Analisa Performansi Pompa Sentrifugal Susunan Tunggal, Seri Dan Paralel

ANALISA PERFORMANSI POMPA SENTRIFUGAL

SUSUNAN TUNGGAL, SERI DAN PARALEL

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

JUNEDO GANDANI DONGORAN

NIM. 090421055

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ANALISA PERFORMANSI POMPA SENTRIFUGAL

SUSUNAN TUNGGAL, SERI DAN PARALEL

JUNEDO GANDANI DONGORAN

NIM. 090421055

Diketahui / Disahkan : Disetujui oleh :

DepartemenTeknik Mesin Dosen Pembimbing, Fakultas Teknik USU

Ketua,

Dr. Ing. Ikhwansyah Isranuri

NIP. 196412241992111001 NIP. 195403201981021001 Ir. A.Halim Nasution, Msc

ABSTRAK

Tugas akhir ini dibuat guna mengetahui performansi pompa sentrifugal yang disusun secara tunggal, seri dan paralel dengan spesifikasi yang sama. Pengujian ini menggunakan jenis fluida air. Untuk mendapatkan kurva karakteristik pompa dapat dilakukan dengan cara mengatur debit melalui pengaturan pembukaan katup.

Dari hasil Pengujian karakteristik pompa menggunakan fluida air pada susunan tnggal, seri dan paralel dengan spesifikasi yang sama, dapat diperoleh data sebagai berikut : debit maksimal terdapat pada pompa paralel yaitu sebesar 1,96 10-2 m3/s dengan head total 8,05 m dan debit terendah pada pompa seri bukaan katup 40%-20% yaitu sebesar 0,36 10-2 m3/s dengan head total 18,50 m Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa debit pada susunan paralel lebih besar daripada susunan tunggal maupun seri, karena pada susunan paralel kedua pompa sama-sama menghisap zat cair dari bak penampungan.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat-Nya memberikan pengetahuan, pengalaman, kesehatan dan kesempatan kepada penulis, sehingga mampu menyelesaikan tugas akhir ini.

Tugas akhir ini merupakan satu persyaratan guna menyelesaikan pendidikan untuk meraih gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara. Adapun judul tugas akhir ini adalah

”Analisa Performansi Pompa Sentrifugal Susunan Tunggal, Seri dan Paralel”.

Dalam proses pembuatan laporan ini, penulis telah mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak baik material, spiritual, informasi maupun segi administrasi. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Ir. Syahrul Abda, M.S.c, koordinator Ekstensi Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Dr. Ing, Ir.Ikhwansyah Isranuri, selaku ketua Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara .

3. Bapak Ir. A.Halim Nasution, Msc, sebagai dosen pembimbing penulis yang dengan sabar telah meluangkan waktu, pemikiran dan tenaga untuk membimbing serta memberikan arahan hingga selesainya Tugas Sarjana ini.

4. Seluruh Staf Pengajar pada Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bekal pengetahuan kepada penulis hingga akhir studi.

5. Orang tua tercinta yang selalu memberikan dorongan, nasehat, kasih sayang, doa, dukungan material dan spiritual serta adik, dan teman-teman yang banyak membantu penulis.

6. Seluruh Pegawai yang banyak membantu penulis dari awal hingga akhir studi dalam menangani administrasi sekalipun ditengah-tengah kesibukan yang padat, serta kepada seluruh pegawai lainnya di Departemen Teknik Mesin FT-USU.

dan inspirasi khususnya angkatan 2009 baik selama masa kuliah maupun dalam penyelesaian skripsi ini.

8. Semua pihak yang telah membantu dan mendukung dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Penulis sadar bahwa Tugas Akhir ini masih belum sempurna dikarenakan keterbatasan penulis. Untuk itu penulis tetap mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.

Medan, 5 Juni 2012

Junedo Gandani D NIM.090421055

DAFTAR ISI

Lembar Pengesahan

Abstrak ... i

Kata Pengantar ...ii

Daftar Isi ... iv

Daftar Gambar ... vii

Daftar Tabel ...viii

BAB I Pendahuluan 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Maksud dan Tujuan ... 1

1.3. Kegunaan dan Manfaat ... 2

1.4. Rumusan Masalah ... 2

1.5. Batasan Masalah ... 3

1.6 Metode Penulisan... 3

1.7. Sistematika Penulisan ... 3

BAB II Landasan Teori 2.1. Pompa ... 5

2.2. Klasifikasi Pompa ... 6

2.3. Positive Displacement Pumps atau Pompa Perpindahan Positif... 6

2.3.1. Pompa Rotary atau Pompa Berputar ... 7

2.3.2. Pompa Reciprocating (Bolak-balik) ... 12

2.4. Pompa Dinamik ... 15

2.5. Pompa Sentrifugal ... 15

2.5.1. Kompone-Komponen Pompa Sentrifugal ... 16

2.5.2. Karakteristik Pompa Sentrifugal ... 17

2.5.3. Operasi Pompa Tunggal, Paralel dan Seri dengan Pompa yang sama ... 19

2.5.4 Kurva Karakteristik Pompa Sentrifugal ... 21

BAB III Metodologi Penelitian 3.1. Variabel yang Diambil ... 23

3.2. Peralatan ... 23

3.3. Prosedur Pengujian Pompa... 28

3.4. Pengamatan ... 31

3.5. Rumus-rumus yang Digunakan ... 31

BAB IV Analisa Perhitungan Karakteristik Pompa 4.1. Data Hasil Pengujian... 36

4.2. Perhitungan Data Hasil Pengujian ... 36

4.3. Pembahasan ... 67

4.4. Grafik Karakteristik Pompa... 68

4.4.1. Grafik Pompa Tunggal ... 68

4.4.2. Grafik Pompa Paralel ... 70

4.4.3. Grafik Pompa Seri ... 72

BAB V Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan ... 74

5.2. Saran ... 75

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Diagram Jenis – Jenis Pompa ... 6

Gambar 2.2 Screw Pumps atau Pompa Skrup ... 8

Gambar 2.3 External Gear Pumps atau Roda Gigi Luar ... 9

Gambar 2.4 Internal Gear Pumps atau Roda Gigi Dalam ... 9

Gambar 2.5 Lobe Pumps atau Pompa Cuping... 10

Gambar 2.6 Pompa Torak Kerja Tunggal ... 13

Gambar 2.7 Skema Pompa Torak Kerja Tunggal ... 13

Gambar 2.8 Pumps Double Action Piston atau Pompa Torak Kerja Ganda ... 13

Gambar 2.9 Single Cylinder Piston Pumps atau Pompa Torak Silinder Tunggal ... 14

Gambar 2.10 Double Cylinder Piston Pumps atau Pompa Torak Silinder Ganda ... 14

Gambar 2.11 Pompa Sentrifugal... 16

Gambar 2.12 Pompa Susunan Tunggal ... 20

Gambar 2.13 Pompa Susunan Paralel ... 20

Gambar 2.14 Pompa Susunan Seri ... 20

Gambar 2.12 Operasi Tunggal, Seri dan Paralel Dari Pompa-pompa Dengan Karakteristik yang Sama ... 21

Gambar 3.1 Alat Ukur RPM (tachometer) ... 23

Gambar 3.2 Stop watch ... 24

Gambar 3.5 Pompa Disusun Secara Tunggal ... 25

Gambar 3.6 Pompa Disusun Secara Paralel ... 26

Gambar 3.7 Pompa Disusun Secara Seri ... 26

Gambar 3.8 Instalasi Pengujian ... 27

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Untuk Pompa Tunggal ... 36

Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Untuk Pompa Paralel ... 36

Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Untuk Pompa Seri ... 36

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Karakteristik Pompa Tunggal ... 66

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Karakteristik Pompa Paralel ... 66

ABSTRAK

Tugas akhir ini dibuat guna mengetahui performansi pompa sentrifugal yang disusun secara tunggal, seri dan paralel dengan spesifikasi yang sama. Pengujian ini menggunakan jenis fluida air. Untuk mendapatkan kurva karakteristik pompa dapat dilakukan dengan cara mengatur debit melalui pengaturan pembukaan katup.

Dari hasil Pengujian karakteristik pompa menggunakan fluida air pada susunan tnggal, seri dan paralel dengan spesifikasi yang sama, dapat diperoleh data sebagai berikut : debit maksimal terdapat pada pompa paralel yaitu sebesar 1,96 10-2 m3/s dengan head total 8,05 m dan debit terendah pada pompa seri bukaan katup 40%-20% yaitu sebesar 0,36 10-2 m3/s dengan head total 18,50 m Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa debit pada susunan paralel lebih besar daripada susunan tunggal maupun seri, karena pada susunan paralel kedua pompa sama-sama menghisap zat cair dari bak penampungan.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Performansi dalam industri yang berkala besar maupun kecil merupakan suatu kegiatan yang sangat penting dalam berlangsungnya suatu proses. Dengan demikian performansi dapat menopang perpanjangan umur dan meningkatkan produktifitas peralatan yang dipakai, apabila performansi peralatan dalam suatu pabrik kurang ditangani akan mengakibatkan gangguan yang dapat menghambat proses industri yang telah ditentukan.

Peran pompa pada suatu pabrik sangat besar dimana seluruh pabrik menggunakan peralatan ini dengan fungsi-fungsi yang ada. Untuk menggerakkan pompa diperlukan tenaga yang diperoleh oleh motor listrik yang dipindahkan dengan tenaga melalui kopling untuk memutar poros pompa. Dengan tenaga yang didapat dari motor listrik ini, pompa dapat memindahkan banyak cairan, tinggi dan jarak pemindahan yang dicapainya.

Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara terus menerus.

Pompa sentrifugal merupakan salah satu jenis pompa pemindah non positip yang prinsip kerjanya mengubah energi kinetis (kecepatan) cairan menjadi energi potensial (dinamis) melalui suatu impeller yang berputar dalam casing.

Oleh karena alasan tersebut, penulis tertarik untuk membahasnya. Dengan judul Performansi pompa sentrifugal susunan tunggal, seri dan paralel.

