lt pompa 2

28
LAPORAN TETAP POMPA SENTRIFUGAL (II) (Disusun untuk memenuhi tugas Praktikum Laboratorium Utilitas) Oleh : Kelomok 1/ 5KC Ali Habibi 0609 3040 0362 Ester Lusria O.S 0609 3040 0366 Ika Utami 0609 3040 0369 Mega Nurvidya 0609 3040 0373 Rendi Ramadhanna 0609 3040 0376 Tania Minanda 0609 3040 0381 Windra Saputra 0609 3040 0383 Dosen Pembimbing : Ir. Robert Junaidi, M.T. Politeknik Negeri Sriwijaya Tahun 2011 1

Upload: cool-jonathan-simarmata

Post on 26-Dec-2015

42 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

makalah pompa

TRANSCRIPT

LAPORAN TETAP

POMPA SENTRIFUGAL (II)

(Disusun untuk memenuhi tugas Praktikum Laboratorium Utilitas)

Oleh Kelomok 1 5KC

Ali Habibi 0609 3040 0362

Ester Lusria OS 0609 3040 0366

Ika Utami 0609 3040 0369

Mega Nurvidya 0609 3040 0373

Rendi Ramadhanna 0609 3040 0376

Tania Minanda 0609 3040 0381

Windra Saputra 0609 3040 0383

Dosen Pembimbing

Ir Robert Junaidi MT

Politeknik Negeri Sriwijaya

Tahun 2011

POMPA SENTRIFUGAL (II)

1

I Tujuan Percobaan

Menghitung daya dan efisiensi pompa sentrifugal

II Alat dan Bahan yang digunakan

Pompa sentrifugal 1 unit

Rotameter 1 buah

Derum Air 1 buah

Gelas Kimia 1 liter 1 buah

Jangka Sorong 1 buah

Meteran Mistar panjang 1 buah

Stop Watch 1 buah

III Dasar Teori

Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan dari

suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan cara

menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara terus

menerus

Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian masuk

(suction) dengan bagian keluar (discharge) Dengan kata lain pompa berfungsi mengubah

tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan)

dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan dan mengatasi hambatan yang ada

sepanjang pengaliran

Pompa Sentrifugal

Salah satu jenis pompa pemindah non positip adalah pompa sentrifugal yang prinsip

kerjanya mengubah energi kinetis (kecepatan) cairan menjadi energi potensial (dinamis)

melalui suatu impeller yang berputar dalam casing Sesuai dengan data-data yang didapat

pompa reboiler debutanizer di Hidrokracking Unibon menggunakan pompa sentrifugal

single - stage double suction

Klasifikasi Pompa Sentrifugal

Pompa Sentrifugal dapat diklasifikasikan berdasarkan

2

1 Kapasitas

Kapasitas rendah lt 20 m3 jam

Kapasitas menengah 20 - 60 m3 jam

Kapasitas tinggi gt 60 m3 jam

2 Tekanan Discharge

Tekanan Rendah lt 5 Kg cm2

Tekanan menengah 5 - 50 Kg cm2

Tekanan tinggi gt 50 Kg cm2

3 Jumlah Susunan Impeller dan Tingkat

Single stage Terdiri dari satu impeller dan satu casing

Multi stage Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun seri dalam satu casing

Multi Impeller Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun paralel dalam satu

casing

Multi Impeller ldquoMulti stagerdquo Kombinasi multi impeller dan multi stage

4 Posisi Poros

Poros tegak

Poros mendatar

5 Jumlah Suction

Single Suction

Double Suction

6 Arah aliran keluar impeller

Radial flow

Axial flow

Mixed fllow

Tranportasi fluida melalui pipa peralatan ataupun udara terbuka dilakukan dengan

bantuan pompa kipas atau blower(penghembus) Alat-alat tersebut fungsinya untuk

meningkatkan kecepatan tekanan atau elevasi (ketinggian) fluida Metode yang paling

3

umum untuk menaikkan energi ialah dengan aksi positive displacement atau aksi

sentrifugal diberikan dengan gaya dari luar Pompa digunakan untuk memindahkan zat

cair sedangkan kipas blower dan kompresor untuk menambah energi pada gas

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju

tertentu Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga

disebut ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan

friksi

a Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Gambar 22 Sistem Aliran Pompa

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar 22 Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

4

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Perbedaan tinggi sambungan masuk dan sambungan keluar pompa biasanya di abaikan sehingga Za dan Xb dapat di keluarkan dari persamaan 1 Jika Ha adalah tinggi tekan total isap dan Hb adalah tinggi tekan total bunag dan ∆H = Ha ndash Hb maka pers1 dapat dituliskan

weierp=HaminusHbτ

=∆ Hτ

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

5

b Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat

pompa dan permukaan cairan dalam tangki tujuan

IV Langkah Kerja1 Mengukur Za Zb Da dan Db pada daerah pompa unit Heat exchanger2 Menghidupkan pompa kemudian mengecek laju alir fluida (100 200 300 400

dan 500 lthr)3 Mengolah data dan mengitung daya serta efisiensi pompa

6

V Data Pengamatan

Tabel 1 Pengukuran Debit Rotameter

Run Q teoritis Lh

V(L)

t1(detik)

t2(detik)

t3(detik)

t rata-rata (detik)

t rata-rata(hr)

Q Praktek = Vtrata-rata

(Lh)1 100 1 3620

53198 3844 3553 00098 10204

2 200 1 16325

1853 1853 1779 00049 20408

3 300 1 1131 1222 1164 1172 000325 307694 400 1 965 853 925 925 000257 3891055 500 1 749 745 797 763 000212 47169

Tabel 2 Data Kuantitatif

Run Q (debit)Lh (m3h)

Section Discharge

teoritis praktek ZA

(m)DA

(m)PA

(atm)vA

(mh)ZB

(cm)DB

(cm)PB

(atm)

vB

(mh)

1 100 10204 029 06 1 170067 036 0035 1 283442 200 20408 029 06 1 34013 036 0035 1 566893 300 30769 029 06 1 512816 036 0035 1 854694 400 389105 029 06 1 648508 036 0035 1 1080845 500 47169 029 06 1 69515 036 0035 1 131025

VI Perhitungan

- Da = Diameter Section = 06 m- Db = Diameter Discharge = 0035 m- Za = Ketinggian Section = 029 m- Zb = Ketinggian Discharge = 036 m

- Pa = Pb = 1 atm = 101325 Pa = 101325 kg m s2

m2

- ρ air = 1000 kgm3

- g = 10 ms2

- gc = 32 ft lbm(lbf s2) = 1 kgms-2N- Ps = Daya Pompa= 055 kW = 550 Watt

a Penentuan Laju Alir Fluida Section (vA) Untuk Q = 10204 m3h dan DA = 06 m

7

vA1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 170067 mhr = 283 ms

Untuk Q = 20408 m3h dan DA = 06 m

vA2 = QA

= 20408 m3 hr

14

π iquestiquest = 34013 mhr = 567 ms

Untuk Q = 30769 m3h dan DA = 06 m

vA3 = QA

= 30769 m3hr

14

π iquestiquest = 512816 mhr = 854 ms

Untuk Q = 389105 m3h dan DA = 06 m

vA4 = QA

= 389105 m3hr

14

π iquestiquest = 648508 mhr = 1140 ms

Untuk Q = 47169 m3h dan DA = 06 m

vA5 = QA

= 47169 m3hr

14

π iquestiquest = 69515 mhr = 1158 ms

b Penentuan Laju Alir Fluida Discharge (vB) Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 28344 mhr = 472 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB2= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 56689 mhr = 944 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB3= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 85469 mhr = 1424 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB4= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 108084 mhr = 1801 ms

8

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB5= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 131025mhr = 2183 ms

c Penentuan ∆H Run 1

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(283 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10564 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(472 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 107285 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (107285 ndash 10564) m2s2

= 1645 m2s2

Run 2

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(567 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10706 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(944 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109645 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (109645 ndash 10706) m2s2

= 2585 m2s2

Run 3

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

9

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(854 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 108495 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(1424 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11205 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11205 ndash 108495) m2s2

= 3555 m2s2

Run 4

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1140 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109925 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(1801 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11393 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11393 ndash 109925) m2s2

= 4005 m2s2

Run 5

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1158 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 110015 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(2183 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11584 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11584 - 110015) m2s2 = 5825 m2s2

10

d Penentuan Daya Pompa Run 1

Q = 10204 lthr = 1710-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 1710-3 m3s 1645 m2s2

= 27965 kgm2s3 = 27965 watt

Run 2Q = 20408 lthr = 3410-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 3410-3 m3s 2585 m2s2

= 8789 kgm2s3 = 8789 watt

Run 3Q = 30769 lthr = 51210-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 51210-3 m3s 3555 m2s2

= 182016 kgm2s3 = 182016 watt

Run 4Q = 389105 lthr = 64810-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 64810-3 m3s 4005 m2s2

= 2595 kgm2s3 = 2595 watt

Run 5Q = 47169 lthr = 78610-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 78610-3 m3s 5825 m2s2

= 4578 kgm2s3 = 4578 watt

e Penentuan Efisiensi Pompa Run 1

ŋ = Ph

Ps 100

= 27965 watt

550 watt 100

= 0508

Run 2

ŋ = Ph

Ps 100

= 8789 watt550 watt

100 = 1598

11

Run 3

ŋ = Ph

Ps 100

= 182016 watt

550 watt 100 = 3309

Run 4

ŋ = Ph

Ps 100

= 2595 watt550 watt

100 = 4718

Run 5

ŋ = Ph

Ps 100

= 4578 watt550 watt

100 = 8323

VII Analisis Percobaan

Daya yang digunakan pompa untuk mengalirkan air dapat dihitung melalui

turunan persamaan bernoulli dengan terlebuh dahulu menghitung usaha yang

dilakukan pompa yaitu

η Wp = ( Pbρb

+ αb VB2

2 gc +

ggc

ZB + hf) ndash (Paρa

+ aa Va2

2 gc +

ggc

ZA )

