Gambar 4.2 Grafik Hubungan Karakteristik Pompa dan Karakteristik Sistem Dari gambar 4.2 terlihat bahwa pertemuan antara kurva karakteristik pompa
dengan kurva karakteristik sistem menunjukkan Pengoperasian optimal berada pada kapasitas 2,500 m
3
jam atau sama dengan bukaan valve 90 . Pengoperasian pompa yang melebihi kapasitas tersebut akan membahayakan pompa dan menyebabkan
fenomena kaivitasi.
4.6. Verifikasi Data Karakteristik
Impeler dengan Aliran Resirkulasi.
Sesuai dengan impeller yang digunakan, maka dapat ditentukan range aliran minimum yang pada pompa akibat resirkulasi sesuai formulasi berikut ini:
F=B x W x Σ Vane
Dimana: F
= Luas sisi masuk fluida ke impeller B
= Celah pada sisi masuk impeller w
= Celah antara bilah impeller pada sisi masuk
- 1,00
2,00 3,00
4,00 5,00
6,00 7,00
8,00 9,00
10,00
- 0,50
1,00 1,50
2,00 2,50
3,00 H
ead ,
m
Capacity, Q m3hr
H vs Q
Pump Process
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.4 Karakteristik hasil pengukuran impeler Komponen
Ukuran satuan
w1 0,90
in. w2
2,24 in.
B1 0,51
in. B2
0,31 in.
D1 2,34
in. D2
6,52 in.
ΣVane 4
Pcs h1
0,65 in.
Sesuai dengan data-data impeller sebagaimana di atas, maka dapat ditentukan besarnya aliran minimum karena aliran resirkulasi sebagai berikut;
F = 0,51 x 0,90 x 4
= 1,85 in
2
= 0,465 = 27
49’ Dari diagram diperoleh nilai VeUi yaitu;
VeUi = 0,176 Sehingga flow minimum adalah:
= 32,40 gpm = 0,00205 m
3
s
Universitas Sumatera Utara
Nilai Q
min
ini bila terletak pada kapasitas 74 pada kurva karakteristik pompa sebagaimana terlihat pada gambar di bawah ini, posisi tersebut
menunjukkan bahwa pompa yang dioperasikan pada 70 flow adalah beroperasi di bawah kapasitas minimum dari pompa tersebut. Hal ini dapat
dilihat juga pada spektrum getaran yang diukur pada pompa yang beroperasi pada kapasitas 70.
4.7. Karakteristik Getaran pada Pompa dengan Variasi Kapasitas
Pengukuran respon getaran pada pompa dengan variasi kapasitas pompa 100, 90, 80 dan 70 hingga terjadi kavitasi yang dapat dideteksi dengan sinyal
getaran. Adapun tujuan pelaksanaan pengukuran ini adalah untuk menemukan karakteristik getaran dari pompa terhadap fenomena kavitasi resirkulasi.
Untuk analisa getaran yang dilakukan dengan pengambilan data di titik yang ditentukan pada permukaan casing pompa dengan time domain antara lain : 0.02 sec,
0.04 sec, 0.06 sec, 0.08 sec, 0.10 sec, 0.12 sec, 0.14 sec ,0.16 sec , 0.18 sec, 0.20 sec , 0.22 sec , 0.24 sec, 0.26 sec, 0.28 sec , 0.30 sec , 0.32 sec , 0.34 sec, 0.38 sec, 0.40
sec ,0.42 sec ,0.44 sec ,0.46 sec ,0,48 sec,0.50 sec, 0.52 sec, 0.54 sec, 0.56 sec, 0.58 sec, 0.60 sec, 0.62 sec, 0.64 sec, 0.66 sec, 0.68 sec, 0.70 sec, 0.72 sec, 0.74 sec, 0.76
sec dan 0.78 sec, selanjutnya dari hasil tersebut diambil harga rata-rata untuk setiap arah pengukuran.
Dasar perhitungan karakteristik getaran menggunakan persamaan sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
a. Simpangan:
t A
x
sin .
, maka
t x
A
sin
b. Kecepatan:
t A
x
cos .
, maka t
x A
cos
c. Percepatan:
t A
x
sin
2
, maka t
x A
sin
2
Tanda negatif menyatakan bahwa percepatan berlawanan dengan arah simpangannya. Dengan mensubtitusikan persamaan di atas, maka didapat:
t A
x
cos
dan
t A
x
sin
2
Dengan mensubstitusi persamaan tersebut maka: t
tg x
x
, sehingga
x x
arctg t
4.7.1. Karakteristik getaran pada kapasitas 100 dan tekanan tanki 1 bar Abs.
Pengukuran getaran dilakukan dengan menggunakan time domain pada arah horizontal, vertikal dan aksial, nilai data tersebut merupakan nilai rata-rata dari
berbagai arah dengan hasil pengambilan data seperti ditunjukkan pada Tabel 4.5 di bawah ini.
