PERANCANGAN, PEMBUATAN DAN PENGUJIAN POMPA DENGAN PEMASANGAN TUNGGAL, SERI DAN PARALEL - Repositori Universitas Andalas

TUGAS

AKHIR

BIDANG KONVERSI ENERGI

PERANCANGAN, PEMBUATAN DAN PENGUJIAN POMPA

DENGAN PEMASANGAN TUNGGAL, SERI DAN PARALEL

Oleh:

ANGGIA PRATAMA FADLY

07 171 051

JURUSAN

TEKNIK

MESIN

FAKULTAS

TEKNIK

UNIVERSITAS ANDALAS

2012

DAFTAR

ISI

HALAMANPENGESAHAN ... i

ABSTRAK... ii

KATAPENGANTAR ... iii

DAFTARISI ... v

DAFTARGAMBAR... vii

DAFTARSIMBOL... ix

BABI PENDAHULUAN 1.1 LatarBelakang ... 1

1.2 Tujuan ... 2

1.3 Manfaat... 2

1.4 BatasanMasalah... 2

1.5 SistematikaPenulisan... 3

BABII TINJAUANPUSTAKA 2.1 TeoriDasarPompa... 5

2.2 KlasifikasiPompa... 5

2.3 PompaSentrifugal... 6

2.4 KlasifikasiPompaSentrifugal... 8

2.5 Bagian-bagianPompaSentrifugal... 11

2.6 GeneralPerformancePump... 13

2.7 PenggabunganPompa... 14

2.8 FenomenaPadaPompa... 15

2.9 HeadPompa... 17

2.10 Kerugian-KerugianAliran... 18

BABIII METODOLOGI 3.1 DiagramAlirPenelitian... 19

3.2 PerancanganRangkaianPompa ... 20

3.3 ProsedurPelaksanaan ... 20

3.4 ProsedurPengujian... 23 v

3.4 ParameterPerhitunganPompa ... 25

BABIV HASILDANPEMBAHASAN 4.1 Hasil... 27

4.1.1 GambarRangkaian... 27

4.1.2 DataHasilPengujian... 28

4.2 Pembahasan... 29

4.2.1 PerhitunganDataPercobaan... 29

4.2.2 TabelHasilPerhitungan... 34

4.2.3 PembahasanData... 34

BABV. PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 42

5.2 Saran... 43

DAFTARPUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar2.1 PompaSentrifugal 7

