KARAKTERISTIK POMPA DAN SALURAN Laporan
KARAKTERISTIK POMPA DAN SALURAN
(Laporan Praktikum Rekaya Proses Hasil Pertanian II)
Oleh:
Edi Suhendar
Rina Anggraini P.
1114071046
Rita Novita S.
1114071047
Tulus Hendrian A
1114071051
Yuni Lestari
1114071055
Yurica Desmonda
1114071056
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2014
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pompa merupakan alat yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Dengan
pompa maka air dari tempat yang rendah dapat dialirkan ketempat yang lebih
tinggi. Pompa dapat digunakan untuk mengalirkan air dari bawah tanah
kepermukaan, pada kendaraan untuk mengalirkan air radiator dan oli, mengalirkan
udara, dan bermanfaat untuk berbagai jenis fluida lainnya.
Pompa dilihat dari sumber dayanya ada bermacam-macam. Ada pompa yang
menggunakan listrik, motor bakar, tenaga manusia, tenaga angin, tenaga air,
tenaga hewan (sapi, kuda), dan lain sebagainya. Daya pada pompa sangatlah
penting, karena daya ini yang akan menggerakkan pompa tersebut dan
mengalirkan fluida dari tempat yang lebih rendah ketempat yang lebih tinggi.
Semakin besar daya yang digunakan, maka akan semakin cepat dan semakin besar
kapasitas fluida yang mampu dialirkan oleh pompa tersebut.
1.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut:
1. Dapat mengaplikasikan penggunaan pompa.
2. Dapat menghitung kerja pompa.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pompa
Pompa adalah alat untuk menggerakan cairan atau adonan. Pompa menggerakan
cairan dari tempat bertekanan rendah ke tempat dengan tekanan yang lebih tinggi,
untuk mengatasi perbedaan tekanan ini maka diperlukan tenaga (energi). Pompa
untuk udara biasa disebut Kompresor, kecuali untuk beberapa aplikasi bertekanan
rendah, seperti di Ventilasi, Pemanas, dan Pendingin ruangan maka sebutanya
menjadi fan atau Penghembus (Blower) (Anonim, 2013).
2.2 Kurva Karakteristik Pompa
Setiap pompa yang dibuat oleh produsen memiliki karakteristik yang berbedabeda sesuai dengan fungsi dan desain pembuatannya. Hal ini dipengaruhi oleh
ukuran besar dan desain pompa, ukuran dari diameter impeler, serta besar putaran
operasionalnya. Karakteristik sebuah pompa ditunjukkan melalui sebuah kurva
Head vs. Debit pompa.
Kurva Head-Kapasitas Pompa Sentrifugal
Kurva karakteristik pompa di atas juga biasa dikenal di dunia engineering dan
industri sebagai Kurva Performa Pompa.
Jika pada sebuah pompa tertentu dijaga konstan putaran porosnya, maka kita
dapat menggeser kurva performansinya dengan cara memvariasikan besar
diameter impellernya.
Begitu pula jika kita menjaga diameter impeller pompa pada kondisi konstan, lalu
kita memvariasikan besar putaran porosnya, maka kita juga dapat menggeser
kurva performansi pompa ke kanan maupun ke kiri.
Pemvariasian kondisi pompa di atas memang tampak kurang lazim. Namun di
dunia industri hal tersebut menjadi hal yang lumrah. Pada Pembangkit Listrik
Tenaga Uap misalnya, pompa utama yang mensupply air menuju boiler harus
dapat memvariasikan besar debit air yang dikeluarkan sesuai dengan kebutuhan
uap air yang akan diproduksi boiler. Perubahan beban listrik maka kebutuhan uap
airnya juga berbeda-beda. Pemvariasian putaran pompa menjadi solusi yang
masuk akal untuk digunakan pada industri ini. Artikel lengkap mengenai pompa
ini dapat Anda baca di sini.
Komponen Tambahan Kurva Karakteristik Pompa
Ada hal-hal lain yang perlu diketahui oleh kita semua mengenai beberapa
parameter yang biasanya juga dicantumkan di dalam kurva karakteristik pompa.
Yang pertama adalah informasi Brake HorsePower (BHP) yang diperlukan untuk
mengoperasikan pompa. BHP juga dikenal dengan daya mesin murni adalah
sebuah satuan penunjukan daya sebuah mesin sebelum dikurangi
oleh losses akibat desain sistem atau losseslainnya.