Data-data yang digunakan berupa jari-jari pipa ketinggian Za dan Zb serta laju alir

fluida diperoleh melalui proses pengukuran secara manual Tekanan yang digunakan

Pa dan Pb adalah tekanan udara (standart) 1 atm Khusus laju alir digunakan

rotameter sebagai alat pengukur Namun karena nilai laju alir yang terjadi secara

praktek kurang sesuai dengan laju alir yang ditunjukkan rotameter maka dalam

perhitungan digunakan laju alir secara praktek

Pompa dipasang dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan

untuk menarik zat cair dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik

yang konstan pada waktu keluar dari jalur pipa Pada pompa tersebut zat cair masuk

melalui sambungan isap pada station a dan keluar melalui sambungan buang pada

12

station b Oleh karena satu-satunya gesekan ialah gesekan yang terjadi di dalam

pompa itu sendiri maka gesekan tersebut tidak dihitung dan nilainya dianggap sangat

lkecil Namun apabila fluida ditransportasikan melalui sistem pemipaan yang cukup

jauh dan terdapat banyak sambungan dalam sistemnya maka gaya gesek (friksi)

tersebut harus dihitung dan tidak boleh diabaikan karena akan mempengaruhi

besarnya usaha yang dilakukan oleh pompa untuk mendistribusikan fluida dalam

sistem pemipaan tersebut

Daya yang diberikan pada fluida dilambangkan dengan Ph sementara daya

penggerak pompa dari sumbu luar ditandai dengan lambang Ps Hasil perhitungan

menunjukkan bahwa daya yang digunakan pompa cukup kecil dan nilainya berbeda

sesuai dengan besarnya laju alir fluida (v) Makin besar laju alir maka nilai H akan

semakin besar sehingga daya yang harus diberikan pada fluida semakin tinggi Oleh

karena itu jika suatu saat terjadi peningkatan laju alir akan terjadi peningkatan daya

yang digunakan oleh pompa Dengan diketahuinya Ph dan Ps maka efisiensi pompa

dapat dihitung Efisiensi pompa ini merupakan suatu nilai yang digunakan untuk

mengetahui sebesapa besar kinerja suatu pompa dan juga digunakan untuk

menghitung kerugian yang dihasilkan olehb suatu pompa Semakin besar efisiensi

pompa maka kinerjanya akan semakin baik Dari hasil perhitungan dapat dilihat

bahwa kenaikan laju alir seiring dengan kenaikan efisiensi pompa

13

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

I Tujuan Percobaan

Menghitung daya dan efisiensi pompa sentrifugal

II Alat dan Bahan yang digunakan

Pompa sentrifugal 1 unit

Rotameter 1 buah

Derum Air 1 buah

Gelas Kimia 1 liter 1 buah

Jangka Sorong 1 buah

Meteran Mistar panjang 1 buah

Stop Watch 1 buah

III Dasar Teori

Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan dari

suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan cara

menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara terus

menerus

Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian masuk

(suction) dengan bagian keluar (discharge) Dengan kata lain pompa berfungsi mengubah

tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan)

dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan dan mengatasi hambatan yang ada

sepanjang pengaliran

Pompa Sentrifugal

Salah satu jenis pompa pemindah non positip adalah pompa sentrifugal yang prinsip

kerjanya mengubah energi kinetis (kecepatan) cairan menjadi energi potensial (dinamis)

melalui suatu impeller yang berputar dalam casing Sesuai dengan data-data yang didapat

pompa reboiler debutanizer di Hidrokracking Unibon menggunakan pompa sentrifugal

single - stage double suction

Klasifikasi Pompa Sentrifugal

Pompa Sentrifugal dapat diklasifikasikan berdasarkan

2

1 Kapasitas

Kapasitas rendah lt 20 m3 jam

Kapasitas menengah 20 - 60 m3 jam

Kapasitas tinggi gt 60 m3 jam

2 Tekanan Discharge

Tekanan Rendah lt 5 Kg cm2

Tekanan menengah 5 - 50 Kg cm2

Tekanan tinggi gt 50 Kg cm2

3 Jumlah Susunan Impeller dan Tingkat

Single stage Terdiri dari satu impeller dan satu casing

Multi stage Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun seri dalam satu casing

Multi Impeller Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun paralel dalam satu

casing

Multi Impeller ldquoMulti stagerdquo Kombinasi multi impeller dan multi stage

4 Posisi Poros

Poros tegak

Poros mendatar

5 Jumlah Suction

Single Suction

Double Suction

6 Arah aliran keluar impeller

Radial flow

Axial flow

Mixed fllow

Tranportasi fluida melalui pipa peralatan ataupun udara terbuka dilakukan dengan

bantuan pompa kipas atau blower(penghembus) Alat-alat tersebut fungsinya untuk

meningkatkan kecepatan tekanan atau elevasi (ketinggian) fluida Metode yang paling

3

umum untuk menaikkan energi ialah dengan aksi positive displacement atau aksi

sentrifugal diberikan dengan gaya dari luar Pompa digunakan untuk memindahkan zat

cair sedangkan kipas blower dan kompresor untuk menambah energi pada gas

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju

tertentu Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga

disebut ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan

friksi

a Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Gambar 22 Sistem Aliran Pompa

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar 22 Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

4

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Perbedaan tinggi sambungan masuk dan sambungan keluar pompa biasanya di abaikan sehingga Za dan Xb dapat di keluarkan dari persamaan 1 Jika Ha adalah tinggi tekan total isap dan Hb adalah tinggi tekan total bunag dan ∆H = Ha ndash Hb maka pers1 dapat dituliskan

weierp=HaminusHbτ

=∆ Hτ

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

5

b Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat

pompa dan permukaan cairan dalam tangki tujuan

IV Langkah Kerja1 Mengukur Za Zb Da dan Db pada daerah pompa unit Heat exchanger2 Menghidupkan pompa kemudian mengecek laju alir fluida (100 200 300 400

dan 500 lthr)3 Mengolah data dan mengitung daya serta efisiensi pompa

6

V Data Pengamatan

Tabel 1 Pengukuran Debit Rotameter

Run Q teoritis Lh

V(L)

t1(detik)

t2(detik)

t3(detik)

t rata-rata (detik)

t rata-rata(hr)

Q Praktek = Vtrata-rata

(Lh)1 100 1 3620

53198 3844 3553 00098 10204

2 200 1 16325

1853 1853 1779 00049 20408

3 300 1 1131 1222 1164 1172 000325 307694 400 1 965 853 925 925 000257 3891055 500 1 749 745 797 763 000212 47169

Tabel 2 Data Kuantitatif

Run Q (debit)Lh (m3h)

Section Discharge

teoritis praktek ZA

(m)DA

(m)PA

(atm)vA

(mh)ZB

(cm)DB

(cm)PB

(atm)

vB

(mh)

1 100 10204 029 06 1 170067 036 0035 1 283442 200 20408 029 06 1 34013 036 0035 1 566893 300 30769 029 06 1 512816 036 0035 1 854694 400 389105 029 06 1 648508 036 0035 1 1080845 500 47169 029 06 1 69515 036 0035 1 131025

VI Perhitungan

- Da = Diameter Section = 06 m- Db = Diameter Discharge = 0035 m- Za = Ketinggian Section = 029 m- Zb = Ketinggian Discharge = 036 m

- Pa = Pb = 1 atm = 101325 Pa = 101325 kg m s2

m2

- ρ air = 1000 kgm3

- g = 10 ms2

- gc = 32 ft lbm(lbf s2) = 1 kgms-2N- Ps = Daya Pompa= 055 kW = 550 Watt

a Penentuan Laju Alir Fluida Section (vA) Untuk Q = 10204 m3h dan DA = 06 m

7

vA1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 170067 mhr = 283 ms

Untuk Q = 20408 m3h dan DA = 06 m

vA2 = QA

= 20408 m3 hr

14

π iquestiquest = 34013 mhr = 567 ms

Untuk Q = 30769 m3h dan DA = 06 m

vA3 = QA

= 30769 m3hr

14

π iquestiquest = 512816 mhr = 854 ms

Untuk Q = 389105 m3h dan DA = 06 m

vA4 = QA

= 389105 m3hr

14

π iquestiquest = 648508 mhr = 1140 ms

Untuk Q = 47169 m3h dan DA = 06 m

vA5 = QA

= 47169 m3hr

14

π iquestiquest = 69515 mhr = 1158 ms

b Penentuan Laju Alir Fluida Discharge (vB) Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 28344 mhr = 472 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB2= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 56689 mhr = 944 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB3= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 85469 mhr = 1424 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB4= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 108084 mhr = 1801 ms

8

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB5= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 131025mhr = 2183 ms

c Penentuan ∆H Run 1

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(283 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10564 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(472 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 107285 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (107285 ndash 10564) m2s2

= 1645 m2s2

Run 2

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(567 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10706 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(944 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109645 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (109645 ndash 10706) m2s2

= 2585 m2s2

Run 3

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

9

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(854 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 108495 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(1424 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11205 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11205 ndash 108495) m2s2

= 3555 m2s2

Run 4

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1140 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109925 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(1801 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11393 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11393 ndash 109925) m2s2