I.2. Maksud Dan Tujuan

Adapun yang menjadi maksud dan tujuan penulis dalam pembahasan karya akhir ini adalah :

1. Maksud

b. Memberi kemudahan untuk penentuan kebutuhan operasi didalam proses produksi.

c. Menjadi sumber informasi apabila terjadi kelainan dalm operasi didalam produksi.

2. Tujuan

a. Menganalisis pengaruh kapasitas terhadap performa pompa sentrifugal.

b. Mengetahui pengaruh kapasitas melalui pengaturan pembukaan katup terhadap daya pompa yang dihasilkan.

c. Mendapatkan efisiensi pompa.

Adapun tujuan khusus dari penelitian ini adalah :

1. Mengatur variasi kapasitas melalui pengaturan pembukaan katup yang divariasikan pada posisi 100%, 75%, 60%, 40%, 20%.

1.3. Kegunaan Dan Manfaat

Manfaat dari hasil penelitian yang dilakukan antara lain yaitu ; Menghasilkan alat uji yang nantinya dapat dipergunakan secara praktis oleh peneliti-peneliti lain,dan menghasilkan informasi-informasi yang bermanfaat berkaitan dengan pengaruh kapasitas terhadap performance pompa guna menghasilkan effisiensi pompa. Dan juga dapat menjadi model peraga dalam pengajaran agar nantinya mahasiswa lebih memahami teori pompa sentrifugal dengan praktek langsung menggunakan alat uji.

1.4. Rumusan Masalah

Seperti yang telah diuraikan bahwa pompa sentrifugal berfungsi sebagai alat untuk memperlancar jalannya penyuplai fluida dalam suatu proses disuatu pabrik. Yang perlu diperhatikan disini adalah bagaimana kemampuan kerja dari sistem pengoperasian pompa sentrifugal. Agar pompa dapat beroperasi secara optimal dan mendapat daya guna kerja pompa. Maka, pompa harus dioperasikan dengan benar serta dilakukan pengontrolan. Keadaan dan performance pompa yang sedang beroperasi juga dapat menganalisa kemungkian gangguan yang

terjadi. Sehingga sangat mempengaruhi kapasitas yang dihasilkan oleh pompa sentrifugal tersebut.

Dari gambaran tersebut, didapat beberapa rumusan masalah tehadap unjuk kerja (performance) pompa sentrifugal adalah: Berapa besar daya yang diterima pompa sentrifugal yang dipengaruhi kapasitas yang dihasilkannya dan sejauh mana daya guna yang diterima pompa sentrifugal yang dipengaruhi kapasitas yang dihasilkannya.

1.5. Batasan Masalah

Pada penulisan tugas sarjana (skripsi) ini, permasalahan dibatasi pada: 1. Pompa yang dipilih adalah pompa sentrifugal.

2. Analisa perhitungan dilakukan terhadap head, debit, daya motor, daya pompa dan efisiensi total dari rangkaian pompa tunggal, seri dan paralel.

3. Bukaan katup divariasikan pada posisi 100%, 80%, 60%, 40% .

1.6. Metode Penulisan

Adapun metode penulisan yang dipergunakan dalam penulisan karya akhir ini adalah :

1. Studi Literatur: Mengambil bahan-bahan dari buku dan refrensi, jurnal, artikel dari website yang dapat menunjang penyusunan karya akhir. 2. Melakukan survey lapangan.

3. Melakukan diskusi dengan Dosen Pembimbing.

1.7 Sistematika Penulisan

Skripsi ini disusun menjadi lima bagian dengan sistematika sebagai berikut:

1. Bab I Pendahuluan, bab ini menjelaskan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan

2. Bab II Landansan Teori, bab ini berisikan defenisi pompa, defenisi dan prinsip pompa sentrifugal, klasifikasi dan komponen-komponen pompa sentrifugal, karakteristik kurva pompa sentrifugal.

3. Bab III Metodologi Penelitian, berisi tentang peralatan yang digunakan pada rangkaian pompa dan prosedur pengambilan data.

4. Bab IV Analisa Perhitungan Karakteristik Pompa, berisikan tentang analisa dan perhitungan dari karakteristik pompa.

5. Bab V Penutup, bab ini berisikan kesimpulan dari seluruh skripsi dan saran dari penulis.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Pompa

Pompa adalah merupakan salah satu jenis mesin yang berfungsi untuk memindahkan zat cair dari suatu tempat ke tempat yang diinginkan. Zat cair tersebut contonya adalah air, oli atau minyak pelumas, atau fluida lainnya. Industri-industri banyak menggunakan pompa sebagai salah satu peralatan bantu yang penting untuk proses produksi. Sebagai contoh pada pembangkit listrik tenaga uap, pompa digunakan untuk menyuplai air umpan ke boiler atau membantu sirkulasi air yang akan diuapkan di boiler.

Pada industri, pompa banyak digunakan untuk mensirkulasi air atau minyak pelumas atau pendingin mesin-mesin industri. Pompa juga dipakai pada motor bakar yaitu sebagai pompa pelumas, bensin atau air pendingin. Jadi pompa sangat penting untuk kehidupan manusia secara langsung yang dipakai dirumah tangga atau tidak lansung seperti pada pemakaian pompa di industri.

Pada pompa akan terjadi perubahan dari dari energi mekanik menjadi energi fluida. Pada mesin-mesin hidrolik termasuk pompa, energi fluida ini disebut head atau energi persatuan berat zat cair. Ada tiga bentuk head yang mengalami perubahan yaitu head tekan, kecepatan dan potensial. Selain dapat memindahkan cairan, pompa juga dapat berfungsi sebagai untuk meningkatkan kecepatan, tekanan dan ketinggian pompa. (Djati Nursuhud, 2006)

Pompa memiliki komponen-komponen dalam proses memproduksi. Komponen-komponen tersebut antara lain:

1. Pompa

2. Mesin Penggerak, berupa : motor listrik, mesin diesel atau sistem udara. 3. Pipa atau pemipaan digunakan untuk membawa fluida.

4. Kran, digunakan untuk mengendalikan aliran dalam sistem. 5. Sambungan, pengendalian dan instumentasi lainnya.

6. Peralatan penggunaan akhir, yang memiliki berbagai persyaratan. Misalnya: tekanan, aliran yang menentukan komponen dan susunan sistem

pemompaan. Contoh: Alat Penukar Panas atau Heat Exchanger, tangki dan mesin hidrolik.

2.2. Klasifikasi Pompa

Pompa dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara yang berbeda, misalnya berdasarkan kondisi kerjanya, cairan yang dilayani / dipindahkan, bentuk elemen yang bergerak, jenis penggeraknya, serta berdasarkan cara menghantar fluida dari dari pipa hisap ke pipa tekan. Namun secara umum pompa dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Gambar 2.1. Jenis- Jenis Pompa

(Sumber: Djati Nursuhud, 2006)

2.3. Positive Displacement Pump atau Pompa Perpindahan Positif

Pompa perpindahan positif adalah perpindahan zat cair dari suatu tempat ke tempat lain disebabkan perubahan volume ruang kerja pompa yang diakibatkan oleh gerakan elemen pompa yaitu maju-mundur (bolak-balik) atau berputar (rotary). Dengan perubahan volume tersebut maka zat cair pada bagian keluar (discharge) mempunyai tekanan yang lebih besar dibanding pada bagian masuk (suction) dan konsekuensinya kapasitas yang dihasilkan sesuai volume yang dipindahkan.

Pompa ini disebut juga dengan pompa aksi positif. Energi mekanik dari putaran poros pompa dirubah menjadi energi tekanan untuk memompakan fluida.

Pompa

Dinamik Lainnya

(impuls, kemampuan mengapung)

Perpindahan Positif

Sentrifugal Pengar uh

Khusus Reciprocating

Baling-baling Lobe Gear Sekrup Cuping Rotary

Pada pompa jenis ini dihasilkan head yang tinggi tetapi kapasitas yang dihasilkan rendah. Ciri-Ciri Umum Pompa Positip :

• Head yang dihasilkan relatif tinggi dibanding dengan kapasitas.

• Mampu beroperasi pada suction yang kering, sehingga tidak memerlukan proses priming.

• Kapasitas atau aliran zat cair tidak berkelanjutan.

Adapun yang termasuk dalam jenis Positive Displacement Pump atau Pompa Perpindahan Positif ini adalah:

2.3.1. Pompa Rotary atau pompa Berputar

Pompa rotary adalah pompa-pompa positip (positive displacement pumps) dimana energi ditransmisikan dari motor penggerak ke cairan oleh suatu bagian (elemen) yang mempunyai gerakan berputar di dalam rumah pompa.

Pompa jenis ini sebagai ganti pelewatan cairan pompa sentrifugal, pompa rotari akan merangkap cairan, mendorongnya melalui rumah pompa yang tertutup. Hampir sama dengan piston pompa torak akan tetapi tidak seperti pompa torak (piston), pompa rotari mengeluarkan cairan dengan aliran yang lancar (smooth) ( Tyler G. Hicks 1971)

Berdasarkan desainnya, pompa rotary dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1 Screw Pumps atau Pompa Sekrup.

Pompa jenis ini mempunyai satu, dua atau tiga sekrup yang berputar di dalam rumah pompa yang diam. Tersedia sejumlah besar desain untuk berbagai penggunaan. Pompa sekrup tunggal mempunyai rotor spiral yang berputar di dalam sebuah stator atau lapisan (linier) heliks dalam (internal helix stator).

Pompa dua sekrup atau tiga sekrup masing-masing mempunyai satu atau dua sekrup bebas (idler). Aliran melalui ulir-ulir sekrup, sepanjang sumbu sekrup, sekrup-sekrup yang berlawanan dapat dipakai untuk meniadakan dorongan aksial pada pompa. Adapun kelebihan dari pompa ini adalah:

• Efisiensinya totalnya tinggi (70 % – 80%)

• Ukuran pompa relatif kecil, ringan karena rotor dapat bekerja pada putaran tinggi.

