Perhitungan Secara ManualTeoritis HASIL DAN PEMBAHASAN

g = 9.81 mdetik 2 Hasil keseluruhan perhitungan kerugian head mayor pada setiap jaringan perpipaan distribusi air umpan dapat dilihat pada tabel 4.5 Tabel 4.5 Besar kerugian head mayorpada tiap-tiap section Setion f L m Diameter Internal m V mdetik g m 2 detik Hl mayor m A11 - A12 0,014307 1,832 0,317 0,533 9,81 0,001198504 A12 - B 0,014264 12,703 0,409 0,321 9,81 0,002319513 A21 - A22 0,014307 1,832 0,317 0,533 9,81 0,001198504 A22 - B1 0,014264 12,703 0,409 0,321 9,81 0,002319513 B1 - B2 0,013419 17,817 0,409 0,641 9,81 0,012241584 B2 - C1 0,013670 27,084 0,317 1,067 9,81 0,067717549 C1 - C2 0,015308 3,035 0,146 5,021 9,81 0,408928657 C2 - D 0,014100 49,931 0,242 1,823 9,81 0,492591886 Header A 0,015315 27 0,242 0,454 9,81 0,017911809 Boiler 1 0,015908 29,187 0,146 1,249 9,81 0,253005373 Header B 0,014579 33 0,242 0,881 9,81 0,078662576 Boiler 2 0,015953 29,187 0,146 1,178 9,81 0,22554772 Header C 0,014261 2 0,242 1,356 9,81 0,011049159 Boiler 3 0,015874 29,322 0,146 1,309 9,81 0,278366356 Header D 0,015277 24 0,242 0,466 9,81 0,016802088 Boiler 4 0,015888 36,2 0,146 1,285 9,81 0,331554038 Total 2,201414828 �� ����� = 0,014307 . 1,832 m 0,317 m 0,533 mdetik 2 . 9,81 mdetik 2 2 = 0,001197837 m 4.1.4. Perhitungan Kerugian Head Minor Pada Tiap-tiap Section Kerugian headmerupakan kerugian pada sistem perpipaan yang diakibatkan oleh komponen-komponen sistem perpipaan yang dilalui oleh fluida kerja.Untuk mendapatkan nilai kerugian head minor diperlukan beberapa parameter seperti K L koefisien gesekan pada fitting atau panjang ekivelen, kecepatan aliran, diameter dan percepatan gravitasi seperti yang terdapat pada persamaan berikut: �� ����� = � . � � 2 2 � dimana: n = jumlah fitting V = kecepatan aliran ms K = faktor gesekan g = percepatan gravitasi ms 2 Dengan menggunakan tabel koefisien untuk fitting maka nilai K dapat diperoleh Tabel 4.6 Tabel koefisien gesekan pada komponen sistem perpipaan Diameter Nominal Screwed Flanged Valve: size 0,5 1 2 4 1 2 4 8 20 Globe 14,00 8,20 6,90 5,70 13,00 8,50 6,00 5,80 5,50 Gate 0,30 0,24 0,16 0,11 0,80 0,35 0,16 0,07 0,03 Swing Check 5,10 2,90 2,10 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 Angle 9,00 4,70 2,00 1,00 4,50 2,40 2,00 2,00 2,00 Elbows 45 regular 0,39 0,32 0,30 0,29 45 long radius 0,21 0,20 0,19 0,16 0,14 90 regular 2,00 1,50 0,95 0,64 0,50 0,39 0,30 0,26 0,21 90 long radius 1,00 0,72 0,41 0,23 0,40 0,30 0,19 0,15 0,10 180 regular 2,00 1,50 1,50 0,64 0,41 0,35 0,30 0,25 0,20 180 long radius 0,30 0,21 0,15 0,10 Tee Line Flow 0,90 0,90 0,90 0,90 0,24 0,19 0,14 0,10 0,07 Branch flow 2,40 1,80 1,40 1,10 1,00 0,80 0,64 0,58 0,41 Sehingga Untuk menghitung nilai kerugian head minor pada suatu komponen perpipaan dapat menggunakan persamaan. �� ����� = � . � � 2 2 � sehingga: �� ����� ���� ����� = 1 � 0,06 0,533 2 2. 