= 4005 m2s2

Run 5

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1158 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 110015 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(2183 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11584 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11584 - 110015) m2s2 = 5825 m2s2

10

d Penentuan Daya Pompa Run 1

Q = 10204 lthr = 1710-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 1710-3 m3s 1645 m2s2

= 27965 kgm2s3 = 27965 watt

Run 2Q = 20408 lthr = 3410-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 3410-3 m3s 2585 m2s2

= 8789 kgm2s3 = 8789 watt

Run 3Q = 30769 lthr = 51210-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 51210-3 m3s 3555 m2s2

= 182016 kgm2s3 = 182016 watt

Run 4Q = 389105 lthr = 64810-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 64810-3 m3s 4005 m2s2

= 2595 kgm2s3 = 2595 watt

Run 5Q = 47169 lthr = 78610-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 78610-3 m3s 5825 m2s2

= 4578 kgm2s3 = 4578 watt

e Penentuan Efisiensi Pompa Run 1

ŋ = Ph

Ps 100

= 27965 watt

550 watt 100

= 0508

Run 2

ŋ = Ph

Ps 100

= 8789 watt550 watt

100 = 1598

11

Run 3

ŋ = Ph

Ps 100

= 182016 watt

550 watt 100 = 3309

Run 4

ŋ = Ph

Ps 100

= 2595 watt550 watt

100 = 4718

Run 5

ŋ = Ph

Ps 100

= 4578 watt550 watt

100 = 8323

VII Analisis Percobaan

Daya yang digunakan pompa untuk mengalirkan air dapat dihitung melalui

turunan persamaan bernoulli dengan terlebuh dahulu menghitung usaha yang

dilakukan pompa yaitu

η Wp = ( Pbρb

+ αb VB2

2 gc +

ggc

ZB + hf) ndash (Paρa

+ aa Va2

2 gc +

ggc

ZA )

Data-data yang digunakan berupa jari-jari pipa ketinggian Za dan Zb serta laju alir

fluida diperoleh melalui proses pengukuran secara manual Tekanan yang digunakan

Pa dan Pb adalah tekanan udara (standart) 1 atm Khusus laju alir digunakan

rotameter sebagai alat pengukur Namun karena nilai laju alir yang terjadi secara

praktek kurang sesuai dengan laju alir yang ditunjukkan rotameter maka dalam

perhitungan digunakan laju alir secara praktek

Pompa dipasang dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan

untuk menarik zat cair dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik

yang konstan pada waktu keluar dari jalur pipa Pada pompa tersebut zat cair masuk

melalui sambungan isap pada station a dan keluar melalui sambungan buang pada

12

station b Oleh karena satu-satunya gesekan ialah gesekan yang terjadi di dalam

pompa itu sendiri maka gesekan tersebut tidak dihitung dan nilainya dianggap sangat

lkecil Namun apabila fluida ditransportasikan melalui sistem pemipaan yang cukup

jauh dan terdapat banyak sambungan dalam sistemnya maka gaya gesek (friksi)

tersebut harus dihitung dan tidak boleh diabaikan karena akan mempengaruhi

besarnya usaha yang dilakukan oleh pompa untuk mendistribusikan fluida dalam

sistem pemipaan tersebut

Daya yang diberikan pada fluida dilambangkan dengan Ph sementara daya

penggerak pompa dari sumbu luar ditandai dengan lambang Ps Hasil perhitungan

menunjukkan bahwa daya yang digunakan pompa cukup kecil dan nilainya berbeda

sesuai dengan besarnya laju alir fluida (v) Makin besar laju alir maka nilai H akan

semakin besar sehingga daya yang harus diberikan pada fluida semakin tinggi Oleh

karena itu jika suatu saat terjadi peningkatan laju alir akan terjadi peningkatan daya

yang digunakan oleh pompa Dengan diketahuinya Ph dan Ps maka efisiensi pompa

dapat dihitung Efisiensi pompa ini merupakan suatu nilai yang digunakan untuk

mengetahui sebesapa besar kinerja suatu pompa dan juga digunakan untuk

menghitung kerugian yang dihasilkan olehb suatu pompa Semakin besar efisiensi

pompa maka kinerjanya akan semakin baik Dari hasil perhitungan dapat dilihat

bahwa kenaikan laju alir seiring dengan kenaikan efisiensi pompa

13

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

1 Kapasitas

Kapasitas rendah lt 20 m3 jam

Kapasitas menengah 20 - 60 m3 jam

Kapasitas tinggi gt 60 m3 jam

2 Tekanan Discharge

Tekanan Rendah lt 5 Kg cm2

Tekanan menengah 5 - 50 Kg cm2

Tekanan tinggi gt 50 Kg cm2

3 Jumlah Susunan Impeller dan Tingkat

Single stage Terdiri dari satu impeller dan satu casing

Multi stage Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun seri dalam satu casing

Multi Impeller Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun paralel dalam satu

casing

Multi Impeller ldquoMulti stagerdquo Kombinasi multi impeller dan multi stage

4 Posisi Poros

Poros tegak

Poros mendatar

5 Jumlah Suction

Single Suction

Double Suction

6 Arah aliran keluar impeller

Radial flow

Axial flow

Mixed fllow

Tranportasi fluida melalui pipa peralatan ataupun udara terbuka dilakukan dengan

bantuan pompa kipas atau blower(penghembus) Alat-alat tersebut fungsinya untuk

meningkatkan kecepatan tekanan atau elevasi (ketinggian) fluida Metode yang paling

3

umum untuk menaikkan energi ialah dengan aksi positive displacement atau aksi

sentrifugal diberikan dengan gaya dari luar Pompa digunakan untuk memindahkan zat

cair sedangkan kipas blower dan kompresor untuk menambah energi pada gas

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju

tertentu Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga

disebut ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan

friksi

a Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Gambar 22 Sistem Aliran Pompa

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar 22 Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

4

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Perbedaan tinggi sambungan masuk dan sambungan keluar pompa biasanya di abaikan sehingga Za dan Xb dapat di keluarkan dari persamaan 1 Jika Ha adalah tinggi tekan total isap dan Hb adalah tinggi tekan total bunag dan ∆H = Ha ndash Hb maka pers1 dapat dituliskan

weierp=HaminusHbτ

=∆ Hτ

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

5

b Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat

pompa dan permukaan cairan dalam tangki tujuan

IV Langkah Kerja1 Mengukur Za Zb Da dan Db pada daerah pompa unit Heat exchanger2 Menghidupkan pompa kemudian mengecek laju alir fluida (100 200 300 400

dan 500 lthr)3 Mengolah data dan mengitung daya serta efisiensi pompa

6

V Data Pengamatan

Tabel 1 Pengukuran Debit Rotameter

Run Q teoritis Lh

V(L)

t1(detik)

t2(detik)

t3(detik)

t rata-rata (detik)

t rata-rata(hr)

Q Praktek = Vtrata-rata

(Lh)1 100 1 3620

53198 3844 3553 00098 10204

2 200 1 16325

1853 1853 1779 00049 20408

3 300 1 1131 1222 1164 1172 000325 307694 400 1 965 853 925 925 000257 3891055 500 1 749 745 797 763 000212 47169

Tabel 2 Data Kuantitatif

Run Q (debit)Lh (m3h)

Section Discharge

teoritis praktek ZA

(m)DA

(m)PA

(atm)vA

(mh)ZB

(cm)DB

(cm)PB

(atm)

vB

(mh)

1 100 10204 029 06 1 170067 036 0035 1 283442 200 20408 029 06 1 34013 036 0035 1 566893 300 30769 029 06 1 512816 036 0035 1 854694 400 389105 029 06 1 648508 036 0035 1 1080845 500 47169 029 06 1 69515 036 0035 1 131025

VI Perhitungan

- Da = Diameter Section = 06 m- Db = Diameter Discharge = 0035 m- Za = Ketinggian Section = 029 m- Zb = Ketinggian Discharge = 036 m

- Pa = Pb = 1 atm = 101325 Pa = 101325 kg m s2

m2

- ρ air = 1000 kgm3

- g = 10 ms2

- gc = 32 ft lbm(lbf s2) = 1 kgms-2N- Ps = Daya Pompa= 055 kW = 550 Watt

a Penentuan Laju Alir Fluida Section (vA) Untuk Q = 10204 m3h dan DA = 06 m

7

vA1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 170067 mhr = 283 ms

Untuk Q = 20408 m3h dan DA = 06 m

vA2 = QA

= 20408 m3 hr

14

π iquestiquest = 34013 mhr = 567 ms

Untuk Q = 30769 m3h dan DA = 06 m

vA3 = QA

= 30769 m3hr

14

π iquestiquest = 512816 mhr = 854 ms

Untuk Q = 389105 m3h dan DA = 06 m

vA4 = QA

= 389105 m3hr

14

π iquestiquest = 648508 mhr = 1140 ms

Untuk Q = 47169 m3h dan DA = 06 m

vA5 = QA

= 47169 m3hr

14

π iquestiquest = 69515 mhr = 1158 ms

b Penentuan Laju Alir Fluida Discharge (vB) Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 28344 mhr = 472 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB2= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 56689 mhr = 944 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB3= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 85469 mhr = 1424 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB4= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 108084 mhr = 1801 ms

8

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB5= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 131025mhr = 2183 ms

c Penentuan ∆H Run 1

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(283 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10564 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(472 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 107285 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (107285 ndash 10564) m2s2

= 1645 m2s2

Run 2

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(567 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10706 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(944 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109645 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (109645 ndash 10706) m2s2

= 2585 m2s2

Run 3

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

9

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(854 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 108495 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(1424 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11205 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11205 ndash 108495) m2s2