• Aliran hampir benar-benar uniform. • Getarannya relatif kecil.

• Kapasitas isapnya baik sekali.

• Dapat beroperasi dalam berbagai posisi, horizontal, vertikal, miring dan lain-lain.

Gambar 2.2. Screw Pump atau Pompa Sekrup

(Sumber: Tyler G. Hicks 1971)

4. Gear Pumps atau Pompa Roda Gigi

Pada pompa ini roda gigi mampu digunakan untuk memompa cairan yang mempunyai viskositas rendah hingga tinggi.Pompa roda gigi terdiri dari roda gigi penggerak dan roda gigi yang digerakkan. Konstruksinya bisa external ataupun juga internal. Pompa ini umumnya dipakai sebagi pompa minyak pelumas.

Kebaikan pompa roda gigi adalah: • Alirannya seragam.

• Konstruksi sederhana.

• Kapasitasnya relatih besar dibanding ukuran pompa yang kecil. • Instalasi sederhana

Pada Gear Pumps atau Pompa Roda terbagi atas beberapa bagian, yaitu:

• External Gear Pumps atau Pompa Roda Gigi Luar

Pompa ini merupakan jenis pompa putar yang paling sederhana. Apabila gerigi roda gigi berpisah pada sisi hisap, cairan akan mengisi ruangan yang ada diantara gerigi tersebut. Kemudian cairan ini akan dibawa berkeliling dan ditekan keluar apabila giginya bersatu lagi. Roda gigi itu dapat berupa gigi

heliks-tunggal, heliks-ganda atau gigi lurus. Beberapa desain mempunyai lubang fluida yang radial pada rada gigi bebas dari bagian atas dan akar gerigi sampai ke lubang dalam roda gigi. Ini memungkinkan cairan melakukan jalan pintas (by-pass) dari satu gigi ke gigi lainnya, yaitu menghindarkan terjadinya tekanan berlebih yang akan membebani bantalan secara berlebihan dan menimbulkan kebisingan.

Gambar 2.3. External Gear Pumps atau Pompa Roda Gigi Luar

(Sumber: Tyler G. Hicks 1971)

• .Internal Gear Pumps atau Pompa Roda Gigi Dalam

Pompa jenis ini mempunyai rotor yang mempunyai gerigi dalam yang berpasangan dengan roda gigi kecil dengan penggigian luar yang bebas (idler). Sebuah sekat yang berbentuk bulan sabit dapat digunakan untuk mencegah cairan kembali ke sisi hisap pompa.

Gambar 2.4. Internal Gear Pumps atau Pompa Roda Gigi Dalam

5. Lobe Pumps atau Pompa Cuping.

Pompa cuping ini mirip dengan pompa jenis roda gigi dalam hal aksinya dan mempunyai dua rotor. Putaran rotor tadi diserempakkan oleh roda gigi luarnya. Oleh karena cairan dialirkan dengan frekuensi yang lebih sedikit tetapi dalam jumlah yang lebih besar dari yang dialirkan oleh pompa rada gigi, maka aliran dari pompa jenis cuping ini akan sekonstan aliran roda gigi. Tersedia juga gabungan pompa-pompa roda gigi dan cuping. Pompa ini dapat dimodiflkasi lebih lanjut sesuai dengan yang diinginkan. Tidak jarang ditemukan nama-nama yang berbeda untuk jenis pompa ini walaupun secara prinsipnya menggunakan atau sama dengan pompa cuping. Modifikasi-modifikasi yang dibuat tidaklah berbeda jauh dengan prinsip dasarnya hanya saja perlu disesuaikan dengan kondisi dan keadaannya terhadap apa dan untuk apa pompa tersebut diperbuat.

Pompa Rotari Dua Cuping

Pompa Rotari Tiga Cuping

Pompa Rotari Empat Cuping

Gambar 2.5. Lobe Pumps atau Pompa Cuping

6. Vane Pumps atauPompa Baling-baling

Vane Pumps ini merupakan jenis pompa yang dapat menangani cairan

viskositas sedang. Pompa ini unggul dalam viskositas rendah seperti gas LPG (propana), ammonia, pelarut, alkohol, minyak bahan baker, bensin dan refrigeran.

Pompa ini mempunyai kontak logam untuk logam internal dan self

kompensasi untuk dipakai, sehingga memungkinkan bagi pompa untuk mempertahankan kinerja puncak atas cairan pelumas. Meskipun efisiensinya turun dengan cepat, pompa ini dapat digunakan sampai 500cps.

Vane Pumps tersedia dalam beberapa konfigurasi termasuk

baling geser (kiri), baling yang fleksibel, baling berayun, baling-baling putar, dan baling-baling-baling-baling eksternal. Vane Pumps terkenal akan cat dasar kering, kemudahan pemeliharaan, dan karakteristik tarikan yang baik atas kerja pompa.

Selain itu, baling-baling dapat menangani temperatur cairan dari -32 ° C / 25 ° F sampai 260 ° C / 500 ° F dan perbedaan tekanan (P) untuk 15 BAR / 200 PSI (lebih tinggi untuk pompa hidrolik vane). Setiap jenis Vane Pumps

menawarkan keuntungan yang unik.

Sebagai contoh, Vane Pumps eksternal dapat menangani padatan yang besar, di sisi lain, pompa baling-baling yang fleksibel, hanya dapat menangani padatan kecil tapi menciptakan vakum yang baik. Sliding Vane Pumps (Pompa Baling-baling Geser) hanya dapat beroperasi untuk jangka waktu yang singkat dan menangani sejumlah kecil uap.

Adapun keuntungan dan kerugian dari pada pompa baling adalah, sebagai berikut:

• Keuntungan:

- Menangani kecilnya kapsitas pada tekanan yang relatif lebih tinggi.

- Mengkompensasi keausan melalui perpanjangan baling-baling.

• Kerugian:

- Tidak cocok untuk tekanan tinggi. - Tidak cocok untuk viskositas tinggi.

2.3.2 Pompa Reciprocating (bolak-balik).

Pompa Reciprocating merupakan suatu pompa yang dapat mengubah energi mekanis menjadi energi aliran fluida dengan menggunakan piston yang dapat bergerak bolak-balik didalam silinder.

Pompa ini merupakan pompa bolak-balik yang dirancang untuk menghasilkan kapasitas yang cukup besar. Umumnya menggunakan head yang rendah. Dan digunakan pada perbedaaan ketinggian yang tidak terlalu besar antara

suction dan discharge. (Tyler G. Hicks 1971)

1. Prinsip Kerja Pompa Reciprocating

Udara yang bergerak cepat dibentuk dengan melepaskan udara tekanan tinggi melalui sebuah celah buang dipermukaan yang berdekatan, dan menyeret udara keluar, bersama dengan itu Semakin tinggi tekanan pasokan udara primer maka semakin buruk efisiensi. Cairan memasuki ruang pompa melalui katup inlet dan didorong keluar melalui katup keluaran oleh aksi piston atau diafragma. Jenis-jenis Pompa Reciprocating:

• Piston Pump

Pompa piston mempunyai bagian utama berupa torak atau diafragma yang bergerak bolak – balik didalam selinder untuk dapat mengalirkan fluida. Pompa ini dilengkai dengan katup – katup, dimana fluida bertekanan rendah di hisap melalui katup hisap ke ruang selinder, kemudian ditekan oleh torak atau diafragma hingga tekanan statisnya naik dan sanggup mengalirkan fluida keluar melalui katup tekan. Pompa piston memiliki langkah – langkah kerja, pada langkah hisap maka terjadi kevakuman di dalam ruang silinder katup hisap terbuka maka cairan masuk ke ruang silinder, pada saat langkah tekan katup hisap tertutup dan katup keluar terbuka, sehingga fluida terdesak dan tekanan menjadi naik, kemudian aliran keluar melalui saluran keluar. Proses tersebut berlangsung terus – menerus selama pompa bekerja.

2. Pompa torak menurut cara kerjanya:

Pump Single Acting Piston atau Pompa Torak Kerja Tunggal

Gambar 2.6. Pompa Torak Kerja Tunggal

(sumber: http://awan05.blogspot.com/2009/12/.html)

Gambar 2.7. Skema Pompa Torak Kerja Tunggal

(sumber: http://awan05.blogspot.com/2009/12/.html)

Gambar 2.8. Pump Double Action Piston atau Pompa Torak Kerja Ganda

3. Pompa torak menurut jumlah silinder:

Single Cylinder Piston Pump atau Pompa Torak Silinder Tunggal

Gambar 2.9. Single Cylinder Piston Pump atau Pompa Torak Silinder Tunggal

(sumber: http://awan05.blogspot.com/2009/12/.html)

Double Cylinder Piston Pump atau Pompa Torak Silinder Ganda

Gambar 2.10. Double Cylinder Piston Pump atau Pompa Torak Silinder Ganda

(sumber:

(a) Swashplate Pump = lempeng swash pompa (b) Bent – Axis Pump = pompa sumbu bengkok

4. Keuntungan dan kerugian pompa reciprocating

Pompa reciprocating terdiri dari banyak jenis dan diklasifikasikan berdasarkan kriteria yang bermacam-macam. Adapun keuntungan dan kerugian dalam menggunakan pompa reciprocating adalah:

• Keuntungan dari Pompa Reciprocating: a. Efisiensi lebih tinggi.

c. Bila bekerja pada kecepatan konstan, pompa ini akan mempunyai kapasitas dan tekanan yang konstan pula.

d. Pompa ini cocok untuk penggunaan head yang tinggi dan kapasitas rendah.

• Kerugian dari Pompa Reciprocating: a. Konstruksi lebih rumit.

b. Keadaan efisiensi yang tinggi tidak akan didapat lagi bila pompa beroperasi pada kondisi yang tidak sesuai.

5. Aplikasi Pompa Reciprocating

Pompa reciprocating banyak digunakan dalam berbagai bidang, antara lain:

• Industri proses.

