TUGAS AKHIR PERENCANAAN POMPA SENTRIFUGAL UNTUK IRIGASI PERTANIAN.
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN POMPA SENTRIFUGAL
UNTUK IRIGASI PERTANIAN
Tugas Akhir ini disusun Guna Memenuhi Sebagian Syarat Memperoleh
Derajat Sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
TRIWIBOWO
D200910018
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
AGUSTUS 2011
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir dengan judul :
Perencanaan Pompa Sentrifugal Untuk Irigasi Pertanian
yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1
pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi
dari Tugas Akhir yang sudah dipublikasikan dan/atau pernah dipakai untuk
mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah
Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya
saya cantumkan sebagaimana mestinya.
Surakarta, Agustus 2011
Yang menyatakan,
Tri Wibowo
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas akhir berjudul “Perencanaan Pompa Sentrifugal
Untuk Irigasi
Pertanian” telah disetujui oleh Pembimbing dan diterima untuk memenuhi
sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan Oleh :
Nama
: Tri Wibowo
NIM
: D200910018
Disetujui pada :
Hari
:
Tanggal
:
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
(Ir. Subroto., MT)
(Ir. Sunardi Wiyono, MT)
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir dengan judul : “PERENCANAAN POMPA SENTRIFUGAL UNTUK
IRIGASI PERTANIAN”, telah diuji dan dipertahankan di hadapan Dewan
Penguji
Tugas
Akhir
Jurusan
Mesin
Fakultas
Teknik
Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Pada :
Diipersiapkan oleh :
Nama
: Tri Wibowo
NIM
: D200 910 018
Disahkan pada :
Hari
:
Tanggal
:
Tim Penguji
Ketua
Ir. Subroto., MT
(…………………..)
Anggota 1
Ir. Sunardi Wiyono., MT
(…………………..)
Anggota 2
Ir. Sartono Putro., MT
(…………………..)
Mengetahui
Dekan
Ketua Jurusan
( Ir. Agus Riyanto. SR., MT)
(Ir. Sartono Putro, MT)
iv
v
MOTTO
1. Allah
tidak
membebani
kesanggupannya
seseorang
melainkan
sesuai
dengan
(QS. Al Baqoroh : 286)
2. Dan janganlah memalingkan mukamu dari manusia (karena sombong) dan
janganlah berjalan dimuka bumi dengan angkuh. Sesungguhnya Allah tidak
menyukai orang-orang yang sombong lagi membanggakan diri.
(QS.
Luqman:l8)
3. Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu, sesungguhnya Allah
beserta orang-orang sabar. ( Q.S. Al-Baqaroh: 153)
4. Sesungguhnya sesudah kesulitan ada kemudahan, maka apabila kamu telah
selesai (dari sesuatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh
(urusan) yang lain. Dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu
berharap.
(Q.S. Alam Nasyrah: 6-8)
5. Keberhasilan tidak datang begitu saja tanpa suatu usaha, sedangkan usaha
belum tentu akan membuahkan hasil tanpa diiringi do’a. ( Tri Wibowo )
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Kupersembahkan pada:
1. Bapak dan Ibu yang telah membesarkanku dengan penuh rasa kasih
sayang serta memberi dukungan baik material maupun spiritual.
2.
Istriku dan anakku yang telah motivasi dalam mengerjakan segala urusan
sehingga terselesainnya tugas akhir ini.
3. Kakak-kakakku dan teman-teman yang telah membantu dalam pembuatan
laporan tugas akhir ini.
