75
- Sudut tangensial pada sisi masuk
= 21,62 -
Sudut tangensial pada sisi keluar = 22,83
- Jumlah sudu Z
= 7 buah -
Tebal sudu pada sisi masuk t
1
= 2,707 mm -
Tebal sudu pada sisi keluar t
2
= 2,955 mm -
Bahan impeler = Perunggu
4.4. Rumah Pompa
Rumah pompa adalah bagian yang sangat penting dari sebuah pompa yang berfungsi untuk mengalirkan fluida dan mengubah energi kinetic fluida menjadi
energi tekanan. Rumah pompa dapat dibedakan atas 3 jenis :
1. Rumah pompa diffuser, pada jenis ini terdapat pengarah disekelilin impeler
dengan tujuan untuk mengubah kecepatan fluida menjadi head tekanan. Rumah pompa jenis ini biasanya digunakan untuk pompa-pompa dengan head
yang relative tinggi yang biasanya untuk pompa bertingkat banyak multi stage pump.
2. Rumah pompa volut, jenis ini berbentuk spiral biasanya disebut rumah keong.
Rumah pompa ini dibentuk sedemikian rupa sehingga luas penampang rumah pompa perlahan-lahan bertambah luas dalam arah radial. Jenis ini biasanya
digunakan untuk pompa satu tingkat dan konstruksinya sangat sederhana. 3.
Rumah pompa vortex, jenis ini hampir sama dengan rumah volut hanya berbeda pada ruangan antar ruangan impeler dengan rumah pompa yang
disebut vortex chamber.
Universitas Sumatera Utara
76
Dengan uraian ketiga diatas maka jenis rumah pompa yang digunakan adalah rumah pompa jenis volut karena cocok untuk pompa satu tingkat.
4.4.1. Perencanaan Bentuk Rumah Pompa
Untuk menggambarkan rumah pompa volute, rumah pompa dibagi atas 8 bagian penampang masing- masing 45, 90, 135, 180, 225, 315, dan 360.
Berdasarkan perbandingan kecepatan pada kerongkongan rumah keong V
thr
U
2
dengan kecepatan keliling fluida keluar impeler adalah fungsi dari kecepatan spesifik seperti pada gambar dibawah ini [Lobanoff, hal 31] :
Gambar 4.7 Perbandingan Kecepatan pada kerongkongan rumah keong Pada perhitungan sebelumnya diperoleh 0,0372884 m
3
s dan H
p
= 35 m dengan harga ns, = 2043,5886 rpm, sehingga dari grafik di atas diperoleh bahwa harga
V
thr
U
2
= 0,2985 sehingga dari persamaan diperoleh : V
thr
= V
thr
U
2
x U
2
= 0,2985 x 26,210 ms = 7,824 ms
Universitas Sumatera Utara
77
4.4.1.1. Luas Saluran Keluar throat Volute A
thr
Besar luas penampang kerongkongan rumah keong throat volute A
thr
adalah: A
thr
= b
3
. D
3
. π . sin
v
α ………………………………..lit 11 hal 115
Dimana : A
thr
= Luas Saluran keluar kerongkongan b
3
= lebar saluran keluar kerongkongan = b
2
+ 0,025 r
2
..............................................................lit 5 hal 248 = 17 mm + 0,025 84,89 mm
= 19,12 mm D
3
= 2r
3
, dimana nilai r
3
= 1,02
÷
1,05 r
2
, dalam perencanaan ini diambil nilai r
3
= 1,02 r
2
[Khetagurov, hal 248]. maka :
D
3
= 2 . 1,02 . 84,89 mm = 173,18 mm
sin
v
α = Sudut volute, nilai sin
v
α didapat dari hasil interpolasi grafik penentuan sudut volut [Stepanoff, hal 113], sebesar 11,34
:
Universitas Sumatera Utara
78
Gambar 4.8 Grafik penentuan sudut volut maka :
A
thr
= b
3
. D
3
. π . sin
v
α = 19,12 x 173,18 x 3,14 x sin 11,34
= 2044,40 mm
2
4.4.1.2. Jari-Jari Lingkaran Rumah Volute R
thr
Besar jari – jari lingkaran kerongkongan rumah volut R
thr
didapat dari persamaan berikut [Khetagurov, hal 248]:
R
throat
= 1,3
÷
1,5r
2
dalam perencanaan ini diambil 1,4 = 1,4 84,89 mm
= 118,84mm
Universitas Sumatera Utara
79
4.4.1.3. Penampang dan Jari-Jari Volute
Bentuk rumah pompa adalah rumah volute sehingga luas daerah diantara rumah pompa dan impeler merupakan fungsi sudut volute v dalam sistem
radial lingkaran, dapat dihitung dengan persamaan : A
v
= A
thr
...........................................lit 12 hal 115 Dimana :
r
vi
= jari-jari lintasan antara casing dengan impeler r
vi
= .................................................................................lit 12 hal 110
Untuk v = 45 , maka diperoleh :
A
v
= A
thr
= 2044,4 = 255,55 mm
2
Sehingga : r
vi
=
14 ,
3 55
, 255
= 9,02 mm Besarnya harga r
v
diperoleh dari r
v
= r
vi
+ r
2
+ t Dimana :
r
2
= Jari – jari keluar impeler = 84,89 mm t
= Jarak impeler dengan lidah volut, biasanya 8 dari jari – jari keluar impeler [Khetagurov, hal 246].
