Cara Kerja Sistem Penghisap Debit, Kecepatan, Tekanan dan Jenis Aliran

20

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

Mesin pemanen udang dan ikan memang telah ada dibuat dengan tujuan untuk meninggkatkan efisiensi dan efektivitas pemanenan namun masih memiliki kendala, yaitu tingkat kecacatan dan tingkat mortalitas yang terjadi masih tinggi. Hal tersebut terjadi dikarenakan komoditas yang dipanen melewati impeler pompa pemanen sehingga terjadi kontak fisik secara langsung antara komoditas yang dipenen dengan logam yang bergerak. Perancangan mekanisme sistem penghisap pada mesin pemanen udang dan ikan ini merupakan solusi untuk menjawab berbagai kendala pemanenan yang terjadi tersebut karena komoditas panen tidak langsung bersentuhan secara fisik dengan pompa pemanen yang dipergunakan.

5.1 Cara Kerja Sistem Penghisap

Skema dari mekanisme kerja sistem peghisap ini disajikan pada Gambar 14 dan Gambar 15. Gambar 14. Skema mekanisme sistem secara keseluruhan. Dimana: a: kolam penampungan komoditas dan air diasumsikan seperti tambak. b: tabung vakum. c: jaring perangkap. d: pompa. e: penampungan air. Mekanisme kerja dari sistem penghisap ini adalah air dan komoditas yang akan di panen dihisap menggunakan tenaga yang berasal dari arus listrik yang memutar pompa. Air dan komoditas tersebut berada dalam kolam penampungan 1 dan akan terhisap ke dalam saluran penghisap 2 selanjutnya akan masuk ke dalam fish trap yang terdiri dari tabung vakum yang telah dilengkapi dengan jaring yang berfungsi untuk memerangkap komoditas supaya tidak terhisap dan masuk ke dalam pompa 3. Komoditas yang berada di dalam fish trap akan terus bertambah dengan bertambahnya waktu. Sedangkan air terus mengalir ke dalam pompa 4 dan dibuang ke penampungan yang lain 5 sedangkan fish trap kembali diisi oleh air dan komoditas. Setelah fish trap terisi penuh oleh komoditas yang dipanen maka katup manual diputar untuk menukarkan mekanisme pemanenan ke fish trap yang satunya lagi dan mekanisme berjalan seperti pada fish trap yang pertama. Komoditas yang terjebak pada fish trap dikeluarkan untuk dipindahkan ke wadah penampungan hasil pemanenan. Mekanisme ini berjalan terus menerus secara kontinyu hingga komoditas panen semuanya terambil. 1 2 3 4 5 a b c d e 21 Gambar 15. Alur skema mekanisme kerja sistem penghisap. Komoditas dan air berada dalam satu wadah penampungan. Komoditas dan air terhisap ke dalam fish trap. Komoditas terjebak dalam jaring dan diisi hingga penuh. Air terhisap oleh pompa dan di buang. Komoditas dipindahkan kedalam wadah penampungan. 22

