LAPORAN SKRIPSI PERANCANGAN SISTEM POMPA PARALEL DENGAN DAYA BERVARIASI UNTUK MENINGKATKAN KAPASITAS AIR

  

LAPORAN SKRIPSI

PERANCANGAN SISTEM POMPA PARALEL

DENGAN DAYA BERVARIASI UNTUK MENINGKATKAN KAPASITAS AIR

  

IFAN FEBRIANTO

NIM. 201454035

DOSEN PEMBIBING

Ir. MASRUKI KABIB, M.T.

BACHTIAR SATYA NUGRAHA, S.T,. M.T.

  

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN (SI)

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MURIA KUDUS

2018

  

PERANCANGAN SISTEM POMPA PARALEL DENGAN

DAYA BERVARIASI UNTUK MENINGKATKAN

KAPASITAS AIR

  Nama : Ifan Febrianto NIM : 201454035 Pembimbing : 1. Ir. Masruki Kabib, M.T.

  2. Bachtiar Satya Nugraha, S.T,. M.T.

  

RINGKASAN

  Sistem paralel adalah sebuah sistem yang terdiri dari beberapa unit pompa, sistem perpipaan dan panel kontrol yang dihubungkan secara bersama untuk dapat menghasilkan kapasitas air yang lebih besar atau maksimal selain itu bisa sebagai pompa cadangan atau pengganti ketika pompa yang satu sedang rusak atau sedang dalam proses perbaikan. Perancangan sistem pompa paralel perlu adanya variasi daya pompa untuk mendapatkan kapasitas air 100 liter permenit dan sebagai alat praktikum mahasiswa. Metode yang digunakan dimulai dengan study literature, analisa kebutuhan alat, pembuatan desain, perancangan dan perhitungan rangka, kapasitas air, tekanan air dan head, kemudian sumulasi gambar, kemudian dilakukan kesimpulan. Penelitian ini telah dihasilkan perancangan sistem pompa paralel dengan daya bervariasai dengan daya pompa 75, 125, 200 watt dan berkapasitas 102 liter permenit, dan bertekanan 3,86 kg/cm², dengan head loss

  2

  N m Kata kunci : head, kapasitas air, sistem paralel, tekanan

  5,6927 ⁄ .

  

PERANCANGAN SISTEM POMPA PARALEL DENGAN

DAYA BERVARIASAI UNTUK MENINGKATKAN

KAPASITAS AIR

  Nama : Ifan Febrianto NIM : 201454035 Pembimbing : 1. Ir. Masruki Kabib, M.T.

  2. Bachtiar Satya Nugraha, S.T., M.T.

  

ABSTRACT

Parallel system is a system that consists of several pump units, piping

systems and control panels that are connected to be able to produce greater water

capacity than it can be as a backup pump when the pump is running or pumping in

the repair process. The design of a parallel pump system needs to have variations

in pump power to get 100 liters of water capacity per minute and as a student

practicum tool. The method used begins with a study literature , tool requirements

analysis , design, design and calculation of frames, water capacity , water pressure

and head, then the image simulation, then conclusions are made . P enelitian has

produced p erancangan parallel pump system with power were mixed with pump

power 75, 125, 200 watts and with a capacity of 102 liters per minute, and pressures

  2 of 3.86 kg / cm² , with a head loss of 5,6927 ⁄ .

  Keywords : head , water capacity, parallel system , pressure.

  

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum wr’wb.

  Segala puji syukur kehadirat Allah SWT dan sholawat serta salam saya haturkan kapada junjungan nabi besar muhammad SAW. Dengan rahmad serta ridho-

  Nya laporan tugas akhir ini yang berjudul “Perancangan Sistem Pompa Paralel Dengan Daya Bervariasi Untuk Meni ngkatkan Kapasitas Air” dapat terselesaikan tepat pada waktunya.

  Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, banyak pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung, materiel, moral maupun dengan doa. Untuk itu pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan rasa terima kasih yang teramat dalam kepada :

  1. Bapak Dr. Suparnyo, S.H,. M.S. selaku Rektor Universitas Muria Kudus.

  2. Bapak Mohammad Dahlan, S.T,. M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus.

  3. Bapak Rianto Wibowo, S.T,. M.Eng. Selaku Ketua Penguji dan selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Fakutas Teknik Universitas Muria Kudus.

  4. Bapak Ir. Masruki Kabib, M.T. salaku dosen pembimbing I yang telah membantu penulisan laporan tugas akhir ini.

  5. Bapak Bactiar Satya Nugraha, S.T,. M.T. selaku pembimbing II yang telah membantu penulisan tugas akhir ini.

  6. Bapak Rochmad Winarso, S.T,. M.T. selaku Anggota penguji I dan selaku Wakil Rektor III Universitas Muria Kudus.

  7. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus.

  8. Seluruh Laboran Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus.

  9. Seluruh teman-teman UKM Olahraga, KPUM, PANWASLUM, KKN, Teknik Mesin angkatan 2014 (teman-teman seperjuangan) dan keluarga yang telah memberikan semangat serta doa kepada saya sehingga penulisan tugas akhir ini dapat terselesaikan.

