PERHITUNGAN HEAD DAN SPESIFIKASI POMPAUNTUK UNIT PRODUKSI JARINGAN AIR BERSIH

Direncanakan akan dibuat Instalasi Plumbing dan Penentuan Spesifikasi Pompa, dari sumber air ke Unit ProduksiJenis Pipa Galvanized Iron (GI)A. Data yang diperlukan untuk penentuan Spesifikasi Pompa sebagai berikut :

1. Kapasitas Aliran Air/ Debit Air2. Jenis Zat Cair3. Head Total Pompa4. Kondisi Isap5. Kondisi Keluar6. Jumlah Pompa7. Kondisi Kerja8. Penggerak Pompa9. Gambar Instalasi Pompa dan Plumbing

B. Perhitungan masing-masing parameter di atas sebagai berikut :1. Kapasitas Aliran Air/ Debit Air

a. Q aliran air dalam satuan m3/jam

Q = 0.5 m3/mnt = 0.000138889 m3/dt = 30 m3/jam

b. Diameter Isap Pompa (mm)Ditentukan berdasarkan Tabel 2.10 hal. 23, Sularso, Tahara dengan hasil sebagai berikut :

= 0.5 m3/mnt diperoleh Disap Pompa = 80 mm = 3

2. Jenis Zat CairZat Cair yang dialirkan adalah air, dengan diasumsikan sesuai Tabel 2.12. hal. 24, Sularso, Tahara, pada tekanan

= 0.9983 kg/l

3. Head Total PompaHead Total Pompa ditentukan dari kondisi Instalasi Plumbing yang akan dilayani oleh Pompa.Head Total dapat diperoleh dengan rumus sebagai berikut :

H = + + +

Dengan masing-masing parameter diasumsikan sebagai berikut :

= Head Statis Total, perbedaan tinggi muka air antara pipa isap dengan tinggimuka air pipa keluar (muka air bak penampung)

= Perbedaan tekanan pada permukaan air pada pipa isap dengan pipa keluarditetapkan hp = 1 atm = 101.3 kPa

= kerugian head di pipa, belokan, sambungan, dll

=

QpompaDengan ketentuan bahwa Disap pipa tidak boleh lebih kecil dari Disap pompa(Disap pipa Disap pompa), untuk menghubungkan keduanya dipakai Reducer

dibawah 1 atm, suhu 20OC - 30OC, 1 atm = 101,3 kPa.Massa Jenis (Kerapatan Air) ()

hstat hp h1 Vd2/2g

hstat

hp

h1Vd

2/2g head kecepatan keluar (m), dengan g = 9,8 m/dt2

a.

= +

Dimana :

= 4 m

= 56.94 mMaka

= 60.94 m

b. Menentukan hf pada Pipa Isap yang masuk ke dalam Pompa

= 4 inchi = 0.1016 mPanjang Pipa (L) isap = 85 mC untuk Pipa GI = 120

Q = 0.000138889

v =Q

v =0.0001388889 = 0.017139985 m/dt0.0081032096

= x L =0.000066

0.1071321421

= 0.00062 m

Menentukan Hstat (m)

hstat hs hd

hshd

hstat

Head Kerugian (h1) ditentukan sebagai berikut :

pipa

m3/dt

x x D2

Kerugian Head (hf) dapat ditentukan dengan persamaan Hazen-Williams sebagai berikut :

hf10.666Q1.85

C1.85D4.85

Pompa

Muka Air

Unit Produksi

Menentukan hf pada Pipa Isap yang masuk ke dalam Pompa= 4 inchi = 0.1016 m

Panjang Pipa (L) hisap = 45 mC untuk Pipa GI = 120

Q = 0.000138889

= x L =0.000035

0.1071321421

= 0.00033 m

= 4 inchi = 0.1016 m

hv =2g

Dengan := Koefisien kerugian katup (katup isap dan saringan) = 1.91

(sesuai tabel 2.20, hal 39, Sularso, Tahara)

g = Gravitasi = 9.8v = Kecepatan rata-rata di penampang masuk pipa = 0.017139985

hv = =0.000561118

2g 19.6= 0.000029 m

= 4 inchi = 0.1016 mJumlah Outlet = 1 outlet

hv =2g

Dengan :

