MARKAS BESAR ANGKATAN LAUT

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI

BAHAN AJAR

POMPA

SURABAYA, JUNI 2017

2

DAFTAR ISI

Halaman 1. LEMBAR JUDUL ..................................................................................... 1 2. DAFTAR ISI ........................................................................................... 2 3. BAB I PENDAHULUAN ....................................................................... 4

a. Definisi .......................................................................................... 4

b. Klasifikasi Pompa ............................................................................ 4

c. Jenis dan Perinsip Kerja ............................................................... 7

4. BAB II BASIC EQUATION & PUMP PERFORMANCE................................. 19

a. Basic Equation .............................................................................. 19

b. Pump Performance ...................................................................... 20

c. NPSH ....................................................................... 27

3

RENCANA PEMBELAJARAN

1. Judul : Pompa

2. Tujuan Pengajaran : Membekali para Mahasiswa dengan mata pelajaran

Pompa dan Kompressor agar memiliki dasar-dasar pengetahuan dan keterampilan serta

prosedur dalam disiplin ilmu teknik.

3. Sasaran Pengajaran : Selesai pelajaran ini para Mahasiswa diharapkan dapat:

a. Mengetahui klasifikasi pompa

b. Memahami basic equation & pump performance

4. Lama Pengajaran : 48 Jam Pelajaran

a. Teori : 48 Jam Pelajaran.

b. Praktek : 0 Jam Pelajaran.

5. Kepustakaan :

4

BAB I

PENDAHULUAN

1. Difinisi

Pompa adalah suatu alat/ pesawat yang digunakan untuk memindahkan fluida cair

(liquid) dari suatu tempat yang rendah ke tempat lain yang lebih tingi melalui suatu sistem

perpipaan, atau dari suatu tempat yang bertekanan rendah ke tempat yang bertekanan

tinggi, atau dari satu tempat ke tempat lain yang jauh serta untuk mengatasi tahanan

hidrolisnya.

Prinsip operasinya pompa adalah memberikan perbedaan tekanan antara bagian

suction (hisap) dan bagian discharge (tekan) dengan mentransfer energi mekanis dari

suatu sumber energi luar (motor listrik, motor bensin/diesel ataupun turbin dll.) untuk

dipindahkan ke fluida kerja yang dilayani. Dengan demikian pompa menaikan energi cairan

yang dilayani sehingga cairan tersebut dapat mengalir dari suatu tempat yang bertekanan

rendah ke tempat yang bertekanan tinggi.

Pada suatu industri, pompa merupakan peralatan penunjang yang sangat penting.

Hal ini karena pompa digunakan sebagai peralatan sirkulasi air pendingin, sebagai

penggerak fluida kerja pada sistem hidrolis, sirkulasi minyak pelumas pada mesin, dsb.

Selain itu juga digunakan sebagai suply kebutuhan air bersih, pemadam kebakaran dan

lain-lain.

2. Klasifikasi Pompa

Pompa dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara yang berbeda, misalnya

berdasarkan kondisi kerjanya, cairan yang dilayani / dipindahkan, bentuk elemen yang

bergerak, jenis penggeraknya, serta berdasarkan cara mentransfer fluida dari dari pipa

hisap ke pipa tekan. Namun secara general pompa dapat diklasifikasikan sbb :

5

Gambar 1.1 Klasifikasi Pompa Positip

Reciprocating

Positive Displacement

Pump Dynamic

Piston, Plunger

Diaphragm

Steam-Double Acting - Simplex - Duplex

Power

Single Acting Double Acting

- Simplex - Duplex - Triplex

- Multiplex

- Simplex

- Multiplex - Fluid Operated - Mechanically Operated

Rotary

Single Rotor

Multiple Rotor

- Vane - Piston - Flexible - Member - Screw - Peristaltic

- Gear - Lobe - Piston - Circumferential piston

- Screw

Pompa

6

Gambar 1.2 Klasifikasi Pompa Dynamic

Centrifugal

Positive Displacement Pump

Dynamic

Mixed Flow,

Radial Flow

Single Suction Double Suction

Peripheral

Special Effect

- Jet (Ejector) - Gas Lift - Hydraulic Ram

- Electromagnetic

Axial Flow

Single Stage

Multistage

Closed Impeller Open Impeller

Fixed Pitch

Variable Pitch

Self Priming Non Priming Single Stage

Multistage

Open Impeller Semi Open Impeller Closed Impeller

Single Stage Multistage

Self Priming

Non Priming

Pompa

7

Gambar 1.3 Cara kerja Single Acting Reciprocating Pump

3. Jenis dan Prinsip Kerja

1.3.1 Positive Displacement Pumps

Pada pompa positive displacement, perpindahan zat cair dari suatu tempat ke

tempat lain disebabkan perubahan volume ruang kerja pompa yang diakibatkan oleh

gerakan elemen pompa yaitu maju-mundur (bolak-balik) atau berputar (rotary). Dengan

