c. Kerugian head akibat peralatan instalasi pada pipa isap h
ms
Besarnya kerugian akibat adanya kelengkapan pipa dapat diperoleh dengan persamaan [ pump handbook, hal 152]:
h
ms
= Σn.k
dimana : n
= jumlah kelengkapan pipa k
= koefisien kerugian akibat kelengkapan pipa Untuk mengetahui berapa besarnya kerugian head yang terjadi akibat
adanya kelengkapan pipa, maka perlu diketahui terlebih dahulu jenis kelengkapan pipa yang digunakan sepanjang jalur pipa isap. Adapun jenis dan
jumlah kelengkapan tersebut adalah seperti tabel 3.8 pada BAB III . Sehingga besarnya kerugian head akibat kelengkapan pipa pada pipa isap
adalah sebesar : h
ms
= 1,646 x = 0,55 m
Dengan demikian, diperoleh besar kerugian kerugian head sepanjang jalur pipa isap pompa, yaitu sebesar :
h
Ls
= h
fs
+ h
ms
= 0,145 m + 0,55 m = 0,695 m
B. Kerugian head sepanjang pipa tekan H
Ld
a. Kerugian head akibat gesekan pipa tekan H
fd
Pipa tekan dari pompa menuju roof tank direncanakan menggunakan ukuran pipa standar ANSI B.36.10 Schedule 40 dengan ukuran pipa nominal 4 inci dan
bahan pipa adalah galvanized iron yang sama dengan pipa isap. Ukuran pipa tersebut adalah :
- Diameter dalam d
is
= 4,026 in = 10.22 cm = 0.1022 m - Diameter luar d
os
= 4,5 in = 11,43 = 0,1143 m
Universitas Sumatera Utara
Karena bahan dan diameter pipa tekan ini sama dengan pipa isap, maka nilai kekasaran relatif
i
d ε
sama sebesar 0,0147. Faktor gesekan f dapat diperoleh dari diagram moody dengan terlebih dahulu mengetahui bilangan Reynold Re [
Pump Handbook, hal 131 ] : Re =
υ
i d
d V .
Dimana : V
d
= kecepatan aliran fluida pada sisi tekan ms = 4,09 ms d
i
= diameter dalam pipa m = 0,1022 m
υ = viskositas kinematik air pada suhu 20
o
C = 1,02.10
-6
m
2
s Sehingga bilangan Reynold Re adalah :
Re =
6
10 .
02 ,
1 1022
, .
09 ,
4
−
=
409801,96 turbulen Dari diagram moody untuk Re = 409801,96 dan ed
i
= 0,00147 dengan cara interpolasi, diperoleh faktor gesekan f = 0,0224. Pada gambar 3.1, pada
instalasi terlihat satu tangki penyimpanan yang berkapasitas 80 m
3
. Analisa perhitungan panjang pipa menuju tangki penyimpanan dan katup pengatur.
Besarnya kerugian head akibat gesekan pada pipa tekan : h
fd
= f x
dimana : L
d
= Panjang pipa tekan = 68 m maka diperoleh :
h
fd
= 0,0224
x
81 ,
9 .
2 09
, 4
1022 ,
68
2
x h
fd
= 12,7 m
c. Kerugian head akibat peralatan instalasi pada pipa tekan h
md
Besarnya kerugian head akibat peralatan instalasi pipa adalah : h
md
= Σn.k
Universitas Sumatera Utara
dimana untuk memperoleh harga koefisien peralatan, dari gambar perencanaan instalasi sepanjang pipa tekan terdapat yang dipasang dan
disajikan pada tabel 3.9 pada BAB III, maka total koefisien kerugiannya sebesar 9,222.
Maka harga kerugian head akibat peralatan instalasi pipa adalah : h
md
= 9,222 x 2.9,81
4,09
2
= 7,8627 m
Dengan demikian kerugian head pada pipa tekan ini adalah : h
Ld
= h
fd
+ h
md
= 12,7 m + 7,8627 m = 20,56 m
Maka kerugian head total H
L
H
L
= h
Ls
+ h
Ld
= 0,695 m + 20,56 m = 21,26 m
Dari perhitungan sebelumnya maka dapat ditentukan head total yang dibutuhkan untuk melayani instalasi pemipaan :
H
pompa simulasi
= Δ H
v
+ H
s
+ H
L
= 0,51 + 62 + 21,26 m = 83,77 m
Maka berdasarkan hasil simulasi dan analisa di atas, head tinggi tekan yang mampu dipompakan oleh pompa sentrifugal yang telah direncanakan
sebelumnya lebih besar dari head tinggi tekan yang dibutuhkan oleh instalasi hotel Aryaduta tersebut.