Informasi BHP Pada Kurva Karakteristik Pompa
Perlu diingat bahwa informasi BHP pada kurva karakteristik pompa adalah untuk
fluida air yang memiliki nilai spesific gravity = 1. Jika pompa akan digunakan
untuk fluida lain, maka nilai BHP harus dihitung terlebih dahulu. Misal fluida
yang akan digunakan adalah bensin dengan nilai spesific grafity0,72, maka nilai
BHP yang diperlukan adalah
5 bhp x 0,72 = 3,6 bhp
Informasi lain yang diberikan bersama kurva karakteristik pompa biasanya
adalah titik efisiensi hidrolik-nya. Best Efficiency Point(BEP) / efisiensi hidrolik
adalah efisiensi pompa yang sudah dikurangi dengan losses akibat efek hidrolik.
Efisiensi Hidrolik Terbaik Ditunjukkan Pada Kurva
Parameter yang ketiga adalah Net Positive Suction Head Required (NPSHR).
NPSHR adalah sebuah parameter pompa yang nilainya didapatkan dari uji lab.
NPSHR merupakan besaran yang menujukkan losses dari internal pompa yang
besarnya ditentukan oleh desain pompa, ukurannya, dan operasional putarannya.
Kurva NPSHR Sebuah Pompa
Besar NPSHR dipengaruhi oleh besar putaran pompa saat digunakan pada sistem.
Sedangkan putaran pompa tergantung dari desain sistem itu sendiri. Lain halnya
dengan NPSH yang nilainya dipengaruhi langsung oleh desain sistem. Nilai
NPSH (Net Positive Suction Head) harus selalu lebih tinggi daripada nilai NPSHR
ini. NPSH dan NPSHR akan dibahas lebih lanjut pada artikel selanjutnya.
Informasi terakhir pada kurva karakteristik pompa yang perlu kita perhatikan
adalah kemampuan pompa dalam mengangkat air pada sisi inletnya (priming lift).
Perhatikan pada gambar berikut ini.
Pada kurva di atas ditunjukkan informasi kemampuan pompa dalam mengangkat
air dari kedalaman tertentu pada setiap diameter impeller. Informasi ini sangat
penting terutama pada saat nanti kita melakukan pemilihan pompa untuk
digunakan pada sebuah sistem (Apriyahanda, 2013).
III. METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilakukan pada tanggal 3 April 2014 pukul 08.00 WIB bertempat di
Jurusan Teknik Pertanian.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah ember, selang, pompa listrik,
meteran, dan stopwatch.
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah air.
3.3 Metode Percobaan
Metode yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Kelompok-kelompok dibagi menjadi 3 kelompok yang lebih besar
2. Tiap kelompok ini dibagi tugas berbeda.
3. Kelompok 1 mengukur kerja pompa listrik.
4. Kelompok 2 dan 3 mengukur aliran menggunakan perbedaan ketinggian
dengan kelompok 2 selang berukuran kecil dan kelompok 3 menggunakan
selang berukuran sedang.
5. Tiap kelompok mencatat ketinggian, waktu, dan volume air yang
dipindahkan.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Pompa
No
1
2
3
4
5
6
7
h (cm)
183
151
132
83
51
27
0
t (detik)
56
8,0
6,0
5,6
7,8
5,3
4,7
Selang kecil
No
1
2
3
h (cm)
60
84
113
t (detik)
18,19
14,72
12,79
v (ml)
300
300
300
Selang sedang
No
1
2
3
h (cm)
72
108
138
t
13,90
8,30
8,20
t
12,09
8,50
8,80
4.2 Pembahasan
Pompa memiliki kerja pompa yang berbeda-beda. Hal ini dapat dicari dengan:
h pompa = h saluran
h pompa = aq2+bq+c
h saluran = q2+bq
Dari data yang didapatkan pada percobaan pompa, pada ketinggian 183 cm waktu
yang dibutuhkan pompa untuk mengalirkan air adalah 56 detik, sedangkan pada
keinggian 151 cm, hanya dibutuhkan waktu 8 detik. Hal ini menandakan bahwa
pompo sudah tidak mampu lagi menarik air pada ketinggian tersebut.
Pada percobaan menggunkan selang, debit air dipengaruhi karena dua faktor,
yaitu tinggi permukaan air dan diameter selng. Semakin tinggi permukan air dan
semkin lebar diameter selang, maka akan semakin tinggi debitnya.
V. KESIMPULAN
Dari praktikum yang telah dilakukan, dapat diambil kesipulan sebagai berikut:
1. Debit air sentrifugal dipengaruhi oleh diameter selang dan panjang diameter
selang.
2. Pompa air memiliki batas atau kekuatan tarik pada ketinggian tertentu, jika
sudah melewatinya maka pompa tidak akan mampu lagi menarik air.