perubahan volume tersebut maka zat cair pada bagian keluar (discharge) mempunyai

tekanan yang lebih besar dibanding pada bagian masuk (suction) dan konsekuensinya

kapasitas yang dihasilkan sesuai volume yang dipindahkan.

Ciri-Ciri Umum Pompa Positip :

Head yang dihasilkan relatif tinggi dibanding dengan kapasitas.

Mampu beroperasi pada suction yang kering, sehingga tidak memerlukan proses

priming.

Kapasitas atau aliran zat cair tidak kontinyu.

a. Pompa Reciprocating

Adalah pompa yang merubah energi mekanis penggeraknya menjadi energi

aliran fluida yang dilayani dengan menggunakan bagian pompa yang bergerak bolak-

balik di dalam silinder. Bagian atau elemen pompa yang bergerak tersebut bisa disebut

piston ataupun plunger tergantung dari konstruksinya.

8

Gambar 1.4 Cara kerja Double Acting Reciprocating Pump

Gambar 1.5 a. Single Acting Reciprocating Pump 1.5 b. Double Acting Reciprocating Pump

a

b

Bebarapa contoh pompa reciprocating yang digerakan dengan mesin uap diperlihatkan

pada gambar di bawah 1.5a dan 1.5b.

9

Gambar 1.6 Pompa Multiple Screw

b. Pompa Rotary

Pompa rotary adalah pompa-pompa positip (positive displacement pumps)

dimana energi ditransmisikan dari motor penggerak ke cairan oleh suatu bagian

(elemen) yang mempunyai gerakan berputar di dalam rumah pompa.

Berdasarkan desainnya, pompa rotary dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

1. Screw Pump

2. Gear Pump

3. Lobe Pump

4. Sliding Vane

5. Rotary piston

b.1. Screw Pump

Kebutuhan untuk memperbaiki kelemahan pompa reciprocating dalam

menghasilkan kapasitas rendah serta aliran lebih uniform dapat dikurangi oleh penggunaan

pompa screw. Tekanan, kapasitas serta putaran dari pompa ini dapat mencapai 200

kg/cm2, 300 m3/jam serta 10.000 rpm.

Pompa – pompa diatas dapat mempunyai dua atau tiga rotor. Pada air tight pump (pompa

kedap udara), ruang suction dan discharge dipisahkan satu sama lain oleh rangkaian air

tight dari pada rotor.

Kelebihan lain dari pompa screw antara lain :

- Efisiensinya totalnya tinggi (70 % – 80%)

- Ukuran pompa relatif kecil, ringan karena rotor dapat bekerja pada putaran tinggi.

- Aliran hampir benar-benar uniform.

- Getarannya relatif kecil

- Kapasitas isapnya baik sekali

- Dapat beroperasi dalam berbagai posisi, horizontal, vertikal, miring dsb.

10

Gambar 1.8 Pompa dua lobe

Gambar 1.7 Pompa Roda Gigi

b.2. Gear Pump

Pompa roda gigi mampu digunakan untuk memompa cairan yang mempunyai

viskositas rendah hingga tinggi. Pompa ini umumnya dipakai sebagi pompa minyak

pelumas.

Pompa roda gigi terdiri dari roda gigi penggerak dan roda gigi yang digerakkan.

Konstruksinya bisa external ataupun juga internal. Gambar dibawah diperlihatkan kedua

konstruksi pompa roda gigi.

Kebaikan pompa roda gigi adalah :

- Aliran uniform

- Konstruksi sederhana

- Kapasitasnya relatih besar dibanding ukuran pompa yang kecil

- Instalasi sederhana.

b.3. Lobe Pump

Pompa lobe mempunyai dua rotor setiap lobe, baik untuk lobe dua, tiga maupun

empat masing-masing lobenya tetap mempunyai dua rotor. Pompa tiga lobe mempunyai

efisiensi lebih baik dibanding dengan dua lobe, begitu seterusnya. Namun dari segi

pembuatannya lebih sulit.