Gambar2.2 DiagramT-Spompa 7

Gambar2.3 Pompasentrifugalaliranradial 8

Gambar2.4 Pompasentrifugalalirancampur 8

Gambar2.5 Pompasentrifugalaliranaksial 8

Gambar2.6 Impelertertutup 9

Gambar2.7 Impelersetengahterbuka 9

Gambar2.8 Impelerterbuka 9

Gambar2.9 Pompavolut 10

Gambar2.10Pompadifuser 10

Gambar2.11 Pompabertingkatbanyak 11

Gambar2.12 Pompaporosvertikaldanpompaporoshorizontal 11

Gambar2.13 Bagian–bagianpompasentrifugal 11

Gambar2.14 GrafikPerformapompa 13

Gambar2.15Penggabunganpompasecaraparallel 14

Gambar2.16Peningkatandebitpadapompaparalel 14

Gambar2.17Penggabunganpompasecaraseri 15

Gambar2.18Peningkatanheadpadarangkaianpompaseri 15

Gambar2.19Kavitasipadaimpellerpompa 16

Gambar2.20Waterhammerpadapompa 17

Gambar3.1 DiagramSkemaPenelitian 19

Gambar3.2 PompaPengujian 20

Gambar3.3 PipaPVC¾in. 20

Gambar3.4 Elbow90° 21

Gambar3.5 ElbowT 21

Gambar3.6 Ballvalve 21

Gambar3.7 Reservoir 22

Gambar3.8 PressureGauge 22

Gambar3.9 Volumetrik 22

Gambar3.10 Stopwatch 23

Gambar4.1 InstalasiRangkaianpompa 27

Gambar4.2 GrafikheadVsdebitpadarangkaianpompatunggal 35

Gambar4.3 GrafikheadVsdebitpadarangkaianpompaparalel 36

Gambar4.4 GrafikheadVsdebitpadarangkaianpompaseri 37

Gambar4.5 GrafikdayapompaVsdebitpadarangkaianpompatunggal 38

Gambar4.6 GrafikdayapompaVsdebitpadarangkaianpompaseri 38

Gambar4.7 GrafikdayapompaVsdebitpadarangkaianpompaparalel 39

Gambar4.8 GrafikefisiensiVsdebitpadarangkaianpompatunggal 40

Gambar4.9 GrafikefisiensiVsdebitpadarangkaianpompaseri 40

DAFTAR SIMBOL

SIMBOL DEFINISI SATUAN

P perbedaantekanan cmHg

Bhp dayaterbacapompa watt

d diameterpipa m

f koefisiengesekanaliran

-g gravitasi m/s²

Hd headdischarge cmHg

Hs headsunction cmHg

Hstatik headstatik m

Hp headpompa m

K koefisienrugiminor

-L panjangpipa m

Q debitpompa liter/s

Re bilanganreynold

-t waktu s

v kecepatanaliran m/s

V volumeair m³

Whp dayapompa watt

 massajenisair kg/m³

 efisiensipompa %

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LatarBelakang

Kebutuhanakanpenggunaanpompadalamkehidupansehari-harisemakin

meningkat,mulaiuntukkebutuhanrumahtanggasampaipenggunaanuntukdunia

industri.Pompaadalahsuatumesinfluidayangmenambahkanenergikefluida

cairsehinggamenyebabkanperubahantekanan.Pompaakanmemberikanenergi

mekanis pada fluida yang melaluinya, energi yang diterima digunakan untuk

menaikkan tekanan serta digunakan untuk melawan tahanan-tahanan yang

terdapatpadasaluran.Padaumumnyapompadigunakanuntukmenaikkancairan

daripermukaanrendahkepermukaan yanglebih tinggiatau digunakan untuk

mengalirkancairansecaramendatarmelaluipipayangpanjang.

Salahsatujenispompayangpalingbanyakdipakaisaatiniadalahjenis

pompasentrifugal.Pompasentrifugalinimemanfaatkankecepatandariputaran

impelleruntukmemberikantekananatauenergipadaaliranfluida.Seiringdengan

perkembanganzamandansemakinkompleksnyakebutuhan,makapompatersebut

ikutpulaberkembang,baikbentukmaupunjenisnya.Padasaatinikebutuhanakan

penggunaan pompa dalam industri menuntut mahasiswa, khususnya jurusan

teknik mesin, paham tentang variasi penggunaan pompa. Variasi penggunaan

pompatersebutbisadenganpenggabunganduapompaataulebih,baikdisusun

secaraserimaupunsecaraparalel.

Untukmelihatkarakteristikdaripompasentrifugal,makadibuatlahsuatu

alat uji rangkaian pompa. Dalam pengujian nantinya, akan dilakukan dengan

Pendahuluan

pompa tersebut, maka bisa dilihat hubungan dari head sistem, daya pompa,

maupunefisiensiterhadapkapasitas(debit)yangdihasilkandarimasing-masing

rangkaianpompatersebut.

1.2 TujuanPenelitian

Adapuntujuandaripenelitiantugasakhiriniadalah:

1. Merancangdanmembuatsuatualatrangkaianpompa.

2. Pengujian alat rangkaian pompa untuk mengetahui karakteristik pompa

denganpemasangansecaratunggal,seridanparalel.

3. PengembanganperalatanalatpengujiandiLaboratoriumKonversiEnergi

JurusanTeknikMesinUniversitasAndalas.