• Perkapalan, dock, dan lepas pantai. • Oil dan gas, dan

• Aplikasi umum lainnya.

2.4. Pompa Dinamik

Pompa dinamik juga dikarakteristikkan oleh cara pompa tersebut beroperasi: impeler yang berputar mengubah energi kinetik menjadi tekanan atau kecepatan yang diperlukan untuk memompa fluida, yang termasuk dalam jenis pompa ini adalah pompa sentrifugal.

2.5. Pompa Sentrifugal.

Merupakan pompa yang sangat umum digunakan untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri. Biasanya lebih dari 75% pompa yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal.

Pompa sentrifugal adalah salah satu peralatan sederhana yang sering digunakan pada berbagai proses dalam suatu pabrik. Pompa sentrifugal ini mempunyai tujuan untuk mengubah energi dari suatu pemindah utama (motor

electric atau turbin) menjadi kecepatan atau energi kinetik dan kemudian menjadi energi tekanan dari suatu fluida yang dipompakan. Perubahan energi terjadi

melalui sifat dari kedua bagian utama pompa, impeller dan volute atau diffuser.

Impeller adalah bagian yang berotasi (berputar) yang mengubah energi menjadi energi kinetik. Volute dan diffuser adalah bagian yang stationer (tidak bergerak) yang mengubah dari energi kinetik menjadi energy tekanan. (sularso, 1991)

Gambar 2.11. Pompa sentrifugal.

(http://www.agussuwasono.com/index)

2.5.1 Komponen-Komponen Pompa Sentrifugal

Komponen-komponen pompa sentrifugal adalah sebagai berikut :

1 Stuffing Box. Berfungsi untuk mencegah kebocoran pada daerah dimana

poros pompa menembus casing.

2 Packing. Digunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari

casing pompa melalui poros. Biasanya terbuat dari asbes atau teflon.

3 Shaft (poros). Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari

penggerak selama beroperasi dan tempat kedudukan impeller dan bagian-bagian berputar lainnya.

4 Shaft sleeve. Berfungsi untuk melindungi poros dari erosi, korosi dan

keausan pada stuffing box. Pada pompa multi stage dapat sebagai leakage joint, internal Bearing dan interstage atau distance sleever.

6 Eye of Impeller. Bagian sisi masuk pada arah isap impeller.

7 Impeller. Berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi

energi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada sisi isap secara terus menerus akan masuk mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya.

8 Wearing Ring. Berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang

melewati bagian depan impeller maupun bagian belakang impeller, dengan cara memperkecil celah antara casing dengan impeller.

9 Bearing (bantalan). Berfungsi untuk menumpu dan menahan beban dari

poros agar dapat berputar, baik berupa beban radial maupun beban axial.

Bearing juga memungkinkan poros untuk dapat berputar dengan lancar

dan tetap pada tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil.

10 Casing. Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai

pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeller

dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis

(single stage).

2.5.2. Karakteristik Pompa Sentrifugal

Beberapa hal penting pada karakteristik pompa adalah: 1. Head (H)

Head adalah energi angkat atau dapat digunakan sebagai perbandingan antara suatu energi pompa per satuan berat fluida. Pengukuran dilakukan dengan mengukur beda tekanan antara pipa isap dengan pipa tekan, satuannya adalah meter. Head ada dalam tiga bentuk yang dapat saling berubah:

• Head potential/head actual. Didasarkan pada ketinggian fluida di atas bidang datar. Jadi, suatu kolam air setinggi 2 meter mengandung jumlah energi yang disebabkan oleh posisinya dan dikatakan fluida tersebut mempunyai head sebesar 2 meter kolam air.

• Head kinetik/head kecepatan. Adalah suatu ukuran energi kinetik yang dikandung satu satuan bobot fluida yang disebabkan oleh kecepatan dan dinyatakan oleh persamaan yang biasa dipakai untuk energi kinetik (V2/2g).

• Head tekanan. Adalah energi yang dikandung oleh fluida akibat tekanannya dan persamaannya adalah jika sebuah menometer terbuka dihubungkan dengan sudut tegak lurus aliran, maka fluida di dalam tabung akan naik sampai ketinggian yang sama dengan .

2. Kapasitas (Q)

Kapasitas adalah jumlah fluida yang dialirkan persatuan waktu.

3. Putaran (n)

Putaran dinyatakan dalam rpm dan diukur dengan tachometer. 4. Daya (P)

Daya dibedakan atas 2 macam, yaitu daya dengan poros atau daya motor penggerak (Nm) yang diberikan motor listrik dan daya air yang dihasilkan pompa atau daya pompa.

• Daya motor penggerak adalah daya mekanik keluaran motor penggerak yang diberikan kepada pompa sebagai daya masukan. • Daya pompa (Np)

Daya pompa adalah daya output pompa terukur yang diberikan kepada fluida.

5. Efisiensi Pompa

Pompa tidak dapat mengubah seluruh energi kinetik menjadi energi tekanan karena ada sebagian energi kinetik yang hilang dalam bentuk losis. Efisiensi pompa adalah suatu factor yang dipergunakan untuk menghitung losis ini. Efisiensi pompa terdiri dari:

• Efisiensi hidrolis, memperhitungkan losis akibat gesekan antara cairan dengan impeller dan losis akibat perubahan arah yang tiba-tiba pada impeler.

• Efisiensi volumetris, memperhitungkan losis akibat resirkulasi pada ring, bush, dll.

• Efisiensi mekanis, memperhitungkan losis akibat gesekan pada seal, packing gland, bantalan, dll.

Setiap pompa dirancang pada kapasitas dan head tertentu, meskipun dapat juga dioperasikan pada kapasitas dan head yang lain. Efisiensi pompa akan mencapai maksimum pada designed point tersebut, yang dinamakan dengan titik BEP. Untuk kapasitas yang lebih kecil atau lebih besar efisiensinya akan lebih rendah

2.5.3 Operasi Pompa Tunggal, Paralel dan Seri dengan pompa yang Sama.

Jika head atau kapasitas yang diperlukan tidak dapat dicapai dengan satu pompa saja, maka dapat digunakan dua pompa atau lebih yang

disusun secara seri atau paralel. 1. Susunan Tunggal

Pompa yang digunakan hanya satu pompa karena head dan kapasitas yang diperlukan sudah terpenuhi.

2. Susunan Paralel

Susunan paralel dapat digunakan bila diperlukan kapasitas yang besar yang tidak dapat dihandle oleh satu pompa saja, atau bila diperlukan pompa cadangan yang akan dipergunakan bila pompa utama rusak atau diperbaiki.

3. Susunan Seri

Bila head yang diperlukan besar dan tidak dapat dilayani Oleh Satu pompa maka dapat digunakan lebih dari satu pompa yang disusun secara seri.

Gambar 2.12. Susunan Tunggal

Gambar 2.13. Susunan Paralel

2.5.4. Kurva Karakteristik Pompa Sentrifugal

Karakteristik pompa yang disusun seri/paralel dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar 2.15. Operasi Tunggal, Seri dan Paralel dari pompa_‐pompa dengan karakteristik yang Sama

(Sumber: sularso, 1991)

Gambar 2.12. menunjukan kurva head-kapasitas dari pompa-pompa yang mempunyai karakteristik yang sama yang di pasang secara paralel atau seri. Dalam gambar ini kurva untuk pompa tunggal diberi tanda (1) dan untuk susunan seri yang terdiri dari dua buah pompa diberi tanda (2). Harga head kurva (2) diperoleh dari harga head kurva (1) dikalikan (2) untuk kapasitas (Q) yang sama. Kurva untuk susunan paralel yang terdiri dari dua buah pompa, diberi tanda (3). Haraga kapasitas (Q) kurva (3) ini diperoleh dari harga kapasitas pada kurva (1) dikalikan (2) untuk head yang sama. Dalam gambar ditunjukkan tiga buah kurva head-kapasitas sistem, yaitu R1, R2, dan R3. Kurva R3 menujukkan tahanan yang lebih tinggi dibanding dengan R2 dan R1. Jika sistem mempunyai kurva head-kapasitas R3, maka titik kerja pompa 1 akan terletak di (D). Jika pompa ini disusun seri sehingga menghasilkan kurva (2) maka titik kerja akan pindah ke (E).

Disini terlihat bahwa head titik (E) tidak sama dengan dua kali lipat head (D), karena ada perubahan (berupa kenaikan) kapasitas. Sekarang jika sistem mempunyai kurva head-kapasitas R1 maka titik kerja pompa (1) akan terletak di (A). Jika pompa ini disusun paralel sehingga menghasilkan kurva (3) makatitik kerjanya akan berpindah ke (B). Disini terlihat bahwa kapasitas dititik (B) tidak sama dengan dua kali lipat kapasitas dititik (A), karena ada perubahan (kenaikan) head sistem. Jika sistem mempunyai kurva karakteristik seperti R2 maka laju aliran akan sama untuk susunan seri maupun paralel. Namun jika karakteristik sistem adalah seperti R1 dan R3 maka akan diperlukan pompa dalam susunan paralel atau seri. Susunan paralel pada umumnya untuk laju aliran besar, dan susunan seri untuk head yang tinggi pada operasi. Untuk susunan seri, karena pompa kedua menghisap zat cair bertekanan dari pertama, maka perlu perhatiankhusus dalam hal kekuatan konstruksi dan kerapatan terhadap kebocoran dari rumah pompa.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1Variabel yang Diambil

Dari susunan pompa yang digunakan, terdapat beberapa variable yang diamati terdiri dari variable bebas dan variable terikat.

a. Variabel terkontrol : putaran poros pompa diukur dengan tachometer. b. Variable bebas : bukaan katub pengukuran.

c. Variable terikat terdiri dari : head, daya poros, daya air, torsi dan efisiensi

3.2 Peralatan

Adapun peralatan yang digunakan dalam rangkaian pompa parallel, seri dan tunggal adalah sebagai berikut :