11

Gambar 1.9 Berbagai Pompa Lobe

Gambar 1.10 Pompa Sliding Vanes (8Vane)

Prinsip kerja pompa lobe adalah : Kedua rotor berputar serempak dengan arah

saling berlawanan di dalam sebuah casing. Sumbu gigi dari rotor selalu membentuk sudut

90o terhadap sumbu gigi rotor yang lain. Jika rotor diputar dalam arah panah, seperti

ditunjukkan pada gambar dibawah, maka fluida yang terkurung antara casing dengan lobe

akan dipindahkan dari sisi inlet menuju outlet.

Pada gambar dibawah diperlihatkan pompa lobe dengan jumlah lobe yang berbeda

b.4. Sliding Vanes (Pompa Sudu)

Elemen-elemen pendorong Sliding vanes adalah sudu yang bergeser (sliding)

secara bebas di dalam slot (alur) dari rotor. Rotor berputar di dalam casing secara eksentrik

terhadap permukaan bagian dalam casing. Bentuk slinding vanes yang lain memiliki rotor

yang bergerak sepusat dengan casing, namun permukaan bagian dalam casing berbentuk

elips.

Pada gambar dibawah diperlihatkan pompa sudu dengan 8 buah sudu. Ruang

antara rotor dengan casing dibagi-bagi oleh sudu. Jika rotor berputar, volume ruangan yang

dibatasi oleh dua sudu mula-mula membesar sehingga fluida cair akan terisap melalui

lubang hisap, kemudian mengecil lagi sehingga fluida dikompresikan dan dikeluarkan

melalui saluran keluar.

12

Gambar 1.11 Pompa Flexible

Gambar 1.12 Pompa Diapraghma

Gambar 1.13 Pompa Radial Piston

Macam-macam pompa positip yang lain :

b.5. Flexible Pump

g. Pompa Diapraghma

b.6.. Rotary Piston

13

Gambar 1.14 Pompa Ejector

1.3.2 Non Positive (Dynamics) Pumps

Pompa dynamics adalah suatu pompa yang mana dalam operasinya, volume ruang

kerjanya tidak berubah. Dalam hal ini energi yang dipindahkan ke fluida kerja adalah energi

kinetik, sehingga pemindahan fluida terjadi karena perubahan kecepatan. Menurut cara

kerjanya nonpositive dapat dibedakan yaitu rotodynamic pumps dan special effect.

a. Special effect Pump (Ejector)

Prinsip kerja pompa ejector adalah kemampuannya merubah energi statis cairan

menjadi energi kinetis atau kebalikannya.

Kondisi vacuum yang terjadi pada ruang inlet pompa jet diperlukan untuk menarik

cairan yang dipompa kedalam ruang inlet tersebut. Kevacuuman dihasilkan oleh aliran

searah dari fluida penggerak (actuating fluid).

Kebaikan Pompa Ejector :

1. Tidak ada bagian yang bergerak, sehingga pompa bisa berumur panjang.

2. Tidak menimbulkan suarua gaduh dan mudah dioperasikan.

3. Mampu memompa cairan yang mengandung kotoran.

4. Sulit tersumbat.

5. Mampu bekerja pada saluran hisap yang kering.

6. Kapasitasnya uniform.

7. Ukurannya kecil dan ringan.

Keburukannya : Effisiensinya rendah.

14

Gambar 1.15 Prinsip kerja Pompa Rotodynamic

b. Pompa Rotodynamic

Pada pompa rotodynamic, perpindahan zat cair dari suatu tempat ke tempat lain

menggunakan suatu sudu atau impeller yang berputar pada porosnya. Partikel fluida yang

berada pada saluran impeller akan digerakan dari sisi masuk (inlet) ke sisi keluar (outlet),

sehingga tekanan pada inlet akan turun dan tekanan pada outlet akan naik. Selama fluida

mengalir dari sisi inlet ke outlet, partikel-partikel fluida dipercepat, sehingga energi

kinetiknya akan naik. Energi kinetik ini selanjutnya berangsur-angsur dirubah menjadi

energi potensial (energi tekan) baik pada rumah keong (volute chamber) atau diffuser ring

pada pompa centrifugal radial ataupun pada stator pada pompa aksial.

