Tangki Penampungan Pompa Vakum

20 Setiap aliran fluida yang melalui jalur pipa atau selang, biasanya mengalami kerugian daya tekan head loss, baik karena gesekan, perubahan bentuk penampang, atau perubahan arah aliran. Dari hasil perhitungan diperoleh kerugian daya tekan akibat gesekan adalah sebesar 1.4490 m, akibat perubahan bentuk penampang sebesar 0.7411 m dan akibat perubahan arah aliran belokan sebesar 2.8287 m. Sehingga total kerugian daya tekan yang terjadi pada mesin adalah sebesar 5.0188 m. Secara lengkap perhitungan ini disajikan pada Lampiran 4.

4.3.3 Tangki Penampungan

Tangki penampungan ini berfungsi untuk menampung ikan atau udang sementara dari hasil hisapan pompa air. Tangki ini terdiri dari dua buah dimaksudkan agar mesin dapat difungsikan secara kontinyu. Jika pada pengoperasian salah satu tangki penuh dengan hasil hisapan, maka mekanisme penghisapan dipindah ke tangki yang lain dengan cara men-switch keran perpindahan dan keran buang. Tangki ini terbuat dari plat besi dengan ketebalan 2 mm dan didesain dengan perbandingan volume komoditas dan air sebesar 1:2. Volume total tangki ini sebesar 200 liter. Desain tangki ini dapat dilihat pada Gambar 13. Gambar 13. Tangki penampungan 21 Perhitungan volume tangki berdasarkan kapasitas pemanenan dalam 1 satu batch: Massa komoditas yang diinginkan : 45 kg Asumsi massa jenis komoditas udang : 0.74 kgliter Hamdani, 2005 Perbandingan volume komoditas dan air optimum : 1:2 Karim, 2006 Maka untuk melakukan operasi 1 batch pemanenan, volume tangki yang didesain adalah: Untuk menjaga kapasitas pemanenan dalam 1 batch, maka tangki harus dibuat dengan volume minimum 182.43 liter. Pada desain ini dibuatlah tangki dengan volume 200 liter. Tangki ini didesain vakum, artinya ketika mesin beroperasi tidak ada udara luar yang masuk ke dalam sistem agar tekanan tetap terjaga rendah. Namun pada kenyataannya tetap saja ada udara yang masuk ke dalam sistem karena terdapat banyak kebocoran. Oleh karena itu dibutuhkan suatu komponen tambahan untuk menghisap udara yang masuk ke dalam tangki agar tekanan dan ketinggian muka air dalam sistem tetap terjaga. Dalam kasus ini, salah satu solusinya adalah pemasangan pompa vakum pada mesin.

