35
3.4. Penentuan Daya Pompa 3.4.1. Alat Penggerak Pompa
Jenis penggerak mula yang umumnya digunakan sebagai penggerak pompa adalah:
• Motor Listrik • Motor Bakar
Pompa yang dirancang adalah pompa sumur dalam submersible pump dimana dalam konstruksinya penggerak mula dan unit pompa merupakan suatu
kesatuan yang digantung didalam sumur sejauh 45 meter dari permukaan air maksimum didalam reservoar yaitu berada di kedalaman air dalam sumur. Hal
utama yang diinginkan untuk kondisi diatas dari konstruksi pompa ini adaiah : 1.
Pertimbangan keterbatasan ruang tempat pompa 2.
Motor dan pompa tidak membutuhkan pemcliharaan yang rutinitas 3.
Dapat bekerja secara efisien Maka dari pertimbangan diatas sehingga dipilih penggerak mula motor
listrik yang kcdap air, dimana keunggulan yang diperoleh dari motor listrik ini adalah:
• Motor listrik dapat dikopel langsung dengan pompa sehingga kerugian transmisi hampir tidak ada dan konstruksi menjadi
sederhana • Putaran yang dihasilkan konstan
• Biaya perawatan rendah • Tidak menimbulkan polusi udara dan suara.
Universitas Sumatera Utara
36 Putaran motor listrik yang akan dipakai dapat dianalisa dari persamaan :
p f
n
m
. 120
=
Dimana: n
m
= put aran motor listrik f
= frekwensi listrik = 50 Hz untuk Indonesia p
= jumlah kutub motor listrik = 2 Jumlah kutub ini yang menentukan putaran motor yang ada dipasaran. Putaran
dipasaran dapat ditabelkan sebagai berikut:
Tabel. 3.3. Harga Putaran dan Jumlah Kutub
Jumlah Kutub Putaran rpm
2 4
6 8
10 12
3000 1500
1000
750 600
500
Sumber ; Pompa dan kompresor, sularso
Pada perencanaan ini dipilih jumlah kutub 2 buah untuk mendapatkan putaran yang tertinggi yaitu 3000 rpm seperti dibuktikan dalam rumus :
pm x
nm 3000
2 50
120 =
=
Universitas Sumatera Utara
37 Adapun alasan pemilihan putaran ini karena:
• Putaran motor tertinggi akan menghasilkan putaran pompa yang tinggi, sehingga dapat menaikkan putaran spesifik pompa. Dengan putaran
spesifik yang tinggi dimensi impeler pompa akan semakin kecil • Untuk motor listrik yang jumlah kutub lebih sedikit maka ukuran
motornya semakin kecil. Motor yang digunakan adalah motor induksi dimana putaran motor yang
akan ditransmisikan ke pompa akan berkurang 1 sampai 2 karena adanya faktor slip Lit 2, hal 50, maka dalam perencanaan ini diambil 1 sehingga
putaran motor adalah : n
m
= 3000 - 3000 x 0,01 n
m
= 2970 rpm Pompa dikopel langsung dengan motor listrik sehingga putaran out put
motor listrik tersebut jadi putaran pompa np = 2970 rpm.
3.4.2. Penentuan Putaran Spesifik dan Type Impeler
Dalam menentukan type impeler dan jumlah tingkat yang digunakan pada pompa, terlebih dahulu harus diketahui putaran spesifik n
s
pompa itu. Putaran spesifik adalah putaran dimana pompa pada putaran tersebut akan menghasilkan head
sebesar 1 m dengan kapasitas 1 m
3
s. Men unit literatur Lit 1, hal 49, putaran spesifik dapat ditentukan :
4 3
H Q
n n
s
ρ
=
Universitas Sumatera Utara
38 Dimana :
n
p
= putaran pompa = 2970 rpm Q = kapasitas pompa = 0,00611 m
3
s H = head pompa = 55 m
Sehingga : n
s
=
4 3
55 00611
, 2970
64 ,
51 n
s
= 637,58 Dari tabel jenis impeler, maka jenis impeler yang digunakan adalah type radial.