= 3555 m2s2

Run 4

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1140 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109925 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(1801 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11393 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11393 ndash 109925) m2s2

= 4005 m2s2

Run 5

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1158 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 110015 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(2183 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11584 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11584 - 110015) m2s2 = 5825 m2s2

10

d Penentuan Daya Pompa Run 1

Q = 10204 lthr = 1710-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 1710-3 m3s 1645 m2s2

= 27965 kgm2s3 = 27965 watt

Run 2Q = 20408 lthr = 3410-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 3410-3 m3s 2585 m2s2

= 8789 kgm2s3 = 8789 watt

Run 3Q = 30769 lthr = 51210-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 51210-3 m3s 3555 m2s2

= 182016 kgm2s3 = 182016 watt

Run 4Q = 389105 lthr = 64810-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 64810-3 m3s 4005 m2s2

= 2595 kgm2s3 = 2595 watt

Run 5Q = 47169 lthr = 78610-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 78610-3 m3s 5825 m2s2

= 4578 kgm2s3 = 4578 watt

e Penentuan Efisiensi Pompa Run 1

ŋ = Ph

Ps 100

= 27965 watt

550 watt 100

= 0508

Run 2

ŋ = Ph

Ps 100

= 8789 watt550 watt

100 = 1598

11

Run 3

ŋ = Ph

Ps 100

= 182016 watt

550 watt 100 = 3309

Run 4

ŋ = Ph

Ps 100

= 2595 watt550 watt

100 = 4718

Run 5

ŋ = Ph

Ps 100

= 4578 watt550 watt

100 = 8323

VII Analisis Percobaan

Daya yang digunakan pompa untuk mengalirkan air dapat dihitung melalui

turunan persamaan bernoulli dengan terlebuh dahulu menghitung usaha yang

dilakukan pompa yaitu

η Wp = ( Pbρb

+ αb VB2

2 gc +

ggc

ZB + hf) ndash (Paρa

+ aa Va2

2 gc +

ggc

ZA )

Data-data yang digunakan berupa jari-jari pipa ketinggian Za dan Zb serta laju alir

fluida diperoleh melalui proses pengukuran secara manual Tekanan yang digunakan

Pa dan Pb adalah tekanan udara (standart) 1 atm Khusus laju alir digunakan

rotameter sebagai alat pengukur Namun karena nilai laju alir yang terjadi secara

praktek kurang sesuai dengan laju alir yang ditunjukkan rotameter maka dalam

perhitungan digunakan laju alir secara praktek

Pompa dipasang dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan

untuk menarik zat cair dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik

yang konstan pada waktu keluar dari jalur pipa Pada pompa tersebut zat cair masuk

melalui sambungan isap pada station a dan keluar melalui sambungan buang pada

12

station b Oleh karena satu-satunya gesekan ialah gesekan yang terjadi di dalam

pompa itu sendiri maka gesekan tersebut tidak dihitung dan nilainya dianggap sangat

lkecil Namun apabila fluida ditransportasikan melalui sistem pemipaan yang cukup

jauh dan terdapat banyak sambungan dalam sistemnya maka gaya gesek (friksi)

tersebut harus dihitung dan tidak boleh diabaikan karena akan mempengaruhi

besarnya usaha yang dilakukan oleh pompa untuk mendistribusikan fluida dalam

sistem pemipaan tersebut

Daya yang diberikan pada fluida dilambangkan dengan Ph sementara daya

penggerak pompa dari sumbu luar ditandai dengan lambang Ps Hasil perhitungan

menunjukkan bahwa daya yang digunakan pompa cukup kecil dan nilainya berbeda

sesuai dengan besarnya laju alir fluida (v) Makin besar laju alir maka nilai H akan

semakin besar sehingga daya yang harus diberikan pada fluida semakin tinggi Oleh

karena itu jika suatu saat terjadi peningkatan laju alir akan terjadi peningkatan daya

yang digunakan oleh pompa Dengan diketahuinya Ph dan Ps maka efisiensi pompa

dapat dihitung Efisiensi pompa ini merupakan suatu nilai yang digunakan untuk

mengetahui sebesapa besar kinerja suatu pompa dan juga digunakan untuk

menghitung kerugian yang dihasilkan olehb suatu pompa Semakin besar efisiensi

pompa maka kinerjanya akan semakin baik Dari hasil perhitungan dapat dilihat

bahwa kenaikan laju alir seiring dengan kenaikan efisiensi pompa

13

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

umum untuk menaikkan energi ialah dengan aksi positive displacement atau aksi

sentrifugal diberikan dengan gaya dari luar Pompa digunakan untuk memindahkan zat

cair sedangkan kipas blower dan kompresor untuk menambah energi pada gas

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju

tertentu Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga

disebut ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan

friksi

a Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Gambar 22 Sistem Aliran Pompa

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar 22 Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

4

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Perbedaan tinggi sambungan masuk dan sambungan keluar pompa biasanya di abaikan sehingga Za dan Xb dapat di keluarkan dari persamaan 1 Jika Ha adalah tinggi tekan total isap dan Hb adalah tinggi tekan total bunag dan ∆H = Ha ndash Hb maka pers1 dapat dituliskan

weierp=HaminusHbτ

=∆ Hτ

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

5

b Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat

pompa dan permukaan cairan dalam tangki tujuan

IV Langkah Kerja1 Mengukur Za Zb Da dan Db pada daerah pompa unit Heat exchanger2 Menghidupkan pompa kemudian mengecek laju alir fluida (100 200 300 400

dan 500 lthr)3 Mengolah data dan mengitung daya serta efisiensi pompa

6

V Data Pengamatan

Tabel 1 Pengukuran Debit Rotameter

Run Q teoritis Lh

V(L)

t1(detik)

t2(detik)

t3(detik)

t rata-rata (detik)

t rata-rata(hr)

Q Praktek = Vtrata-rata

(Lh)1 100 1 3620

53198 3844 3553 00098 10204

2 200 1 16325

1853 1853 1779 00049 20408

3 300 1 1131 1222 1164 1172 000325 307694 400 1 965 853 925 925 000257 3891055 500 1 749 745 797 763 000212 47169

Tabel 2 Data Kuantitatif

Run Q (debit)Lh (m3h)

Section Discharge

teoritis praktek ZA

(m)DA

(m)PA

(atm)vA

(mh)ZB

(cm)DB

(cm)PB

(atm)

vB

(mh)

1 100 10204 029 06 1 170067 036 0035 1 283442 200 20408 029 06 1 34013 036 0035 1 566893 300 30769 029 06 1 512816 036 0035 1 854694 400 389105 029 06 1 648508 036 0035 1 1080845 500 47169 029 06 1 69515 036 0035 1 131025

VI Perhitungan

- Da = Diameter Section = 06 m- Db = Diameter Discharge = 0035 m- Za = Ketinggian Section = 029 m- Zb = Ketinggian Discharge = 036 m

- Pa = Pb = 1 atm = 101325 Pa = 101325 kg m s2

m2

- ρ air = 1000 kgm3

- g = 10 ms2

- gc = 32 ft lbm(lbf s2) = 1 kgms-2N- Ps = Daya Pompa= 055 kW = 550 Watt

a Penentuan Laju Alir Fluida Section (vA) Untuk Q = 10204 m3h dan DA = 06 m

7

vA1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 170067 mhr = 283 ms

Untuk Q = 20408 m3h dan DA = 06 m

vA2 = QA

= 20408 m3 hr

14

π iquestiquest = 34013 mhr = 567 ms

Untuk Q = 30769 m3h dan DA = 06 m

vA3 = QA

= 30769 m3hr

14

π iquestiquest = 512816 mhr = 854 ms

Untuk Q = 389105 m3h dan DA = 06 m

vA4 = QA

= 389105 m3hr

14

π iquestiquest = 648508 mhr = 1140 ms

Untuk Q = 47169 m3h dan DA = 06 m

vA5 = QA

= 47169 m3hr

14

π iquestiquest = 69515 mhr = 1158 ms

b Penentuan Laju Alir Fluida Discharge (vB) Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 28344 mhr = 472 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB2= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 56689 mhr = 944 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB3= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 85469 mhr = 1424 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB4= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 108084 mhr = 1801 ms

8

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB5= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 131025mhr = 2183 ms

c Penentuan ∆H Run 1

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(283 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10564 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(472 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 107285 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (107285 ndash 10564) m2s2

= 1645 m2s2

Run 2

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(567 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10706 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(944 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109645 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (109645 ndash 10706) m2s2

= 2585 m2s2

Run 3

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

9

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(854 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 108495 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(1424 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11205 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11205 ndash 108495) m2s2

= 3555 m2s2

Run 4

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1140 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109925 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(1801 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11393 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11393 ndash 109925) m2s2

= 4005 m2s2

Run 5

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1158 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 110015 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(2183 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11584 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11584 - 110015) m2s2 = 5825 m2s2

10

d Penentuan Daya Pompa Run 1

Q = 10204 lthr = 1710-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 1710-3 m3s 1645 m2s2

= 27965 kgm2s3 = 27965 watt

Run 2Q = 20408 lthr = 3410-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 3410-3 m3s 2585 m2s2

= 8789 kgm2s3 = 8789 watt

Run 3Q = 30769 lthr = 51210-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 51210-3 m3s 3555 m2s2

= 182016 kgm2s3 = 182016 watt

Run 4Q = 389105 lthr = 64810-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 64810-3 m3s 4005 m2s2

= 2595 kgm2s3 = 2595 watt

Run 5Q = 47169 lthr = 78610-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 78610-3 m3s 5825 m2s2

