Sistem Jaringan Pipa Dasar Perencanaan Pompa

2.8. Sistem Jaringan Pipa

Gambar 2.6. Sistem Jaringan Pipa Hal yang paling rumit dalam sistem pipa majemuk adalah jaringan pipa yang ditunjukkan pada gambar 2.6. Jaringan seperti ini terjadi di dalam sistem distribusi air kota dan sistem lainnya yang mungkin memiliki saluran masuk dan keluar yang majemuk. Arah aliran diberbagai pipa tidak jelas kenyataannya, arah tersebut dapat berubah ubah setiap saat, tergantung dari bagaimana sistem ini digunakan dari waktu ke waktu. Penyelesaian persoalan jaringan pipa seringkali dilakukan dengan menggunakan persamaan node dan loop yang sama dalam hal seperti yang dilakukan pada rangkaian listrik. Perhitungan distribusi aliran pada suatu jaringan biasanya rumit karena harus memecahkan serangkaian persamaan hambatan yang tidak linear melalui prosedur yang iteratif. Kesulitan lainnya adalah kenyataan bahwa kebanyakan jaringan, arah aliran pipa tidak diketahui sehingga losses antara dua titik menjadi sukar untuk ditentukan. Dalam perancangan sebuah jaringan, aliran dan tekanan di berbagai titik menjadi persyaratan utama untuk menentukan ukuran pipa, sehingga harus diselesaikan dengan cara berurutan dan iterasi. Persamaan kotinuitas mensyaratkan bahwa untuk setiap node sambungan antara dua pipa atau lebih, laju aliran netto adalah nol. Aliran yang mengalir kedalam node harus mengalir keluar dengan laju yang sama. Perbedaan tekanan netto yang mengelilingi sebuah loop secara sempurna mulai dari satu lokasi didalam pipa dan kembali ke lokasi tersebut. Penyelesaian biasanya diperlukan karena arah dari aliran aliran dan faktor gesekan mungkin tidak diketahui. Prosedur penyelesaian Universitas Sumatera Utara matriks tersebut sangat cocok dilakukan dengan menggunakan komputer Munson, Young Okiishi, 2003 : 87.

2.9. Dasar Perencanaan Pompa

Dalam perencanaan pompa untuk memindahkan fluida dari suatu tempat ke tempat lain dengan head tertentu diperlukan beberapa syarat utama, antara lain: a. Kapasitas Kapasitas pompa adalah jumlah fluida yang dialirkan oleh pompa per satuan waktu. Kapasitas pompa ini tergantung pada kebutuhan yang harus dipenuhi sesuai dengan fungsi pompa yang direncanakan. b. Head Pompa Head pompa adalah ketinggian dimana kolom fluida harus naik untuk memperoleh jumlah yang sama dengan yang dikandung oleh satuan bobot fluida pada kondisi yang sama. Head ini ada dalam tiga bentuk, yaitu: - Head Potensial Didasarkan pada ketinggian fluida di atas bidang banding datum plane. Jadi suatu kolom air setinggi Z mengandung sejumlah energi yang disebabkan oleh posisinya atau disebut fluida mempunyai head sebesar Z kolom air. - Head Kecepatan Head kecepatan atau head kinetik, yaitu suatu ukuran energi kinetik yang dikandung fluida yang disebabkan oleh kecepatannya dan dinyatakan dengan persamaan V 2 2g . - Head Tekanan Head tekanan adalah energi yang dikandung fluida akibat tekanannya dan dinyatakan dengan Pγ . - Head loss Jumlah dari keperluan energi didapati dari total head loss pada system yang disalurkan dengan pompa. Head loss tidak sebesar dengan energi keluaran pompa. Head total pompa diperoleh dengan menjumlahkan head yang disebut di atas dengan kerugian-kerugian yang timbul dalam instalasi pompa Head mayor dan Head minor. Universitas Sumatera Utara c. Sifat Zat Cair Sifat-sifat fluida kerja sangat penting untuk diketahui sebelum perencanaan pompa. Pada perencanaan ini, temperatur air dianggap sama dengan temperatur kamar. Kerapatan fluida digunakan untuk mengkarakteristikkan massa sebuah sistem fluida. Nilai kerapatan dapat bervariasi cukup besar di antara fluida yang berbeda, namun untuk zat zat cair dan variasi tekanan, tempratur umumnya hanya memberikan pengaruh kecil terhadap nilai ρ . Gambar 2.8. Kerapatan air sebagai fungsi temperature Pada gambar diatasmenunjukan bahwa temperature dapat menentukan kerapatan. d. Unit Penggerak Pompa Pada perancangan ini direncanakan pompa yang mempunyai konstruksi kokoh dan dapat menjamin tidak terjadinya kebocoran sama sekali. Hal ini direncanakan dengan merancang sistem penggerak pompa dan bagian utama poros sebagai satu unit kesatuan. Umumnya unit penggerak pompa yang biasanya dipakai adalah motor bakar, motor listrik dan turbin uap. Bila pipa dipasangkan dengan pompa maka akan ada penambahan energi sebesar Hp. Head pompa itu sendiri merupakan energi yang harus ditambahkan pompa ke dalam fluida untuk memindahkan fluida tersebut dari tempat yang memiliki head rendah ke tempat dengan head yang tinggi. Untuk menyelesaikan persoalan di atas menurut Munson, Young Okiishi, 2003 : 72 digunakan persamaan Bernoulli, yaitu: Universitas Sumatera Utara L P H Z g V P H Z g V P + + + = + + + 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 γ γ Atau L P H Z Z g V V P P H + − + − + − = 1 2 2 1 2 2 1 2 2 γ 2.21 dimana: γ 1 2 P P − adalah perbedaan head tekanan g V V 2 2 1 2 2 − adalah perbedaan head kecepatan Z 2 – Z 1 adalah perbedaan head statis H L adalah head losses total Untuk menghitung besarnya daya yang dibutuhkan pompa, menurut Munson, Young Okiishi, 2003 : 393 adalah sebagai berikut: p p H Q W η γ × × = . 2.22 dimana: . W = Daya pompa kW γ = Berat jenis fluida Nm 3 Q = Laju aliran fluida m 3 s Hp = Head pompa m η p = Efisiensi pompa Universitas Sumatera Utara

2.10 Metode Penelitian