Analisa Performansi Pompa Sentrifugal Susunan Tunggal, Seri Dan Paralel

Gratis

78
295
85
2 years ago
Preview
Full text

ANALISA PERFORMANSI POMPA SENTRIFUGAL SUSUNAN TUNGGAL, SERI DAN PARALEL SKRIPSI

JUNEDO GANDANI DONGORAN NIM. 090421055 PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

ANALISA PERFORMANSI POMPA SENTRIFUGAL SUSUNAN TUNGGAL, SERI DAN PARALEL JUNEDO GANDANI DONGORAN NIM. 090421055

  195403201981021001 ABSTRAK Tugas akhir ini dibuat guna mengetahui performansi pompa sentrifugal yang disusun secara tunggal, seri dan paralel dengan spesifikasi yang sama. Untuk mendapatkan kurva karakteristik pompa dapat dilakukan dengan cara mengatur debit melaluipengaturan pembukaan katup.

KATA PENGANTAR

  Halim Nasution, Msc, sebagai dosen pembimbing penulis yang dengan sabar telah meluangkan waktu, pemikiran dan tenaga untukmembimbing serta memberikan arahan hingga selesainya Tugas Sarjana ini. Orang tua tercinta yang selalu memberikan dorongan, nasehat, kasih sayang, doa, dukungan material dan spiritual serta adik, dan teman-temanyang banyak membantu penulis.

8. Semua pihak yang telah membantu dan mendukung dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini

  Operasi Pompa Tunggal, Paralel dan Seri dengan Pompa yang sama ........................................................................ 67 ABSTRAK Tugas akhir ini dibuat guna mengetahui performansi pompa sentrifugal yang disusun secara tunggal, seri dan paralel dengan spesifikasi yang sama.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

  Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaandengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara terus menerus. Pompa sentrifugal merupakan salah satu jenis pompa pemindah non positip yang prinsip kerjanya mengubah energi kinetis (kecepatan) cairan menjadienergi potensial (dinamis) melalui suatu impeller yang berputar dalam casing.

I. 2. Maksud Dan Tujuan

Adapun yang menjadi maksud dan tujuan penulis dalam pembahasan karya akhir ini adalah :

1. Maksud a

  Mengetahui kondisi pompa yang sebenarnya dilapangan. Memberi kemudahan untuk penentuan kebutuhan operasi didalam proses produksi.

2. Tujuan

  Kegunaan Dan Manfaat Manfaat dari hasil penelitian yang dilakukan antara lain yaitu ;Menghasilkan alat uji yang nantinya dapat dipergunakan secara praktis oleh peneliti-peneliti lain,dan menghasilkan informasi-informasi yang bermanfaatberkaitan dengan pengaruh kapasitas terhadap performance pompa guna menghasilkan effisiensi pompa. Keadaan dan performance pompayang sedang beroperasi juga dapat menganalisa kemungkian gangguan yang Dari gambaran tersebut, didapat beberapa rumusan masalah tehadap unjuk kerja (performance) pompa sentrifugal adalah: Berapa besar daya yang diterimapompa sentrifugal yang dipengaruhi kapasitas yang dihasilkannya dan sejauh mana daya guna yang diterima pompa sentrifugal yang dipengaruhi kapasitas yangdihasilkannya.

1.5. Batasan Masalah

  Pompa yang dipilih adalah pompa sentrifugal. Analisa perhitungan dilakukan terhadap head, debit, daya motor, daya pompa dan efisiensi total dari rangkaian pompa tunggal, seri dan paralel.

1.6. Metode Penulisan

  Adapun metode penulisan yang dipergunakan dalam penulisan karya akhir ini adalah : 1. Studi Literatur: Mengambil bahan-bahan dari buku dan refrensi, jurnal, artikel dari website yang dapat menunjang penyusunan karya akhir.

1.7 Sistematika Penulisan

  Bab II Landansan Teori, bab ini berisikan defenisi pompa, defenisi dan prinsip pompa sentrifugal, klasifikasi dan komponen-komponen pompasentrifugal, karakteristik kurva pompa sentrifugal. Bab III Metodologi Penelitian, berisi tentang peralatan yang digunakan pada rangkaian pompa dan prosedur pengambilan data.

BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Pompa

  Positive Displacement Pump atau Pompa Perpindahan Positif Pompa perpindahan positif adalah perpindahan zat cair dari suatu tempat ke tempat lain disebabkan perubahan volume ruang kerja pompa yang diakibatkanoleh gerakan elemen pompa yaitu maju-mundur (bolak-balik) atau berputar(rotary). Pompa jenis ini sebagai ganti pelewatan cairan pompa sentrifugal, pompa rotari akan merangkap cairan, mendorongnya melalui rumah pompa yang tertutup.

1 Screw Pumps atau Pompa Sekrup

  Pompa jenis ini mempunyai satu, dua atau tiga sekrup yang berputar di dalam rumah pompa yang diam. Gear Pumps atau Pompa Roda GigiPada pompa ini roda gigi mampu digunakan untuk memompa cairan yang mempunyai viskositas rendah hingga tinggi.

5. Lobe Pumps atau Pompa Cuping

  Oleh karena cairan dialirkan dengan frekuensi yang lebih sedikit tetapi dalam jumlah yang lebih besar dari yang dialirkan oleh pompa rada gigi, makaaliran dari pompa jenis cuping ini akan sekonstan aliran roda gigi. Tidak jarang ditemukan nama-nama yang berbeda untuk jenis pompa ini walaupun secara prinsipnya menggunakan atausama dengan pompa cuping.

6. Vane Pumps atau Pompa Baling-baling

  Adapun keuntungan dan kerugian dari pada pompa baling adalah, sebagai berikut: Menangani kecilnya kapsitas pada tekanan yang relatif Mengkompensasi keausan melalui perpanjangan baling- Kadang-kadang pilihan untuk pelarut LPG. Prinsip Kerja Pompa ReciprocatingUdara yang bergerak cepat dibentuk dengan melepaskan udara tekanan tinggi melalui sebuah celah buang dipermukaan yang berdekatan, dan menyeretudara keluar, bersama dengan itu Semakin tinggi tekanan pasokan udara primer maka semakin buruk efisiensi.

2. Pompa torak menurut cara kerjanya:

  Pump Single Acting Piston atau Pompa Torak Kerja Tunggal Gambar 2.6. Skema Pompa Torak Kerja Tunggal (sumber: http://awan05.blogspot.com/2009/12/.html) Gambar 2.8.

3. Pompa torak menurut jumlah silinder:

  Keuntungan dan kerugian pompa reciprocatingPompa reciprocating terdiri dari banyak jenis dan diklasifikasikan berdasarkan kriteria yang bermacam-macam. Bila bekerja pada kecepatan konstan, pompa ini akan mempunyai kapasitas dan tekanan yang konstan pula.

5. Aplikasi Pompa Reciprocating

  Pompa Dinamik Pompa dinamik juga dikarakteristikkan oleh cara pompa tersebut beroperasi: impeler yang berputar mengubah energi kinetik menjadi tekanan ataukecepatan yang diperlukan untuk memompa fluida, yang termasuk dalam jenis pompa ini adalah pompa sentrifugal. Susunan ParalelSusunan paralel dapat digunakan bila diperlukan kapasitas yang besar yang tidak dapat dihandle oleh satu pompa saja, ataubila diperlukan pompa cadangan yang akan dipergunakan bila pompa utama rusak atau diperbaiki.

2.5.4. Kurva Karakteristik Pompa Sentrifugal

  Dalam gambar ini kurva untuk pompa tunggal diberi tanda (1) dan untuk susunan seri yang terdiri dari dua buah pompa diberi tanda (2). Susunan paralel pada umumnya untuk laju aliran besar, dan susunan seri untuk head yang tinggi pada operasi.

BAB II I METODOLOGI PENELITIAN

  3.1 Variabel yang Diambil Dari susunan pompa yang digunakan, terdapat beberapa variable yang diamati terdiri dari variable bebas dan variable terikat. Variabel terkontrol : putaran poros pompa diukur dengan tachometer.