Ciri-Ciri Pompa Rotodynamic (Turbo) :

Kontinuitas aliran sangat baik.

Realibilitas operasinya sangat tinggi, karena memiliki sedikit bagian yang bergerak

dan tanpa adanya mekanisme katup.

Mampu bergerak dengan putaran tinggi, sehingga dapat dengan mudah dikopling

langsung dengan motor listrik.

Dapat melumasi sendiri, oleh fluida yang dipompa.

Mudah pengaturan kapasitasnya.

Mempunyai Head relative lebih rendah dibanding dengan kapasitas yang dihasilkan.

Tidak mampu beroperasi pada suction yang kering, sehingga saluran suction hingga

impeller pompa harus terisi cairan penuh.

15

Gambar 1.16 Berbagai Pompa Rotodynamic

Gambar 1.17 Pompa centrifugal

Gambar 1.18 Bagian Utama Pompa centrifugal

Menurut bentuk impeller dan aliran fluida pompa rotodynamic dapat dibedakan menjadi :

b.1. Pompa Centrifugal (Radial)

Prinsip kerja pompa centrifugal dapat dijelaskan melalui gambar 1.18 dibawah ini.

Rumah pompa berbentuk volute chamber yang didalamnya berisi impeller. Poros

digerakan oleh motor penggerak dan cairan masuk kedalam impeller melalui inlet. Dari

impeller cairan dialirkan ke discharge melalui saluran berbentuk konis (volute chamber).

16

Gambar 1.19 Nomenklatur Pompa Centrifugal

Closed Type

Open Type Semi Open

Fungsi volute ini merubah sebagian energi kinetik menjadi energi potential yang berupa

kenaikan tekanan.

Pompa centrifugal dapat bekerja dengan normal bila pada saat start ruang antar

sudu maupun saluran isap terisi penuh dengan cairan. Begitu impeller berputar cairan yang

berada diantara sudu-sudu juga ikut berputar karena menerima gaya mekanis dari sudu,

sehingga partikel cairan mendapat kecepatan keliling yang menyinggung lingkaran impeller

sebesar U. Selanjutnya kecepatan tersebut membangkitkan gaya centrifugal, dan

akibatnya timbul tekanan yang sangat kuat pada diameter luar impeller. Apabila tekanan

ini sanggup mengatasi tekanan lawan pada saluran discharge, maka cairan diantara sudu

akan bergerak dari titik pusat ke arah diameter luar.

Banyaknya energi yang diberikan ke cairan oleh motor penggerak dapat diketahui

dari naiknya kecepatan cairan dari inlet ke outlet impeller. Untuk mendapatkan aliran yang

masuk tepat menyinggung permukaan sudu kadang-kadang sebelum impeller dilengkapi

dengan inlet guide vanes (IGV).

Sesuai dengan fungsinya, bentuk impeller pompa dibedakan, antara lain :

Gambar 1.20 Bentuk-Bentuk Impeller Pompa Centrifugal

17

Gambar 1.21 Mixed Flow Pump Volute Type

dan bentuk-bentuk Impeller

Gambar 1.22 Pompa Mixed Flow Tipe Mendatar

b.2. Pompa Mixed Flow

b.3. Pompa Aksial

Hal yang spesifik pada pompa aksial adalah arah aliran fluida melalui pompa betul-

betul aksial (sejajar poros). Pompa ini memiliki kapasitas yang besar, namun head yang

dihasilkan sangat rendah.

Dalam operasinya, impeller pompa selalu terbenam dalam cairan yang dipompakan.

Poros pompa bisa vertikal, horizontal maupun miring.

18

Gambar 1.23 Pompa Aksial Mendatar

4. Tugas:

1. Apa pengertian dari pompa ?

2. Bagaimana prinsip operasi pompa ?

3. Sebutkan dan jelaskan klasifikasi pompa?

Keterangan Gambar : 1. Penutup hub 2. Impeller 3. Pipa suction 4. Mangkok pelumas 5. Sudu antar 6. Pressure tap 7. Pipa discharge 8. Flens 9. Rumah bantalan 10. Bantalan luncur 11. Pengikat rangka 12. Bantalan luncur 13. Pengikat sudu 14. Pemegang sudu 15. Kopling

Gambar 1.22 Pompa Aksial Vertikal

19

BAB II

BASIC EQUATION AND PUMP PERFORMANCE

1. Basic equation :

2.1.1 Energy equation for ideal fluid:

A stream of liquid under steady pipe flow conditions possesses definite amounts of

potential and kinetic energy. In the total flow of liquid let us consider a unit volume that mass

1 kg and passes through the cross section I. This volume of liquid, located at a height of z1

m above the datum, is subjected to a pressure p1 kg per sq m and moves at velocity of V1

m per sec.

