Pemilihan Pompa untuk Cooling Tower 1. Head Pompa
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Ø = 0,559272335 f
15
Re= 61426.77 Ø i
Ø = 0,0005
Ø Misalkan : f =0,025
Ø =0,267 ft
Re=2,296x 10
5
i Ø
=0,00186 Dapat : f=0,028
Ø =0,273 ft Re=2,245 x 10
5
i Ø
=0,00182 Dapat : f=0,028 sama
Jadi Ø
= 0,273 ft = 3,2849 in diambil stell pipe ID = 3,548 in dengan diameter nominal 3½ in Sch 40 lihat lampiran [L16].
- Perhitungan ukuran diameter pipa pada sirkuit T-CT 2
Dengan laju aliran sebesar 0,0118 m
3
s 186,675gpm = 0,417 ft
3
s,sifat air dievaluasi pada suhu 30
o
C 86
o
F dengan viskositas dinamik = 0,864 . 10
-5
ft
2
s . Untuk awal perencanaan diameter pipa dimisalkan 3 in dengan kerugian head 8 ft 100ft
Panjang pipa = 7 m = 23,3 ft 2 buah Elbow 90
o
= 7,5 ft = 2 x 7,5 ft = 15 ft 1 buah Globe Valve = 84 ft
Panjang ekivalen = 23,3 + 15 + 84 ft = 122,3 ft Diperoleh :
hf = 122,3 ft x 8 ft 100 ft = 9,784 ft Ø
= 0,559272335 f
15
Re= 61426.77 Ø i
Ø = 0,0005
Ø Misalkan : f =0,025
Ø =0,267 ft
Re=2,296x 10
5
i Ø
=0,00186 Dapat : f=0,028
Ø =0,273 ft Re=2,245 x 10
5
i Ø
=0,00182 Dapat : f=0,028 sama
Jadi Ø
= 0,273 ft = 3,2849 in diambil stell pipe ID = 3,548 in dengan diameter nominal 3½ in Sch 40 lihat lampiran [L16].
7.1.4. Pemilihan Pompa untuk Cooling Tower 7.1.4.1. Head Pompa
Kapasitas air pada total 3 kondensor adalah 0,017385 m
3
s 275,05 gpm. Pada perancangan ini, direncanakan pemakaian pompa sebanyak 6 buah di mana 3 pompa
yang diaktifkan sedangkan duanya lagi sebagai pompa cadangan yang tidak
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
diaktifkan. Pompa cadangan ini berfungsi untuk menjaga apabila adanya kerusakan pada pompa, sehingga terdapat pompa backup sebanyak 50. Dengan demikian
mesin pendingin masih mampu dijalankan karena kondensor masih dapat berfungsi dengan adanya pompa cadangan tersebut.
Maka 1 buah pompa akan melayani air dengan kapasitas aliran sebesar 0,0028975 m
3
s Berikut ini adalah cara untuk menghitung Head Pompa Hp :
Hp = H
losses
+ H
pressure drop
+ H
z
- Head Losses
Head losses = Hf + Hm Di mana Hf = head gesekan m
Hm = head minor m Head gesekan Hf adalah head yang timbul akibat dari bergesekannya fluida
di dalam pipa dengan permukaan pipa tersebut. Head losses pada pipa ekivalen dihitung dengan menghitung kerugian gesekan pada jalur pipa
terpanjang yang terhubung dari pipa tekan pompa P2 pada lantai 1M sampai ke Cooling Tower di lantai 3,lalu kembali ke pipa isap pompa P2.
Adapun rumus untuk menghitung head gesekan Hf adalah : L
C Q
hf .
. .
666 ,
10
85 ,
4 85
, 1
85 ,
1
φ =
Di mana : hf = head gesekan m Q = kapasitas aliran air 0,101419 m
3
s C = Konstanta untuk pipa, diambil 130 steel pipe baru seperti
yang tercantum pada tabel 7.3. φ = Diameter pipa m
L = Panjang ekivalen pipa m Tabel 7.3. Harga C untuk berbagai jenis pipa
Sumber : Fluid Mechanics, Frank M.White
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Misalnya : Sirkuit C-Cond3 D-Cond.3 Diameter pipa
φ = 3.548 in = 0,09 m Panjang ekivalen L = 25 ft = 7,5 m
Kapasitas air Q = 0.01159 m
3
s Sehingga :
. .