1. Pompa Sentrifugal

  Tipe pompa : open impeller sentrifugal Merk Pompa : Sanho Model : DB – 125 Kapasitas Maksimum : 42 ltr/mntSuction Head : 9 mDimensi : 1” x 1”Out put : 125 WTegangan Arus : 220 V Frekuensi : 50 Hz Putaran : 2850 rpm 2. Water Flow Meter (alat ukur volume air keluar) Alat ini digunakan untuk mengukur besar kapasitas air yang dihasilkan pada saat pengujian denganwaktu yang ditentukan.

6. Alat Ukur Head pada pipa isap (suction) dan pipa tekan (discharge) 7

  Pompa disusun secara tunggalJika pompa disusun secara tunggal maka hanya menggunakan satu pompa saja yaitu pompa 1, atau bisa juga menggunakan pompa 2. Pompa disusun secara seriSama hal nya dengan pompa susunan parallel, pompa disusun secara seri juga menggunakan dua pompa.

16. Parameter head discharge pompa 1 17

  Set kedudukan alat-alat ukur seperti head meter pompa 1 dan pompa 2, putaran motor, pada posisi nol. Buka kopling penghubung antara pompa 2 dengan motor sehingga yang terhubung hanya pompa 1 jika pompa 1 yang akan dioperasikan.

3.5 Pengamatan

  Untuk setiap jenis pengujian yang perlu diamati dan dicatat adalah: a. Suction dan discharge (m) b.

3.6 Rumus- rumus yang Digunakan

Adapun rumus-rumus yang digunakan dan mendukung adalah sebagai berikut :

1. Kapasitas Aliran (Q)

  Daya pompa (Np) Daya pompa adalah daya output pompa terukur yang diberikan kepada fluida. Daya pompa dirumuskan sebagai berikut: Dimana :Np = Daya air/pompa 2 = berat jenis (N/m )3 = massa jenis air (kg/m ) ρ 2 g = gravitasi bumi 9,81 (m/dtk ) 3 Q = kapasitas aliran (m /dtk) H = head (m) 4.

2. Head kerugian yaitu head untuk mengatasi kerugian-kerugian yang

  terdiri atas head kerugian gesek di dalam pipa, head kerugian di dalam belokan-belokan, dan head kerugian d dalam katup. Head kerugian pada belokan pipa(literature.3 hal.34) dimana:pada belokan (derajat) c.

6. Efisiensi Pompa ( )

Efisiensi Pompa di rumuskan sebagai berikut:

BAB IV ANALISA PERHITUNGAN KARAKTERISTIK POMPA

  10 1798 27,27 Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian untuk Pompa Paralel tPompa 1 Pompa 2 Bukaan 3 Putaran NoV (m ) (s)Katup (%) (Rpm) hs hd hs hd 40-2039,47 1 1,7 6,6 1,7 6,9 30 . 10 1798 Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian untuk Pompa Seri Pompa 1 Pompa2Bukaan 3 Putaran NoV(m ) Katup (%)(Rpm) hs hd hs hd T (s) 40-20 1 1,67 8,6 -4,2 8,1 30 .

5. Kerugian pada katup isap dengan saringan

  Kerugian pada katup isap dengan saringanf = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x hfv = 0,29 m Maka:Htotal = hz + hp + hl + hl = hfg + 5(hfe) + hfv hl = 0,55 + 5(0,043) + 0,29 = 1,1 hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan airadalah tekanan atmosfir Htotal = 7,5 + 0 + 1,1 + 0,17Htotal = 8,8 m c. Kerugian pada satu belokan 90 Kerugian pada katup isap dengan saringanf = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x hf v= 2,6 m Maka:Htotal = (hz + hp + hf + ) hl = hfg + 6(hfe) + hfv hl = 4,1 + 6(0,39) + 2,6 = 9,04hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan airadalah tekanan atmosfir Htotal = (5,7 + 0 + 9,04 + 1,3)Htotal = 8,05 m c.