1. Pompa Sentrifugal

Tipe pompa : open impeller sentrifugal

Merk Pompa : Sanho Model : DB – 125 Kapasitas Maksimum : 42 ltr/mnt

Suction Head : 9 m

Dimensi : 1” x 1”

Out put : 125 W

Tegangan Arus : 220 V

Frekuensi : 50 Hz

Putaran : 2850 rpm

2. Bak/Tangki Air. Berfungsi sebagai tempat penampungan air yang akan dipompakan

3. Alat ukur RPM (tacho meter). Alat ini digunakan untuk mengukur putaran poros pompa pada saat pompa bekerja.

Spesifikasi alat :

Display : 5 digits, 10 mm (0,4’) LCD Test Range : 2,5 to 99,999 rpm

Resolution : 0,1 rpm (2,5 to 99,999 rpm) 1 rpm (Over 1,000 rpm) Accuracy : 0,05 % + 1 rpm

Sampling Time 1 Sec : Over 60 rpm Test Range Select : Automatic

Memory : Last Value, Max. Value, Min. Value

Detection Distence : 50 to 250 mm / 2 to 10 inch(typical max 350 mm / 14 inch)

Time Base : Quartz Crystal

Circuit : Exclusive one-chip of microcomputer LSI circuit Power Suply : 4 x 1,5 VA (UM-3)

D.C Concumption : Approx. 80 mA (operation) Operation Temp : 0 to 500 C (32 to 1220

Size : 1390 x 72 x 37 mm Weight : About 300 g

4. Stop watch. Alat ini digunakan untuk menentukan waktu kecepatan aliran air keluar pada saat pengujian dilakukan.

Gambar 3.2 Stop watch

5. Water Flow Meter (alat ukur volume air keluar) Alat ini digunakan untuk mengukur besar kapasitas air yang dihasilkan pada saat pengujian dengan waktu yang ditentukan. Volume air yang keluar dihitung pada saat penunjukan tepat pada angka 0 dan diakhiri pada saat jarum kembali ke angka 0.

6. Alat Ukur Head pada pipa isap (suction) dan pipa tekan (discharge) 7. Instalasi Pengujian

Pengujian terdiri dari susunan pompa secara tunggal, parallel dan seri. a. Pompa disusun secara tunggal

Jika pompa disusun secara tunggal maka hanya menggunakan satu pompa saja yaitu pompa 1, atau bisa juga menggunakan pompa 2. Jika ingin menggunakan satu pompa 1 bukalah kopling penghubung poros pompa 2 ke motor listrik seperti gambar 3.5. Posisikan katup 1, katup 4 dan katup 5 posisi open, sedangkan katup 2 dan 3 posisi close.

Gambar 3.5 Pompa Disusun Secara Tunggal

b. Pompa disusun secara Paralel

Jika pompa disusun secara paralel maka menggunakan dua pompa. Pasang kembali kopling pompa 2. Posisikan katup 1, katup 2, katup 4 dan katup 5 posisi open, sedangkan katup 3 posisi close. Seperti pada gambar 3.6.

c. Pompa disusun secara seri

Sama hal nya dengan pompa susunan parallel, pompa disusun secara seri juga menggunakan dua pompa. Posisikan katup 1, katup 3 dan katup 5 posisi open, sedangkan katup 4 dan katup 2 posisi close. Seperti pada gambar 3.7.

Gambar 3.6 Pompa disusun Secara Paralel

Gambar 3.8 Instalasi Pengujian

Keterangan Gambar :

1. Katup 1 yaitu katup suction pompa 1 2. Pompa 1

3. Kopling pompa 1 dengan motor penggerak 4. Motor Penggerak

5. Katup 2 yaitu katup discharge pompa 1 6. Katup 2 yaitu katup discharge pompa 1 7. Beban penyeimbang Motor Penggerak 8. Kopling pompa 2 dengan motor penggerak 9. Pompa 1

10.Katup 3 yaitu katup suction pompa 2 11.Motor Penggerak

12.Swicth Pengatur putaran motor 13.Parameter head discharge pompa 2 14.Parameter head suction pompa 2 15.Pembacaan Putaran Motor

16.Parameter head discharge pompa 1 17.Parameter head suction pompa 1

18.Katup 5 yaitu katup buang menuju tanki air 19.Gelas pengukur tinggi air

20.Tanki bak penampungan air

3.3 Setting Pengujian

a. Set kedudukan alat-alat ukur seperti head meter pompa 1 dan pompa 2, putaran motor, pada posisi nol.

b. Isi tangki air dengan air bersih sampai batas yang diperlukan agar tidak terjadi penghisapan udara luar

c. Periksa tegangan listrik cocok untuk tegangan yang diperlukan d. Buka katup isap K1 dan K2 dan tutup katup K3, K4 dan K5. e. buka katup venting pada pompa dan isi dengan air sampai penuh

f. putarlah switch pengaturan putaran motor perlahan-lahan sampai kedua pengukur head pompa 1 dan pompa 2 naik

g. Bukalah katup K3 dan katup K4 dan periksa bahwa pada kedua pompa- ada aliran

h. Sesudah semua udara di dalam pipa keluar, tutuplah katup K3 dan K4 i. Set kedudukan masing-masing katup dan lepas kopling pompa yang tidak diperlukan sesuai dengan pengujian.

3.4 Prosedur Pengujian Pompa

3.3.1 Persiapan Sebelum Pengujian

Sebelum melakukan penelitian terlebih dahulu melakukan persiapan. Persiapan-persiapan yang harus dilaksanakan antara lain :

a. Melakukan survey terlebih dahulu dan melakukan study pustaka untuk merencanakan apa yang akan diteliti

b. Menyediakan alat, alat ukur, bahan dan perlengkapannya dengan melakukan survey bahan-bahan yang diperlukan dilapangan

c. Periksa kedudukan alat ukur agar tidak menyimpang dari seharusnya. d. Isi tangki air dengan air bersih sampai batas yang diperlukan

e. Periksa hubungan kabel untuk tiap instrument.

f. Periksa tegangan listrik cocok untuk tegangan yang diperlukan. g. Periksa apakah pompa sudah terisi air sebelum dioperasikan.

h. Uji coba alat yang sudah terpasang dan instalasi pemipaan dam memeriksa kebocoran pada instalasi pemipaan, apakah alat sudah bekerja dengan baik dan tidak terjadi kebocoran p ada system pemipaan.

i. Pengambilan data dilakukan setelah alat bekerja dengan baik dan sudah tidak ada kebocoran pada pemipaannya. Setelah data-data yang diperlukan diperoleh dilakukan perhitungan dengan memakai rumus-rumus yang telah ada dari literature- literature yang digunakan

3.3.2 Pompa Utama

a. Isi lah air pada tangki secukupnya agar tidak terjadi pengisapan udara luar.

b. Posisikan katup 1,2,3 dan 4 posisi open sedangkan katup 5 posisi

close.

c. Buka katup venting pada pompa dan isi dengan air sampai penuh. d. Masukkan hubungan listrik ON

e. Putar pompa pelan-pelan sampai pressure gauge naik.

f. Setelah semua udara dalam pipa dapat dikeluarkan maka instalasi sudah dapat digunakan.

3.3.3. Pompa tunggal

a. Jika pompa disusun secara tunggal maka hanya menggunakan satu pompa saja.

b. Buka kopling penghubung antara pompa 2 dengan motor sehingga yang terhubung hanya pompa 1 jika pompa 1 yang akan dioperasikan. c. Posisikan katup 1, katup 4 dan katup 5 posisi open, sedangkan katup 2

dan 3 posisi close.

d. Hidupkan motor listrik dengan memutar switch posisi ON e. Atur putaran sebesar 1800 rpm.

f. Amati dan catat parameter pompa.

3.3.4. Pompa Paralel

a. Jika pompa disusun secara paralel maka menggunakan dua pompa. b. Pasang kembali kopling penghubung kedua pompa dengan motor

sehingga ke dua pompa sudah terkopel dengan baik dengan motor penggerak.

c. Posisikan katup 1, katup 2, katup 4 dan katup 5 posisi open, sedangkan katup 3 posisi close.

d. Hidupkan motor listrik dengan memutar switch posisi ON e. Atur putaran sebesar 1800 rpm.

3.3.5. Pompa Seri

a. Jika pompa disusun secara seri maka menggunakan dua pompa.

b. Kopling penghubung kedua pompa harus terkopel dengan baik dengan motor penggerak.

c. Posisikan katup 1, katup 2, katup 3 dan katup 5 posisi open, sedangkan katup 4 posisi close.

d. Hidupkan motor listrik dengan memutar switch posisi ON e. Atur putaran sebesar 1800 rpm.

f. Amati dan catat parameter pompa.