9,81 = 0,000871 m Perhitungan diatas di lakukan pada setiap komponen-konponen perpipaan yang terpasang pada sistem distribusi air umpan Setelah seluruh parameter yang dibutuhkan didapat maka nilai kerugianhead minor pada tiap-tiap komponens sistem perpipaan didapatkan hasil. Tabel 4.7 Hasil perhitungan kerugian headminorkomponen sistem perpipaan Section Fittings n K L V mdetik 2g mdetik 2 Hl minor m A11 - A12 Entrance 1 0,5 0,533 19,6 0,007255 Elbow LR 90 1 0,13 0,533 19,6 0,001886 Gate Valve 1 0,06 0,533 19,6 0,000871 Reducer 18” x 14” 1 0,18 0,533 19,6 0,002612 A12 - B Elbow LR 90 2 0,12 0,321 19,6 0,001258 A21 - A22 Entrance 1 0,5 0,533 19,6 0,007255 Elbow LR 90 1 0,13 0,533 19,6 0,001886 Gate valve 1 0,06 0,533 19,6 0,000871 Reduver 1 0,18 0,533 19,6 0,002612 A22 - B1 Elbow LR 90 2 0,12 0,321 19,6 0,001258 B1 - B2 Elbow LR 90 4 0,12 0,641 19,6 0,010062 Branch tee 1 0,46 0,641 19,6 0,009643 B2 - C Elbow LR 90 6 0,13 1,067 19,6 0,045270 Branch tee 2 0,78 1,067 19,6 0,090540 Gate valve 1 0,06 1,067 19,6 0,003482 Reducer 14” x 10” 1 0,11 1,067 19,6 0,006384 C1 - C2 Elbow 1 0,17 5,021 19,6 0,218682 Gate 1 0,1 5,021 19,6 0,128636 Swing Check Valve 1 2 5,021 19,6 2,572724 Reducer 6” x 10” 1 0,29 5,021 19,6 0,373045 C2 - D Elbow LR 45 1 0,14 1,823 19,6 0,023729 Elbow LR 90 7 0,16 1,823 19,6 0,189836 Branchs tee 3 0,55 1,823 19,6 0,279669 Header A n B1 Branchs tee header A 1 0,55 0,454 19,6 0,005771 Elbow LR 90 8 0,17 1,249 19,6 0,108307 Gate 2 0,1 1,249 19,6 0,015927 Exit 1 1 1,249 19,6 0,079637 Header B n B2 Branchs tee header B 1 0,55 0,881 19,6 0,021785 Elbow LR 90 8 0,17 1,178 19,6 0,096283 Gate 2 0,1 1,178 19,6 0,014159 Exit 1 1 1,178 19,6 0,070796 Header C n B3 Branchs tee header C 1 0,55 1,356 19,6 0,051613 Elbow LR 90 8 0,17 1,309 19,6 0,118867 Elbow LR 45 1 0,17 1,309 19,6 0,014858 Gate 2 0,1 1,309 19,6 0,017480 Exit 1 1 1,309 19,6 0,087402 Header D n B4 Branchs tee header C 1 0,55 0,466 19,6 0,006106 Elbow LR 90 10 0,17 1,285 19,6 0,143230 Elbow LR 45 1 w 1,285 19,6 0,014323 Gate 2 0,1 1,285 19,6 0,016851 Exit 1 1 1,285 19,6 0,084253 Total 4,947114 4.2. Perhitungan Kerugian head Head Losses Dengan Menggunakan Aplikasi Pipe Flow Expert v6.39 Berdasarkan data-data yang diperoleh seperti panjang pipa, diameter pipa, jenis pipa, kapasitas aliran, dan jumlah komponen sistem perpipaan kemudian data-data tersebut dimasukkan kedalam program untuk disimulasikan sehingga didapat hasil yang diinginkan. Untuk gambar yang lebih jelas dapat dilihat pada lampiran. Gambar 4.2 Jaringan Perpipaan pada Pipe Flow Expert v6.39 4.2.1. Hasil Perhitungan Dengan Mengggunakan Aplikasi Pipe Flow Expert v6.39 Setelah memasukkan semua parameter yang dibutuhkan maka dengan simulasi menggunakan program Pipe Flow Expertv6.39 akan didapatkan total kerugian head mayor dan minor pada sistem perpipan seperti pada gambar 4.2 berukut Gambar 4.3 Hasil simulasi menggunakan Pipe Flow Expertv6.39 Dengan mensimulasikan beberapa variasi kapasitas aliran pada sistem perpipaan maka didapatkan kerugian head mayor dan kerugian head minor pada tabel 4.8 adapun hasil lengkap simulasi dapat dilihat pada lampiran skripsi. Tabel 4.8 Hasil Perhitungan dengan menggunakan Pipe Flow Expert v6.39 Q m 3 s Kerugian Head Mayor m Kerugian Head Minor m Total Losses m 260,820 1,657 3,758 5,415 269,700 1,784 4,030 5,814 280,700 1,932 4,368 6,300 290,860 2,061 4,678 6,739 303,890 2,198 5,063 7,261 310,640 2,300 5,291 7,591 320,800 2,446 5,643 8,089

4.3. Pembahasan Hasil Perhitungan