2. Pompa Paralel (Bukaan Katup 80 %-60%) a

  head kerugian gesek x 5. Kerugian pada katup isap dengan saringanf = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x hf v = 1,7 m Maka:Htotal = (hz + hp + hl + )hl = hfg + 5(hfe) + hfv hl = 2,8 + 6(0,26) + 1,7 = 6,06hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan airadalah tekanan atmosfir Htotal = (10,24 + 0 + 6,06 + 0,90)Htotal = 8,6 m c.

3 Pompa Paralel (Bukaan Katup 60 %-40%) a

  Kerugian pada satu belokan 90 Kerugian pada katup isap dengan saringanf = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x hf v= 0,62 m Maka:Htotal = (hz + hp + hl + )hl = hfg + 6(hfe) + hfv hl = 1,14 + 6(0,09) + 0,62 = 2,3hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan airadalah tekanan atmosfir Htotal = (13,37 + 0 + 2,3 + 0,33)Htotal = 16,00 m c. Kerugian pada katup isap dengan saringanf = 1,97 untuk katup isap dengan saringan (lampiran 2) Maka, hfv = 1,97 x hf v= 0,44 m Maka:Htotal = (hz + hp + hl + ) hl = hfg + 6(hfe) + hfv hl = 0,78 + 6(0,065) + 0,44 = 1,60hl = berbagai kerugian head di pipa, katup dan belokan hp = 0, karena tekanan yang bekerja pada permukaan airadalah tekanan atmosfir Htotal = (14,9 + 0 + 1,60 + 0,22)Htotal = 16,7 m Daya Pompa (Np) d.

3 Katup (m /s) Penggerak Np

(%)(%) 10 Nm (kw) (kw) 1 100-80 1,96 8,05 1,9 1,50 78,9 80-60 2 1,60 8,60 1,9 1,34 70,5 60-40 3 1,15 9,00 1,9 1,30 68,4 40-20 4 0,76 9,29 1,9 0,69 36,3 Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Karakteristik Pompa Seri Kapasitas Daya DayaEfisiensi HeadBukaan Q Motor Pompa No. Katup (m /s) Penggerak Np (%) 10 Nm (kw) (kw) 100-80 1 0,95 16,00 1,9 1,5 78,9 80-60 2 0,80 16,70 1,9 1,3 68,4 60-40 3 0,58 17,60 1,9 0,92 48,4 40-20 4 0,36 18,50 1,9 0,65 34,2

4.2 Pembahasan

  Semakin besar nilai Q 4.2.2 Hubungan Kapasitas dan Head pada Pompa SeriDari grafik hubungan antara kapasitas dan head dapat dilihat bahwa nilai head pada pompa seri berbanding terbalik dengan kapasitas. 4.2.3 Hubungan Kapasitas dan Head pada Pompa ParalelDari grafik hubungan antara kapasitas dan head dapat dilihat bahwa nilai head pada pompa paralel berbanding terbalik dengan kapasitas.

4.3 Grafik Karakteristik Pompa

  Sehingga hubungan antara head total dengan kapasitas adalah berbanding terbalik, dan nilai head yang terendah diperoleh pada kapasitas yang paling besar. Dari hasil perhitungan data maka kapasitas pompa paralel adalah sebagai berikut : 3 Kapasitas tertinggi pompa paralel = 1,96.10 m /s Head pompa tunggal = head pompa paralel = 9,29 mUntuk pompa paralel kapasitas total dapat dicari dengan menggunakan persaman : Dimana Q1 = Q2, karena kedua pompa memiliki spesifikasi yang sama.

3 Dimana Qs = Qt = 1,1.10 m /s – 0,98

Maka kapasitas total Pompa seri adalah : Gambar 4.3 Rangkaian Pompa Seri Pompa Seri 19 18,5 (A) 18(B) 17,5 D

17 EA

  (C)H 16,5 16(D) 15,5 15 0,2 0,4 0,6 0,8 1 KAPASITAS Dimana: 3 Q total Pompa Tunggal (1,1.10 m /s) 3 Q total Pompa Seri (0,95.10 m /s) Head pompa tunggal (9,1 m)Head pompa seri (18,50 m) Dari grafik terlihat penurunan total head seiring dengan bertambahnya nilai flowrate. Untuk pompa seri nilai total head yang tertinggi adalah sebesar 18,50 myang di dapat dari 2 kali head pada pompa paralel yaitu 9,29 m.