4.. Teman-teman senasib dan seperjuangan
vii
KATA PENGANTAR
Syukur Almahdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat
dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini
dapat
terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “ Perencanaan Pompa Sentrifugal Untuk Irigasi
Pertanian ” dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu
pada kesempatan ini penulis dengan segala ketulusan dan keiklasan hati ingin
menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya
kepada :
1. Bapak Ir. Sartono Putro., MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Subroto, MT, selaku pembimbing satu atas segala bimbingan serta
petunjuknya sehingga kami dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Ir. Sunardi Wiyono, MT selaku pembimbing kedua yang banyak
membantu segala kesulitan dalam pengambilan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Wijiyanto. ST., M.Eng Sc yang telah memotivasi dan semangat
sehingga saya dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
5. Segenap dosen dan Staf Karyawan Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
6. Keluarga dan Rekan-rekan seperjuangan Teknik Mesin, Angkatan 1991
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Akhirnya ucapan terima kasih saya sampaikan semua pihak yang tidak
dapat kami sebutkan disini atas segala bantuan dan dorongan hingga dapat
viii
teselesainya Tugas Akhir ini. Semoga Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi
kita semua. Amin.
Surakarta,
Agustus 2011
Tri Wibowo
ix
RINGKASAN
Pompa adalah alat yang mengubah energi mekanis dari putaran poros
menjadi energi fluida. Dalam desainnya, pompa terus mengalami
perkembangan sesuai dengan kebutuhan. bertujuan untuk merencanakan
pompa sentrifugal untuk irigasi pertanian dengan debit, ukuran, tekanan, dan
ketinggian yang sesuai dengan kondisi suatu daerah.
Pompa sentrifugal adalah pompa dimana energi mekanis diubah menjadi
energi hidrolis, dengan cara memberikan gaya sentrifugal pada fluida yang
dipindahkannya. Gaya sentrifugal ini ditimbulkan oleh sejumlah sudu yang ada
dalam rumah pompa yang terpasang pada poros pemutar. Rumah pompa yang
berbentuk seperti rumah siput ini berguna mengubah dynamic head menjadi
static head.
Cairan masuk melalui saluran pemasukan dan melalui impeller kemudian
masuk ke volute chamber, baru menuju keluar. Pompa sentrifugal normal
apabila pada permulaan start ruangan antara impeller dalam rumah pompa diisi
dengan fluida terlebih dahulu dimana fluida tersebut berguna menimbuikan
gaya sentrifugal. Apabila gaya sentrifugal cukup besar untuk mengatasi gaya
tekan pada discharge line bagian tekan, maka fluida akan keluar.
Perencanaan pompa sentrifugal didapatkan : (1) Kpasitas pompa (Q)=
0,25 m3/det, (2) Head pompa (H) = 30 m, (3) Jenis pompa = Single stage and
double suction (4) Putaran pompa (n) = 1470 rpm, (5) Daya pompa (P) = 83,37
kW. Dalam penempatan pompa hendaknya sesuai dengan ketentuan yakni 2 m
dari permukaan air yang diisap, hal tersebut untuk mendapatkan kapasitas
pompa yang diharapkan dan untuk mencegah kavitasi.
Kata kunci : Fluida, Design, Pompa, Irigasi
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..............................................................................
i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
...................................
ii
HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................
iii
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................
iv
SOAL TUGAS .......................................................................................
v
MOTTO ..................................................................................................
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ...............................................................
vii
KATA PENGANTAR ............................................................................. viii
RINGKASAN ........................................................................................
x
DAFTAR ISI..... ......................................................................................
xi
DAFTAR TABEL ................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
BAB I
BAB II
xv
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .............................................................
