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

7.1.4.2. Daya Pompa

Dalam perancangan ini direncanakan memakai 6 pompa yang disusun paralel untuk mensirkulasikan air dari kondensor di lantai 1M ke Cooling Tower di Atap lantai 3 dan kondensor dari lantai 3 ke lantai Cooling Tower di Atap Lantai 3. Dari ke-6 pompa ini,hanya 3 pompa diaktifkan, sedangkan 3 pompa lainnya bertindak sebagai cadangan.. Adapun kapasitas aliran untuk 1 pompa adalah sebesar 005795 . 3 s 0,017385m3 = 0,20473 ft 3 s. Head losses yang dilayani tiap pompa adalah 27,65 m 92,16 ft. Dengan demikian daya pompa yang dihitung adalah : Hp Q g . . . Pp ρ = Di mana : Pp = daya pompa ft.lbfs G = gravitasi bumi 32,2 fts 2 = massa jenis air pada suhu air keluar kondensor 96,8 o F1,928 slugft 3 Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008. USU Repository © 2009 Q = kapasitas aliran = 0,20473 ft 3 s Hp = head pompa = 92,16 ft Maka : Pp = Hp Q g . . . ρ = 1,928 x 32,2 x 0,20473 x 92,16 = 1171 ft. lbfs 2,1 hp = 1,5 kW 7.2. Sistem Distribusi Udara 7.2.1. Package Unit