Harga kecepatan spesifik berpengaruh terhadap dimensi impeler. Dari harga diatas kecepatan spesifiknya kecil sehingga mengakibatkan dimensi impeler yang besar
dan tidak dapat dimasukkan kedalam sumur bor.
Tabel 3.4 Klasifikasi Jenis Impeler
No Jenis Impeler
Putaran 1
2 3
4 Radial
Francis Mixed
Axial 500-1500
1500-4500 4500 - 8000
8000 - 20000
Sumber;: Igor J, Krasik Pump Hand Book
Untuk mengatasi hal ini pompa yang digunakan adalah pompa jenis bertingkat multi stage. Untuk memperoleh ukuran impeler yang sesuai dengan ukuran
sumur, maka direncanakan putaran spesiflk sementara 1500, sehingga diperoleh head pertingkat sementara adalah :
Universitas Sumatera Utara
39 1500 =
4 3
85 ,
96 2970
H H
34
= 19,48 ft H
i
=
4 3
48 ,
19
H
i
= 52,43 ft = 16,16 m
Sehingga jumlah pompa adalah :
i
H H
p i
=
tingkat i
4 4
, 3
16 ,
16 55
= =
=
Dengan jumlah tingkat = 4 tingkat, maka head pertingkat H
i
menjadi : Hi = Hp i
Hi = 554 =13,75m = 44,58 ft
Maka putaran spesifik yang sebenarnya adalah :
n
si
=
H n
i p
Q
4 3
n
si
=
4 3
58 ,
44 85
, 96
2970
n
si
= 1694
Berdasarkan tabel Klasifikasi Jenis Impeler diatas, untuk n
si
= 1694, maka impeler yang sesuai adalah jenis Francis.
Universitas Sumatera Utara
40
3.4.3 Efisiensi Pompa
Dari segi prestasi, efisiensi pompa tergantung kapasitas, head, putaran spesifik pompa. Efisiensi pompa dapat ditentukan dengan mempergunakan grafik
putaran spesifik vs kapasitas pompa • kapasitas pompa = 0.00611 m3s = 96,85 GPM
• putaran spesifik = 1694 Dari grafik dibawah maka efisiensi pompa untuk putaran spesifik 1694 dan
kapasitas 96,85 GPM adalah sebesar r|p - 0,7 = 70
Gambar 3.2 Grafik Efisiensi Pompa
Universitas Sumatera Utara
41
3.4.4. Daya Poros Pompa
Daya poros pompa merupakan daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan impeler agar didapat hasil kerja berupa head dan kapasitas yang diinginkan.
Besarnya daya yang dibutuhkan :
N
p
=
η
γ
p p
p
H Q
. .
..................... Lit. 2, hal53
Dimana : γ
= berat jenis air = 9,778 KNm
3
Q
p
= kapasitas pompa = 0,00611 m
3
s H
p
= head pompa = 55m η
p
= 0,7
Sehingga: N
p
= 7
, 55
00611 ,
778 ,
9 x
x
N
p
= 4,69 Kw N
p
= 4,7 Kw
Universitas Sumatera Utara
42
3.4.5. Daya Motor Penggerak
Besarnya daya motor penggerak dapat dihitung dengan persamaan N
m
= N
p
N
t
1 α
+ ........................ Lit 2, hat 58
Dimana : N
p
= daya pompa = 4,7 kW α
= faktor koreksi cadangan daya 0,1 •- 0,2 η
t
= efisiensi transmisi = 1 untuk yang dikopel langsung
Sehingga daya motor penggerak adalah : N
m
=
1 15
, 1
7 ,
4 +
N
m
= 5,4 Kw
Universitas Sumatera Utara
43
3.5. Spesifikasi Pompa