1.3 ManfaatPenelitian

Denganpenelitianinidiharapkannantinyadapatmemberikanpemahaman

kepadamahasiswa mengenai karakteristik pompa sentrifugal baik pemasangan

secaratunggal,serimaupunparalel.Selainitu,pembuatanalatrangkaianpompa

ini diharapkandapat menjadi suatu alat yang bisa digunakan untuk keperluan

praktikumdiLaboratorium.

1.4 BatasanMasalah

Adapunyangmenjadibatasanmasalahdalampenelitiantugasakhirini

adalah:

1. PompayangdipilihadalahpompasentrifugalmerkSanyoPWH136.

Pendahuluan

2. Variasi kondisi kerja yang akan diuji pada pengujian ini adalah

pemasanganrangkaianpompatunggal,seridanparalel.

3. Analisaperhitungandilakukanterhadaphead,debit, daya,danefisiensi

darirangkaianpompatersebut.

1.5 SistematikaPenulisan

Sistematikapenulisantugasakhiriniadalah:

BABI PENDAHULUAN

Bagian ini menguraikantentang latar belakang, tujuan,

manfaat,danbatasanmasalah,sertasistematikapenulisan

tugasakhir.

BABII TINJAUANPUSTAKA

Bagianinimenjelaskanteoriumumtentangpompabaikitu

pengertian,klasifikasihinggaperbedaanrangkaianpompa

seridanparalel.

BABIII METODOLOGI

Bab ini menjelaskan tentang bagaimana penulis untuk

mencapaitujuandalampenelitianini.Bagianiniberisikan

tentang penjelasan langkah-langkah mulai dari skema

penelitian, penyiapan bahan-bahan yang diperlukan, dan

prosedurpengujian.

BABIV HASILDANPEMBAHASAN

Bagian ini berisikan tentang hasil dan pembahasan dari

Pendahuluan

gambarinstalasidarirangkaianpompayangtela

hdibuat,

datahasilpengujian,danpembahasanmengenai

hasilyang

didapatkan.

BABV PENUTUP

Bagianinimerupakankesimpulandansarandar

ipenulis

Gambar3.10 Stopwatch 23

Gambar4.1 InstalasiRangkaianpompa 27

Gambar4.2 GrafikheadVsdebitpadarangkaianpompatunggal 35

Gambar4.3 GrafikheadVsdebitpadarangkaianpompaparalel 36

Gambar4.4 GrafikheadVsdebitpadarangkaianpompaseri 37

Gambar4.5 GrafikdayapompaVsdebitpadarangkaianpompatunggal 38

Gambar4.6 GrafikdayapompaVsdebitpadarangkaianpompaseri 38

Gambar4.7 GrafikdayapompaVsdebitpadarangkaianpompaparalel 39

Gambar4.8 GrafikefisiensiVsdebitpadarangkaianpompatunggal 40

Gambar4.9 GrafikefisiensiVsdebitpadarangkaianpompaseri 40

Gambar4.10 GrafikefisiensiVsdebitpadarangkaianpompaparalel 41

DAFTAR

SIMBOL

SIMBOL DEFINISI SATUAN

P perbedaantekanan cmHg

Bhp dayaterbacapompa watt

d diameterpipa m

f koefisiengesekanaliran

-g gravitasi m/s²

Hd headdischarge cmHg

Hs headsunction cmHg

Hstatik headstatik m

Hp headpompa m

K koefisienrugiminor

-L panjangpipa m

Q debitpompa liter/s

Re bilanganreynold

-t waktu s

v kecepatanaliran m/s

V volumeair m³

Whp dayapompa watt

 massajenisair kg/m³

 efisiensipompa %

BAB

I

PENDAHULUAN

1.1 LatarBelakang

Kebutuhanakanpenggunaanpompadalamkehidupansehari-harisemakin meningkat,mulaiuntukkebutuhanrumahtanggasampaipenggunaanuntukdunia industri.Pompaadalahsuatumesinfluidayangmenambahkanenergikefluida cairsehinggamenyebabkanperubahantekanan.Pompaakanmemberikanenergi mekanis pada fluida yang melaluinya, energi yang diterima digunakan untuk

menaikkan tekanan serta digunakan untuk melawan tahanan-tahanan yang

terdapatpadasaluran.Padaumumnyapompadigunakanuntukmenaikkancairan daripermukaanrendahkepermukaan yanglebih tinggiatau digunakan untuk

mengalirkancairansecaramendatarmelaluipipayangpanjang.