3.5 Pengamatan

Untuk setiap jenis pengujian yang perlu diamati dan dicatat adalah: a. Suction dan discharge (m)

b. Volume ( ) c. Putaran (rpm) d. Waktu (s)

3.6 Rumus- rumus yang Digunakan

Adapun rumus-rumus yang digunakan dan mendukung adalah sebagai berikut :

1. Kapasitas Aliran (Q)

Kapasitas Aliran dirumuskan sebagai berikut:

dimana :

Q = Kapasitas pompa [m3/dtk] V = Volume (m3)

t = waktu (detik) 2. Daya Motor penggerak (Nm)

Daya motor penggerak adalah daya mekanik keluaran motor penggerak yang diberikan kepada poros pompa sebagai daya masukan. Daya Motor penggerak dirumuskan sebagai berikut:

dimana :

= Daya Motor penggerak (Watt) T = Torsi (Nm)

N = Putaran pompa (rpm)

3. Daya pompa (Np)

Daya pompa adalah daya output pompa terukur yang diberikan kepada fluida. Daya pompa dirumuskan sebagai berikut:

Dimana :

Np = Daya air/pompa = berat jenis (N/m2)

ρ = massa jenis air (kg/m3)

g = gravitasi bumi 9,81 (m/dtk2) Q = kapasitas aliran (m3/dtk) H = head (m)

4. Daya poros

Daya poros yang diperlukan untuk menggerakkan sebuah pompa adalah sama dengan daya air ditambah kerugian gaya di dalam pompa. Daya ini dapat dinyatakan dengan

5. Head pompa

1. Head total pompa, menyatakan kerja netto dalam suatu berat fluida

yang lewat dari sisi masuk ke sisi keluar. Dalam rumus dapat dituliskan.

a. Untuk Pompa Tunggal

) (m) hz = head statis (hs + hd)

(

b. Untuk Pompa Paralel

(m) (m)

)

c. Untuk Pompa Seri

(m) (m)

(

2.Head kerugian yaitu head untuk mengatasi kerugian-kerugian yang terdiri atas head kerugian gesek di dalam pipa, head kerugian di dalam belokan-belokan, dan head kerugian d dalam katup.

a. Head kerugian gesek dalam pipa

dimana:

d

L

b. Head kerugian pada belokan pipa

(literature.3 hal.34) dimana:

(derajat)

c. Head kerugian pada katup isap dengan saringan

(literature. 3 hal.38)

dimana:

6. Efisiensi Pompa ( )

Efisiensi Pompa di rumuskan sebagai berikut:

BAB IV

ANALISA PERHITUNGAN KARAKTERISTIK POMPA `

4.1 Data Hasil Pengujian

Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian untuk Pompa Tunggal

No. Bukaan Katup

(%) hs (m) hd (m) V (m

3

) Putaran

(Rpm) t (s)

1. 40 1,2 7,4 30 . 10-2 1800 71,42

2. 60 0,7 6,6 30 . 10-2 1799 45,45

3. 80 0,30 5,5 30 . 10-2 1798 30,61

4. 100 0,30 4,3 30 . 10-2 1798 27,27

Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian untuk Pompa Paralel

No Bukaan Katup (%)

Pompa 1 Pompa 2

V (m3) Putaran (Rpm)

t (s) hs hd hs hd

1 40-20 1,7 6,6 1,7 6,9 30 . 10-2 1800 39,47 2 60-40 1,1 5,6 1,1 6,5 30 . 10-2 1799 27,77 3 80-60 0.65 4,2 0.75 4,0 30 . 10-2 1798 18,75 4 100-80 0.35 2,4 0.35 2,6 30 . 10-2 1798 15,30

Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian untuk Pompa Seri

No Bukaan Katup (%)

Pompa 1 Pompa2

V(m3) Putaran (Rpm)

hs hd hs hd T (s)

1 40-20 1,67 8,6 -4,2 8,1 30 . 10-2 1800 83,33 2 60-40 1.70 7,8 -2,7 7,9 30 . 10-2 1799 55,55 3 80-60 1.50 7,5 -1,5 7,5 30 . 10-2 1798 37,50 4 100-80 0,50 6,9 -1,3 7,4 30 . 10-2 1798 34,09

4.2 Perhitungan Data Hasil Pengujian

4.2.2 Perhitungan Pompa Tunggal

1. Pompa Tunggal (Bukaan Katup 100%) d. Kapasitas (Q)

e. Head.

1. Head Statis

2. head kecepatan

hv

v =

2,8

hv

=

hv

3. head kerugian gesek

4. Kerugian pada satu belokan 90

5. Kerugian pada katup isap dengan saringan

f = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x

hfv = 0,79 m Maka:

Htotal = hz + hp + hl + hl = hfg + 5(hfe) + hfv

hl = 1,4 + 5(0,12) + 0,79 = 2,79 m

hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan.

hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan air adalah tekanan atmosfir

Htotal = 4,6 + 0 + 2,79 + 0,39 Htotal = 7,82 m

f. Daya Pompa (Np)

g. Daya poros (P)

2. Pompa Tunggal (Bukaan Katup 80%) a. Kapasitas (Q)

b. Head

1. Head Statis

2. head kecepatan

hv

v =

2,5

hv

=

hv m

4. Kerugian pada satu belokan 90

x

5. Kerugian pada katup isap dengan saringan

f = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x

hfv = 0,62 m

Maka:

Htotal = hz + hp + hf +

hl = hfg + 5(hfe) + hfv

hl = 1,1 + 5(0,092) + 0,62 = 2,18

hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan

hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan air adalah tekanan atmosfir

Htotal = 5,8 + 0 + 2,18 + 0,33 Htotal = 8,27 m

kw

d. Efisiensi Pompa ( p)

3. Pompa Tunggal (Bukaan katup 60 %) a. Kapasitas (Q)

b. head

1 Head Statis

2. head kecepatan

hv

v =

1,7

hv

=

hv

3. head kerugian gesek

4. Kerugian pada satu belokan 90

x

5. Kerugian pada katup isap dengan saringan

f = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x

hfv = 0,29 m Maka:

Htotal = hz + hp + hl +

hl = hfg + 5(hfe) + hfv

hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan

hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan air adalah tekanan atmosfir

Htotal = 7,5 + 0 + 1,1 + 0,17 Htotal = 8,8 m

c. Daya Pompa (Np)

kw

d. Efisiensi Pompa ( p)

4. Pompa Tunggal (Bukaan 40%) a. Kapasitas (Q)

b. Head

2. head kecepatan

hv

v =

1,1

hv

=

hv

3. head kerugian gesek

4. Kerugian pada satu belokan 90

x

5. Kerugian pada katup isap dengan saringan

f = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x

hfv = 0,12 m

Maka:

Htotal = hz + hp + hl +

hl = hfg + 5(hfe) + hfv

hl = 0,24 + 5(0,018) + 0,12 = 0,45 m

hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan

hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan air adalah tekanan atmosfir

Htotal = 8,6 + 0 + 0,45 + 0,06 Htotal = 9,1 m

c. Daya Pompa (Np)

d. Efisiensi Pompa ( p)

4.2.2 Perhitungan Pompa Paralel

1. Pompa Paralel (Bukaan katup 100%-80 %) a. Kapasitas (Q)

b. Head

1. Head Statis

2. head kecepatan

hv

v = 5,15

hv

=

hv

3. head kerugian gesek

4. Kerugian pada satu belokan 90

x

5. Kerugian pada katup isap dengan saringan

f = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x

hf v= 2,6 m Maka:

Htotal = (hz + hp + hf +

)

hl = hfg + 6(hfe) + hfv

hl = 4,1 + 6(0,39) + 2,6 = 9,04

hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan

hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan air adalah tekanan atmosfir

Htotal = (5,7 + 0 + 9,04 + 1,3) Htotal = 8,05 m

c. Daya Pompa (Np)

2. Pompa Paralel (Bukaan Katup 80 %-60%) a. Kapasitas (Q)

b. Head

1. Head Statis

2. head kecepatan

hv

v =

4,2

hv

=

hv

4. Kerugian pada satu belokan 90

x

5. Kerugian pada katup isap dengan saringan

f = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x

hf v = 1,7 m Maka:

Htotal = (hz + hp + hl +

)

hl = hfg + 5(hfe) + hfv

hl = 2,8 + 6(0,26) + 1,7 = 6,06

hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan

hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan air adalah tekanan atmosfir

Htotal = (10,24 + 0 + 6,06 + 0,90) Htotal = 8,6 m

d. Efisiensi Pompa ( p)

3 Pompa Paralel (Bukaan Katup 60 %-40%) a. Kapasitas (Q)

b. Head

1. Head Statis

2. head kecepatan

hv

v =

3

hv

=

hv

3. head kerugian gesek

4. Kerugian pada satu belokan 90

x

5. Kerugian pada katup isap dengan saringan

f = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x

hfv = 0,90 m

Maka:

Htotal = (hz + hp + hl +

)

hl = hfg + 6(hfe) + hfv

hl = 1,5 + 6(0,13) + 0,90 = 3,18

hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan air adalah tekanan atmosfir

Htotal = (14,4 + 0 + 3,18 + 0,46) Htotal = 9 m

c. Daya Pompa (Np)

d. Efisiensi Pompa ( p)

4. Pompa Paralel (Bukaan Katup 40 %-20%) a. Kapasitas (Q)

b. Head

2. head kecepatan

hv

v =

2

hv

=

hv

3. head kerugian gesek

4. Kerugian pada satu belokan 90

x

5. Kerugian pada katup isap dengan saringan

Maka, hfv = 1,97 x

hfv = 0,40 m Maka:

Htotal = (hz + hp + hl +

)

hl = hfg + 6(hfe) + hfv

hl = 0,72 + 6(0,06) + 0,40 = 1,48

hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan

hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan air adalah tekanan atmosfir

Htotal = (16,9 + 0 + 1,48 + 0,20) Htotal = 9,29 m

c. Daya Pompa (Np)

d. Efisiensi Pompa ( p)

4.2.3 Perhitungan Pompa Seri

1. Pompa Seri (Bukaan katup 100 % -80%) a. Kapasitas (Q)

b. Head

1. Head Statis

2. head kecepatan

hv

v =

2,5

hv

=

hv

3. head kerugian gesek

4. Kerugian pada satu belokan 90

x

5. Kerugian pada katup isap dengan saringan

f = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x

hf v= 0,62 m

Maka:

Htotal = (hz + hp + hl +

)

hl = hfg + 6(hfe) + hfv

hl = 1,14 + 6(0,09) + 0,62 = 2,3

hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan

hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan air adalah tekanan atmosfir

Htotal = (13,37 + 0 + 2,3 + 0,33) Htotal = 16,00 m

d. Efisiensi Pompa ( )

2. Pompa seri (Bukaan Katup 80 %-60%) a. Kapasitas (Q)

b. Head

1. Head Statis

2. head kecepatan

hv

v =

2,1

hv

=

hv

3. head kerugian gesek

4. Kerugian pada satu belokan 90

x

5

5. Kerugian pada katup isap dengan saringan

f = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x

hf v= 0,44 m

Maka:

Htotal = (hz + hp + hl +

)

hl = hfg + 6(hfe) + hfv

hl = 0,78 + 6(0,065) + 0,44 = 1,60

hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan

hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan air adalah tekanan atmosfir