= 4578 kgm2s3 = 4578 watt

e Penentuan Efisiensi Pompa Run 1

ŋ = Ph

Ps 100

= 27965 watt

550 watt 100

= 0508

Run 2

ŋ = Ph

Ps 100

= 8789 watt550 watt

100 = 1598

11

Run 3

ŋ = Ph

Ps 100

= 182016 watt

550 watt 100 = 3309

Run 4

ŋ = Ph

Ps 100

= 2595 watt550 watt

100 = 4718

Run 5

ŋ = Ph

Ps 100

= 4578 watt550 watt

100 = 8323

VII Analisis Percobaan

Daya yang digunakan pompa untuk mengalirkan air dapat dihitung melalui

turunan persamaan bernoulli dengan terlebuh dahulu menghitung usaha yang

dilakukan pompa yaitu

η Wp = ( Pbρb

+ αb VB2

2 gc +

ggc

ZB + hf) ndash (Paρa

+ aa Va2

2 gc +

ggc

ZA )

Data-data yang digunakan berupa jari-jari pipa ketinggian Za dan Zb serta laju alir

fluida diperoleh melalui proses pengukuran secara manual Tekanan yang digunakan

Pa dan Pb adalah tekanan udara (standart) 1 atm Khusus laju alir digunakan

rotameter sebagai alat pengukur Namun karena nilai laju alir yang terjadi secara

praktek kurang sesuai dengan laju alir yang ditunjukkan rotameter maka dalam

perhitungan digunakan laju alir secara praktek

Pompa dipasang dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan

untuk menarik zat cair dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik

yang konstan pada waktu keluar dari jalur pipa Pada pompa tersebut zat cair masuk

melalui sambungan isap pada station a dan keluar melalui sambungan buang pada

12

station b Oleh karena satu-satunya gesekan ialah gesekan yang terjadi di dalam

pompa itu sendiri maka gesekan tersebut tidak dihitung dan nilainya dianggap sangat

lkecil Namun apabila fluida ditransportasikan melalui sistem pemipaan yang cukup

jauh dan terdapat banyak sambungan dalam sistemnya maka gaya gesek (friksi)

tersebut harus dihitung dan tidak boleh diabaikan karena akan mempengaruhi

besarnya usaha yang dilakukan oleh pompa untuk mendistribusikan fluida dalam

sistem pemipaan tersebut

Daya yang diberikan pada fluida dilambangkan dengan Ph sementara daya

penggerak pompa dari sumbu luar ditandai dengan lambang Ps Hasil perhitungan

menunjukkan bahwa daya yang digunakan pompa cukup kecil dan nilainya berbeda

sesuai dengan besarnya laju alir fluida (v) Makin besar laju alir maka nilai H akan

semakin besar sehingga daya yang harus diberikan pada fluida semakin tinggi Oleh

karena itu jika suatu saat terjadi peningkatan laju alir akan terjadi peningkatan daya

yang digunakan oleh pompa Dengan diketahuinya Ph dan Ps maka efisiensi pompa

dapat dihitung Efisiensi pompa ini merupakan suatu nilai yang digunakan untuk

mengetahui sebesapa besar kinerja suatu pompa dan juga digunakan untuk

menghitung kerugian yang dihasilkan olehb suatu pompa Semakin besar efisiensi

pompa maka kinerjanya akan semakin baik Dari hasil perhitungan dapat dilihat

bahwa kenaikan laju alir seiring dengan kenaikan efisiensi pompa

13

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Perbedaan tinggi sambungan masuk dan sambungan keluar pompa biasanya di abaikan sehingga Za dan Xb dapat di keluarkan dari persamaan 1 Jika Ha adalah tinggi tekan total isap dan Hb adalah tinggi tekan total bunag dan ∆H = Ha ndash Hb maka pers1 dapat dituliskan

weierp=HaminusHbτ

=∆ Hτ

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

5

b Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat

pompa dan permukaan cairan dalam tangki tujuan

IV Langkah Kerja1 Mengukur Za Zb Da dan Db pada daerah pompa unit Heat exchanger2 Menghidupkan pompa kemudian mengecek laju alir fluida (100 200 300 400

dan 500 lthr)3 Mengolah data dan mengitung daya serta efisiensi pompa

6

V Data Pengamatan

Tabel 1 Pengukuran Debit Rotameter

Run Q teoritis Lh

V(L)

t1(detik)

t2(detik)

t3(detik)

t rata-rata (detik)

t rata-rata(hr)

Q Praktek = Vtrata-rata

(Lh)1 100 1 3620

53198 3844 3553 00098 10204

2 200 1 16325

1853 1853 1779 00049 20408

3 300 1 1131 1222 1164 1172 000325 307694 400 1 965 853 925 925 000257 3891055 500 1 749 745 797 763 000212 47169

Tabel 2 Data Kuantitatif

Run Q (debit)Lh (m3h)

Section Discharge

teoritis praktek ZA

(m)DA

(m)PA

(atm)vA

(mh)ZB

(cm)DB

(cm)PB

(atm)

vB

(mh)

1 100 10204 029 06 1 170067 036 0035 1 283442 200 20408 029 06 1 34013 036 0035 1 566893 300 30769 029 06 1 512816 036 0035 1 854694 400 389105 029 06 1 648508 036 0035 1 1080845 500 47169 029 06 1 69515 036 0035 1 131025

VI Perhitungan

- Da = Diameter Section = 06 m- Db = Diameter Discharge = 0035 m- Za = Ketinggian Section = 029 m- Zb = Ketinggian Discharge = 036 m

- Pa = Pb = 1 atm = 101325 Pa = 101325 kg m s2

m2

- ρ air = 1000 kgm3

- g = 10 ms2

- gc = 32 ft lbm(lbf s2) = 1 kgms-2N- Ps = Daya Pompa= 055 kW = 550 Watt

a Penentuan Laju Alir Fluida Section (vA) Untuk Q = 10204 m3h dan DA = 06 m

7

vA1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 170067 mhr = 283 ms

Untuk Q = 20408 m3h dan DA = 06 m

vA2 = QA

= 20408 m3 hr

14

π iquestiquest = 34013 mhr = 567 ms

Untuk Q = 30769 m3h dan DA = 06 m

vA3 = QA

= 30769 m3hr

14

π iquestiquest = 512816 mhr = 854 ms

Untuk Q = 389105 m3h dan DA = 06 m

vA4 = QA

= 389105 m3hr

14

π iquestiquest = 648508 mhr = 1140 ms

Untuk Q = 47169 m3h dan DA = 06 m

vA5 = QA

= 47169 m3hr

14

π iquestiquest = 69515 mhr = 1158 ms

b Penentuan Laju Alir Fluida Discharge (vB) Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 28344 mhr = 472 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB2= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 56689 mhr = 944 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB3= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 85469 mhr = 1424 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB4= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 108084 mhr = 1801 ms

8

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB5= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 131025mhr = 2183 ms

c Penentuan ∆H Run 1

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(283 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10564 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(472 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 107285 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (107285 ndash 10564) m2s2

= 1645 m2s2

Run 2

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(567 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10706 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(944 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109645 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (109645 ndash 10706) m2s2

= 2585 m2s2

Run 3

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

9

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(854 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 108495 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(1424 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11205 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11205 ndash 108495) m2s2

= 3555 m2s2

Run 4

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1140 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109925 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(1801 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11393 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11393 ndash 109925) m2s2

= 4005 m2s2

Run 5

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1158 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 110015 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(2183 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11584 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11584 - 110015) m2s2 = 5825 m2s2

10

d Penentuan Daya Pompa Run 1

Q = 10204 lthr = 1710-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 1710-3 m3s 1645 m2s2

= 27965 kgm2s3 = 27965 watt

Run 2Q = 20408 lthr = 3410-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 3410-3 m3s 2585 m2s2

= 8789 kgm2s3 = 8789 watt

Run 3Q = 30769 lthr = 51210-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 51210-3 m3s 3555 m2s2

= 182016 kgm2s3 = 182016 watt

Run 4Q = 389105 lthr = 64810-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 64810-3 m3s 4005 m2s2

= 2595 kgm2s3 = 2595 watt

Run 5Q = 47169 lthr = 78610-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 78610-3 m3s 5825 m2s2

= 4578 kgm2s3 = 4578 watt

e Penentuan Efisiensi Pompa Run 1

ŋ = Ph

Ps 100

= 27965 watt

550 watt 100

= 0508

Run 2

ŋ = Ph

Ps 100

= 8789 watt550 watt

100 = 1598

11

Run 3

ŋ = Ph

Ps 100

= 182016 watt

550 watt 100 = 3309

Run 4

ŋ = Ph

Ps 100

= 2595 watt550 watt

100 = 4718

Run 5

ŋ = Ph

Ps 100

= 4578 watt550 watt

100 = 8323

VII Analisis Percobaan

Daya yang digunakan pompa untuk mengalirkan air dapat dihitung melalui

turunan persamaan bernoulli dengan terlebuh dahulu menghitung usaha yang

dilakukan pompa yaitu

η Wp = ( Pbρb

+ αb VB2

2 gc +

ggc

ZB + hf) ndash (Paρa

+ aa Va2

2 gc +

ggc

ZA )

