Cara Merawat Gearbox agar Cooling Tower Berjalan Efisien

Gearbox atau Gear Reducer

Gearbox atau Gear Reducer berperan menurunkan kecepatan motor untuk menggerakkan fan dalam sistem. Umumnya cooling tower menggunakan motor 4 kutub* untuk menggerakkan bilah kipas, dengan kecepatan standar motor 4 kutub sekitar 1.500 rpm. Bilah kipas tidak dapat digerakkan secara langsung karena akan membuat kecepatan ujung bilah (Tip Speed) terlalu tinggi. Menurut standar, Tip Speed tidak boleh melebihi 61 meter per detik; jika lebih tinggi dari angka ini, kemungkinan besar akan terjadi getaran yang kemudian menimbulkan kerusakan.
 
* Kutub (poles) adalah jumlah kutub magnet yang membentuk medan magnet di dalam motor. Semakin banyak kutub, semakin rendah kecepatan putaran motor.
 
Untuk menghitung tip speed baling-baling, digunakan persamaan berikut:

Contoh perhitungan tip speed baling-baling: jika baling-baling berdiameter 7,32 meter dan berputar dengan kecepatan 150 RPM

Tip Speed = 73.2 * 3.14159 * 150
                                     60 
Tip speed = 57.49 m/s

Jika hasil perhitungan Tip Speed ternyata lebih dari 61 m/s sebagaimana ditetapkan standar, ada 2 pilihan penyesuaian:

Metode 1: Gunakan gearbox atau Gear Reducer untuk menurunkan kecepatan.

Ada 3 jenis utama Gear Reducer:

1. Helical Gear Drive

• Gear ini dirancang untuk dipasang pada gear pabrik melalui poros gear, dan poros motor akan berputar searah.

• Umum digunakan pada cooling tower berukuran kecil.

• Masalah yang umum pada tipe gear ini adalah motor dan Gear Reducer selalu berada dalam kondisi lembap.

• Oleh karena itu, gear perlu dirawat secara berkala, dan gear ini mudah rusak atau memiliki umur pakai lebih pendek dari standar normal.

2. Belt Drive

• Menurunkan kecepatan gearbox dengan menggunakan belt.

• Umumnya digunakan pada cooling tower berukuran kecil

• Perawatan sering diperlukan karena tegangan belt harus dijaga setiap saat.

• Kekurangannya, belt sering putus akibat kelembapan tinggi dan terjadi kehilangan energi akibat kegagalan belt, sehingga transmisi daya tidak bekerja penuh dan sebagian energi hilang menjadi panas atau gesekan.

3. Right Angle Gear Design

• Gearbox tipe ini memiliki poros gear input dan output yang saling tegak lurus 90 derajat, sehingga jika memilih tipe gear ini harus ada drive shaft yang menghubungkan gear dan motor untuk mentransmisikan daya dari motor ke gear penurun kecepatan (Gear Reducer) dan bilah kipas.

• Tipe gear ini dirancang lebih tahan lama dibandingkan dua tipe pertama karena motor dipasang di luar struktur atas cooling tower (Stack) agar tidak terpapar uap air secara langsung, sedangkan Gear Reducer di dalam cooling tower akan terpapar kelembapan langsung. Namun hal ini tidak memengaruhi operasi karena gear dirancang khusus untuk tahan kondisi kelembapan tinggi sehingga umur pakainya lebih panjang.

• Menurut standar CTI (Cooling Tower Institute) ESG111, desain Gear Reducer untuk cooling tower harus mampu bekerja pada kondisi kelembapan yang akan dihadapi dengan efisiensi penuh dalam operasi. Oleh karena itu, gear biasa tidak cocok digunakan pada cooling tower dengan kelembapan tinggi.

• Umum digunakan pada cooling tower berukuran besar.

• Alignment untuk tipe ini lebih sulit dibandingkan dua tipe pertama karena ukuran drive shaft yang lebih panjang. Oleh karena itu, pemasangannya membutuhkan keahlian teknisi berpengalaman

• 

Gambar 3: Right Angle Gear Reducer

Metode 2: Mengubah jumlah kutub motor

Kecepatan masing-masing motor berdasarkan jumlah kutub adalah sebagai berikut:

• Motor 2 kutub: sekitar 3.000 rpm.

• Motor 4 kutub: sekitar 1.500 rpm.

• Motor 6 kutub: sekitar 1.000 rpm.

• Motor 8 kutub: sekitar 750 rpm.

Kecepatan motor dapat dihitung dari persamaan berikut

Jika ingin menaikkan atau menurunkan kecepatan motor, Anda dapat memilih jumlah kutub motor. Kita dapat menggunakan berbagai jumlah kutub sesuai pemakaian dan desain sistem yang dibutuhkan, serta menghitung kecepatan motor secara akurat dari persamaan di atas. Dengan cara ini, Anda dapat memilih motor yang sesuai dengan operasi.
 
Oleh karena itu, pada umumnya cooling tower harus dilengkapi Gear Reducer untuk menurunkan kecepatan motor secara tepat. Sangat penting memilih motor dan gearbox yang tepat serta merawatnya secara efisien demi menjaga keamanan sistem cooling tower.