 6953.25
Dengan analogi yang sama diperoleh data :Tabel 11 Data Laju Alir (Q), Suhu (T) dan L/Ga
2. Mencari harga NTU
NTU = Ka L
V
=
2
1 '
T
T H H
dT
No
Q
(ft 3
/menit)
T (ᵒC)M
(lbm/menit)
L
(lbm/ft 2
menit)
L/Ga
1 6 40 371.65 285.711 6953.25
2 6 45 376.901 285.134 6930.22
3 6 50 370.086 284.507 6923.971
4 6 55 369.209 283.833 6967.566
5 6 60 268.275 283.115 6898.074
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
39/47
Nilai NTU dicari dengan menggunakan cara integrasi numerik
Untuk data percobaan 1:
Diketahui : T1 = 40 ᵒC = 104 ᵒF
T2 = 34 ᵒC = 93.2 ᵒF
Untuk mencari nilai)'(
1
H H maka T1 sampai T2 dibagi menjadi 10 interval
∆T =10
21 T T
=10
)2.93104( F = 1.08 ᵒF
Untuk mencari H’ pada setiap suhu maka digunakan table 12-1 Perry’s Chemical
Engineering Handbook 7 th .
Nilai H untuk suhu 93.2 ◦F adalah sama dengan nilai entalpi uap jenuh pada suhu
bola basah masuk atau T wet masuk (Twm) 84.2 ◦F yang bernilai H = 48.46
BTU/lbm
Untuk menghitung H pada 94.28 °F digunakan rumus :
H94.28 = H93.2 + (L/Ga)(T1-T2)
= 48.464 + 6953.25 x 1.08
= 7557.97Btu /lb udara kering.
Untuk mencari harga H pada temperatur berikutnya dilakukan dengan cara yang
sama.
Untuk mencari H’ pada setiap suhu maka digunakan table 12-1 Perry’s ChemicalEngineering Handbook 7 th .
61.77
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
40/47
H
77.61
78.5877.61 =
2.9394
9294
H’ = 60.574 BTU/lbm
Dengan analogi yang sama diperoleh data :
Tabel 12Hubungan antara Suhu (T) dan Entalpi (H)
T(ᵒF) H H' H'-H 1/H'-H
93.2 48.46 60.574 12.114 0.082549117 y0
94.28 7557.97 62.211 -7495.759 -0.000133409 y1
95.36 15067.48 63.912 -15003.568 -6.66508E-05 y2
96.44 22576.99 65.6482 -22511.3418 -4.44221E-05 y3
97.52 30086.5 67.4356 -30019.0644 -3.33122E-05 y4
98.6 37596.01 69.28 -37526.73 -2.66477E-05 y5
99.68 45105.52 71.17 -45034.35 -2.22053E-05 y6
100.76 52615.03 73.1322 -52541.8978 -1.90324E-05 y7
101.84 60124.54 75.1248 -60049.4152 -1.6653E-05 y8
102.92 67634.05 77.2094 -67556.8406 -1.48024E-05 y9
104 75143.56 79.31 -75064.25 -1.33219E-05 y10
NTU = 0.02927
Untuk data percobaan no 2
Diketahui : T1 = 45 ᵒC = 113 ᵒF
T2 = 37 ᵒC = 98.6 ᵒF
∆T =10
21 T T
=10
)6.98113( F = 1.44 ᵒF
Tabel 13 Hubungan antara Suhu (T) dan Entalpi (H)
10))8642(2())97531(4(03
y y y y y x y y y y y x yT
Ntu
H’
58.78
9493.2 92
NTU=
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
41/47
T(ᵒF) H H' H'-H 1/H'-H
98.6 48.46 69.955 21.495 0.046522447 y0
100.04 10027.98 71.803 -9956.1738 -0.00010044 y1
101.48 20007.49 74.46 -19933.0336 -5.0168E-05 y2
102.92 29987.01 77.2 -29909.8104 -3.34338E-05 y3
104.36 39966.53 80.049 -39886.4782 -2.50712E-05 y4
105.8 49946.04 83.609 -49862.435 -2.00552E-05 y5
107.24 59925.56 86.11 -59839.4508 -1.67114E-05 y6
108.68 69905.08 89.317 -69815.7606 -1.43234E-05 y7
110.12 79884.59 92.63 -79791.9644 -1.25326E-05 y8