5.2 Debit, Kecepatan, Tekanan dan Jenis Aliran

Pengambilan data untuk debit, kecepatan, tekanan dan jenis aliran ini bertujuan untuk mengetahui dimana posisi dan kombinasi terbaik untuk mendapatkan nilai debit maksimum yang dihasilkan oleh pompa. Posisi yang diamati adalah posisi pipa penghisap dan pipa pengeluaran dengan 15 kombinasi posisi. Peletakkan posisi dibedakan menjadi dua, yaitu posisi berseberangan dan posisi pada satu muka. Contoh kombinasi posisi disajikan pada Gambar 16 – 21. Gambar 16. Kombinasi atas-tengah. Gambar 17. Kombinasi tengah-bawah. Gambar 18. Kombinasi bawah-atas . 23 Gambar 19. Kombinasi atas-tengah satu muka. Gambar 20. Kombinasi tengah-bawah satu muka. Gambar 21. Kombinasi bawah-atas satu muka. Berdasarkan kombinasi yang telah diamati, nilai debit maksimum diperoleh pada saat kombinasi bawah pipa pemasukan – bawah pipa pengeluaran, yaitu sebesar 0.583 literdetik. Sedangkan untuk debit minimum diperoleh pada saat kombinasi bawah pipa pemasukan – atas pipa pengeluaran satu muka serta tengah pipa pemasukan – atas pipa pengeluaran satu muka yaitu 24 sebesar 0.576 literdetik. Nilai tersebut diperoleh dengan mempergunakan metode volumetrik, persamaannya adalah: Berdasarkan data yang diperoleh diketahui bahwa debit yang terjadi relatif stabil dan hanya mengalami sedikit penurunan. Penurunan ini diakibatkan oleh kebocoran yang terjadi antara sambungan antar dua bagian seperti pada tutup tabung vakum, sambungan perpipaan, dan sambungan selang, sehingga kondisi sistem tidak 100 dalam kondisi vakum. Sedangkan untuk nilai kecepatan, diperoleh berdasarkan persamaan 4 karena adanya perubahan penampang hidraulik dari kecil ¾ inchi menjadi besar 15 inchi. Persamaannya adalah: Nilai v kecepatan ms terbagi menjadi dua, yaitu kecepatan pada penampang hidraulik pertama dengan diameter ¾ inchi dan kecepatan pada penampang hidraulik kedua dengan diameter 15 inchi. Kecepatan maksimum pada penampang hidraulik pertama adalah sebesar 2.0465 ms terjadi pada saat kombinasi bawah pipa pemasukan – bawah pipa pengeluaran dan kecepatan minimum terjadi pada saat kombinasi bawah pipa pemasukan – atas pipa pengeluaran satu muka serta tengah pipa pemasukan – atas pipa pengeluaran satu muka yaitu sebesar 2.0219 ms. Sedangkan Kecepatan maksimum pada penampang hidraulik kedua adalah sebesar 0.00512 ms terjadi pada saat kombinasi bawah pipa pemasukan – bawah pipa pengeluaran dan kecepatan minimum terjadi pada saat kombinasi bawah pipa pemasukan – atas pipa pengeluaran satu muka serta tengah pipa pemasukan – atas pipa pengeluaran satu muka yaitu sebesar 0.00505 ms. Secara lebih lengkap data kecepatan disajikan pada Lampiran 21. Tekanan yang terjadi di dalam sistem akan mengalami perubahan, hal ini dikarenakan adanya perubahan penampang hidraulik, yaitu pembesaran yang terjadi dari penampang hidraulik dengan ukuran diameter ¾ inchi menjadi penampang hidraulik dengan ukuran diameter 15 inchi. Nilai tekanan ini dapat diketahui dengan mempergunakan persamaan: Nilai tekanan yang diperoleh pada kedua penampang hidraulik tersebut sangat jauh berbeda. Nilai tekanan pada penampang hidraulik yang berukuran kecil adalah sebesar 2.943 x 10 4 kPa, sedangkan tekanan yang terjadi pada penampang hidraulik yang berukuran besar adalah sebesar 1.461 x 10 2 kPa. Secara lengkap nilai tekanan yang diperoleh, baik pada penampang hidraulik pertamakecil maupun pada penampang hidraulik kedua besar, disajikan pada Lampiran 24. Jenis aliran yang terjadi ada dua jenis, yaitu aliran turbulen dan aliran laminer. Aliran jenis turbulen terjadi pada penampang hidraulik pertama, yaitu pada pipa dengan ukuran diameter ¾ inchi, karena bilangan Reynold dari aliran yang terjadi lebih besar dari 2300 yang merupakan batas minimal dari bilangan Reynold aliran turbulen. Nilai bilangan Reynold yang terjadi berkisar antara 44720.17 sampai 45263.64. Aliran jenis laminer terjadi pada penampang hidraulik kedua, pada tabung dengan ukuran diameter 15 inchi, karena bilangan Reynold dari aliran yang terjadi lebih kecil dari 2300 yang merupakan batas maksimal dari bilangan Reynold aliran laminer. Nilai bilangan Reynold yang terjadi 25 berkisar antara 2236.01 sampai 2263.18. Nilai bilangan Reynold dan jenis aliran ini diperoleh dengan mempergunakan persamaan: Secara lengkap nilai bilangan Reynold yang diperoleh, baik pada penampang hidraulik pertama maupun pada penampang hidraulik kedua, disajikan pada Gambar 22, Lampiran 22, dan Lampiran 23. Gambar 22. Nilai bilangan Reynold pada setiap kombinasi. Nilai bilangan Reynold yang mengalami perubahan sangat besar ini mengakibatkan kondisi turbulensi terjadi pada saat peningkatan ukuran penampang hidraulik pada sistem, perubahan dari diameter yang berukuran kecil menuju diameter yang berukuran besar. Penentuan posisi optimum untuk sistem penghisap baru bukan hanya dipengaruhi oleh faktor- faktor yang telah dicari seperti bilangan Reynold yang relatif nilai turbulensinya kecil, kecepatannya optimum dan sebagainya Melainkan juga dipengaruhi oleh tingkah laku komoditas itu sendiri. Pada pengujian debit, bukan hanya fluida saja namun ditambahkan juga dengan mempergunakan komoditas, dalam hal ini ikan, tingkah laku komoditas cenderung berkumpul dibagian bawah fish trap. Maka dengan memperhatikan hal tersebut, kombinasi paling optimum untuk penempatan posisi pipa pemasukan dan pipa pengeluaran adalah pada kombinasi atas pipa pemasukan – atas pipa pengeluaran.

5.3 Tingkat Kelulusan Komoditas