Salahsatujenispompayangpalingbanyakdipakaisaatiniadalahjenis pompasentrifugal.Pompasentrifugalinimemanfaatkankecepatandariputaran impelleruntukmemberikantekananatauenergipadaaliranfluida.Seiringdengan perkembanganzamandansemakinkompleksnyakebutuhan,makapompatersebut ikutpulaberkembang,baikbentukmaupunjenisnya.Padasaatinikebutuhanakan penggunaan pompa dalam industri menuntut mahasiswa, khususnya jurusan

teknik mesin, paham tentang variasi penggunaan pompa. Variasi penggunaan

pompatersebutbisadenganpenggabunganduapompaataulebih,baikdisusun secaraserimaupunsecaraparalel.

Untukmelihatkarakteristikdaripompasentrifugal,makadibuatlahsuatu alat uji rangkaian pompa. Dalam pengujian nantinya, akan dilakukan dengan

Pendahuluan

pompa tersebut, maka bisa dilihat hubungan dari head sistem, daya pompa,

maupunefisiensiterhadapkapasitas(debit)yangdihasilkandarimasing-masing rangkaianpompatersebut.

1.2 TujuanPenelitian

Adapuntujuandaripenelitiantugasakhiriniadalah: 1. Merancangdanmembuatsuatualatrangkaianpompa.

2. Pengujian alat rangkaian pompa untuk mengetahui karakteristik pompa

denganpemasangansecaratunggal,seridanparalel.

3. PengembanganperalatanalatpengujiandiLaboratoriumKonversiEnergi JurusanTeknikMesinUniversitasAndalas.

1.3 ManfaatPenelitian

Denganpenelitianinidiharapkannantinyadapatmemberikanpemahaman kepadamahasiswa mengenai karakteristik pompa sentrifugal baik pemasangan

secaratunggal,serimaupunparalel.Selainitu,pembuatanalatrangkaianpompa ini diharapkandapat menjadi suatu alat yang bisa digunakan untuk keperluan

praktikumdiLaboratorium.

1.4 BatasanMasalah

Adapunyangmenjadibatasanmasalahdalampenelitiantugasakhirini adalah:

1. PompayangdipilihadalahpompasentrifugalmerkSanyoPWH136.

Pendahuluan

2. Variasi kondisi kerja yang akan diuji pada pengujian ini adalah

pemasanganrangkaianpompatunggal,seridanparalel.

3. Analisaperhitungandilakukanterhadaphead,debit, daya,danefisiensi

darirangkaianpompatersebut.

1.5 SistematikaPenulisan

Sistematikapenulisantugasakhiriniadalah:

BABI PENDAHULUAN

Bagian ini menguraikantentang latar belakang, tujuan,

manfaat,danbatasanmasalah,sertasistematikapenulisan tugasakhir.

BABII TINJAUANPUSTAKA

Bagianinimenjelaskanteoriumumtentangpompabaikitu pengertian,klasifikasihinggaperbedaanrangkaianpompa seridanparalel.

BABIII METODOLOGI

Bab ini menjelaskan tentang bagaimana penulis untuk

mencapaitujuandalampenelitianini.Bagianiniberisikan tentang penjelasan langkah-langkah mulai dari skema

penelitian, penyiapan bahan-bahan yang diperlukan, dan

prosedurpengujian.

BABIV HASILDANPEMBAHASAN

Bagian ini berisikan tentang hasil dan pembahasan dari

penelitian yang telah dilakukan.Termasukdidalamnya

Pendahuluan

gambarinstalasidarirangkaianpompayangtela hdibuat,

datahasilpengujian,danpembahasanmengenai hasilyang

didapatkan.

BABV PENUTUP

Bagianinimerupakankesimpulandansarandar ipenulis