Universitas Sumatera Utara
5.3.2.1.2 Head berdasarkan simulasi dengan diameter pipa tekan 3 inci 1.
Perbedaan Head Kecepatan
∆
Hv
Dari hasil simulasi didapat nilai V
s
tidak sama dengan nilai V
d
, sehingga akan terjadi head kecepatan akibat perbedaan kecepatan tersebut.
- Head kecepatan pada sisi isap H
vs
H
vs
= g
V
s
2
2
m
= 81
, 9
. 2
573 ,
2
2
= 0,34 m - Head kecepatan pada sisi tekan H
vd
H
vd
= g
V
d
2
2
m
= 81
, 9
. 2
23 ,
4
2
= 0,912 m Maka nilai perbedaan head kecepatannya adalah :
v
H ∆
= H
vd
- H
vs
= 0,912 m – 0,34 m = 0,572 m
Universitas Sumatera Utara
2. Perbedaan Head Statis
∆H
s
Head statis adalah perbedaan ketinggian permukaan air pada reservoir bawah dengan ketinggian air maksimal pada reservoir atas seperti pada gambar
3.1. Dalam perencanaan ini head statis dapat dilihat pada gambar 3.1 yaitu : H
s
= 62 m
3. Kerugian head H
L
Kerugian head sepanjang pipa terbagi atas 2 yaitu kerugian akibat gesekan sepanjang pipakerugian mayor h
f
dan kerugian akibat adanya kelengkapanpada instalasi pipa kerugian minor h
m
. Kerugian akibat gesekan tergantung pada kekasaran dalam pipa dan sepanjang pipa. Kerugian akibat kelengkapan adalah
kerugian akibat adanya perubahan arah aliran dan kecepatan aliran.
A. Kerugian Head sepanjang Pipa Hisap
Dengan perhitungan kerugian Head sepanjang pipa hisap yang sama pada
bab III, maka dengan demikian, diperoleh besar kerugian kerugian head sepanjang jalur pipa isap pompa, yaitu sebesar :
h
Ls
= h
fs
+ h
ms
= 0,145 m + 0,55 m = 0,695 m
B. Kerugian head sepanjang pipa tekan H
Ld
a. Kerugian head akibat gesekan pipa tekan H
fd
Pipa tekan dari pompa menuju roof tank direncanakan menggunakan ukuran pipa standar ANSI B.36.10 Schedule 40 dengan ukuran pipa nominal 3 inci dan
bahan pipa adalah galvanized iron yang sama dengan pipa isap. Ukuran pipa tersebut adalah :
- Diameter dalam d
is
= 3,548 in = 9,01 cm = 0,0901 m - Diameter luar d
os
= 4 in = 10,16 cm = 0.1016 m
Universitas Sumatera Utara
Karena bahan dan diameter pipa tekan ini sama dengan pipa isap, maka nilai kekasaran relatif
i
d ε
sama sebesar 0,0167. Faktor gesekan f dapat diperoleh dari diagram moody dengan terlebih dahulu mengetahui bilangan Reynold Re [
Pump Handbook, hal 131 ] : Re =
υ
i d
d V .
Dimana : V
d
= kecepatan aliran fluida pada sisi tekan ms = 4,23 ms d
i
= diameter dalam pipa m = 0,07793 m
υ = viskositas kinematik air pada suhu 20
o
C = 1,02.10
-6
m
2
s Sehingga bilangan Reynold Re adalah :
Re =
6
10 .
02 ,
1 07793
, .
23 ,
4
−
=
373650 turbulen Dari diagram moody untuk Re = 373650 dan ed
i
= 0,00167 dengan cara interpolasi, diperoleh faktor gesekan f = 0,0266. Pada gambar 3.1, pada instalasi
terlihat satu tangki penyimpanan yang berkapasitas 80 m
3
. Analisa perhitungan panjang pipa menuju tangki penyimpanan dan katup pengatur. Besarnya kerugian
head akibat gesekan pada pipa tekan : h
fd
= f x
dimana : L
d
= Panjang pipa tekan = 68 m maka diperoleh :
h
fd
= 0,0266
x
81 ,
9 .
2 23
, 4
0901 ,
68
2
x h
fd
= 18,3 m
b. Kerugian head akibat peralatan instalasi pada pipa tekan h
Kategori