1
1.2. Alasan Penulisan .........................................................
1
1.3. Tujuan Penulisan. ........................................................
2
1.4. Sistematika Penulisan...................................................
2
TEORI DASAR POMPA
2.1. Pompa ..........................................................................
8
2.2. Klasifikasi Pompa .........................................................
8
2.3. Pompa Sentrifugal .......................................................
9
xi
BAB III
BAB IV
BAB V
BAB VI
2.4. Bagian-bagian Pompa Sentrifugal ...............................
13
2.5. Azas Pompa Sentrifugal ..............................................
16
2.6. Dasar Teori Pompa ......................................................
19
DATA-DATA POMPA
3.1. Kapasitas Pompa .........................................................
22
3.2. Head Pompa ................................................................
23
3.3. Kecepatan Spesifik ......................................................
32
3.4. Rendement Pompa ......................................................
33
3.5. Daya Pompa ................................................................
34
PERHITUNGAN IMPELLER
4.1. Ukuran Utama Impeller ................................................
38
4.2. Perhitungan Dimensi Impeller ......................................
39
4.3. Diagram Segitiga Kecepatan .......................................
55
4.4. Perencanaan Sudu ......................................................
59
4.5. Wearing Ring ...............................................................
62
4.6
Bahan Impeller .............................................................
66
4.7. Kekuatan Impeller .......................................................
66
4.8. Gaya Axial ...................................................................
72
4.9. Berat Impeller ..............................................................
73
RUMAH POMPA
5.1. Jenis Rumah Pompa....................................................
76
5.2. Perhitungan Rumah Valute ..........................................
77
POROS DAN PASAK
xii
6.1. Perhitungan Poros ........................................................ 91
6.2. Perhitungan Beban pada Poros ...................................
91
6.3. Tinjauan Poros Terhadap Momen dan Lendutan .......
95
6.4. Tegangan Geser Maksimum ....................................... 100
6.5. Tinjauan Terhadap Defleksi Puntir .............................. 101
6.6. Putaran Kritis Poros ..................................................... 102
6.7. Perhitungan Pasak ....................................................... 103
BAB VII BANTALAN DAN KOPLING
7.1
Perhitungan Bantalan .................................................. 111
7.2
Perhitungan Kopling..................................................... 114
BAB VIII KAVITASI DAN WATER HAMMER
8.1. Kavitasi.. ........................................................................ 119
8.2. Water Hammer .............................................................. 123
BAB IX
PEMAKAIAN POMPA
9.1
Instalasi ........................................................................ 128
9.2. Pengoperasian ............................................................. 130
KESIMPULAN DAN SARAN
PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1.
59
Tabel 4.2
Jari-jari kelengkungan sudu (p) pada jari-jari tertentu dari
impeller .......................................................................................
Lebar laluan sudu pada setiap jari-jari tertentu ..........................
Tabel 4.3
Harga gaya sentrifugal pada setiap jari-jari tertentu (F)..............
70
Tabel 4.4
70
Tabel 5.1
Tegangan tangensial (σt) dan tegangan radial pada dinding
muka ..........................................................................................
Tegangan tangensial (σr) dan tegangan radial pada dinding
belakang . ...................................................................................
Jari-jari rumah volute (rv) dengan berbagai sudut sentral (ϕ) ..
Tabel 5.2
Jari-jari rumah pompa dengan memperhatikan harga C=l dan Cv
84
Tabel 6.1
Ukuran kopling ...........................................................................
92
Tabel 6.2
Beban dan Lendutan pada poros………………………………….
101
Tabel 4.5
xiv
60
70
82
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Penampang pompa sentrifugal satu tingkat isapan ganda ....
10
Gambar 2.2 Impeller
.........................................................................
14
Gambar 2.3 Paking dan Gland Paking.......................................................
15
Gambar 2.4 Diagram segitiga kecepatan masuk dan keluar.....................
21
Gambar 3.1 Instalasi Pompa.....................................................................
23
Gambar 4.1 Impeller jenis normal speed radial flow double suction…….
37
Gambar 4.2 Grafik koefisien Kcmi, Kcm2 dan Ns.........................................
41
Gambar 4.3 Segitiga kecepatan masuk yang dihubungkan dengan
sudut serang(δ1) .....................................................................
Gambar 4.4 Grafik hubungan antara ns, Q dan Φ …………………………
46
47
Gambar 4.5 Grafik hubungan jumlah sudu (z), (β1+β2), D2/Di ……………
50
Gambar 4.6 Sudu pada sisi masuk ..........................................................
53
Gambar 4.7 Diagram segitiga kecepatan masuk .....................................