4.3.4 Pompa Vakum

Instalasi pompa vakum pada mesin ini difungsikan untuk mempertahankan keadaan vakum dalam sistem dengan cara menghisap udara yang masuk ke dalam sistem dan membuangnya ke lingkungan. Pompa vakum yang digunakan adalah tipe 2X-1 yang sudah beredar di pasaran. Pompa vakum ini digerakkan oleh motor listrik satu fasa berdaya 0.25 HP dengan pumping speed 1 ldet. Pemilihan pompa vakum dengan spesifikasi ini berdasarkan penurunan debit saat mesin beroperasi yang dapat dilihat pada Lampiran 10. Bentuk pompa ini dapat dilihat pada Gambar 14. Gambar 14. Pompa vakum Spesifikasi:  Tipe : Rotary Vane-type Vacuum Pump 2X-1  Ultimate vacuum : 6x10 -2 Pa  Pumping speed : 1 ls  Rated speed : 500 RPM  Motor power : 0.25 HP  Air inlet diameter : 15 mm  Overall dimensions : 400 mm x 320 mm x 295 mm Pompa ini dijalankan secara otomatis dengan mekanisme automatic water level switch, dimana pompa vakum beroperasi berdasarkan ketinggian muka air di dalam tangki. 22 Ada beberapa komponen yang perlu disandingkan agar pompa ini dapat beroperasi dengan baik, diantaranya adalah level probes, solenoid valve, safety tank, selang berkawat, rangkaian otomasi, dan adapter. Komponen-komponen tersebut memiliki fungsi seperti yang disajikan pada Tabel 5. Beberapa bentuk komponen tersebut disajikan pada Gambar 17. Mekanisme otomasi pompa vakum ini adalah sebagai berikut:  Ketika mesin beroperasi, terjadi perubahan tekanan karena ada udara yang masuk ke dalam sistem, sehingga muka air dalam tangki pun turun.  Saat tinggi muka air minimum terdeteksi oleh level probes, maka secara otomatis pompa vakum menyala dan solenoid valve terbuka. Otomasi ini telah diatur dalam rangkaian otomasi yang disalurkan tegangan 12 V oleh adapter.  Ketika pompa vakum menyala, udara di dalam tangki dihisap oleh inlet line melalui selang berkawat kemudian dikeluarkan melalui exhaust line.  Sebelum udara melalui inlet line, terlebih dahulu masuk ke dalam safety tank.  Pompa vakum akan mati jika tinggi muka air maksimum dalam tangki terdeteksi oleh level probes. Tabel 5. Fungsi komponen tambahan untuk otomasi pompa vakum No Nama Komponen Fungsi 1 Safety tank Sebagai tangki penampung air sementara, pengaman jika sewaktu-waktu air melewati solenoid valve dan hendak masuk ke dalam pompa vakum. 2 Level probes Mendeteksi tinggi muka air maksimum dan minimum di dalam tangki. 3 Solenoid valve Menahan aliran fluida baik air, oli, maupun udara agar tidak masuk dan keluar sistem saat pompa vakum tidak beroperasi. 4 Selang berkawat Menyalurkan udara yang dihisap oleh pompa keluar sistem. 5 Rangkaian otomasi Mengatur mekanisme otomasi penyalaan pompa vakum dan pembukaan solenoid valve. 6 Adapter Penyalur tegangan 12 V ke rangkaian otomasi Safety tank tangki pengaman yang digunakan berupa tabung yang dibawahnya diberi ball valve 2 inchi. Tangki ini didesain dengan sistem siklon dengan tujuan agar air yang masuk ke dalam langsung jatuh ke dasar tangki dan tidak ikut terhisap ke pompa vakum. Tidak ada parameter khusus untuk menentukan kapasitas optimumnya, karena tangki ini hanya digunakan sewaktu-waktu jika level probes tidak berfungsi dengan baik. Tangki ini memiliki volume sebesar 25 liter dengan diameter 30 cm dan tinggi 38 cm. Hal ini karena disesuaikan dengan dimensi ruang panjang x lebar x tinggi yang tersedia sebesar 45 cm x 70 cm x 53 cm. Kapasitas yang dimiliki oleh tangki ini untuk menampung air adalah sebesar 11.7 liter. Desain safety tank ini dapat dilihat pada Gambar 15. 23 Gambar 15. Safety tank Level probes terbuat dari silinder alumunium yang diberi tiga kabel tembaga. Setiap kabel memiliki fungsi yang berbeda, satu kabel berfungsi untuk menyuplai tegangan 12 V Vcc, sedangkan dua kabel lainnya berfungsi untuk mendeteksi level air minimum L min dan maksimum L max . Level minimum akan terbaca oleh rangkaian jika kabel L min menerima tegangan 12 V dari kabel Vcc yang terhubung oleh air. Begitu pula level maksimum, akan terbaca oleh rangkaian jika kabel L max menerima tegangan 12 V dari kabel Vcc melalui air. Gambar 16 menunjukkan desain level probes yang digunakan pada mesin ini. Gambar 16. Level probes 24 d Solenoid valve yang digunakan adalah yang sudah beredar di pasaran dengan diameter sebesar 0.75 inchi. Gambar 18 menunjukkan desain solenoid valve yang digunakan pada mesin ini. Gambar 18. Solenoid valve www.solenoid-valve-info.com Gambar 17. Komponen tambahan otomasi pompa vakum: a Level probes, b Solenoid valve, c Safety tank, d Rangkaian otomasi a b c Keterangan: 1. Valve body 6. Kabel suplai tegangan 2. Terminal masukan inlet port 7. Plunger 3. Terminal keluaran outlet port 8. Spring 4. Koil koil solenoid 9. Lubang exhaust 5. Kumparan gulungan 25 Rangkaian otomasi yang digunakan dalam rancangan ini mengacu pada desain rangkaian yang dibuat oleh I-Star Electronics 2011 dan disimulasikan menggunakan software Proteus 7.8. Rangkaian elektroniknya dapat dilihat pada Lampiran Gambar sedangkan diagram alir prinsip kerjanya dapat dilihat pada Lampiran 13. Beberapa komponen yang digunakan antara lain resistor, integrated circuit, transistor, saklar, dioda, dan relay. Secara keseluruhan sketsa instalasi pompa vakum dan komponen tambahannya dapat dilihat pada Gambar 19. Rangkaian otomasi, solenoid valve, dan pompa vakum harus terhubung dengan tegangan sebesar 220 Volt. .

4.3.5 Rangka Mesin