  Penulis menyadari dalam penyusunan laporan tugas akhir ini mungkin bisa dikatakan jauh dari kata sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik serta saran yang membangun untuk penyusunan tugas akhir yang lebih baik. Semoga penulisan laporan tugas akhir ini bisa bermanfaat buat semua pihak. Amin Wassalamu’alaikaum wr’wb

  Kudus, 28 Agustus 2018 Penulis

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iii PERNYATAAN KEASLIAN ............................................................................. iv RINGKASAN ..................................................................................................... v ABSTRACT ........................................................................................................ vi KATA PENGANTAR ........................................................................................ vii DAFTAR ISI .......................................................................................................viii DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii DAFTAR TABEL ...............................................................................................xiii DAFTAR SIMBOL .............................................................................................xiv DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ..........................................................xvi DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xvii

  BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1

  1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1

  1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 3

  1.3 Batasan Masalah ....................................................................................... 4

  1.4 Tujuan ....................................................................................................... 4

  1.5 Manfaat ..................................................................................................... 4

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 7

  2.1 Sistem Pompa Paralel ............................................................................... 7

  2.2 Pompa Sentrifugal .................................................................................... 10

  2.3 Kapasitas Air ............................................................................................ 12

  2.4 Tekanan Air .............................................................................................. 12

  2.5 Head Pompa ............................................................................................. 13

  2.5.1 Head Total ...................................................................................... 13

  2.5.2 Head Kerugian (Head Loss) ........................................................... 13

  2.6 NPSH ........................................................................................................ 15

  2.7 Kavitasi ..................................................................................................... 15

  2.8 Pressure Gauge ......................................................................................... 16

  2.9 Flow Meter Digital ................................................................................... 17

  BAB III METODOLOGI .................................................................................... 19

  3.1 Diagram Alir............................................................................................. 19

  3.2 Studi Literatur........................................................................................... 20

  3.3 Analisa Kebutuhan Alat ........................................................................... 20

  3.4 Konsep Desain .......................................................................................... 22

  3.5 Perbandingan Konsep ............................................................................... 24

  3.6 Pemilihan Konsep..................................................................................... 25

  3.7 Perancangan dan Simulasi ........................................................................ 25

  3.8 Rumus Perhitungan .................................................................................. 26

  3.9 Perencanaan Pengujian ............................................................................. 28

  3.10 Gambar Desain ....................................................................................... 29

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 31

  4.1 Perhitungan Perancangan Sistem Pompa paralel ..................................... 31

  4.1.1 Perhitungan Kapasitas Air .............................................................. 31

  4.1.2 Perhitungan Head ........................................................................... 33

  4.1.3 Perhitungan Tekanan Air................................................................ 39

  4.1.4 Perhitungan Rangka ....................................................................... 40

  4.1.5 Perhitungan Bak Penampung Air ................................................... 43

  4.2 Hasil Pengujian Sistem Pompa Paralel .................................................... 39

  4.2.1 Hasil Pengujian Kapasitas Air ........................................................ 39

  4.2.2 Hasil Simulasi Gambar ................................................................... 44

  BAB V PENUTUP .............................................................................................. 47

  5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 47

  5.2 Saran ......................................................................................................... 47 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 49 LAMPIRAN ........................................................................................................ 51

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Grafik Hubungan Jumlah Pompa Dengan Kapasitas Air ................ 7Gambar 2.2 Titik Kerja Sistem Pompa Paralel ................................................... 8Gambar 2.3 Rangkaian Sistem Pompa Paralel .................................................... 9Gambar 2.4 Bagian-Bagian Pompa Sentrifugal .................................................. 10Gambar 2.5 Pressure Gauge ................................................................................ 16Gambar 2.6 Flow Meter Digital .......................................................................... 17Gambar 3.1 Diagram Alir ................................................................................... 20Gambar 3.2 Konsep Desain Pertama .................................................................. 22Gambar 3.3 Konsep Desain Kedua ..................................................................... 23Gambar 4.1 Sketsa Sistem Pompa Paralel .......................................................... 33Gambar 4.2 Ukran Sistem Pompa Paralel ........................................................... 33Gambar 4.3 Ukuran Bak Penampung Air ........................................................... 43Gambar 4.4 Simulasi ........................................................................................... 44

  

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 analisa kebutuhan sistem pompa paralel ............................................. 21Tabel 3.2 perencanaan pengujian kapsitas air ..................................................... 28Tabel 3.3 perencanaan pengujian tekanan air ..................................................... 29

DAFTAR SIMBOL

  Simbol Keterangan Satuan Nomor Persamaan

  3 Q Kapasitas air /s, L/s 1, 8

  2

  2 P Tekanan air 2, 9

  N/ , N/

  2

  2 A Luas penampang 2, 9

  , F Gaya 2, 9

  N H Head total 1, 3, 6, 8, 10 m

  Head beda tekanan

  3 m ℎ

  Head statis total

  3 m ℎ

  2 Head kecepatan total 3, 4, 5

  m

  2 Kerugian gesek dalam pipa 4,5

  m Koefisien kerugian gesek 4, 11

  Panjang pipa 4, 11 m L

  Diameter Pipa 4, 11 m D

  Koefisian kerugian gesek 5, 12 m K

  2

  asesoris

  6 ⁄

  N m p

  7, 8

  Pressue drop

  Hp P

  pom

  2 Daya pompa 1, 7, 8

  ⁄ γ

  Berat Jenis 1, 10 P

  Head tekanan

  10 γ

  Head statis total

  10 m

  Z

  Gaya

  13 N W Volume air dalam balok

  3

  14 m , L

  V

  air balok

  Panjang balok

  14 m P

  Lebar balok

  14 m L

  Tinggi balok

  14 m T

DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN

  Istilah dan singkatan Keterangan PDAM Perusahaan derah air minum NPSH

  Net Possitive Suction Head (tinggi tekanan isap positif

  neti)