Menara pendingin adalah perangkat yang menolak panas limbah ke atmosfer melalui pendinginan aliran penukar panas, biasanya aliran air, hingga suhu yang lebih rendah. Menara pendingin secara luas digunakan dalam proses industri yang membutuhkan penghapusan panas, seperti pembangkit listrik, pendinginan, penyejuk udara, dan pemrosesan kimia. Menara pendingin dapat diklasifikasikan menjadi berbagai jenis berdasarkan aliran udara, aliran air, metode transfer panas, dan bentuknya. Beberapa jenis menara pendingin umum adalah aliran alami, dorongan paksa, dorongan terinduksi, aliran berlawanan, aliran bersilangan, dan basah/kering.
Untuk memahami desain, operasi, kinerja, dan pemeliharaan menara pendingin, penting untuk familiar dengan beberapa istilah yang umum digunakan dalam industri menara pendingin.
Artikel ini akan menjelaskan konsep dasar dan definisi terminologi menara pendingin, serta memberikan beberapa contoh dan rumus untuk perhitungan.
BTU (British Thermal Unit) adalah unit energi panas yang didefinisikan sebagai jumlah panas yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu satu pon air sebesar satu derajat Fahrenheit dalam rentang dari 32°F hingga 212°F. BTU sering digunakan untuk mengukur beban panas atau laju transfer panas pada menara pendingin.
Ton adalah metrik pendinginan evaporatif yang setara dengan 15.000 BTU per jam untuk menara pendingin. Ini mewakili jumlah panas yang dapat dihilangkan dengan menguapkan satu ton air pada 12.000 BTU per jam. Ton juga merupakan unit kapasitas pendinginan yang setara dengan 12.000 BTU per jam.
Beban panas adalah jumlah panas yang perlu dihilangkan dari air sirkulasi dalam sistem menara pendingin.
Ini ditentukan oleh beban panas proses dan laju aliran air sirkulasi. Beban panas dapat dihitung dengan rumus berikut:
Di mana,
Q = Beban panas dalam BTU/jam
m = Laju aliran massa air dalam lb/jam
Cp = Kalor spesifik air dalam BTU/lb°F
ΔT = Perbedaan suhu antara air panas dan air dingin dalam °F
Beban panas adalah parameter penting dalam menentukan ukuran dan biaya menara pendingin. Beban panas yang lebih tinggi memerlukan menara pendingin yang lebih besar dengan aliran udara dan air yang lebih banyak.
Rentang pendinginan adalah perbedaan suhu antara air panas yang masuk ke menara dan air dingin yang keluar dari menara.
Ini menunjukkan berapa banyak panas yang dipindahkan dari air ke udara dalam menara pendingin. Rentang pendinginan yang lebih tinggi berarti laju transfer panas yang lebih tinggi dan kinerja menara pendingin yang lebih baik. Rentang pendinginan dapat dihitung dengan:
Di mana,
R = Rentang pendinginan dalam °F
Th = Suhu air panas dalam °F
Tc = Suhu air dingin dalam °F
Rentang pendinginan ditentukan oleh proses dan bukan oleh menara pendingin. Oleh karena itu, ini adalah fungsi dari beban panas proses dan laju aliran air sirkulasi.
Pendekatan adalah perbedaan antara suhu air dingin dan suhu basah udara.
Ini menunjukkan seberapa dekat suhu air dingin dapat mendekati suhu basah, yang merupakan suhu terendah yang bisa dicapai oleh air melalui penguapan. Pendekatan yang lebih rendah berarti suhu air dingin yang lebih rendah dan kinerja menara pendingin yang lebih baik. Pendekatan dapat dihitung dengan:
Di mana,
A = Pendekatan dalam °F
Tc = Suhu air dingin dalam °F
Tw = Suhu basah udara dalam °F
Pendekatan adalah salah satu parameter paling penting dalam menentukan biaya dan ukuran menara pendingin. Pendekatan juga menentukan suhu air dingin minimum yang dapat dicapai oleh menara pendingin. Biasanya, pendekatan 2,8°F adalah yang dapat dijamin oleh produsen.
Suhu basah adalah suhu terendah yang dapat dicapai oleh air melalui penguapan.