Data-data yang digunakan berupa jari-jari pipa ketinggian Za dan Zb serta laju alir

fluida diperoleh melalui proses pengukuran secara manual Tekanan yang digunakan

Pa dan Pb adalah tekanan udara (standart) 1 atm Khusus laju alir digunakan

rotameter sebagai alat pengukur Namun karena nilai laju alir yang terjadi secara

praktek kurang sesuai dengan laju alir yang ditunjukkan rotameter maka dalam

perhitungan digunakan laju alir secara praktek

Pompa dipasang dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan

untuk menarik zat cair dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik

yang konstan pada waktu keluar dari jalur pipa Pada pompa tersebut zat cair masuk

melalui sambungan isap pada station a dan keluar melalui sambungan buang pada

12

station b Oleh karena satu-satunya gesekan ialah gesekan yang terjadi di dalam

pompa itu sendiri maka gesekan tersebut tidak dihitung dan nilainya dianggap sangat

lkecil Namun apabila fluida ditransportasikan melalui sistem pemipaan yang cukup

jauh dan terdapat banyak sambungan dalam sistemnya maka gaya gesek (friksi)

tersebut harus dihitung dan tidak boleh diabaikan karena akan mempengaruhi

besarnya usaha yang dilakukan oleh pompa untuk mendistribusikan fluida dalam

sistem pemipaan tersebut

Daya yang diberikan pada fluida dilambangkan dengan Ph sementara daya

penggerak pompa dari sumbu luar ditandai dengan lambang Ps Hasil perhitungan

menunjukkan bahwa daya yang digunakan pompa cukup kecil dan nilainya berbeda

sesuai dengan besarnya laju alir fluida (v) Makin besar laju alir maka nilai H akan

semakin besar sehingga daya yang harus diberikan pada fluida semakin tinggi Oleh

karena itu jika suatu saat terjadi peningkatan laju alir akan terjadi peningkatan daya

yang digunakan oleh pompa Dengan diketahuinya Ph dan Ps maka efisiensi pompa

dapat dihitung Efisiensi pompa ini merupakan suatu nilai yang digunakan untuk

mengetahui sebesapa besar kinerja suatu pompa dan juga digunakan untuk

menghitung kerugian yang dihasilkan olehb suatu pompa Semakin besar efisiensi

pompa maka kinerjanya akan semakin baik Dari hasil perhitungan dapat dilihat

bahwa kenaikan laju alir seiring dengan kenaikan efisiensi pompa

13

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

b Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat

pompa dan permukaan cairan dalam tangki tujuan

IV Langkah Kerja1 Mengukur Za Zb Da dan Db pada daerah pompa unit Heat exchanger2 Menghidupkan pompa kemudian mengecek laju alir fluida (100 200 300 400

dan 500 lthr)3 Mengolah data dan mengitung daya serta efisiensi pompa

6

V Data Pengamatan

Tabel 1 Pengukuran Debit Rotameter

Run Q teoritis Lh

V(L)

t1(detik)

t2(detik)

t3(detik)

t rata-rata (detik)

t rata-rata(hr)

Q Praktek = Vtrata-rata

(Lh)1 100 1 3620

53198 3844 3553 00098 10204

2 200 1 16325

1853 1853 1779 00049 20408

3 300 1 1131 1222 1164 1172 000325 307694 400 1 965 853 925 925 000257 3891055 500 1 749 745 797 763 000212 47169

Tabel 2 Data Kuantitatif

Run Q (debit)Lh (m3h)

Section Discharge

teoritis praktek ZA

(m)DA

(m)PA

(atm)vA

(mh)ZB

(cm)DB

(cm)PB

(atm)

vB

(mh)

1 100 10204 029 06 1 170067 036 0035 1 283442 200 20408 029 06 1 34013 036 0035 1 566893 300 30769 029 06 1 512816 036 0035 1 854694 400 389105 029 06 1 648508 036 0035 1 1080845 500 47169 029 06 1 69515 036 0035 1 131025

VI Perhitungan

- Da = Diameter Section = 06 m- Db = Diameter Discharge = 0035 m- Za = Ketinggian Section = 029 m- Zb = Ketinggian Discharge = 036 m

- Pa = Pb = 1 atm = 101325 Pa = 101325 kg m s2

m2

- ρ air = 1000 kgm3

- g = 10 ms2

- gc = 32 ft lbm(lbf s2) = 1 kgms-2N- Ps = Daya Pompa= 055 kW = 550 Watt

a Penentuan Laju Alir Fluida Section (vA) Untuk Q = 10204 m3h dan DA = 06 m

7

vA1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 170067 mhr = 283 ms

Untuk Q = 20408 m3h dan DA = 06 m

vA2 = QA

= 20408 m3 hr

14

π iquestiquest = 34013 mhr = 567 ms

Untuk Q = 30769 m3h dan DA = 06 m

vA3 = QA

= 30769 m3hr

14

π iquestiquest = 512816 mhr = 854 ms

Untuk Q = 389105 m3h dan DA = 06 m

vA4 = QA

= 389105 m3hr

14

π iquestiquest = 648508 mhr = 1140 ms

Untuk Q = 47169 m3h dan DA = 06 m

vA5 = QA

= 47169 m3hr

14

π iquestiquest = 69515 mhr = 1158 ms

b Penentuan Laju Alir Fluida Discharge (vB) Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 28344 mhr = 472 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB2= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 56689 mhr = 944 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB3= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 85469 mhr = 1424 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB4= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 108084 mhr = 1801 ms

8

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB5= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 131025mhr = 2183 ms

c Penentuan ∆H Run 1

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(283 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10564 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(472 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 107285 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (107285 ndash 10564) m2s2

= 1645 m2s2

Run 2

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(567 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10706 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(944 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109645 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (109645 ndash 10706) m2s2

= 2585 m2s2

Run 3

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

9

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(854 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 108495 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(1424 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11205 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11205 ndash 108495) m2s2

= 3555 m2s2

Run 4

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1140 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109925 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(1801 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11393 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11393 ndash 109925) m2s2

= 4005 m2s2

Run 5

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1158 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 110015 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(2183 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11584 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11584 - 110015) m2s2 = 5825 m2s2

10

d Penentuan Daya Pompa Run 1

Q = 10204 lthr = 1710-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 1710-3 m3s 1645 m2s2

= 27965 kgm2s3 = 27965 watt

Run 2Q = 20408 lthr = 3410-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 3410-3 m3s 2585 m2s2

= 8789 kgm2s3 = 8789 watt

Run 3Q = 30769 lthr = 51210-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 51210-3 m3s 3555 m2s2

= 182016 kgm2s3 = 182016 watt

Run 4Q = 389105 lthr = 64810-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 64810-3 m3s 4005 m2s2

= 2595 kgm2s3 = 2595 watt

Run 5Q = 47169 lthr = 78610-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 78610-3 m3s 5825 m2s2

= 4578 kgm2s3 = 4578 watt

e Penentuan Efisiensi Pompa Run 1

ŋ = Ph

Ps 100

= 27965 watt

550 watt 100

= 0508

Run 2

ŋ = Ph

Ps 100

= 8789 watt550 watt

100 = 1598

11

Run 3

ŋ = Ph

Ps 100

= 182016 watt

550 watt 100 = 3309

Run 4

ŋ = Ph

Ps 100

= 2595 watt550 watt

100 = 4718

Run 5

ŋ = Ph

Ps 100

= 4578 watt550 watt

100 = 8323

VII Analisis Percobaan

Daya yang digunakan pompa untuk mengalirkan air dapat dihitung melalui

turunan persamaan bernoulli dengan terlebuh dahulu menghitung usaha yang

dilakukan pompa yaitu

η Wp = ( Pbρb

+ αb VB2

2 gc +

ggc

ZB + hf) ndash (Paρa

+ aa Va2

2 gc +

ggc

ZA )

Data-data yang digunakan berupa jari-jari pipa ketinggian Za dan Zb serta laju alir

fluida diperoleh melalui proses pengukuran secara manual Tekanan yang digunakan

Pa dan Pb adalah tekanan udara (standart) 1 atm Khusus laju alir digunakan

rotameter sebagai alat pengukur Namun karena nilai laju alir yang terjadi secara

praktek kurang sesuai dengan laju alir yang ditunjukkan rotameter maka dalam

perhitungan digunakan laju alir secara praktek

Pompa dipasang dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan

untuk menarik zat cair dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik

yang konstan pada waktu keluar dari jalur pipa Pada pompa tersebut zat cair masuk

melalui sambungan isap pada station a dan keluar melalui sambungan buang pada

12

station b Oleh karena satu-satunya gesekan ialah gesekan yang terjadi di dalam

pompa itu sendiri maka gesekan tersebut tidak dihitung dan nilainya dianggap sangat

lkecil Namun apabila fluida ditransportasikan melalui sistem pemipaan yang cukup

jauh dan terdapat banyak sambungan dalam sistemnya maka gaya gesek (friksi)

tersebut harus dihitung dan tidak boleh diabaikan karena akan mempengaruhi

besarnya usaha yang dilakukan oleh pompa untuk mendistribusikan fluida dalam

sistem pemipaan tersebut

Daya yang diberikan pada fluida dilambangkan dengan Ph sementara daya

penggerak pompa dari sumbu luar ditandai dengan lambang Ps Hasil perhitungan

menunjukkan bahwa daya yang digunakan pompa cukup kecil dan nilainya berbeda

sesuai dengan besarnya laju alir fluida (v) Makin besar laju alir maka nilai H akan

semakin besar sehingga daya yang harus diberikan pada fluida semakin tinggi Oleh

karena itu jika suatu saat terjadi peningkatan laju alir akan terjadi peningkatan daya

yang digunakan oleh pompa Dengan diketahuinya Ph dan Ps maka efisiensi pompa

dapat dihitung Efisiensi pompa ini merupakan suatu nilai yang digunakan untuk

mengetahui sebesapa besar kinerja suatu pompa dan juga digunakan untuk

menghitung kerugian yang dihasilkan olehb suatu pompa Semakin besar efisiensi

pompa maka kinerjanya akan semakin baik Dari hasil perhitungan dapat dilihat

bahwa kenaikan laju alir seiring dengan kenaikan efisiensi pompa

13

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

V Data Pengamatan

Tabel 1 Pengukuran Debit Rotameter

Run Q teoritis Lh

V(L)

t1(detik)

t2(detik)

t3(detik)

t rata-rata (detik)

t rata-rata(hr)