. 666
, 10
85 ,
4 85
, 1
85 ,
1
= hf
L = 5
, 7
. 09
, .
130 01159
, .
666 ,
10
85 ,
4 85
, 1
85 ,
1
= 0,3039 Untuk sirkuit lain dapat dihitung dengan cara yang sama dan ditabulasikan
pada Tabel 7.1. sebagai berikut Tabel 7.1. Perhitungan Head pompa
SIRKUIT Q m
3
s C
in
in
in
m L ft
L m Hf m
C-Cond3 D-Cond.3 0.01159
130 3.548
0.09 25
7.5 0.303910585
C-H 0.0163
130 4.026
0.102 24.16
7.248 0.300788202
G-Pump3 H-Pump4 0.00815
130 3.068
0.078 12.36
3.708 0.15679379
G-Pump4 H-Pump3 0.00815
130 3.068
0.078 19.86
5.958 0.251935652
D-Sh.3b 0.0163
130 4.026
0.102 169.15
50.745 2.10589091
G-Sh.3a 0.0163
130 4.026
0.102 164
49.2 2.041774219
D-Cond.2 C-Cond.2 0.004577
130 2.469
0.0626 10.83
3.249 0.137292009
A-Cond.1 B-Cond.1 0.0075
130 3.068
0.078 10.83
3.249 0.117804154
A-F 0.0075
130 3.068
0.078 9.16
2.748 0.099638601
E-Pump1 H-Pump2 0.00375
130 3.548
0.09 12.36
3.708 0.01863064
E-Pump2 F-Pump1 0.00375
130 3.548
0.09 19.86
5.958 0.02993564
B-Sh.3b 0.0075
130 3.068
0.078 162.3
48.69 1.765430669
E-Sh.3a 0.0075
130 3.068
0.078 135
40.5 1.46847283
Sh.3a-T 0.0236
130 5.047
0.128 60.8
18.24 0.4990569
Sh.3b-Q 0.0236
130 5.047
0.128 44.1
13.23 0.361980416
Q-CT2 0.0118
130 3.548
0.09 65.7
19.71 0.825654867
Q-CT1 0.0118
130 3.548
0.09 38.2
11.46 0.480061125
T-CT1 0.0118
130 3.548
0.09 94.83
28.449 1.191732892
T-CT2 0.0118
130 3.548
0.09 122.3
36.69 1.536949622
Total Hf = 11.6519595
Sedangkan head minor Hm adalah head yang disebabkan akibat dari penggunaan suatu peralatan. Dalam hal ini, head minor dari sirkuit pemipaan
ini adalah head tower dari cooling tower. Adapun harga dari head tower diambil dari katalog Liang Chi Industry Co.Ltd. yaitu 4 m 13,2 ft
Dengan demikian, head losses total dari sirkuit pemipaaan air ini adalah : Head losses = Hf + Hm
= 11,65 + 4 m
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
= 15,65 m
- Head pressure drop H
pressure drop
Oleh karena ketidaktersediaan alat di laboratorium, sehingga tidak memungkinkan untuk dilakukan penelitian. Maka pada perancangan ini
tekanan kondensor dianggap pada kondisi ideal, sehingga tidak ada penurunan tekanan di kondensor P = 0
drop Hpressure
= ∆
= γ
P -
Head ketinggian Hz Head ketinggian adalah tinggi kenaikan air dari sumbu pompa, dalam hal ini
yang menjadi head ketinggian adalah jarak sumbu pompa di lantai 1M ke Cooling Tower di Lantai 3 yaitu 12 m.
Maka besarnya head pompa adalah sebagai berikut : Hp =15,65 + 0 + 12 = 27,65 m