Cara Kerja Cooling Tower

Menara pendingin atau cooling tower kerap kita jumpai di mall-mall, atau pabrik. Alat ini termasuk komponen utama dalam AC sentral, di samping AHU, chiller maupun ducting. Cara kerja cooling tower sendiri sebagai sistem refrigerasi untuk melepaskan panas ke udara, bekerja dengan mengontakkan air bersama udara lalu menguapkan sebagian pada air tersebut. Kemudian besarnya luas permukaan air dibentuk agar dapat menyemprotkan air melalui nozel atau dengan mempercikan air ke bagian bawah dari bagian yang satu ke bagian yang lainnya.

Alasan Pentingnya Penggunaan Cooling Tower

Seperti kita ketahui bahwa proses yang berlangsung pada sistem pendingin atau chiller melalui kompresi uap yang terdiri atas proses kompresi, proses kondensasi, ekspansi hingga evaporasi. Tahapan proses tersebut berlangsung pada suatu siklus tertutup dan memanfaatkan media pendingin yang nantinya dialirkan pada sistem penyimpanan tertentu yang terhubung langsung antara komponen yang satu dengan komponen yang lainnya.

Dalam proses pendinginan refrigeran, biasanya kondensor memanfaatkan air ke dalam proses pendinginannya. Dimana uap  pada refrigeran panas bisa mengalir ke bagian dalam pipa di tabung sehingga terjadilah pertukaran panas. Selanjutnya uap refrigeran pana sberubah menjadi cair dari yang tadinya berbentuk gas.

Selain itu, gas bertekanan tinggi ini nantinya mengalir ke dalam alat yang berfungsi mengubah tekanan. Sedangkan, air dari konsendor mempunyai temperatur lebih tinggi. Supaya dapat dipakai kembali dalam proses pendinginan pada kondensr, temperaturnya juga harus diturunkan memakai cooling tower.

Cara Kerja Cooling Tower

Cara Kerja Cooling Tower
Sistem Kerja Cooling Tower

Sistem Pengolahan Air Dalam Cooling Tower

Bagi industri yang memiliki fasilitas cooling tower, berbagai sistem pengolahan air dengan cooling tower umumnya dibutuhkan guna memastikan proses lebih efisien dengan usia peralatan yang cukup panjang. Apabila air pada cooling tower tidak dirawat, biasanya akan terjadi pengotoran, pertumbuhan organik, korosi, dan scalling yang bisa meminimalisir produktivitas pabrik. Hal ini mengakibatkan terjadinya waktu off pabrik, sekaligus memerlukan biaya penggantian alat yang cukup mahal.

Proses Pengolahan Air Cooling Tower

Pengolahan air coling tower ialah pengaturan teknologi dengan tujuan menghilangkan kotoran pada alat yang merusak air sebagai umpan pada cooling tower, blowdown, dan air sirkulasi. Biasanya konfigurasi spesifik untuk sistemnya tergantung dari beberapa hal, meliputi :

  • Kualitas air baku.
  • Jenis cooling tower.
  • Zat kimia maupun susunan pada air sirkulasnya.
  • Persyaratan kualitas tertentu sesuai rekomendasi pabrik produksi cooling twer.
  • Jenis heat exchanger.
  • Siklus konsentrasi.
  • Persyaratan peraturan pembuangannya.

Apa Saja Kontaminan yang Dapat Dihilangkan Pada Sistem Pengolahan Air Cooling Tower?

Pengolahan air cooling tower sendiri biasanya terdiri atas teknologi-teknologi tertentu yang dibutuhkan untuk pengaturan tingkat berikut :

  • Klorida, yaitu bisa merusak logam.
  • Alkalinitas, yang akan menentukan tingkat potensi pada skala Kalsium Karbonat.
  • Besi, jika digabungkan dengan fosfat, maka besi bisa merusak equipment.
  • Hardness, mengakibatkan scalling yang terjadi pada heat exchanger dan cooling tower.
  • Silika, dapat mengakibatkan endapan mengeras.
  • Sulfat, seperti halnya Klorida yang bersifat sangat korosif jika kontak langsung dengan logam.
  • Total Suspended Solids, yaitu kontaminan tidak larut sebagai penyebab terjadinya korosi, dan scalling.
  • Total Dissolved Solids, biasanya berkontribusi terhadap korosi dan scalling.