= 0,08.r
2
Universitas Sumatera Utara
80
= 0,08 . 84,89 mm = 6,79 mm
maka : r
v
= r
vi
+ r
2
+ t = 9,02 + 84,89 + 6,79
= 100,7 mm Dengan cara yang sama harga dari A
v
, r
v
, r
vi
, dapat ditabelkan untuk harga tiap-tiap sudut volute
yang telah ditentukan. Tabel 4.3. berikut memberikan jari-jari saluran dan luas volute untuk setiap penampang tiap-tiap sudut volute.
Tabel 4.3 Jari – jari dan luas volut untuk setiap penampang
A
v
mm
2
R
vi
mm r
v
mm 91,68
45 255,55
9,02 100,7
90 511,11
12,76 104,44
135 766,67
15,63 106,68
180 1022,22
18,04 109,72
225 1277,78
20,17 111,85
270 1533,33
22,10 113,78
315 1788,88
23,87 115,55
360 2044,44
25,56 117,20
Adapun cara untuk melukis rumah keong ialah sebagai berikut: 1.
Dengan pusat titik A, dilukis lingkaran-lingkaran dengan jarak yang telah ditentukan
2. Dimana besar jari-jari tiap lingkaran tersebut sudah ditentukan dan dilukis
pada sudut tertentu, dimana diwakili pada sudut 90, 180, 270 dan 360 3.
Kemudian dilukis lingkaran yang menyinggung semua lingkaran dengan titik pusat A lingkaran terputus-putus
4. Demikian juga dilukis lingkaran luar yang sama dengan titik pusat A
5. Kemudian dilukis jari-jari penampang volute sebesar 6,79mm
Universitas Sumatera Utara
81
6. Maka dari titik M ditarik garis ke titik P dan dari titik N ke titik Q
7. Maka terbentuklah sebuah rumah keong volute.
Gambar 4.9 Rumah pompa
4.4.2. Tebal Dinding Rumah Pompa
Tebal dinding rumah pompa sangat berhubungan dengan tekanan yang bekerja pada rumah pompa dimana tekanan yang bekerja pada rumah pompa
adalah : P
= γ x H
p
...........................................................lit 2 hal 115 Dimana ;
γ = massa jenis fulida yang dialirkan R-123 = 13975,326 Nm
3
H
p
= Head total pompa = 35 m
Maka : P
= 13975,326 Nm
3
x 35 m = 489136,41 Nm
2
= 0,48913641 Nmm
2
Sedangkan pemilihan bahan rumah pompa dilakukan berdasarkan beberapa pertimbangan dibawah ini :
Universitas Sumatera Utara
82
- Ketahanan terhadap korosi
- Ketahanan terhadap gesekankeausan
- Ekonomis dalam pembuatan fabrikasi dan pengadaan material
Berdasarkan pertimbangan di atas maka untuk bahan rumah pompa dipilih Besi Cor Kelabu JIS G 5510 FC 25, dengan kekuatan tarik
σ
b
= 28 kgmm
2
Tebal dinding rumah pompa dapat dihitung menurut persamaan sebagai berikut : t
d
= x . y.
b v
D P
σ. 200
. + Z ................................................ lit 7 hal 314
dimana : x
= faktor keamanan konsentrasi = 4-5 dipilih 5 y
= koefisien profil bentuk penampang = 1,5 berbentuk lingkaran D
= diameter maksimum rumah pompa = R
v180
+ R
v360
= 109,72+ 117,20 = 226,92 mm P
= tekanan pada rumah pompa Z
= toleransi untuk ketelitian penuangan = 2-3, diambil 3 σ
b
= tegangan tarik bahan = 28 kgmm
2
maka akan diperoleh : t
d
= 5 x 1,5 x
28 .
200 92
, 226
48913641 ,
x
+ 3 = 3,15 mm
4.4.3. Ukuran-Ukuran Rumah Pompa
- Jenis rumah pompa
: volute -
Penampang saluran keluar a
thr
: 2044,44 mm
2
- Tebal dinding rumah pompa
: 3,15 mm -
Bahan rumah pompa : JIS G 5501 FC 25 Besi Cor
Universitas Sumatera Utara
83
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