Q Praktek = Vtrata-rata

(Lh)1 100 1 3620

53198 3844 3553 00098 10204

2 200 1 16325

1853 1853 1779 00049 20408

3 300 1 1131 1222 1164 1172 000325 307694 400 1 965 853 925 925 000257 3891055 500 1 749 745 797 763 000212 47169

Tabel 2 Data Kuantitatif

Run Q (debit)Lh (m3h)

Section Discharge

teoritis praktek ZA

(m)DA

(m)PA

(atm)vA

(mh)ZB

(cm)DB

(cm)PB

(atm)

vB

(mh)

1 100 10204 029 06 1 170067 036 0035 1 283442 200 20408 029 06 1 34013 036 0035 1 566893 300 30769 029 06 1 512816 036 0035 1 854694 400 389105 029 06 1 648508 036 0035 1 1080845 500 47169 029 06 1 69515 036 0035 1 131025

VI Perhitungan

- Da = Diameter Section = 06 m- Db = Diameter Discharge = 0035 m- Za = Ketinggian Section = 029 m- Zb = Ketinggian Discharge = 036 m

- Pa = Pb = 1 atm = 101325 Pa = 101325 kg m s2

m2

- ρ air = 1000 kgm3

- g = 10 ms2

- gc = 32 ft lbm(lbf s2) = 1 kgms-2N- Ps = Daya Pompa= 055 kW = 550 Watt

a Penentuan Laju Alir Fluida Section (vA) Untuk Q = 10204 m3h dan DA = 06 m

7

vA1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 170067 mhr = 283 ms

Untuk Q = 20408 m3h dan DA = 06 m

vA2 = QA

= 20408 m3 hr

14

π iquestiquest = 34013 mhr = 567 ms

Untuk Q = 30769 m3h dan DA = 06 m

vA3 = QA

= 30769 m3hr

14

π iquestiquest = 512816 mhr = 854 ms

Untuk Q = 389105 m3h dan DA = 06 m

vA4 = QA

= 389105 m3hr

14

π iquestiquest = 648508 mhr = 1140 ms

Untuk Q = 47169 m3h dan DA = 06 m

vA5 = QA

= 47169 m3hr

14

π iquestiquest = 69515 mhr = 1158 ms

b Penentuan Laju Alir Fluida Discharge (vB) Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 28344 mhr = 472 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB2= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 56689 mhr = 944 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB3= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 85469 mhr = 1424 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB4= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 108084 mhr = 1801 ms

8

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB5= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 131025mhr = 2183 ms

c Penentuan ∆H Run 1

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(283 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10564 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(472 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 107285 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (107285 ndash 10564) m2s2

= 1645 m2s2

Run 2

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(567 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10706 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(944 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109645 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (109645 ndash 10706) m2s2

= 2585 m2s2

Run 3

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

9

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(854 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 108495 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(1424 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11205 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11205 ndash 108495) m2s2

= 3555 m2s2

Run 4

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1140 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109925 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(1801 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11393 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11393 ndash 109925) m2s2

= 4005 m2s2

Run 5

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1158 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 110015 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(2183 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11584 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11584 - 110015) m2s2 = 5825 m2s2

10

d Penentuan Daya Pompa Run 1

Q = 10204 lthr = 1710-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 1710-3 m3s 1645 m2s2

= 27965 kgm2s3 = 27965 watt

Run 2Q = 20408 lthr = 3410-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 3410-3 m3s 2585 m2s2

= 8789 kgm2s3 = 8789 watt

Run 3Q = 30769 lthr = 51210-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 51210-3 m3s 3555 m2s2

= 182016 kgm2s3 = 182016 watt

Run 4Q = 389105 lthr = 64810-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 64810-3 m3s 4005 m2s2

= 2595 kgm2s3 = 2595 watt

Run 5Q = 47169 lthr = 78610-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 78610-3 m3s 5825 m2s2

= 4578 kgm2s3 = 4578 watt

e Penentuan Efisiensi Pompa Run 1

ŋ = Ph

Ps 100

= 27965 watt

550 watt 100

= 0508

Run 2

ŋ = Ph

Ps 100

= 8789 watt550 watt

100 = 1598

11

Run 3

ŋ = Ph

Ps 100

= 182016 watt

550 watt 100 = 3309

Run 4

ŋ = Ph

Ps 100

= 2595 watt550 watt

100 = 4718

Run 5

ŋ = Ph

Ps 100

= 4578 watt550 watt

100 = 8323

VII Analisis Percobaan

Daya yang digunakan pompa untuk mengalirkan air dapat dihitung melalui

turunan persamaan bernoulli dengan terlebuh dahulu menghitung usaha yang

dilakukan pompa yaitu

η Wp = ( Pbρb

+ αb VB2

2 gc +

ggc

ZB + hf) ndash (Paρa

+ aa Va2

2 gc +

ggc

ZA )

Data-data yang digunakan berupa jari-jari pipa ketinggian Za dan Zb serta laju alir

fluida diperoleh melalui proses pengukuran secara manual Tekanan yang digunakan

Pa dan Pb adalah tekanan udara (standart) 1 atm Khusus laju alir digunakan

rotameter sebagai alat pengukur Namun karena nilai laju alir yang terjadi secara

praktek kurang sesuai dengan laju alir yang ditunjukkan rotameter maka dalam

perhitungan digunakan laju alir secara praktek

Pompa dipasang dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan

untuk menarik zat cair dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik

yang konstan pada waktu keluar dari jalur pipa Pada pompa tersebut zat cair masuk

melalui sambungan isap pada station a dan keluar melalui sambungan buang pada

12

station b Oleh karena satu-satunya gesekan ialah gesekan yang terjadi di dalam

pompa itu sendiri maka gesekan tersebut tidak dihitung dan nilainya dianggap sangat

lkecil Namun apabila fluida ditransportasikan melalui sistem pemipaan yang cukup

jauh dan terdapat banyak sambungan dalam sistemnya maka gaya gesek (friksi)

tersebut harus dihitung dan tidak boleh diabaikan karena akan mempengaruhi

besarnya usaha yang dilakukan oleh pompa untuk mendistribusikan fluida dalam

sistem pemipaan tersebut

Daya yang diberikan pada fluida dilambangkan dengan Ph sementara daya

penggerak pompa dari sumbu luar ditandai dengan lambang Ps Hasil perhitungan

menunjukkan bahwa daya yang digunakan pompa cukup kecil dan nilainya berbeda

sesuai dengan besarnya laju alir fluida (v) Makin besar laju alir maka nilai H akan

semakin besar sehingga daya yang harus diberikan pada fluida semakin tinggi Oleh

karena itu jika suatu saat terjadi peningkatan laju alir akan terjadi peningkatan daya

yang digunakan oleh pompa Dengan diketahuinya Ph dan Ps maka efisiensi pompa

dapat dihitung Efisiensi pompa ini merupakan suatu nilai yang digunakan untuk

mengetahui sebesapa besar kinerja suatu pompa dan juga digunakan untuk

menghitung kerugian yang dihasilkan olehb suatu pompa Semakin besar efisiensi

pompa maka kinerjanya akan semakin baik Dari hasil perhitungan dapat dilihat

bahwa kenaikan laju alir seiring dengan kenaikan efisiensi pompa

13

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

vA1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 170067 mhr = 283 ms

Untuk Q = 20408 m3h dan DA = 06 m

vA2 = QA

= 20408 m3 hr

14

π iquestiquest = 34013 mhr = 567 ms

Untuk Q = 30769 m3h dan DA = 06 m

vA3 = QA

= 30769 m3hr

14

π iquestiquest = 512816 mhr = 854 ms

Untuk Q = 389105 m3h dan DA = 06 m

vA4 = QA

= 389105 m3hr

14

π iquestiquest = 648508 mhr = 1140 ms

Untuk Q = 47169 m3h dan DA = 06 m

vA5 = QA

= 47169 m3hr

14

π iquestiquest = 69515 mhr = 1158 ms

b Penentuan Laju Alir Fluida Discharge (vB) Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB1 = QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 28344 mhr = 472 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB2= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 56689 mhr = 944 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB3= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 85469 mhr = 1424 ms

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB4= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 108084 mhr = 1801 ms

8

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB5= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 131025mhr = 2183 ms

c Penentuan ∆H Run 1

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(283 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10564 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(472 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 107285 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (107285 ndash 10564) m2s2

= 1645 m2s2

Run 2

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(567 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10706 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(944 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109645 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (109645 ndash 10706) m2s2

= 2585 m2s2

Run 3

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

9

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(854 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 108495 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(1424 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11205 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11205 ndash 108495) m2s2

= 3555 m2s2

Run 4

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1140 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109925 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(1801 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11393 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11393 ndash 109925) m2s2

= 4005 m2s2

Run 5

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1158 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 110015 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(2183 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11584 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11584 - 110015) m2s2 = 5825 m2s2

10

d Penentuan Daya Pompa Run 1

Q = 10204 lthr = 1710-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 1710-3 m3s 1645 m2s2

= 27965 kgm2s3 = 27965 watt

Run 2Q = 20408 lthr = 3410-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 3410-3 m3s 2585 m2s2