(Laporan Praktikum Rekaya Proses Hasil Pertanian II)
Oleh:
Edi Suhendar
Rina Anggraini P.
1114071046
Rita Novita S.
1114071047
Tulus Hendrian A
1114071051
Yuni Lestari
1114071055
Yurica Desmonda
1114071056
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2014
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pompa merupakan alat yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Dengan
pompa maka air dari tempat yang rendah dapat dialirkan ketempat yang lebih
tinggi. Pompa dapat digunakan untuk mengalirkan air dari bawah tanah
kepermukaan, pada kendaraan untuk mengalirkan air radiator dan oli, mengalirkan
udara, dan bermanfaat untuk berbagai jenis fluida lainnya.
Pompa dilihat dari sumber dayanya ada bermacam-macam. Ada pompa yang
menggunakan listrik, motor bakar, tenaga manusia, tenaga angin, tenaga air,
tenaga hewan (sapi, kuda), dan lain sebagainya. Daya pada pompa sangatlah
penting, karena daya ini yang akan menggerakkan pompa tersebut dan
mengalirkan fluida dari tempat yang lebih rendah ketempat yang lebih tinggi.
Semakin besar daya yang digunakan, maka akan semakin cepat dan semakin besar
kapasitas fluida yang mampu dialirkan oleh pompa tersebut.
1.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut:
1. Dapat mengaplikasikan penggunaan pompa.
2. Dapat menghitung kerja pompa.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pompa
Pompa adalah alat untuk menggerakan cairan atau adonan. Pompa menggerakan
cairan dari tempat bertekanan rendah ke tempat dengan tekanan yang lebih tinggi,
untuk mengatasi perbedaan tekanan ini maka diperlukan tenaga (energi). Pompa
untuk udara biasa disebut Kompresor, kecuali untuk beberapa aplikasi bertekanan
rendah, seperti di Ventilasi, Pemanas, dan Pendingin ruangan maka sebutanya
menjadi fan atau Penghembus (Blower) (Anonim, 2013).
2.2 Kurva Karakteristik Pompa
Setiap pompa yang dibuat oleh produsen memiliki karakteristik yang berbedabeda sesuai dengan fungsi dan desain pembuatannya. Hal ini dipengaruhi oleh
ukuran besar dan desain pompa, ukuran dari diameter impeler, serta besar putaran
operasionalnya. Karakteristik sebuah pompa ditunjukkan melalui sebuah kurva
Head vs. Debit pompa.
Kurva Head-Kapasitas Pompa Sentrifugal
Kurva karakteristik pompa di atas juga biasa dikenal di dunia engineering dan
industri sebagai Kurva Performa Pompa.
Jika pada sebuah pompa tertentu dijaga konstan putaran porosnya, maka kita
dapat menggeser kurva performansinya dengan cara memvariasikan besar
diameter impellernya.
Begitu pula jika kita menjaga diameter impeller pompa pada kondisi konstan, lalu
kita memvariasikan besar putaran porosnya, maka kita juga dapat menggeser
kurva performansi pompa ke kanan maupun ke kiri.
Pemvariasian kondisi pompa di atas memang tampak kurang lazim. Namun di
dunia industri hal tersebut menjadi hal yang lumrah. Pada Pembangkit Listrik
Tenaga Uap misalnya, pompa utama yang mensupply air menuju boiler harus
dapat memvariasikan besar debit air yang dikeluarkan sesuai dengan kebutuhan
uap air yang akan diproduksi boiler. Perubahan beban listrik maka kebutuhan uap
airnya juga berbeda-beda. Pemvariasian putaran pompa menjadi solusi yang
masuk akal untuk digunakan pada industri ini. Artikel lengkap mengenai pompa
ini dapat Anda baca di sini.
Komponen Tambahan Kurva Karakteristik Pompa
Ada hal-hal lain yang perlu diketahui oleh kita semua mengenai beberapa
parameter yang biasanya juga dicantumkan di dalam kurva karakteristik pompa.
Yang pertama adalah informasi Brake HorsePower (BHP) yang diperlukan untuk
mengoperasikan pompa. BHP juga dikenal dengan daya mesin murni adalah
sebuah satuan penunjukan daya sebuah mesin sebelum dikurangi
oleh losses akibat desain sistem atau losseslainnya.