Htotal = (14,9 + 0 + 1,60 + 0,22) Htotal = 16,7 m

c. Daya Pompa (Np)

d. Efisiensi Pompa ( )

3. Pompa seri (Bukaan Katup 60%-40%) a. Kapasitas (Q)

b. Head

1. Head Statis

2. head kecepatan

hv

v =

1,42

hv

=

hv

3. head kerugian gesek

4. Kerugian pada satu belokan 90

x

5. Kerugian pada katup isap dengan saringan

f = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x

hf v= 0,20 m

Maka:

hl = hfg + 6(hfe) + hfv

hl = 0,38 + 6(0,029) + 0,20 = 0,75

hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan

hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan air adalah tekanan atmosfir

Htotal = (16,7 + 0 + 0,75 + 0,10) Htotal = 17,6 m

c. Daya Pompa (Np)

d. Efisiensi Pompa ( )

4. Pompa Seri (Bukaan Katup 40 %-20%) a. Kapasitas (Q)

b. Head

2. head kecepatan

hv

v =

0,95

hv

=

hv

3. head kerugian gesek

4. Kerugian pada satu belokan 90

x

5. Kerugian pada katup isap dengan saringan

Maka, hfv = 1,97 x

hf v= 0,09 m

Maka:

Htotal = (hz + hp + hl +

)

hl = hfg + 6(hfe) + hfv

hl = 0,14 + 6(0,013) + 0,09 = 0,31

hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan

hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan air adalah tekanan atmosfir

Htotal = (18,2 + 0 + 0,31 + 0,036) Htotal = 18,50 m

c. Daya Pompa (Np)

d. Efisiensi Pompa ( )

Dari hasil pengolahan data atau perhitungan karakteristik pompa yang meliputi kapasitas, head, daya pompa, dan effisiensi pompa dapat di lihat dalam table di- bawah ini :

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Karakteristik Pompa Tunggal

No. Bukaan Katup

(%)

Kapasitas Q (m3/s)

10-2 Head H (m) Daya Motor Penggerak Nm (kw) Daya Pompa Np (kw) Efisiensi (%)

1 100 1,1 7,82 1,9 0,95 50

2 80 0,98 8,27 1,9 0,80 42

3 60 0,72 8,80 1,9 0,61 32,1

4 40 0,42 9,1 1,9 0,41 21,68

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Karakteristik Pompa Paralel

No. Bukaan Katup

(%)

Kapasitas Q (m3/s)

10-2 Head H (m) Daya Motor Penggerak Nm (kw) Daya Pompa Np (kw) Efisiensi (%)

1 100-80 1,96 8,05 1,9 1,50 78,9

2 80-60 1,60 8,60 1,9 1,34 70,5

3 60-40 1,15 9,00 1,9 1,30 68,4

4 40-20 0,76 9,29 1,9 0,69 36,3

Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Karakteristik Pompa Seri

No. Bukaan Katup

(%)

Kapasitas Q (m3/s)

10-2 Head H (m) Daya Motor Penggerak Nm (kw) Daya Pompa Np (kw) Efisiensi (%)

1 100-80 0,95 16,00 1,9 1,5 78,9

2 80-60 0,80 16,70 1,9 1,3 68,4

3 60-40 0,58 17,60 1,9 0,92 48,4

4 40-20 0,36 18,50 1,9 0,65 34,2

4.2 Pembahasan

4.2.1 Hubungan Kapasitas dan Head pada Pompa Tunggal

Dari grafik hubungan antara kapasitas dan head dapat dilihat bahwa nilai head pada pompa tunggal berbanding terbalik dengan kapasitasnya. Harga head tertinggi pada pompa tunggal yaitu, 9,1 m pada kapasitas 0,42. m3/dt. Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa nilai head cenderung turun seiring bertambahnya nilai kapasitas (Q). Semakin besar nilai Q

menunjukkan bahwa semakin banyak fluida yang mengalir dan menyebabkan bertambahnya faktor mayor dan minor losses.

4.2.2 Hubungan Kapasitas dan Head pada Pompa Seri

Dari grafik hubungan antara kapasitas dan head dapat dilihat bahwa nilai head pada pompa seri berbanding terbalik dengan kapasitas. Harga head tertinggi pada pompa seri sebesar,18,50 m pada kapasitas 0,36. m3/dt. Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa nilai head cenderung turun seiring bertambahnya nilai kapasitas (Q). Semakin besar nilai Q menunjukkan bahwa semakin banyak fluida yang mengalir dan menyebabkan bertambahnya faktor mayor dan minor losses.

4.2.3 Hubungan Kapasitas dan Head pada Pompa Paralel

Dari grafik hubungan antara kapasitas dan head dapat dilihat bahwa nilai head pada pompa paralel berbanding terbalik dengan kapasitas. Harga head tertinggi pada pompa paralel sebesar, 9,29 m pada kapasitas 0,76. m3/dt. Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa nilai head cenderung turun seiring bertambahnya nilai kapasitas (Q) Semakin besar nilai Q menunjukkan bahwa semakin banyak fluida yang mengalir dan menyebabkan bertambahnya faktor mayor dan minor losses

4.2.4 Hubungan Kapasitas Dan Daya Pompa (Tunggal, Seri, dan Paralel) Hubungan antara kapasitas dan daya air didapatkan bahwa daya Pompa pada pompa Paralel bernilai tertinggi bila dibanding pompa tunggal dan pompa seri sebesar 1,5 kw pada kapasitas 1,96 10-2 m3/s. Pada pompa tunggal daya Pompa tertinggi sebesar 0,95 kw pada kapsitas 1,1 10-2 m3/s. Untuk pompa seri, Daya Pompa tertinggi 1,4 kw pada kapasitas yang sama sebesar 0,98 10-2 m3/s.

4.2.7 Hubungan Kapasitas Dan Efisiensi (Tunggal, Seri, dan Paralel)

Hubungan antara kapasitas dan efisiensi dapat dilihat bahwa nilai efisiensi tertinggi dimiliki oleh pompa paralel sebesar 82 % pada kapasitas

1,96 10-2 m3/s. Kemudian nilai efisiensi tertinggi pada pompa tunggal sebesar 50 % pada kapasitas 1,1.10-2 m3/s dan untuk pompa seri efisiensi tertinggi sebesar 78,9 % pada kapasitas 0,98.10-2 m3/s.

4.3 Grafik Karakteristik Pompa

4.3.1 Grafik Pompa Tunggal

Grafik pompa akan digambarkan hubungan antara head dan kapasitas. Dari hasil perhitungan data maka kapasitas pompa tunggal adalah sebagai berikut :

Kapasitas tertingi = 1,1.10-2 m3/s Head tertinggi = 9,1 m

Maka dapat digambarkan grafik seperti grafik 4.1 di bawah ini.

Grafik 4.1 Hubungan Kapasitas dan Head Pompa Tunggal

Dari grafik terlihat penurunan head total seiring dengan bertambahnya nilai

kapasitas. Sehingga hubungan antara head total dengan kapasitas adalah berbanding terbalik, dan nilai head yang terendah diperoleh pada kapasitas yang paling besar.

Dimana titik (A) memiliki harga kapasitas 0,42. dan head total sebesar 9,1 m, titik (B) memiliki harga kapasitas sebesar 0,72. dan head total sebesar 8,8 m, titik (C) memiliki harga kapasitas sebesar 0,98.

dan head total sebesar 8,27 m, titik (D) memiliki harga kapasitas sebesar 1,1. dan head total sebesar 7,82 m

4.3.2 Grafik Pompa Paralel

Dari grafik pompa akan digambarkan hubungan antara head dan kapasitas. Dari hasil perhitungan data maka kapasitas pompa paralel adalah sebagai berikut :

Kapasitas tertinggi pompa paralel = 1,96.10-2 m3/s Head pompa tunggal = head pompa paralel = 9,29 m

Untuk pompa paralel kapasitas total dapat dicari dengan menggunakan persaman :

Dimana Q1 = Q2, karena kedua pompa memiliki spesifikasi yang sama.

(D) (C) (B) (A) 7,6 7,8 8 8,2 8,4 8,6 8,8 9 9,2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

H

EA

D

KAPASITAS

Pompa Tunggal

Maka kapasitas total pompa susunan parallel adalah :

Maka dapat digambarkan grafik seperti grafik 4.2 di bawah ini.

Gambar 4.2 Rangkaian Pompa Paralel

Grafik 4.2 Hubungan Kapasitas dan Head Pompa Paralel

Dimana:

Q total Pompa Tunggal (1,5.10-2 m3/s)

(D) (C)

(B) (A)

7,8 8 8,2 8,4 8,6 8,8 9 9,2 9,4

0 0,5 1 1,5 2 2,5

H

EA

D

kapasitas

Pompa Paralel

Q total Pompa Paralel (2,96.10-2 m3/s) Head Pompa tunggal = Head paralel

Dari grafik terlihat penurunan head total seiring dengan bertambahnya nilai

kapasitas, Sehingga hubungan antara head total dengan kapasitas adalah berbanding terbalik, dan nilai head yang terendah diperoleh pada kapasitas yang paling besar.

Dimana titik (A) memiliki harga kapasitas 0,76. dan head total sebesar 9,29 m, titik (B) memiliki harga kapasitas sebesar 1,15. dan head total sebesar 9 m, titik (C) memiliki harga kapasitas sebesar 1,60.

dan head total sebesar 8,6 m, titik (D) memiliki harga kapasitas sebesar 1,96. dan head total sebesar 7,05 m.