Tabel 4.5 Data pengukuran time domain
Direction Axial
Vertikal Horizontal
Universitas Sumatera Utara
Displacement mm Velocity mms
Acceleration ms2 0,009316
1,29 0,829
0,003057 1,63
0,355 0,001279
0,675 0,47
Dengan menggunakan persamaan getaran maka fungsi getaran pada masing-masing arah pada kapasitas 100 dan tekanan tanki 1 bar absolute, hasil perhitungan dapat
dilihat pada Tabel 4.6 berikut: Tabel 4.6 Hasil perhitungan
dan amplitudo
Direction Axial
Vertikal Horizontal
rads 9,433
10,7762 19,1696
rad 0,0679
0,0202 0,0363
t sec 0,0072
0,00187 0,00189
A m 1,37E-04
1,51E-04 3,5E-05
Dengan menggunakan tabel di atas pada persamaan getaran, maka fungsi getaran pada masing-masing sumbu pengukuran dapat dinyatakan secara matematis pada
Tabel 4.7. Tabel 4.7 Karakteristik getaran pada time domain
Direction Axial
Vertikal Horizontal
Displacement mm
1,37E-03.Sin0,068 1,51E-03.Sin0,020
3,5E-05.Sin0,036
Velocity ms
1,29E+00.Cos0,068 1,63E+00.Cos0,020
6,75E-01.Cos0,036
Acceleration ms2
-1,22E+01.Sin0,068 -1,76E+01.Sin0,020 -1,29E+01.Sin0,036
Dari perhitungan di atas, maka bentuk persamaan fungsinya untuk masing-masing sumbu terlihat pada Tabel 4.8 di bawah ini.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.8 Fungsi karakteristik getaran pada time domain
Direction Axial
Vertikal Horizontal
Displacement mm
1,37E-03.Sin9,43t 1,51E-03.Sin10,78t
3,5E-05.Sin19,17t
Velocity ms
1,29E+00.Cos9,43t 1,63E+00.Cos10,78t
6,75E-01.Cos19,17t
Acceleration ms
2
-1,22E+01.Sin9,43t -1,76E+01.Sin10,78t -1,29E+01.Sin19,17t
4.7.2. Karakteristik getaran pada kapasitas 90 dan tekanan tanki 1 bar Abs.
Pengukuran getaran dilakukan dengan menggunakan time domain pada arah horizontal, vertikal dan aksial, nilai data tersebut merupakan nilai rata-rata dari
berbagai arah dengan hasil pengambilan data seperti Tabel 4.9. Tabe 4.9 Data pengukuran time domain
Direction Axial
Vertikal Horizontal
Displacement mm Velocity mms
Acceleration ms2 0,01135
1,230 0,788
0,00458 0,594
0,325 0,00124
0,667 0,399
Menggunakan persamaan getaran maka fungsi getaran pada masing-masing arah pada kapasitas 90, hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 4.10.
Tabel 4.10 Hasil perhitungan dan amplitudo
Direction Axial
Vertikal Horizontal
rads 8,332
8,422 17,938
rad 0,0766
0,0649 0,0333
t sec 0,0092
0,0077 0,0018
A m 0,1482
0,0706 0,0371
Universitas Sumatera Utara
Dengan Menggunakan tabel di atas pada persamaan getaran, maka fungsi getaran pada masing-masing sumbu pengukuran dapat dinyatakan secara matematis pada
Tabel 4.11. Tabel 4.11 Karakteristik getaran pada time domain
Direction Axial
Vertikal Horizontal
Displacement mm
1,48E-01.Sin0,076 7,06E-02.Sin0,649
3,72E-02.Sin0,033
Velocity mms
1,23E+00.Cos0,076 5,95-01.Cos0,649
6,67E-01.Cos0,033
Acceleration ms
2
-1,03E+01.Sin0,076 -5,01E+00.Sin0,649 -1,20E+01.Sin0,033
Dengan hasil perhitungan tabel 4.11 di atas, maka bentuk persamaan fungsinya untuk masing-masing arah dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan yang sama
dengan di atas maka dapat ditentukan seperti terlihat pada Tabel 4.12.