The total specific energy of the kilogram of liquid considered at section I, as

expressed by Bernoulli’s equation, will be :

2.g

v

γ

pZH

2

kg m / kg (2.1)

Where:

Z = elevation head, mH2O (meter of water column)

γ

p = pressure head, mH2O

2.g

v2

= velocity head, mH2O

= . g = specific weigh

g = gravity

Z1

v

20

For perfect fluid under steady flow condition in homogeneous field gravity, total of

potential head, pressure head and velocity head are constant at a stream line. Suggest any

where 2 points (1) and (2) located at a same streamline, Bernoulli equation can write as:

2.g

C

γ

pZ

2.g

C

γ

pZ

2

222

2

111 (2.2)

2.1.2 Energy Equations for Real Fluid :

Persamaan energi pada dua titik yang berada dalam suatu aliran dapat ditulis :

21 ΣΔH2.g

C

γ

pZ

2.g

C

γ

pZ

2

222

2

111 (2.3)

where :

H1-2 = Head losses from point 1 to 2

Persamaan (2.3) menyatakan bahwa perbedaan total head dari tititk (1) ke (2) dalam suatu

garis arus yang sama adalah sama dengan kerugian head yang terjadi dari titik (1) ke titik

(2).

2.2 Pump Performance

Unjuk kerja setiap pompa ditentukan oleh ukuran-ukuran dasar antara lain :

1. Head.

2. Kapasitas.

3. Daya.

4. Efisiensi

Z1

2

1

Z2

21

Gambar 2.1 Instalasi Suction Lift Gambar 2.2 Instalasi Suction Head

2.2.1. Head

Adalah energi persatuan berat yang dikandung oleh zat cair yang mengalir. Energi

ini berupa energi tekan, energi kinetik dan energi potential. Satuan energi persatuan berat

adalah ekuivalen dengan satuan panjang atau (tinggi).

Head Geometris Instalasi Pompa dan Geometris Pompa

a. Head Suction Geometries Instalasi Pompa (Hs)

Adalah perbedaan ketinggian antara permukaan cairan yang diisap dengan

ketinggian sisi masuk (sumbu) pompa. Hs bertanda positip bila permukaan cairan yang

diisap lebih rendah dari pada pompa. Keadaan sebaliknya bertanda negatip.

b. Head Suction Geometris Pompa (Hs)

Apabila diukur dari pompa maka head geometris pompa (HS) dapat ditentukan

berdasarkan persamaan di bawah ini :

s

2

sr

2

sssrS ΣΔH

2.g

CC

γ

PPH

(2.4)

dimana :

Hs = Head suction geometris pompa.

Psr = Tekanan permukaan cairan pada suction reservoir.

Ps = Tekanan aliran pada bagian isap (inlet) pompa.

Csr = Kecepatan aliran turunnya permukaan cairan pada reservoir.

Cs = Kecepatan aliran pada pipa suction (isap).

= .g = berat jenis cairan.

22

∆HS = Seluruh kerugian energi pada pipa isap.

c. Head Discharge Geometris Instalasi Pompa (Hd)

Adalah perbedaan ketinggian antara permukaan cairan teratas setelah keluar dari

pipa discharge dengan ketinggian sumbu (poros) pompa.

d. Head Discharge Geometris Pompa (Hd)

Apabila diukur dari pompa maka head geometris pompa Hd dapat ditentukan

berdasarkan persamaan di bawah ini :

d

2

d

2

drdrdd ΣΔH

2.g

CC

γ

PPH

(2.5)

dimana :

Hd = Head discharge geometris pompa.

Pdr = Tekanan permukaan cairan pada discharge reservoir.

Pd = Tekanan aliran pada bagian discharge (outlet) pompa.

Cdr = Kecepatan aliran naiknya permukaan cairan pada reservoir.

Cd = Kecepatan aliran pada pipa discharge (tekan).