Informasi BHP Pada Kurva Karakteristik Pompa
Perlu diingat bahwa informasi BHP pada kurva karakteristik pompa adalah untuk
fluida air yang memiliki nilai spesific gravity = 1. Jika pompa akan digunakan
untuk fluida lain, maka nilai BHP harus dihitung terlebih dahulu. Misal fluida
yang akan digunakan adalah bensin dengan nilai spesific grafity0,72, maka nilai
BHP yang diperlukan adalah
5 bhp x 0,72 = 3,6 bhp
Informasi lain yang diberikan bersama kurva karakteristik pompa biasanya
adalah titik efisiensi hidrolik-nya. Best Efficiency Point(BEP) / efisiensi hidrolik
adalah efisiensi pompa yang sudah dikurangi dengan losses akibat efek hidrolik.
Efisiensi Hidrolik Terbaik Ditunjukkan Pada Kurva
Parameter yang ketiga adalah Net Positive Suction Head Required (NPSHR).
NPSHR adalah sebuah parameter pompa yang nilainya didapatkan dari uji lab.
NPSHR merupakan besaran yang menujukkan losses dari internal pompa yang
besarnya ditentukan oleh desain pompa, ukurannya, dan operasional putarannya.
Kurva NPSHR Sebuah Pompa
Besar NPSHR dipengaruhi oleh besar putaran pompa saat digunakan pada sistem.
Sedangkan putaran pompa tergantung dari desain sistem itu sendiri. Lain halnya
dengan NPSH yang nilainya dipengaruhi langsung oleh desain sistem. Nilai
NPSH (Net Positive Suction Head) harus selalu lebih tinggi daripada nilai NPSHR
ini. NPSH dan NPSHR akan dibahas lebih lanjut pada artikel selanjutnya.
Informasi terakhir pada kurva karakteristik pompa yang perlu kita perhatikan
adalah kemampuan pompa dalam mengangkat air pada sisi inletnya (priming lift).
Perhatikan pada gambar berikut ini.
Pada kurva di atas ditunjukkan informasi kemampuan pompa dalam mengangkat
air dari kedalaman tertentu pada setiap diameter impeller. Informasi ini sangat
penting terutama pada saat nanti kita melakukan pemilihan pompa untuk
digunakan pada sebuah sistem (Apriyahanda, 2013).
III. METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilakukan pada tanggal 3 April 2014 pukul 08.00 WIB bertempat di
Jurusan Teknik Pertanian.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah ember, selang, pompa listrik,
meteran, dan stopwatch.
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah air.
3.3 Metode Percobaan
Metode yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Kelompok-kelompok dibagi menjadi 3 kelompok yang lebih besar
2. Tiap kelompok ini dibagi tugas berbeda.
3. Kelompok 1 mengukur kerja pompa listrik.
4. Kelompok 2 dan 3 mengukur aliran menggunakan perbedaan ketinggian
dengan kelompok 2 selang berukuran kecil dan kelompok 3 menggunakan
selang berukuran sedang.
5. Tiap kelompok mencatat ketinggian, waktu, dan volume air yang
dipindahkan.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Pompa
No
1
2
3
4
5
6
7
h (cm)
183
151
132
83
51
27
0
t (detik)
56
8,0
6,0
5,6
7,8
5,3
4,7
Selang kecil
No
1
2
3
h (cm)
60
84
113
t (detik)
18,19
14,72
12,79
v (ml)
300
300
300
Selang sedang
No
1
2
3
h (cm)
72
108
138
t
13,90
8,30
8,20
t
12,09
8,50
8,80
4.2 Pembahasan
Pompa memiliki kerja pompa yang berbeda-beda. Hal ini dapat dicari dengan:
h pompa = h saluran
h pompa = aq2+bq+c
h saluran = q2+bq
Dari data yang didapatkan pada percobaan pompa, pada ketinggian 183 cm waktu
yang dibutuhkan pompa untuk mengalirkan air adalah 56 detik, sedangkan pada
keinggian 151 cm, hanya dibutuhkan waktu 8 detik. Hal ini menandakan bahwa
pompo sudah tidak mampu lagi menarik air pada ketinggian tersebut.
Pada percobaan menggunkan selang, debit air dipengaruhi karena dua faktor,
yaitu tinggi permukaan air dan diameter selng. Semakin tinggi permukan air dan
semkin lebar diameter selang, maka akan semakin tinggi debitnya.
V. KESIMPULAN
Dari praktikum yang telah dilakukan, dapat diambil kesipulan sebagai berikut:
1. Debit air sentrifugal dipengaruhi oleh diameter selang dan panjang diameter
selang.
2. Pompa air memiliki batas atau kekuatan tarik pada ketinggian tertentu, jika
sudah melewatinya maka pompa tidak akan mampu lagi menarik air.