Tabel 4.12 Fungsi karakteristik getaran pada time domain
Direction Axial
Vertikal Horizontal
Displacement mm
1,48E-01.Sin8,33t 7,06E-02.Sin8,24t
3,72E-02.Sin17,78t
Velocity mms
1,23E+00.Cos8,33t 5,95-01.Cos8,24t
6,67E-01.Cos17,78t
Acceleration ms
2
-1,03E+01.Sin8,33t -5,01E+00.Sin8,24t -1,20E+01.Sin17,78t
4.7.3. Karakteristik getaran pada kapasitas 80 dan tekanan tanki 1 bar Abs.
Pengukuran getaran dilakukan dengan menggunakan time domain pada arah horizontal, vertikal dan aksial, nilai data tersebut merupakan nilai rata-rata dari
berbagai arah dengan hasil pengambilan data seperti Tabel 4.13. Tabe 4.13 Data pengukuran time domain
Direction Axial
Vertikal Horizontal
Displacement mm 0,01108
0,00426 0,00122
Universitas Sumatera Utara
Velocity mms Acceleration ms2
1,180 0,761
0,674 0,674
0,522 0,393
Menggunakan persamaan getaran maka fungsi getaran pada masing-masing arah pada kapasitas 80 , hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 4.14.
Tabel 4.14 Hasil perhitungan dan amplitudo
Direction Axial
Vertikal Horizontal
rads 8,2874
8,5489 17,7883
rad 0,0776
0,0541 0,0423
t sec 0,0093
0,0063 0,0023
A m 0,1429
0,0789 0,0293
Dengan menggunakan tabel di atas pada persamaan getaran, maka fungsi getaran pada masing-masing sumbu pengukuran dapat dinyatakan secara matematis
pada Tabel 4.15 Tabel 4.15 Karakteristik getaran pada time domain
Direction Axial
Vertikal Horizontal
Displacement mm
1,42E-01.Sin0,077 7,89E-02.Sin0,054
2,93E-02.Sin0,042
Velocity mms
1,18E+00.Cos0,077 6,74E-01.Cos0,054
5,222E-01.Cos0,042
Acceleration ms
2
-9,81E+01.Sin0,077 -5,76E+00.Sin0,054 -9,28E+00.Sin0,042
Dari perhitungan di atas, maka bentuk persamaan fungsinya untuk masing-masing sumbu terlihat pada Tabel 4.16.
Tabel 4.16 Fungsi karakteristik getaran pada time domain
Direction Axial
Vertikal Horizontal
Universitas Sumatera Utara
Displacement mm
1,42E-01.Sin8,28t 7,89b E-02.Sin8,54t
2,93E-02.Sin17,788t
Velocity mms
1,18E+00.Cos8,28t 6,74E-01.Cos8,54t
5,222E-01.Cos17,78t
Acceleration ms
2
-9,81E+01.Sin8,28t -5,76E+00.Sin8,54t
-9,28E+00.Sin17,78t
4.7.4. Karakteristik getaran pada kapasitas 70 dan tekanan tanki 1 bar Abs.
Pengukuran getaran dilakukan dengan menggunakan time domain pada arah horizontal, vertikal dan aksial, nilai data tersebut merupakan nilai rata-rata dari
berbagai arah dengan hasil pengambilan data seperti Tabel 4.17. Tabe 4.17 Data pengukuran time domain
Direction Axial
Vertikal Horizontal
Displacement mm Velocity mms
Acceleration ms2 0,01182
1,100 0,889
0,00404 0,569
0,316 0,00121
0,531 0,395
Menggunakan persamaan getaran maka fungsi getaran pada masing-masing arah pada kapasitas 70 , hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 4.18.
Tabel 4.18 Hasil perhitungan dan amplitudo
Direction Axial
Vertikal Horizontal
rads 8,6725
8,8353 18,0604
rad 0,0928
0,0628 0,04118
t sec 0,0107
0,0071 0,0023
A m 0,1275
0,0645 0,0294
Dengan menggunakan tabel di atas pada persamaan getaran, maka fungsi getaran pada masing-masing sumbu pengukuran dapat dinyatakan secara matematis
pada Tabel 4.19
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.19 Karakteristik getaran pada time domain
Direction Axial
Vertikal Horizontal
Displacement mm 1,27E-01.Sin0,093
6,45E-02.Sin0,063 2,94E-02.Sin0,041
Velocity mms 1,11E+00.Cos0,093 5,70E-01.Cos0,063 5,31E-01.Cos0,041
Acceleration ms
2
-9,59E+00.Sin0,093 5,03E+00.Sin0,063 9,59E+00.Sin0,041
Dari perhitungan di atas, maka bentuk persamaan fungsinya untuk masing- masing sumbu terlihat pada Tabel 4.20.
Tabel 4.20 Fungsi karakteristik getaran pada time domain
Direction Axial
Vertikal Horizontal
Displacement mm 1,27E-01.Sin8,67t
6,45 E-02.Sin8,84t 2,94E-02.Sin18,06t
Velocity mms 1,11E+00.Cos8,67t 5,70E-01.Cos8,84t
5,31E-01.Cos18,06t Acceleration ms
2
9,59E+00.Sin8,67t 5,03E+00.Sin8,84t
9,59E+00.Sin18,06t
4.8. Verifikasi Karakteristik