4.3.1 Grafik Pompa Seri

Grafik pompa akan menggambarkan hubungan antara head dan kapasitas. Dari hasil perhitungan data maka kapasitas pompa seri adalah sebagai berikut :

Kapasitas tertinggi pompa tunggal = 1,1.10-2 m3/s Head tertingi pompa tunggal = 9,1 m Head total pompa seri adalah hampir 2 x head pompa tunggal Yaitu : Head = 2 x 9,1 m = 18,20 m

Untuk nilai kapasitas total pompa susunan seri diperoleh dari persamaan :

Dimana Qs = Qt = 1,1.10-2 m3/s – 0,98. Maka kapasitas total Pompa seri adalah :

Grafik 4.3 Hubungan Kapasitas dan Head Pompa Seri

Dimana:

Q total Pompa Tunggal (1,1.10-5 m3/s) Q total Pompa Seri (0,95.10-2 m3/s) Head pompa tunggal (9,1 m) Head pompa seri (18,50 m)

Dari grafik terlihat penurunan total head seiring dengan bertambahnya nilai

flowrate. Sehingga hubungan antara total head dengan flowrate adalah berbanding terbalik. Dimana nilai head yang rendah diperoleh pada flowrate yang paling besar. Untuk pompa seri nilai total head yang tertinggi adalah sebesar 18,50 m yang di dapat dari 2 kali head pada pompa paralel yaitu 9,29 m.

Dimana titik (A) memiliki harga kapasitas 0,36. dan head total sebesar 18,5 m, titik (B) memiliki harga kapasitas sebesar 0,58. dan head total sebesar 17,6 m, titik (C) memiliki harga kapasitas sebesar 0,8.

dan head total sebesar 16,70 m, titik (D) memiliki harga kapasitas sebesar 0,95. dan head total sebesar 16 m.

(D) (C) (B) (A) 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 19

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

H

EA

D

KAPASITAS

Pompa Seri

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil analisa data dapat disimpulkan bahwa:

1. Jika head atau kapasitas yang diperlukan tidak dapat dicapai dengan satu pompa saja, maka dapat digunakan dua pompa atau lebih yang

disusun secara seri atau parallel.

2. Susunan paralel dapat digunakan bila diperlukan kapasitas yang besar yang tidak dapat dihasilkan oleh satu pompa saja, atau bila diperluka n pompa cadangan yang akan dipergunakan bila pompa utama rusak atau diperbaiki.

3. Bila head yang diperlukan besar dan tidak dapat dilayani oleh satu pompa maka dapat digunakan lebih dari satu pompa yang disusun secara seri.

4. Pada pompa tunggal karena hanya menggunakan 1 pompa, maka fluida yang diisap pompa sedikit sehingga sudu pompa mendapat gaya pembebanan yang besar sehingga torsi yang dihasilkan juga bertambah besar

5. Pada pompa seri memiliki head terbesar karena fluida mengalami dua kali kerja. Head tekanan pada saluran buang pompa 1 mendapat tambahan head pompa 2 sehingga head total menjadi besar.

6. Nilai head relatif stabil karena head pada pompa paralel merupakan rata-rata head 1 dan head 2 sedangkan debitnya berbeda.

7. Pada pompa tunggal memiliki efisiensi rendah dibanding pompa seri dan paralel.

8. Untuk pompa tunggal kapasitas terbesar pada bukaan katup 100% terbuka yaitu 1,1 10-2 m3/s. Untuk pompa paralel kapasitas terbesar pada bukaan katup 100%-80% yaitu 2,9 10-2 m3/s. Untuk pompa seri kapasitas terbesar pada bukaan katup 100%-80% yaitu 0,98 10-2 m3/s. Untuk pompa tunggal Head tertinggi pada saat bukaan katup 20% yaitu 9,1 m. Untuk pompa paralel head tertinggi pada saat bukaan katup 40%-20% yaitu 9,29 m.

Untuk pompa seri head tertinggi pada saat bukaan katup 40%-20% yaitu 18,50 m

5.2 Saran

Adapun saran yang dapat disampaikan adalah :

1. Pengambilan data dan harus sesuai denagn nilai yang tertera pada indikator.

2. Harus memahami struktur pompa beserta cara kerjanya dan juga dasar-dasar pengetahuan tantang fluida dan pompa maupun maupun hal yang berhubungan dengan mata kuliah mesin-mesin fluida sebelum melaksanakan pengambilan data sehingga pada saat melakukan pengambilan data tidak mengalami kesulitan

3. Sebaiknya diperhatikan dalam memasang perlengkapan pompa mencegah terjadinya kebocoran dengan merangkai alat dengan teliti dan menjaga sambungan-sambungan selang dan pipa benar-benar kuat.

DAFTAR PUSTAKA

1. Church, Austin H, (1986), Pompa dan Blower Sentrifugal, Erlangga, Jakarta.

2. Detzel F, Sriyono, (1998), Turbin, Pompa dan Kompresor, Erlangga,Jakarta.

3. Sularso, Tahara Haruo, (1991), Pompa & Kompresor Pemilihan,

Pemakaian dan Pemeliharaan, Edisi Keempat, PT.Pradya Paramita,

Jakarta.

4. Tyler G. Hicks, T.W.Edwards, (1971), Teknologi Pemakaian Pompa,

Erlangga,Jakarta.

5. Lobanoff, Val S., Robert R. Ross. Centrifugal Pumps : Design and Application, 2nd edition, Butterworth – Heinemann, Amerika Serikat, 1985.

6. Stepanoff, Alexey J. Centrifugal and Axial flow pumps, 2nd edition, John Willey and sons, New York, 1957.

Grafik 4.3 Hubungan Kapasitas dan Head Pompa Seri

Dimana:

Q total Pompa Tunggal (1,1.10-5 m3/s) Q total Pompa Seri (0,95.10-2 m3/s) Head pompa tunggal (9,1 m) Head pompa seri (18,50 m)

Dari grafik terlihat penurunan total head seiring dengan bertambahnya nilai

flowrate. Sehingga hubungan antara total head dengan flowrate adalah berbanding terbalik. Dimana nilai head yang rendah diperoleh pada flowrate yang paling besar. Untuk pompa seri nilai total head yang tertinggi adalah sebesar 18,50 m yang di dapat dari 2 kali head pada pompa paralel yaitu 9,29 m.

Dimana titik (A) memiliki harga kapasitas 0,36. dan head total sebesar 18,5 m, titik (B) memiliki harga kapasitas sebesar 0,58. dan head total sebesar 17,6 m, titik (C) memiliki harga kapasitas sebesar 0,8.

dan head total sebesar 16,70 m, titik (D) memiliki harga kapasitas sebesar 0,95. dan head total sebesar 16 m.

(D) (C) (B) (A) 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 19

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

H

EA

D

KAPASITAS

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil analisa data dapat disimpulkan bahwa:

1. Jika head atau kapasitas yang diperlukan tidak dapat dicapai dengan satu pompa saja, maka dapat digunakan dua pompa atau lebih yang

disusun secara seri atau parallel.

2. Susunan paralel dapat digunakan bila diperlukan kapasitas yang besar yang tidak dapat dihasilkan oleh satu pompa saja, atau bila diperluka n pompa cadangan yang akan dipergunakan bila pompa utama rusak atau diperbaiki.

3. Bila head yang diperlukan besar dan tidak dapat dilayani oleh satu pompa maka dapat digunakan lebih dari satu pompa yang disusun secara seri.

4. Pada pompa tunggal karena hanya menggunakan 1 pompa, maka fluida yang diisap pompa sedikit sehingga sudu pompa mendapat gaya pembebanan yang besar sehingga torsi yang dihasilkan juga bertambah besar

5. Pada pompa seri memiliki head terbesar karena fluida mengalami dua kali kerja. Head tekanan pada saluran buang pompa 1 mendapat tambahan head pompa 2 sehingga head total menjadi besar.

6. Nilai head relatif stabil karena head pada pompa paralel merupakan rata-rata head 1 dan head 2 sedangkan debitnya berbeda.

7. Pada pompa tunggal memiliki efisiensi rendah dibanding pompa seri dan paralel.

8. Untuk pompa tunggal kapasitas terbesar pada bukaan katup 100% terbuka yaitu 1,1 10-2 m3/s. Untuk pompa paralel kapasitas terbesar pada bukaan katup 100%-80% yaitu 2,9 10-2 m3/s. Untuk pompa seri kapasitas terbesar pada bukaan katup 100%-80% yaitu 0,98 10-2 m3/s. Untuk pompa tunggal Head tertinggi pada saat bukaan katup 20% yaitu 9,1 m. Untuk pompa paralel head tertinggi pada saat bukaan katup 40%-20% yaitu 9,29 m.

Untuk pompa seri head tertinggi pada saat bukaan katup 40%-20% yaitu 18,50 m

5.2 Saran

Adapun saran yang dapat disampaikan adalah :

1. Pengambilan data dan harus sesuai denagn nilai yang tertera pada indikator.

2. Harus memahami struktur pompa beserta cara kerjanya dan juga dasar-dasar pengetahuan tantang fluida dan pompa maupun maupun hal yang berhubungan dengan mata kuliah mesin-mesin fluida sebelum melaksanakan pengambilan data sehingga pada saat melakukan pengambilan data tidak mengalami kesulitan

3. Sebaiknya diperhatikan dalam memasang perlengkapan pompa mencegah terjadinya kebocoran dengan merangkai alat dengan teliti dan menjaga sambungan-sambungan selang dan pipa benar-benar kuat.

DAFTAR PUSTAKA

1. Church, Austin H, (1986), Pompa dan Blower Sentrifugal, Erlangga, Jakarta.

2. Detzel F, Sriyono, (1998), Turbin, Pompa dan Kompresor, Erlangga,Jakarta.

3. Sularso, Tahara Haruo, (1991), Pompa & Kompresor Pemilihan, Pemakaian dan Pemeliharaan, Edisi Keempat, PT.Pradya Paramita, Jakarta.

4. Tyler G. Hicks, T.W.Edwards, (1971), Teknologi Pemakaian Pompa,

Erlangga,Jakarta.

5. Lobanoff, Val S., Robert R. Ross. Centrifugal Pumps : Design and Application, 2nd edition, Butterworth – Heinemann, Amerika Serikat, 1985.

6. Stepanoff, Alexey J. Centrifugal and Axial flow pumps, 2nd edition, John Willey and sons, New York, 1957.

Lampiran 2