111.56 89864.11 96.111 -89768.0002 -1.11398E-05 y9
113 99843.63 99.745 -99743.883 -1.00257E-05 y10
NTU = 0.0218
Untuk data percobaan no.3
Diketahui : T1 = 50 ᵒC = 122 ᵒF
T2 = 42 ᵒC = 107.6 ᵒF
∆T = 10
21 T T
= 10
)6.107122( F = 1.44 ᵒF
Tabel 14 Hubungan antara Suhu (T) dan Entalpi (H)
T(ᵒF) H H' H'-H 1/H'-H
107.6 48.46 86.892 38.432 0.026019983 y0
109.04 10018.98 90.141 -9928.83724 -0.000100717 y1
110.48 19989.5 93.333 -19896.16348 -5.02609E-05 y2
111.92 29960.01 96.986 -29863.02872 -3.34862E-05 y3
113.36 39930.53 100.668 -39829.86496 -2.51068E-05 y4
114.8 49901.05 104.478 -49796.5732 -2.00817E-05 y5
116.24 59871.57 108.417 -59763.15244 -1.67327E-05 y6
117.68 69842.09 112.543 -69729.54468 -1.43411E-05 y7
119.12 79812.61 117.032 -79695.57392 -1.25477E-05 y8
120.56 89783.12 121.343 -89661.78116 -1.1153E-05 y9
122 99753.64 125.98 -99627.6624 -1.00374E-05 y10
NTU =0.012
Untuk data percobaan no4
10))8642(2())97531(4(03
y y y y y x y y y y y x yT
Ntu
10))8642(2())97531(4(03
y y y y y x y y y y y x yT
Ntu
NTU =
NTU=
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
42/47
Diketahui : T1 = 55 ᵒC = 131 ᵒF
T2 = 48 ᵒC = 118.4 ᵒF
∆T =10
21 T T
=10
)4.118131( F = 1.26 ᵒF
Tabel 15Hubungan antara Suhu (T) dan Entalpi (H)
T(ᵒF) H H' H'-H 1/H'-H
118.4 48.46 114.676 66.216 0.01510209 y0
119.66 8827.593 118.506 -8709.08716 -0.000114823 y1
120.92 17606.73 122.5024 -17484.22392 -5.71944E-05 y2
122.18 26385.86 126.593 -26259.26648 -3.80818E-05 y3
123.44 35164.99 130.89 -35034.10264 -2.85436E-05 y4124.7 43944.13 135.355 -43808.7708 -2.28265E-05 y5
125.96 52723.26 139.954 -52583.30496 -1.90174E-05 y6
127.22 61502.39 144.797 -61357.59512 -1.62979E-05 y7
128.48 70281.53 149.744 -70131.78128 -1.42589E-05 y8
129.74 79060.66 154.847 -78905.81144 -1.26733E-05 y9
131 87839.79 160.3 -87679.4916 -1.14052E-05 y10
NTU = 0.0058
Untuk data no 5
Diketahui : T1 = 60 ᵒC = 140 ᵒF
T2 = 52 ᵒC = 125.6 ᵒF
∆T =10
21 T T
=10
)6.125140( F = 1.44ᵒF
Tabel 16 Hubungan antara Suhu (T) dan Entalpi (H)
T(ᵒF) H H' H'-H 1/H'-H
125.6 48.46 138.64 90.18 0.011088933 y0
127.04 9970.167 144.1 -9826.06656 -0.00010177 y1
128.48 19891.87 149.744 -19742.12912 -5.06531E-05 y2
129.92 29813.58 155.576 -29658.00368 -3.37177E-05 y3
131.36 39735.29 161.884 -39573.40224 -2.52695E-05 y4
132.8 49656.99 168.42 -49488.5728 -2.02067E-05 y5
134.24 59578.7 175.188 -59403.51136 -1.6834E-05 y6
135.68 69500.41 182.316 -69318.08992 -1.44262E-05 y7
137.12 79422.11 189.78 -79232.33248 -1.26211E-05 y8
10))8642(2())97531(4(03
y y y y y x y y y y y x yT
Ntu
NTU=
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
43/47
138.56 89343.82 197.564 -89146.25504 -1.12175E-05 y9
140 99265.53 205.7 -99059.8256 -1.00949E-05 y10
NTU =0.00497
3. Mencari NTU hitung
Dimana :
Harga m dan n dicari dengan Least Square :
xban y ..