55
Gambar 4.8 Diagram segitiga kecepatan keluar ......................................
57
Gambar 4.9 Grafik hubungan antara jari-jari impeller ( R ) dengan
kecepatan relatif ( W) tebal sudu (S), β dan kecepatan
meridional (Cm)....................................................................
59
Gambar 4.10 Lebar laluan sudu pada setiap jari-jari tertentu ..................
61
Gambar 4.11 Desain sudu impeller ..........................................................
61
Gambar 4.12 Gaya aksial yang terjadi .....................................................
71
Gambar 4.13 Wearing ring .......................................................................
72
Gambar 5.1 Bentuk penampang rumah volute yang umum.....................
75
Gambar 5.2 Bentuk rumah pompa volute (volute casing).......................
76
xv
Gambar 5.3 Grafik hubungan
Cthr
dengan kecepatan spesifik (Ns).......
U2
77
Gambar 5.4 Grafik Anderson
Athr
versus kecepatan spesifik (Ns).........
AII
81
Gambar 5.5 Perbandingan b2 dan b3.....................................................
85
Gambar 5.6 Penampang rumah Volute ...............................................
87
Gambar 5.7 Volute casing......................................................................
89
Gambar 6.1 Poros ..................................................................................
91
Gambar 6.2 Selongsong poros ..............................................................
91
Gambar 6.3 Kopling flens .......................................................................
93
Gambar 6.4 Gaya-gaya yang terjadi pada poros ………………………...
94
Gambar 6.5 Diagram SFD dan BMD ......................................................
95
Gambar 6.6 Pembebanan pada poros ...................................................
95
Gambar 7.1 Deep groove ball bearing satu baris ...................................
112
Gambar 7.2 Kopling flens .......................................................................
116
Gambar 8.1 NPSH .................................................................................
119
Gambar 8.2 Grafik hubungan antara konstanta kavitasi (σ) dengan ns ..
121
Gambar 9.1 Tata letak pompa ................................................................
127
xvi
PERENCANAAN POMPA SENTRIFUGAL
UNTUK IRIGASI PERTANIAN
Tugas Akhir ini disusun Guna Memenuhi Sebagian Syarat Memperoleh
Derajat Sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
TRIWIBOWO
D200910018
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
AGUSTUS 2011
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir dengan judul :
Perencanaan Pompa Sentrifugal Untuk Irigasi Pertanian
yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1
pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi
dari Tugas Akhir yang sudah dipublikasikan dan/atau pernah dipakai untuk
mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah
Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya
saya cantumkan sebagaimana mestinya.
Surakarta, Agustus 2011
Yang menyatakan,
Tri Wibowo
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas akhir berjudul “Perencanaan Pompa Sentrifugal
Untuk Irigasi
Pertanian” telah disetujui oleh Pembimbing dan diterima untuk memenuhi
sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan Oleh :
Nama
: Tri Wibowo
NIM
: D200910018
Disetujui pada :
Hari
:
Tanggal
:
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
(Ir. Subroto., MT)
(Ir. Sunardi Wiyono, MT)
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir dengan judul : “PERENCANAAN POMPA SENTRIFUGAL UNTUK
IRIGASI PERTANIAN”, telah diuji dan dipertahankan di hadapan Dewan
Penguji
Tugas
Akhir
Jurusan
Mesin
Fakultas
Teknik
Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Pada :
Diipersiapkan oleh :
Nama
: Tri Wibowo
NIM
: D200 910 018
Disahkan pada :
Hari
:
Tanggal
:
Tim Penguji
Ketua
Ir. Subroto., MT
(…………………..)
Anggota 1
Ir. Sunardi Wiyono., MT
(…………………..)
Anggota 2
Ir. Sartono Putro., MT
(…………………..)