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

  Susunan paralel dapat digunakan bila diperlukan kapasitas yang besar yang tidak dapat dihasilkan oleh satu pompa saja, ataubila diperluka n pompa cadangan yang akan dipergunakan bila pompa utama rusak atau diperbaiki. Bila head yang diperlukan besar dan tidak dapat dilayani oleh satu pompa maka dapat digunakan lebih dari satu pompa yang disusun secaraseri.

5.2 Saran

  Harus memahami struktur pompa beserta cara kerjanya dan juga dasar- dasar pengetahuan tantang fluida dan pompa maupun maupun hal yangberhubungan dengan mata kuliah mesin-mesin fluida sebelum melaksanakan pengambilan data sehingga pada saat melakukanpengambilan data tidak mengalami kesulitan 3. Sebaiknya diperhatikan dalam memasang perlengkapan pompa mencegah terjadinya kebocoran dengan merangkai alat dengan teliti dan menjagasambungan-sambungan selang dan pipa benar-benar kuat.

DAFTAR PUSTAKA 1

  Church, Austin H, (1986), Pompa dan Blower Sentrifugal, Erlangga, Jakarta. Sularso, Tahara Haruo, (1991), Pompa & Kompresor Pemilihan, Pemakaian dan Pemeliharaan, Edisi Keempat, PT.

Dokumen baru

Dokumen yang terkait

Analisa Getaran pada Poros Pompa Sentrifugal Sistem Penyambungan Kopling Sabuk untuk Monitoring Kondisi
12
86
121
Perancangan Pompa Sentrifugal dengan Kapasitas 100m3 /jam dan Head Pompa 44m untuk Suplai Air Barometrik Condenser
97
461
77
Uji Performansi Pompa Bila Diserikan Dengan Karakteristik Pompa Yang Sama
1
38
93
Analisa Performansi Pompa Sentrifugal Susunan Tunggal, Seri Dan Paralel
78
295
85
Sistem Kerja Pompa Sentrifugal Terhadap Keterpasangan Kopling Di Unit Pompa Pabrik Mini PTKI – Medan
7
100
71
Perancangan Instalasi Pompa Sentrifugal Dan Analisa Numerik Menggunakan Program Komputer CFD FLUENT 6.1.22 Pada Pompa Sentrifugal Dengan Suction Gate Valve Open 100 %
14
71
132
Perancangan Instalasi Pompa Sentrifugal dan Analisa Numerik Menggunakan Perangkat Komputer CFD Fluent 6.1.22 Pada Pompa Sentrifugal Dengan Suction Gate Valve closed 50%
9
80
120
Perancangan Instalasi Pompa Sentrifugal dan Analisa Numerik Menggunakan Program Komputer CFD Fluent 6.1.22. Pada Pompa Sentrifugal Dengan Suction Gate Valve closed 25%
12
111
153
Perancangan Instalasi Pompa Sentrifugal dan Analisa Numerik Menggunakan Program Komputer CFD Fluent 6.1.22 pada Pompa Sentrifugal Dengan Suction Gate Valve closed 75%
9
91
119
Analisa Perancangan Instalasi Pompa Sentrifugal Pada Putaran 3000 RPM Dengan Menggunakan Software CFD Fluent 6.1.22
12
63
119
Analisa Perancangan Instalasi Pompa Sentrifugal Pada Putaran 1500 RPM Dengan Menggunakan Software CFD Fluent 6.1.22
20
118
102
Analisa Performance Pompa Sentrifugal Terhadap Kapasitas Aliran
109
436
70
Kajian Eksperimental Susunan Pompa Secara Pararel Terhadap Karakteristik Vibrasi Pompa Sentrifugal Satu Tingkat
1
29
195
Optimasi Desain Impeller Pompa Sentrifugal Menggunakan Pendekatan CFD
1
1
6
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - Analisa Getaran pada Poros Pompa Sentrifugal Sistem Penyambungan Kopling Sabuk untuk Monitoring Kondisi
1
1
25
Show more