∆Hd = Seluruh kerugian energi pada pipa discharge.

e. Head Geometris Total Instalasi Pompa (HZ)

Adalah perbedaan ketinggian antara permukaan cairan teratas setelah keluar dari

pipa discharge dengan ketinggian permukaan cairan yang diisap oleh pompa (pada suction

reservoir), dengan tanpa memperhatikan apakah tekanan pada kedua reservoir tersebut

sama atau diatas atmosfer.

ghHH dszH (2.6)

f. Head Efektif (Total) Instalasi Pompa (Heff)

Apabila ditinjau dari instalasi pompa maka head efektif / total adalah :

dynstaticeff HHH (2.7)

Head Statis pompa :

Zsrdr

st Hγ

PPH

(2.8)

Head dynamis pompa :

LT

2

sr

2

drdyn ΣΔH

2.g

CCH

(2.9)

23

Selanjutnya :

lTsrdr

Zsrdr

eff ΣΔH.g

CCH

γ

PPH

2

22

(2.10)

Atau :

sdsrdr

Zsrdr

eff ΣΔHΣΔH.g

CCH

γ

PPH

2

22

(2.11)

f. Effective Head (Total) Pompa (Heff)

Tinggi kenaikan efektif (He) dari pompa adalah sama dengan kenaikan energi cairan

antara bagian masuk (inlet) pompa dengan outlet pompa per unit berat cairan yang

dipompa.

Kenaikan energi ini sama dengan penjumlahan kenaikan energi tekan (pressure head)

γ

PP sd , kenaikan head geometris di dalam pompa sendiri [hg] dan kenaikan energi

kinetis (velocity head)

2.g

CC 2

s

2

d sehingga :

.g

CCh

γ

PPH sd

gsd

e2

22

(2.12)

g. Kerugian Hidrolis Sepanjang Saluran Pipa ( LTH ) :

minor Lmayor LLT HHΔH (2.13)

dimana :

mayor LΔH = Kerugian hidrolis aliran sepanjang pipa lurus

= g2

V

D

Lf

2

f = friction factor , Untuk aliran laminar harga Re

64f

Untuk aliran turbulent harga ini dapat dilihat pada Moody diagram f

= f {Re; e/D}

Re = Reynold number = μ

D V ρ

= viskositas absolut 2m

det N

e/D = Relative roughness

L = panjang pipa (m)

24

D = diameter pipa (m)

V = kecepatan aliran fluida (m/dt)

g = percepatan gravitasi = 32.174 ft/s2 = 9.8066 m/s2

minor L ΔH = Kerugian hidrolis aliran melalui assesories pompa.

= 2.g

Vk

2

k = friction coeffisien pada masing-masing assesories.

Head Indikatif / internal (Hi):

Head Indikatif (Tinggi kenaikan indikatif) adalah penjumlahan Head effektif dengan

seluruh kerugian hidrolis di dalam pompa (hp) yang disebabkan oleh gesekan cairan

dengan saluran di dalam pompa.

thH Peffi HHH (2.14)

Head indikatif juga disebut head teoritis (Hth).

2.2.2 Kapasitas Pompa

a. Kapasitas teoritis pompa (Qth)

Kapasitas teoritis pompa adalah kapasitas ideal dari suatu pompa tanpa adanya

kebocoran internal maupun external.

b. Kapasitas Optimum (Qopt)

Kapasitas optimum pompa adalah kapasitas pompa yang didapat bila pompa

bekerja pada efisiensi overall maksimum.

c. Kapasitas Aktual (Qr)

Kapasitas aktual atau sesungguhnya yang dihasilkan oleh pompa adalah banyaknya

cairan yang mengalir persatuan waktu melalui pipa discharge pada saat pompa bekerja.

d. Kapasitas Indikatif (Qi)

Banyaknya cairan yang mengalir melalui pompa, jadi ini sama dengan kapasitas

aktual (Qr) ditambah kebocoran yang terjadi di dalam pompa (Ql).

lri QQQ (2.15)

25

2.2.3. Daya

a. Daya Poros

Daya poros adalah daya yang masuk pada poros pompa bila pompa tersebut dikopel

langsung dengan motor listrik.

emshP P (2.16)

Dimana : Pem = Daya output motor

Bila daya jala-jala yang masuk motor = Pm dan em adalah efisiensi motor itu sendiri maka:

memem PηP (2.17)