Mengetahui
Dekan
Ketua Jurusan
( Ir. Agus Riyanto. SR., MT)
(Ir. Sartono Putro, MT)
iv
v
MOTTO
1. Allah
tidak
membebani
kesanggupannya
seseorang
melainkan
sesuai
dengan
(QS. Al Baqoroh : 286)
2. Dan janganlah memalingkan mukamu dari manusia (karena sombong) dan
janganlah berjalan dimuka bumi dengan angkuh. Sesungguhnya Allah tidak
menyukai orang-orang yang sombong lagi membanggakan diri.
(QS.
Luqman:l8)
3. Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu, sesungguhnya Allah
beserta orang-orang sabar. ( Q.S. Al-Baqaroh: 153)
4. Sesungguhnya sesudah kesulitan ada kemudahan, maka apabila kamu telah
selesai (dari sesuatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh
(urusan) yang lain. Dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu
berharap.
(Q.S. Alam Nasyrah: 6-8)
5. Keberhasilan tidak datang begitu saja tanpa suatu usaha, sedangkan usaha
belum tentu akan membuahkan hasil tanpa diiringi do’a. ( Tri Wibowo )
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Kupersembahkan pada:
1. Bapak dan Ibu yang telah membesarkanku dengan penuh rasa kasih
sayang serta memberi dukungan baik material maupun spiritual.
2.
Istriku dan anakku yang telah motivasi dalam mengerjakan segala urusan
sehingga terselesainnya tugas akhir ini.
3. Kakak-kakakku dan teman-teman yang telah membantu dalam pembuatan
laporan tugas akhir ini.
4.. Teman-teman senasib dan seperjuangan
vii
KATA PENGANTAR
Syukur Almahdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat
dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini
dapat
terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “ Perencanaan Pompa Sentrifugal Untuk Irigasi
Pertanian ” dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu
pada kesempatan ini penulis dengan segala ketulusan dan keiklasan hati ingin
menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya
kepada :
1. Bapak Ir. Sartono Putro., MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Subroto, MT, selaku pembimbing satu atas segala bimbingan serta
petunjuknya sehingga kami dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Ir. Sunardi Wiyono, MT selaku pembimbing kedua yang banyak
membantu segala kesulitan dalam pengambilan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Wijiyanto. ST., M.Eng Sc yang telah memotivasi dan semangat
sehingga saya dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
5. Segenap dosen dan Staf Karyawan Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
6. Keluarga dan Rekan-rekan seperjuangan Teknik Mesin, Angkatan 1991
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Akhirnya ucapan terima kasih saya sampaikan semua pihak yang tidak
dapat kami sebutkan disini atas segala bantuan dan dorongan hingga dapat
viii
teselesainya Tugas Akhir ini. Semoga Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi
kita semua. Amin.
Surakarta,
Agustus 2011
Tri Wibowo
ix
RINGKASAN
Pompa adalah alat yang mengubah energi mekanis dari putaran poros
menjadi energi fluida. Dalam desainnya, pompa terus mengalami
perkembangan sesuai dengan kebutuhan. bertujuan untuk merencanakan
pompa sentrifugal untuk irigasi pertanian dengan debit, ukuran, tekanan, dan
ketinggian yang sesuai dengan kondisi suatu daerah.
Pompa sentrifugal adalah pompa dimana energi mekanis diubah menjadi
energi hidrolis, dengan cara memberikan gaya sentrifugal pada fluida yang
dipindahkannya. Gaya sentrifugal ini ditimbulkan oleh sejumlah sudu yang ada
dalam rumah pompa yang terpasang pada poros pemutar. Rumah pompa yang
berbentuk seperti rumah siput ini berguna mengubah dynamic head menjadi
static head.
Cairan masuk melalui saluran pemasukan dan melalui impeller kemudian
masuk ke volute chamber, baru menuju keluar. Pompa sentrifugal normal
apabila pada permulaan start ruangan antara impeller dalam rumah pompa diisi
dengan fluida terlebih dahulu dimana fluida tersebut berguna menimbuikan
gaya sentrifugal. Apabila gaya sentrifugal cukup besar untuk mengatasi gaya
tekan pada discharge line bagian tekan, maka fluida akan keluar.
