TUGAS AKHIR PERENCANAAN POMPA SENTRIFUGAL DENGAN PERENCANAAN POMPA SENTRIFUGAL DENGAN HEAD 100 M, KAPASITAS 0,5 M3/MENIT DAN PUTARAN 3000 RPM.

TUGAS AKHIR
PERENCANAAN POMPA SENTRIFUGAL DENGAN
HEAD 100 M, KAPASITAS 0,5 M3/MENIT DAN
PUTARAN 3000 RPM

Disusun Oleh :
EKO TRIYANTO
D 200 050 042

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2011

LEMBAR PERSETUJUAN

Telah diterima dan disetujui oleh pembimbing untuk diajukan kepada
Dewan Penguji Tugas Akhir, dengan judul “ Perencanaan Pompa Sentrifugal
Dengan Head 100 M, Kapasitas 0,5 M3/Menit Dan Putaran 3000 Rpm” Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Dipersiapkan oleh:

Nama : Eko Triyanto
N I M : D 200 050 042

Disetujui pada:
Hari

: ……………………

Tanggal: …………………...

Pembimbing Utama

Pembimbing Pendamping

( Ir. Sunardi Wiyono, MT )

( Ir. Tri Tjahjono, MT )

ii


LEMBAR PENGESAHAN

Telah diuji dan dipertahankan dihadapan Dewan Penguji Tugas Akhir,
dengan judul “Perencanaan Pompa Sentrifugal Dengan Head 100 M, Kapasitas
0,5 M3/Menit Dan Putaran 3000 Rpm” Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Dipersiapkan oleh:
Nama : Eko Triyanto
N I M : D 200 050 042
Disetujui pada:
Hari

: ……………………

Tanggal: …………………...

Dewan Penguji:
1. Ir. Sunardi Wiyono, MT


(

)

2. Ir. Tri Tjahjono, MT

(

)

3. Amin Sulistyanto, ST

(

)

Mengetahui:
Dekan Fakultas Teknik

Kepala Jurusan Teknik Mesin


Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

( Ir. Agus Riyanto SR, MT )

( Ir. Sartono Putro, MT)

iii

iv iv

MOTTO

ª Barang siapa yang mengerjakan amal saleh maka itu adalah untuk dirinya
sendiri, dan barang siapa yang mengerjakan kejahatan maka itu akan menimpa
dirinya sendiri, kemudian kepada Tuhanmulah kamu dikembalikan.
(Q.S. Al Jaatsiyah: 6)


ª Sesungguhnya sesudah ada kesulitan itu ada kemudahan.
(Q.S Alam Nasyrah: 6)

ª Pada sesuatu yang dihubungkan dengan yang lain, yang lebih utama daripada
hubungan kesabaran kepada ilmu, yakni ilmu itu bila disertai kesabaran, maka
itulah seutama-utamanya.
(Hadist Nabi, Riwayat Ibnu Assunni)
ª Hidup pemuda haruslah dengan ilmu dan taqwa, bila keduanya tidak ada maka
kepemudaannya tidak berarti.
(Imam Asy Syafi’i)
-

v

PERSEMBAHAN

-

”Bapak dan Ibunda tercinta yang telah membesarkan, mendidik dan
mendo’akan anakmu hingga seperti sekarang ini”


-

”Saudara-saudara kandungku yang telah sabar memberi motivasi dan do’a
akan kakakmu hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini”

-

”Saudara-saudara mahasiswa Universitas Muhammadiyah Surakarta yang
telah memberikan dorongan dan fasilitasnya hingga terselesaikannya
Tugas Akhir ini”

vi

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb.
Dengan mengucap segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat, hidayah dan inayah-Nya kepada penulis, sehingga
terselesainya Tugas Akhir ini.

Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh oleh
mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta untuk meraih gelar kesarjanaan Strata -1.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih ada
kekurangannya. Oleh sebab itu penulis menerima saran-saran atau kritik yang
bersifat membangun guna penyempurnaan Tugas Akhir ini, dan tidak lupa dalam
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih atas bantuan dan dukungan,
kepada:
1. Bapak Ir. Agus Riyanto SR, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Surakarta
3. Bapak Ir. Sunardi Wiyono, MT., selaku Pembimbing Utama dan sebagai
Pembimbing Akademik yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan
dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ir. Tri Tjahjono, MT., selaku Pembimbing Pendamping yang telah
memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

vii


5. Bapak dan Ibunda tercinta, dan saudara-sarudaraku yang telah memberikan
dorongan semangat dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, namun
demikian semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca, saran dan
kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta,

Juli 2011

EKO TRIYANTO

viii

DAFTAR ISI

Halaman
HALAMAN JUDUL........................................................................................


i

HALAMAN PERSETUJUAN .........................................................................

ii

HALAMAN PENGESAHAN..........................................................................

iii

HALAMAN SOAL TUGAS AKHIR ..............................................................

iv

HALAMAN MOTTO ......................................................................................

v

HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................


vi

KATA PENGANTAR .....................................................................................

vii

DAFTAR ISI ....................................................................................................

ix

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................

xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................

xiv

ABSTRAKSI ...................................................................................................


xv

BAB I.

BAB II.

PENDAHULUAN .........................................................................

1

1.1. Latar Belakang........................................................................

1

1.2. Batasan Masalah .....................................................................

3

1.3. Tujuan Penulisan ....................................................................

3

1.4. Sistematika Penulisan .............................................................

3

DASAR TEORI .............................................................................

5

2.1. Pengertian Pompa ...................................................................

5

2.2. Pompa dengan energi kinetik .................................................

6

2.3. Klasifikasi Pompa Sentrifugal ................................................

7

ix

2.4. Bagian-Bagian Pompa Setrifugal ...........................................

10

2.5. Angka Reynolds .....................................................................

11

2.6. Aliran Fluida ...........................................................................

11

2.7. Persamaan Kontinuitas ...........................................................

12

2.8. Tinggi Tekan (Head) ..............................................................

12

2.9. Theorema Bernoulli ................................................................

13

2.10. Kerugian Head.......................................................................

14

2.11. Head Total Pompa .................................................................

15

BAB III. INSTALASI DAYA POMPA ........................................................

17

3.1. Data perencanaan pompa ........................................................

17

3.2. Penentuan jenis pompa ...........................................................

17

3.3. Penentuan Head Total Pompa ................................................

20

3.4. Perhitungan head rugi instalasi pompa ..................................

21

3.5. Penentuan NPSH (Net Positive Suction Head) ......................

32

BAB IV. PERENCANAAN IMPELER ........................................................

36

4.1. Menentukan jenis impeler ......................................................

36

4.2. Bahan impeller........................................................................

37

4.3. Ukuran utama impeller ...........................................................

38

4.4. Diagram segitiga kecepatan ....................................................

54

4.5. Pelukisan sudu ........................................................................

56

4.6. Pemeriksaan kekuatan impeller.............................................

61

4.7. Berat impeller ........................................................................

64

4.8. Sudut Pengarah.......................................................................

67

x

BAB V.

PERENCANAAN RUMAH POMPA ...........................................

74

5.1. Ukuran Utama Rumah Pompa ................................................

75

5.1.1. Jari-jari Minal Rumah Pompa (r6) ................................

75

5.1.2. Lebar Dasar Busur (b6) .................................................

75

5.1.3. Jari-jari Kelengkungan (ρ) ...........................................

75

5.1.4. Sudut Lidah Volute.......................................................

76

5.1.5. Tebal Rumah Pompa ....................................................

78

BAB VI. PERLENGKAPAN POMPA .........................................................

81

6.1. Poros .......................................................................................

81

6.2. Bantalan ..................................................................................

91

6.3. Kopling ...................................................................................

99

6.4. Pasak ....................................................................................... 101
BAB VII. PENUTUP ...................................................................................... 105
7.1. Kesimpulan ............................................................................ 105
7.2. Data Spesifikasi ...................................................................... 106
7.3. Saran ...................................................................................... 108
7.4. Penutup ................................................................................... 108
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1. Pompa torak............................................................................