Cara Kerja Pengolahan Air Pada Cooling Tower

Cara kerja Cooling Tower untuk proses pengolahannya biasanya bervariasi tergantung dari syarat kualitas air umpan dan cooling tower maupun sirkulasi, namun pengolahan air CT ini umumnya meliputi beberapa langkah di bawah ini :

1. Cooling Tower Dengan Makeup Water Intake

Air makeup, ialah air pengganti air yang bocor dan menguap pada cooling tower, awalnya diambil berdasarkan sumbernya, bisa berbentuk air baku, air sumur, air buangan olahan, daur ulang pada air limbah pabrik atau sumber pada air permukaan yang lainnya.

Dalam cara kerja Cooling Tower ini, umumnya teknologi yang diaplikaskan dalam menghilangkan silika dan hardness atau menstabilkan sekaligus menyesuaikan tingakt keasaman pH. Dalam titik proses tersebut, perawatan juga hanya bisa memakai bahan kimia.

2. Proses Filtrasi dan Ultrafiltrasi

Sistem kerja Cooling Tower selanjutnya ialah mengalirkan air cooling tower lewat berbagai macam filtrasi agar partikel tersuspensi dihilangkan, baik itu berupa kekeruhan, sedimen, dan jenis-jenis zat organik. Ini biasanya sering dilakukan agar padatan tersuspensi di bagian hulu dapat dihilangkan sekaligus bisa membantu melindungi resin penukar ion dan membran dari pengotoran pada proses pretreatment. Biasanya tergantung dari jenis penyaring yang dipakai, partikel tersuspensi bisa dihilangkan sampai di bagian bawah 1 mikron.

3. Water Softener atau Pertukaran Ion

Jika dalam air make up atau sumber air terdapat hardness tinggi, proses softener pun bisa diaplikasikan. Biasanya proses tersebut melakukan proses pertukaran kation, yang mana resin diisi oleh ion natrium, kemudian jika hardness tinggi terjadi, maka ia akan mempunyai afinitas lebih tinggi pada magnesium, kalsium, maupun zat besi. Oleh karenanya akan mengambil bagian molekul tersebut lalu melepaskan natrium ke air. Jika terdapat kontaminan, akan mengakibatkan timbunan karat dan endapan.

4. Proses Penambahan Kimia

Cara kerja cooling tower dalam proses pengolahan air selanjutnya, yaitu proses pemakaian bahan kimia. Misalnya untuk menetralkan tingkat keasaman, menghambat kerak, mengurangi terjadinya pertumbuha biofilm dan mikroba, mencegah munculnya kontaminan pembentuk endapan kerak. Dengan perawatan yang menyeluruh sebelum proses ini bisa membantu menekan jumlah zat kimia yang dibutuhkan untuk proses pengolahan air saat proses berlangsung, karena terlalu banyak perawatan bisa menghabiskan biaya operasional.

5. Proses Filtrasi Aliran Samping

Apabila air cooling tower disirkulasi ulang menuju keseluruhan sistem, maka unit filtrasi pada aliran samping membantu mengatasi masuknya kontaminan melalui kebocoran, kontaminasi drift, dan lainnya. Adapun aturan praktisnya ialah apabila mendinginkan pengolahan air pada menawar membutuhkan penyaringan pada aliran samping. Dimana sekitar 10% air bersirkulasi akan difilter/disaring. Hal tersebut biasanya terdiri atas filtrasi multimedia.

6. Proses Perawatan Blowdown

Proses cara kerja Cooling Tower terakhir ialah proses blowdown. Biasanya tergantung dari banyaknya jumlah air yang diperlukan pabrik pendingin dalam bersirkulasi sesuai kapasitas pendinginan dengan tepat. Dimana pabrik biasanya akan memillih mendaur ulang seklaigus memulihkan air lewat berbagai jenis perawatan, baik itu pertukaran air atau reverse osmosis, khususnya di tempat-tempat terjadinya kelangkaan air. Hal tersebut memungkinkan limbah padat terkonsentrasi dan cair dihilangkan, sedangkan air yang telah diolah bisa dikembalikan menuju menara dan kembali digunakan.

Apabila air pada blowdown harus dibuang, setiap prosespembuangan tentunya harus memenuhi seluruh aturan dan persyaratan yang berlaku. Di kawasan tertentu yang terjadi kelangkaan air, mungkin saja dikenakan biaya sambungan untuk saluran pembuangan besar dan biasanya sistem demineralisasi bisa dijadikan sebagai solusi hemat biaya. Karena bisa membantu meminimalisir budget untuk terhubung ke dalam saluran air pembuangan.

Itulah cara kerja cooling tower dalam proses pengolahan air industri. Jadi, pengolahan air yang terjadi tidak bisa sembarangan, sebab harus mengikuti standar ketentuan yang telah ditetapkan!

Mita Mellinda
Wife n Moms. Penulis andalan asal Bandung since 2019