2
... xb xa y x
Tabel 17 Data persamaan Least Square
Maka diperoleh persamaan :
No T1 (ᵒF) NTU(lb/Btu)x (log(T1)) y
(log NTU)x² x.y
1 104 0.02927 2.017 -1.533 4.069 -3.093
2 113 0.0218 2.053 -1.661 4.215 -3.411
3 122 0.012 2.016 -1.92 4.352 -4.007
4 131 0.0058 2.117 -2.236 4.482 -4.735
5 140 0,00497 2.140 -2.306 4.605 -4.94
Jumlah 10.419 -9.656 21.725 -20.191
10))8642(2())97531(4(03
y y y y y x y y y y y x yT
Ntu
NTU=
NTU=
log NTU=
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
44/47
-9.656 = 5a + 10.419b 1)
-20.191= 10.419a + 21.725b 2)Eliminasi persamaan 1 dan 2
-9.656 = 5a + 10.419b x10.419=-100.605 = 52.095a+108.55b
-20.191= 10.419a + 21.725b x5 =-100.957= 52.095a +108.625b
b = -5.056
-9.656 = 5a + 10.419*(-5.056)
a = 8.606
log m = a
m =10a
m =108.606
m =403706512.6
NTU = 403706512.6 (T1)-1,5436
Mencari % kesalahan
Untuk T1=104 ᵒF= 403706512.6 (104)-1,5436
= 0.025
% Kesalahan : ((NTU data-NTU hitung)/NTU data)*100%
; ((0.029-0.025)/0.025)*100%
: 12.59 %
Dengan analogi yang sama diperoleh data :
Tabel 18 Hubungan Antara Suhu masuk menara (T1) dengan NTU
No T1 (ᵒF) NTU (lb/Btu) NTU Hitung % Kesalahan
1 104 0.02927 0.025 12.59
2 113 0.0218 0.016 22.86
3 122 0.012 0.011 4.884
4 131 0.0058 0.0079 37.31
5 140 0,00497 0.0056 14.52
Jumlah 92.164
% Kesalahan rata-rata = =.
= 18.43 %
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
45/47
Grafik 2 Hubungan antara Suhu air masuk menara (T1) dengan NTU
y = 403706512.6x-5.056
R² = 0.9661
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0 50 100 150
N T U
T1
Ydata
Yhitung
Power (Ydata)
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
46/47
LAMPIRAN
Tanya Jawab Seminar
Andi Alantomila (121130022)
1. Keuntungan menggunakan Cooling Tower?
Karena cooling tower menggunakan media pendingin berupa udara.
Sedangkan udara mempunyai keuntungan dibandingkan media pendingin yang
lain antara lain:
1. Murah dan mudah didapat
2. Bebas dari bahan korosi
3.
Tidak memerlukan treatment yang rumit
4. Pendirian suatu industri dapat dilakukan di mana saja, tidak tergantung
letak sumber air pendingin
5.
Tidak memerlukan pemasangan instalasi pipa
Agung Septa Gumelar(121130054)
2 Apakah pengertian NTU ?
NTU (Number of Transfer Unit) adalah suatu bilangan tak berdimensi
yang menunjukkan banyaknya transfer massa dan transfer panas menyeluruh
yang terjadi, dalam hal ini yang berpindah adalah massa air ke udara sehingga
menyebabkan temperatur air turun.
Desi Anggraini (121130261)
3. Bagaimana jika alirannya co-current, apa bisa tetap terjadi proses pendinginan
?
Jika alirannya co-curren tetap bisa terjadi proses pendinginan, namun
tidak efisien karena panas yang dilespas sangat kecil. Karena, kontak yang terjadi
sangat kecil.
-
8/18/2019 Cooling Tower ( Arie, Dewi ).pdf
47/47
Ivan Adisetya
4. Didalam cooling tower ada proses apa saja, serta beda cooling tower dan cooler?
Cooler merupakan tempat pendinginan produk air panas, sedangkan cooling
tower merupakan tempat pendinginan kembali menjadi produk.