4.3.1. Hubungan Antara Kapasitas dengan Kerugian Head Mayor Teori dan Simulasi Setelah melakukan perhitungan secara teoritis maupun secara simulasi maka didapat perbandingan hasil total kerugian head mayor secara teoritis dan secara simulasi sebagai berikut. Tabel 4.9 Perbandingan Perhitungan kerugian head mayor Hasil Teoritis dan Simulasi Q m 3 jam Hl mayor m Hl mayor m Ralat Teoritis Simulasi 260,820 1,661546229 1,657 0,273614326 269,700 1,785418896 1,784 0,079471336 280,700 1,932849966 1,932 0,043974761 290,860 2,066531781 2,061 0,267684281 303,890 2,201414828 2,198 0,155119683 310,640 2,301682015 2,300 0,073077632 320,800 2,451952905 2,446 0,242782193 Dari tabel 4.9 terlihat bahwa terdapatkerugian head mayor terbesar terdapat pada kapasitas 320,8 m 3 jam yaitu 2,451 m. Gambar 4.4 Grafik Hubungan Kapasitas Dengan Kerugian head Mayor 1,662 1,785 1,933 2,067 2,201 2,302 2,452 1,657 1,784 1,932 2,061 2,198 2,300 2,446 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 260,820 269,700 280,700 290,860 303,890 310,640 320,800 H ea d Lo ss es m Kapasitas m 2 Hl vs Q Mayor Losses Teoritis Mayot Losses Simulasi Dari gambar 4.4 grafik hubungan kapasitas dengan kerugian head mayor perhitungan besar kerugian mayor secara teoritis dibanding dengan perhitungan secara simulasi tidak terdapat perbedaan yang besar sehingga besar ralat yang diperoleh sangat kecil 4.3.2. Hubungan Antara Kapasitas dengan Kerugian Head Minor Teori dan Simulasi Setelah melakukan perhitungan secara teoritis maupun secara simulasi maka didapat perbandingan hasil total kerugian head minor secara teoritis dan secara simulasi sebagai berikut. Tabel 4.10 Perbandingan Perhitungan Kerugiaan Head Minor Hasil Teoritis dan Simulasi Q m 3 jam Hl minor m Hl minor m Ralat Teoritis Simulasi 260,820 3,67895537 3,758 2,1485617 269,700 3,93902539 4,030 2,3095715 280,700 4,27133471 4,368 2,2631167 290,860 4,57579746 4,678 2,2335461 303,890 4,94711381 5,063 2,3425010 310,640 5,16952747 5,291 2,3497802 320,800 5,51360570 5,643 2,3468181 Dari tabel 4.10 terlihat bahwa nilai kerugian head minor terbesar terdapat pada kapasitas 320,8 m 3 jam yaitu 5,513 m dengan persen ralat 2,346 . Dari tabel diatas didapat besar kerugian headminor secara teoritis dibanding dengan perhitungan secara simulasi tidak terdapat perbedaan yang besar sehingga besar ralat yang diperoleh cukup kecil yang dapat dilihat pada gambar grafik 4.4 Gambar 4.5 Grafik Hubungan Kapasitas Dengan Kerugian Head Minor 4.3.3. Hubungan Antara Kapasitas dengan Kerugian head Total Teori dan Simulasi Setelah melakukan perhitungan secara teoritis maupun secara simulasi maka didapat perbandingan hasil total Kerugian Head keseluruhan secara teoritis dan secara simulasi sebagai berikut. Tabel 4.11 Perbandingan Perhitungan HeadTotalHasil Teoritis dan Simulasi Q m 3 jam Total kerugian head m Total kerugian head m Ralat Teori Simulasi 260,820 5,340501603 5,415 1,394970034 269,700 5,724444287 5,814 1,564443792 280,700 6,204184676 6,300 1,54436608 290,860 6,642329237 6,739 1,455374458 303,890 7,148528637 7,261 1,573349835 310,640 7,471209483 7,591 1,603361775 320,800 7,965558606 8,089 1,549689104 3,679 3,939 4,271 4,576 4,947 5,170 5,514 3,758 4,030 4,368 4,678 5,063 5,291 5,643 3,5 3,7 3,9 4,1 4,3 4,5 4,7 4,9 5,1 5,3 5,5 5,7 5,9 6,1 6,3 6,5 6,7 6,9 260,82 269,70 280,70 290,86 303,89 310,64 320,80 h ea d l o ss es m Kapasitas m 3 Hl minor vs Q Hl Minor