= Koefisien kerugian katup (katup isap dan saringan) = 1(sesuai tabel 2.20, hal 39, Sularso, Tahara)

g = Gravitasi = 9.8v = Kecepatan rata-rata di penampang masuk pipa = 0.017139985

hv = =0.000293779

2g 19.6= 0.000015 m

pipa

m3/dt

Kerugian Head (hf) dapat ditentukan dengan persamaan Hazen-Williams sebagai berikut :

hf10.666Q1.85

C1.85D4.85

Kerugian hv pada katup isap dan saringan (pada pipa isap menuju pompa)

pipa

fvv2

fv

m/dt2

fvv2

Kerugian hv pada ujung pipa keluar dan saringan (pada pipa keluar menuju bak penampung)

pipa

fvv2

fv

m/dt2

fvv2

Kerugian pada belokan (elbow)

a)Jumlah = 2 buah = 90 derajat

= 4 inchi = 0.1016 m

f = ( 0.131 + 1.847 + 0.09344 ) x 1= 2.071437884

hv = =0.000608545

2g 19.6= 0.000031 m

Total hv = 0.000062 m

b)Jumlah = 4 buah = 135 derajat

= 4 inchi = 0.1016 m

f = ( 0.131 + 1.847 + 0.09344 ) x 1.225= 2.536982924

hv = =0.000745313

2g 19.6= 0.000038 m

Total hv = 0.000152 m

= 0.00120 m

Dengan demikian Head Total Pompa (H) dapat ditentukan sebagai berikut :

H = + + += 60.94 + 0 + 0.00120 + 0.001439517= 60.9426 m

H untuk overhead 15% = 70.08404001 70 meter

Belokan sudut () 90O, diasumsikan berjumlah 2 buah untuk pipa = 4 inchi

pipa

fvv2

Belokan sudut ()135O, diasumsikan berjumlah 2 buah untuk pipa = 4 inchi

pipa

fvv2

Sehingga Total h1

hstat hp h1 Vd2/2g

4. Penentuan NPSH (Net Positive Suction Head/ Head Isap Positif)

=

Dimana :

= NPSH yang tersedia (m)

= = 1.0332 = 10332

= = 0.02383 = 238.3

= = 995.7hs = Head Isap Statis (m) = 4 m (pompa berada diatas permukaan air)hls = Kerugian Head di dalam pipa isap (m)

= pipa masuk + katup masuk + elbow= 0.0234 + ( 2 x 0.653 ) + 0.601= 1.9304 meter

maka

=

=10332

-238.3

- 4 - 1.9304995.7 995.7

= 10.37661946 - 0.239329115 - 4 - 1.9304

= 4.206890348 m (NPSH Tersedia)

5. Penentuan Putaran dan Daya MotorSesuai Gambar 2.25 hal 52 Sularso, Tahara

hsvPa Tekanan Atmosfir (kgf/m2) kgf/cm2

Pv Tekanan Uap Jenuh (kgf/m2) kgf/cm2

Berat Zat Cair per satuan volume (kgf/m3) kgf/m3

Q = 0.5H = 70 mdari tabel

Diartikan Diameter isap pompa = 65 mm = 2.559055118 inchi 3 inchi Diameter keluar = 50 mm = 1.968503937 inchi 2 inchi Daya Motor = 15 kw = 20.11533135 HP 16 kw Jumlah kutub = 2 (untuk motor listrik) Frekwensi = 50 Hz

6.

Dimana : = = 0.9957 kgf/lQ = Kapasitas Aliran = 0.5H = Head Total = 70 mP = Daya Motor = 15 kw

Pw = 0.163 x 0.9957 x 0.5 x 70= 5.6804685 kw

Pw

5.6804685P 15

= 37.87%

m3/mnt

65 x 50X2 - 515

Perhitungan Efisiensi Pompa ()

Berat Zat Cair per satuan volume (kgf/l)

m3/mnt

PERHITUNGAN HEAD DAN SPESIFIKASI POMPAUNTUK UNIT PRODUKSI JARINGAN AIR BERSIH

= 0.138888889 lt/dt

inchi = 0.0762 m

hs

hd

0.017139985 m/dt

0.017139985 m/dt

= 0.1 m

= 0.1 m

(pompa berada diatas permukaan air)

kgf/m2

kgf/m2 pada suhu 20OC

untuk safety

2.5 250.00 m3/hr 250,000.00 lt/hr 2.89 lt/dt

129.2

Sheet1Q_IPA