Perencanaan pompa sentrifugal didapatkan : (1) Kpasitas pompa (Q)=
0,25 m3/det, (2) Head pompa (H) = 30 m, (3) Jenis pompa = Single stage and
double suction (4) Putaran pompa (n) = 1470 rpm, (5) Daya pompa (P) = 83,37
kW. Dalam penempatan pompa hendaknya sesuai dengan ketentuan yakni 2 m
dari permukaan air yang diisap, hal tersebut untuk mendapatkan kapasitas
pompa yang diharapkan dan untuk mencegah kavitasi.
Kata kunci : Fluida, Design, Pompa, Irigasi
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..............................................................................
i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
...................................
ii
HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................
iii
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................
iv
SOAL TUGAS .......................................................................................
v
MOTTO ..................................................................................................
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ...............................................................
vii
KATA PENGANTAR ............................................................................. viii
RINGKASAN ........................................................................................
x
DAFTAR ISI..... ......................................................................................
xi
DAFTAR TABEL ................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
BAB I
BAB II
xv
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .............................................................
1
1.2. Alasan Penulisan .........................................................
1
1.3. Tujuan Penulisan. ........................................................
2
1.4. Sistematika Penulisan...................................................
2
TEORI DASAR POMPA
2.1. Pompa ..........................................................................
8
2.2. Klasifikasi Pompa .........................................................
8
2.3. Pompa Sentrifugal .......................................................
9
xi
BAB III
BAB IV
BAB V
BAB VI
2.4. Bagian-bagian Pompa Sentrifugal ...............................
13
2.5. Azas Pompa Sentrifugal ..............................................
16
2.6. Dasar Teori Pompa ......................................................
19
DATA-DATA POMPA
3.1. Kapasitas Pompa .........................................................
22
3.2. Head Pompa ................................................................
23
3.3. Kecepatan Spesifik ......................................................
32
3.4. Rendement Pompa ......................................................
33
3.5. Daya Pompa ................................................................
34
PERHITUNGAN IMPELLER
4.1. Ukuran Utama Impeller ................................................
38
4.2. Perhitungan Dimensi Impeller ......................................
39
4.3. Diagram Segitiga Kecepatan .......................................
55
4.4. Perencanaan Sudu ......................................................
59
4.5. Wearing Ring ...............................................................
62
4.6
Bahan Impeller .............................................................
66
4.7. Kekuatan Impeller .......................................................
66
4.8. Gaya Axial ...................................................................
72
4.9. Berat Impeller ..............................................................
73
RUMAH POMPA
5.1. Jenis Rumah Pompa....................................................
76
5.2. Perhitungan Rumah Valute ..........................................
77
POROS DAN PASAK
xii
6.1. Perhitungan Poros ........................................................ 91
6.2. Perhitungan Beban pada Poros ...................................
91
6.3. Tinjauan Poros Terhadap Momen dan Lendutan .......
95
6.4. Tegangan Geser Maksimum ....................................... 100
6.5. Tinjauan Terhadap Defleksi Puntir .............................. 101
6.6. Putaran Kritis Poros ..................................................... 102
6.7. Perhitungan Pasak ....................................................... 103
BAB VII BANTALAN DAN KOPLING
7.1
Perhitungan Bantalan .................................................. 111
7.2
Perhitungan Kopling..................................................... 114
BAB VIII KAVITASI DAN WATER HAMMER
8.1. Kavitasi.. ........................................................................ 119
8.2. Water Hammer .............................................................. 123
BAB IX
PEMAKAIAN POMPA
9.1
Instalasi ........................................................................ 128
9.2. Pengoperasian ............................................................. 130
KESIMPULAN DAN SARAN
PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1.