6

Gambar 2.2. Pompa plunyer........................................................................

6

Gambar 2.3. Pompa roda gigi .....................................................................

6

Gambar 2.4. Pompa ulir ..............................................................................

6

Gambar 2.5. (A) Pompa single suction, (B) Pompa double suction ...........

8

Gambar 2.6. (A) Pompa poros horisontal, (B) Pompa poros vertikal .........

9

Gambar 2.7. (A) Pompa satu tingkat, (B) Pompa bertingkat ......................

9

Gambar 3.1. ns dan bentuk impeler .............................................................

19

Gambar 3.2 Head pompa ............................................................................

20

Gambar 3.3. Hubungan antara koefisien kavitasi dan kecepatan spesifik ..

35

Gambar 4.1. Jenis impeler ...........................................................................

36

Gambar 4.2 Potongan melintang impeller ..................................................

38

Gambar 4.3. Efisiensi standar pompa sentrifugal menurut ns

maka

besarnya daya poros: ..............................................................

41

Gambar 4.4. Segitiga kecepatan sisi masuk ...............................................

54

Gambar 4.5. segitiga kecepatan sisi keluar ................................................

56

Gambar 4.6 Cara Melukis Sudu Impeler.....................................................

59

Gambar 4.7 Segitiga Kecepatan keluar dan masuk pada impeller ..............

60

Gambar 4.8. Sudu Pengarah bagian masuk .................................................

68

Gambar 4.9 Sudu pengarah bagian keluar ..................................................

72

xii

Gambar 5.1 Rumah Pompa .........................................................................

74

Gambar 6.1 Kontruksi Poros .......................................................................

81

Gambar 6.2 Titik berat beban .....................................................................

85

Gambar 6.3 Kopling Flens ..........................................................................

86

Gambar 6.4 Titik berat beban poros............................................................

89

Gambar 6.5 Titik berat beban impeller .......................................................

90

Gambar 6.6 Titik berat beban kopling ........................................................

90

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel. 3.1 Putaran motor listrik.......................................................................

18

Tabel 4.1 Bahan untuk pompa yang umum dipakai .......................................

37

Tabel 4.2. Harga untuk setiap nilai R..............................................................

58

Tabel 5.1. Jari-jari kelengkungan rumah pompa .............................................

77

xiv

PERENCANAAN POMPA SENTRIFUGAL
DENGAN HEAD 100 M, KAPASITAS 0,5 M3/MENIT
DAN PUTARAN 3000 RPM

ABSTRAKSI
Perkembangan ilmu sosial dan teknologi memberi dampak serta
manfaat yang baik dan besar bagi manusia dalam memenuhi kebutuhan
hidup, untuk membantu kebutuhan hidup manusia direncanakan pembuatan
pompa.
Satu dari beberapa tujuan perencanaan pompa adalah membantu
serta mempermudah manusia dalam memenuhi kebutuhan hidup, hal ini
dapat dilihat serta dibuktikan dengan keuntungan yang didapat dari
pembuatan pompa, dengan adanya pompa maka dapat menghemat tenaga,
biaya dan waktu. Jika dilakukan dengan tenaga manusia maka untuk
memindahkan air dari suatu tempat ke tempat lain membutuhkan tenaga
yang banyak serta membutuhkan waktu yang lama, tapi dengan pompa
dapat memindahkan air dengan cepat dan biayapun juga sedikit.
Penggunaan pompa sangat luas mencakup berbagai bidang seperti:
industry, pertanian, dan rumah tangga.
Pompa yang direncanakan adalah pompa sentrifugal yang
mempunyai head 100 m, kapasitas 0,5 m2/menit dan putaran 3000 rpm.
Cara kerja dari pompa setrifugal adalah untuk memindahkan zat cair dari
suatu tempat yang rendah ke tempat yang tinggi dengan cara memberikan
gaya sentrifugal pada zat cair yang dipindahkan.
Kata kunci : head, impeller

xv