Bila antara motor dan pompa masih ada sistem transmisi dengan efisiensi (t) maka daya

yang masuk ke poros pompa

em tsh PηP (2.18)

b. Daya Internal / Indikatif (Pi)

Adalah daya total yang diberikan impeller atau plunger ke fluida kerja sehingga

menghasilkan kapasitas Qi. Besarnya adalah :

hf iii PH Q γP (2.19)

hfp eLri PΔhH Q Q γP (2.20)

Phf = daya yang hilang karena gesekan antara cairan yang dipompa dengan impeller atau

cairan dengan dinding-dinding silinder pada pompa reciprocating dalam bentuk

energi panas.

Daya indikatif sama dengan daya poros dikurangi dengan daya yang hilang karena

gesekan mekanis (Pmf) misalnya gesekan antara poros dengan bantalan dsb.

mfshi PPP (2.21)

b. Daya Output Pompa / Daya Air (WHP)

Daya output pompa atau daya effektif pompa Pe untuk kapasitas nyata Qr dan head

effektif He adalah :

ereff H . Q . γP (2.22)

26

2.2.4. Effisiensi

a. Effisiensi Hidrolis :

Effisiensi Hidrolis (h) adalah perbandingan antara Head effektif dengan Head

indikatif.

th

e

pe

pi

i

eh

H

H

H ΔH

H ΔH

H

Hη

(2.23)

b. Effisiensi Volumetris :

Effisiensi Volumetris (v) adalah perbandingan antara Kapasitas nyata (Qr) dengan

Kapasitas indikatif (Qi).

lr

r

i

rv

QQ

Q

Q

Qη

(2.24)

c. Effisiensi Internal / Indikatif :

Effisiensi internal / indikatif (i) adalah :

vh

i

r

i

ei η η

.Q

.Q

P

Pη

Hi

He

.

.

(2.25)

d. Effisiensi Mekanis :

Effisiensi mekanis (m) adalah perbandingan antara daya indikatif Pi dengan daya

yang masuk ke poros pompa Psh :

sh

mfsh

sh

im

P

PP

P

Pη

(2.26)

e. Effisiensi Total (Effisiensi Over All) :

Effisiensi overall atau effisiensi total pompa adalah perbandingan antara daya kuda

air dengan daya yang masuk ke poros pompa :

sh

eop

P

Pη (2.27)

mfhfpelr

er

PPΔhH QQ γ

H Q γ

Bila Qr dan He diketahui maka daya poros dapat dihitung sebagai berikut :

op

ersh

η

H Q γP (2.28)

27

2.3 NPSH

Net Positive Suction Head (NPSH) merupakan kondisi minimum suction yang

dibutuhkan untuk mencegah kavitasi dalam pompa. NPSH minimum atau yang dibutuhkan

(NPSHR) harus ditentukan melalui uji oleh pembuat pompa. Sedangkan NPSH ditempat

pemasangan atau yang tersedia (NPSHA) harus lebih besar, paling tidak sama dengan

NPSH yang dibutuhkan (NPSHR) untuk mencegah terjadinya kavitasi.

Kavitasi adalah peristiwa terjadinya gelembung2 uap akibat tekanan suction lebih

rendah dari tekanan uap jenuh pada temperatur pemompaan. Akibat yang ditimbulkan akan

menurunkan performansi dan merusak dinding impeller akibat proses erosi.

Persamaan NPSHA untuk instalasi suction lift :

Lssva

A HHPP

NPSH

(3.2)

Persamaan NPSHA untuk instalasi suction head :

Lssva

A HHPP

NPSH

(3.3)

dimana :

Pa = Tekanan pada permukaan air hisap

Pv = Tekanan uap jenuh pada temperatur pemompaan

Hs = Tinggi hisap statis

HLs = kerugian hidrolis sepanjang saluran hisap

28

2.4. Tugas

1. Suatu instalasi pompa air seperti gambar dibawah mempunyai kapasitas 40

lt/min dengan temperatur air 20 0C. Bila diameter pipa suction ¾”, berapa NPSH.

2. Apa yang di maksud dengan Head Suction Geometries Instalasi Pompa ?

3. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis head ?

4. Sebut dan jelaskan jenis-jenis Kapasitas Pompa ?

8 m

Strainer & foot valve

Gate valve

Elbow 900