59
Tabel 4.2
Jari-jari kelengkungan sudu (p) pada jari-jari tertentu dari
impeller .......................................................................................
Lebar laluan sudu pada setiap jari-jari tertentu ..........................
Tabel 4.3
Harga gaya sentrifugal pada setiap jari-jari tertentu (F)..............
70
Tabel 4.4
70
Tabel 5.1
Tegangan tangensial (σt) dan tegangan radial pada dinding
muka ..........................................................................................
Tegangan tangensial (σr) dan tegangan radial pada dinding
belakang . ...................................................................................
Jari-jari rumah volute (rv) dengan berbagai sudut sentral (ϕ) ..
Tabel 5.2
Jari-jari rumah pompa dengan memperhatikan harga C=l dan Cv
84
Tabel 6.1
Ukuran kopling ...........................................................................
92
Tabel 6.2
Beban dan Lendutan pada poros………………………………….
101
Tabel 4.5
xiv
60
70
82
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Penampang pompa sentrifugal satu tingkat isapan ganda ....
10
Gambar 2.2 Impeller
.........................................................................
14
Gambar 2.3 Paking dan Gland Paking.......................................................
15
Gambar 2.4 Diagram segitiga kecepatan masuk dan keluar.....................
21
Gambar 3.1 Instalasi Pompa.....................................................................
23
Gambar 4.1 Impeller jenis normal speed radial flow double suction…….
37
Gambar 4.2 Grafik koefisien Kcmi, Kcm2 dan Ns.........................................
41
Gambar 4.3 Segitiga kecepatan masuk yang dihubungkan dengan
sudut serang(δ1) .....................................................................
Gambar 4.4 Grafik hubungan antara ns, Q dan Φ …………………………
46
47
Gambar 4.5 Grafik hubungan jumlah sudu (z), (β1+β2), D2/Di ……………
50
Gambar 4.6 Sudu pada sisi masuk ..........................................................
53
Gambar 4.7 Diagram segitiga kecepatan masuk .....................................
55
Gambar 4.8 Diagram segitiga kecepatan keluar ......................................
57
Gambar 4.9 Grafik hubungan antara jari-jari impeller ( R ) dengan
kecepatan relatif ( W) tebal sudu (S), β dan kecepatan
meridional (Cm)....................................................................
59
Gambar 4.10 Lebar laluan sudu pada setiap jari-jari tertentu ..................
61
Gambar 4.11 Desain sudu impeller ..........................................................
61
Gambar 4.12 Gaya aksial yang terjadi .....................................................
71
Gambar 4.13 Wearing ring .......................................................................
72
Gambar 5.1 Bentuk penampang rumah volute yang umum.....................
75
Gambar 5.2 Bentuk rumah pompa volute (volute casing).......................
76
xv
Gambar 5.3 Grafik hubungan
Cthr
dengan kecepatan spesifik (Ns).......
U2
77
Gambar 5.4 Grafik Anderson
Athr
versus kecepatan spesifik (Ns).........
AII
81
Gambar 5.5 Perbandingan b2 dan b3.....................................................
85
Gambar 5.6 Penampang rumah Volute ...............................................
87
Gambar 5.7 Volute casing......................................................................
89
Gambar 6.1 Poros ..................................................................................
91
Gambar 6.2 Selongsong poros ..............................................................
91
Gambar 6.3 Kopling flens .......................................................................
93
Gambar 6.4 Gaya-gaya yang terjadi pada poros ………………………...
94
Gambar 6.5 Diagram SFD dan BMD ......................................................
95
Gambar 6.6 Pembebanan pada poros ...................................................
95
Gambar 7.1 Deep groove ball bearing satu baris ...................................
112
Gambar 7.2 Kopling flens .......................................................................
116
Gambar 8.1 NPSH .................................................................................
119
Gambar 8.2 Grafik hubungan antara konstanta kavitasi (σ) dengan ns ..
121
Gambar 9.1 Tata letak pompa ................................................................
127
xvi