Teoritis Hl Minor Simulasi Dari tabel 4.11 terlihat bahwa total nilai kerugian head terbesar terdapat pada kapasitas 320,8 m 3 jam yaitu 7,96 m dengan persen ralat 1,549 . Dari tabel diatas didapat besar total kerugian head secara teoritis dibanding dengan perhitungan secara simulasi tidak terdapat perbedaan yang besar sehingga besar ralat yang diperoleh cukup kecil yang dapat dilihat pada gambar grafik 4.6 Gambar 4.6 Grafik Hubungan Kapasitas Dengan Total Kerugian head 4.3.4. Perbandingan Total Kerugian head Pada Masing-Masing Percabangan Boiler Total Kerugian head masing-masing percabangan boiler dengan berbagai variasi kapasitas dimana nilai kerugian head terbesar terdapat pada percabangan boiler 4. 5,341 5,724 6,204 6,642 7,149 7,471 7,966 5,415 5,814 6,300 6,739 7,261 7,591 8,089 5,2 5,4 5,6 5,8 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 7,8 8,0 8,2 8,4 8,6 8,8 9,0 9,2 9,4 9,6 9,8 10,0 260,82 269,70 280,70 290,86 303,89 310,64 320,80 H l To tal m Kapasitas m 3 jam H l total vs Q Hl Total Teoritis Hl total Simulasi Tabel 4.12 Perbandingan besar kerugian head pada tiap-tiap percabangan Q Boiler 1 Boiler 2 Boiler 3 Boiler 4 Hl total m Hl total m Hl total m Hl total m 260,820 0,14696616 0,37111981 0,50313981 0,57413668 269,700 0,13500970 0,37890453 0,49402031 0,66815107 280,700 0,13973179 0,42316043 0,52630254 0,57413668 290,860 0,16975798 0,51898202 0,50313981 0,73277128 303,890 0,45687701 0,40678544 0,51697505 0,59021097 310,640 0,52817634 0,43565312 0,48949177 0,59561826 320,800 0,56140194 0,43991376 0,56542306 0,62338233 Perbedaan nilai dari kerugian head pada tiap-tiap percabangan disebabkan oleh perbedaan panjang pipa lurus dan komponen-komponen perpipaan yang terpasang, sehingga fluida kerja yang mengalir pada percabangan tersebut menyebabkan total kerugian head yang berbeda seperti yang terlihat pada gambar 4.7 Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Total Kerugian Head Pada Masing-masing percabangan boiler Pada gambar grafik 4.7 terlihat bahwa panjang pipa lurus dan jumlah komponen perpipaan yang terpasang mempengaruhi kerugian head yang terjadi, dimana pada percabangan boiler 4 mengalami kerugian head yang lebih besar dibanding 3 percabangan lainnya. 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 Hl T o ta l m Kapasitas m3jam Hl vs Q Hl Total Boiler 1 Hl Total Boiler 2 Hl Total Boiler 3 Hl Total Boiler 4

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan perhitungan kerugian head pada sistem distribusi air umpan dapat disimpulkan bahwa: 1. Semakin besar kapasitas yang mengalir dalam sebuah sistem perpipaan mengakibatkan semakin besarnya kerugian head mayor maupun kerugian head minor yang terjadi pada jaringan perpipaan tersebut 2. Perbedaan jumlah komponen perpipaan maupun panjang pipa lurus yang terpasang pada jaringan perpipaan pada masing-masing percabangan boiler mengakibatkan perbedaan total kerugian head dimana kerugian head terbesar terjadi pada percabangan boiler 4 3. Total kerugian head berdasarkan perhitungan teoritis adalah: Tabel 5.1 Total kerugian head teoritis Q m 3 jam Total Kerugian Head m Teoritis 260,820 5,340501603 269,700 5,724444287 280,700 6,204184676 290,860 6,642329237 303,890 7,148528637 310,640 7,471209483 320,800 7,965558606