= 8789 kgm2s3 = 8789 watt

Run 3Q = 30769 lthr = 51210-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 51210-3 m3s 3555 m2s2

= 182016 kgm2s3 = 182016 watt

Run 4Q = 389105 lthr = 64810-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 64810-3 m3s 4005 m2s2

= 2595 kgm2s3 = 2595 watt

Run 5Q = 47169 lthr = 78610-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 78610-3 m3s 5825 m2s2

= 4578 kgm2s3 = 4578 watt

e Penentuan Efisiensi Pompa Run 1

ŋ = Ph

Ps 100

= 27965 watt

550 watt 100

= 0508

Run 2

ŋ = Ph

Ps 100

= 8789 watt550 watt

100 = 1598

11

Run 3

ŋ = Ph

Ps 100

= 182016 watt

550 watt 100 = 3309

Run 4

ŋ = Ph

Ps 100

= 2595 watt550 watt

100 = 4718

Run 5

ŋ = Ph

Ps 100

= 4578 watt550 watt

100 = 8323

VII Analisis Percobaan

Daya yang digunakan pompa untuk mengalirkan air dapat dihitung melalui

turunan persamaan bernoulli dengan terlebuh dahulu menghitung usaha yang

dilakukan pompa yaitu

η Wp = ( Pbρb

+ αb VB2

2 gc +

ggc

ZB + hf) ndash (Paρa

+ aa Va2

2 gc +

ggc

ZA )

Data-data yang digunakan berupa jari-jari pipa ketinggian Za dan Zb serta laju alir

fluida diperoleh melalui proses pengukuran secara manual Tekanan yang digunakan

Pa dan Pb adalah tekanan udara (standart) 1 atm Khusus laju alir digunakan

rotameter sebagai alat pengukur Namun karena nilai laju alir yang terjadi secara

praktek kurang sesuai dengan laju alir yang ditunjukkan rotameter maka dalam

perhitungan digunakan laju alir secara praktek

Pompa dipasang dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan

untuk menarik zat cair dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik

yang konstan pada waktu keluar dari jalur pipa Pada pompa tersebut zat cair masuk

melalui sambungan isap pada station a dan keluar melalui sambungan buang pada

12

station b Oleh karena satu-satunya gesekan ialah gesekan yang terjadi di dalam

pompa itu sendiri maka gesekan tersebut tidak dihitung dan nilainya dianggap sangat

lkecil Namun apabila fluida ditransportasikan melalui sistem pemipaan yang cukup

jauh dan terdapat banyak sambungan dalam sistemnya maka gaya gesek (friksi)

tersebut harus dihitung dan tidak boleh diabaikan karena akan mempengaruhi

besarnya usaha yang dilakukan oleh pompa untuk mendistribusikan fluida dalam

sistem pemipaan tersebut

Daya yang diberikan pada fluida dilambangkan dengan Ph sementara daya

penggerak pompa dari sumbu luar ditandai dengan lambang Ps Hasil perhitungan

menunjukkan bahwa daya yang digunakan pompa cukup kecil dan nilainya berbeda

sesuai dengan besarnya laju alir fluida (v) Makin besar laju alir maka nilai H akan

semakin besar sehingga daya yang harus diberikan pada fluida semakin tinggi Oleh

karena itu jika suatu saat terjadi peningkatan laju alir akan terjadi peningkatan daya

yang digunakan oleh pompa Dengan diketahuinya Ph dan Ps maka efisiensi pompa

dapat dihitung Efisiensi pompa ini merupakan suatu nilai yang digunakan untuk

mengetahui sebesapa besar kinerja suatu pompa dan juga digunakan untuk

menghitung kerugian yang dihasilkan olehb suatu pompa Semakin besar efisiensi

pompa maka kinerjanya akan semakin baik Dari hasil perhitungan dapat dilihat

bahwa kenaikan laju alir seiring dengan kenaikan efisiensi pompa

13

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

Untuk Q = 10204 m3h dan DB = 0035 m

vB5= QA

= 10204 m3hr

14

π iquestiquest = 131025mhr = 2183 ms

c Penentuan ∆H Run 1

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(283 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10564 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(472 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 107285 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (107285 ndash 10564) m2s2

= 1645 m2s2

Run 2

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(567 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 10706 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(944 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109645 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (109645 ndash 10706) m2s2

= 2585 m2s2

Run 3

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

9

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(854 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 108495 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(1424 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11205 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11205 ndash 108495) m2s2

= 3555 m2s2

Run 4

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1140 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109925 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(1801 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11393 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11393 ndash 109925) m2s2

= 4005 m2s2

Run 5

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1158 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 110015 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(2183 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11584 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11584 - 110015) m2s2 = 5825 m2s2

10

d Penentuan Daya Pompa Run 1

Q = 10204 lthr = 1710-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 1710-3 m3s 1645 m2s2

= 27965 kgm2s3 = 27965 watt

Run 2Q = 20408 lthr = 3410-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 3410-3 m3s 2585 m2s2

= 8789 kgm2s3 = 8789 watt

Run 3Q = 30769 lthr = 51210-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 51210-3 m3s 3555 m2s2

= 182016 kgm2s3 = 182016 watt

Run 4Q = 389105 lthr = 64810-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 64810-3 m3s 4005 m2s2

= 2595 kgm2s3 = 2595 watt

Run 5Q = 47169 lthr = 78610-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 78610-3 m3s 5825 m2s2

= 4578 kgm2s3 = 4578 watt

e Penentuan Efisiensi Pompa Run 1

ŋ = Ph

Ps 100

= 27965 watt

550 watt 100

= 0508

Run 2

ŋ = Ph

Ps 100

= 8789 watt550 watt

100 = 1598

11

Run 3

ŋ = Ph

Ps 100

= 182016 watt

550 watt 100 = 3309

Run 4

ŋ = Ph

Ps 100

= 2595 watt550 watt

100 = 4718

Run 5

ŋ = Ph

Ps 100

= 4578 watt550 watt

100 = 8323

VII Analisis Percobaan

Daya yang digunakan pompa untuk mengalirkan air dapat dihitung melalui

turunan persamaan bernoulli dengan terlebuh dahulu menghitung usaha yang

dilakukan pompa yaitu

η Wp = ( Pbρb

+ αb VB2

2 gc +

ggc

ZB + hf) ndash (Paρa

+ aa Va2

2 gc +

ggc

ZA )

Data-data yang digunakan berupa jari-jari pipa ketinggian Za dan Zb serta laju alir

fluida diperoleh melalui proses pengukuran secara manual Tekanan yang digunakan

Pa dan Pb adalah tekanan udara (standart) 1 atm Khusus laju alir digunakan

rotameter sebagai alat pengukur Namun karena nilai laju alir yang terjadi secara

praktek kurang sesuai dengan laju alir yang ditunjukkan rotameter maka dalam

perhitungan digunakan laju alir secara praktek

Pompa dipasang dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan

untuk menarik zat cair dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik

yang konstan pada waktu keluar dari jalur pipa Pada pompa tersebut zat cair masuk

melalui sambungan isap pada station a dan keluar melalui sambungan buang pada

12

station b Oleh karena satu-satunya gesekan ialah gesekan yang terjadi di dalam

pompa itu sendiri maka gesekan tersebut tidak dihitung dan nilainya dianggap sangat

lkecil Namun apabila fluida ditransportasikan melalui sistem pemipaan yang cukup

jauh dan terdapat banyak sambungan dalam sistemnya maka gaya gesek (friksi)

tersebut harus dihitung dan tidak boleh diabaikan karena akan mempengaruhi

besarnya usaha yang dilakukan oleh pompa untuk mendistribusikan fluida dalam

sistem pemipaan tersebut

Daya yang diberikan pada fluida dilambangkan dengan Ph sementara daya

penggerak pompa dari sumbu luar ditandai dengan lambang Ps Hasil perhitungan

menunjukkan bahwa daya yang digunakan pompa cukup kecil dan nilainya berbeda

sesuai dengan besarnya laju alir fluida (v) Makin besar laju alir maka nilai H akan

semakin besar sehingga daya yang harus diberikan pada fluida semakin tinggi Oleh

karena itu jika suatu saat terjadi peningkatan laju alir akan terjadi peningkatan daya

yang digunakan oleh pompa Dengan diketahuinya Ph dan Ps maka efisiensi pompa

dapat dihitung Efisiensi pompa ini merupakan suatu nilai yang digunakan untuk

mengetahui sebesapa besar kinerja suatu pompa dan juga digunakan untuk

menghitung kerugian yang dihasilkan olehb suatu pompa Semakin besar efisiensi

pompa maka kinerjanya akan semakin baik Dari hasil perhitungan dapat dilihat

bahwa kenaikan laju alir seiring dengan kenaikan efisiensi pompa

13

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(854 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 108495 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(1424 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11205 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11205 ndash 108495) m2s2

= 3555 m2s2

Run 4

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1140 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 109925 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1kgm sminus2 N +

(1801 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11393 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11393 ndash 109925) m2s2

= 4005 m2s2

Run 5

- Ha = Pρ

+ g Za

gc + Va2

2 gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 029 m

1kgm sminus2 N +

(1158 m s)2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 110015 m2s2

- Hb = Pρ

+ g Zb

gc + Vb2

2gc

= 101325 kgm s2

1000 kg m3 + 10 m sminus2 036 m

1 kgm sminus2 N +

(2183 m s )2

2 x 1 kgm sminus2 N

= 11584 m2s2

- ∆H = Hb ndash Ha= (11584 - 110015) m2s2 = 5825 m2s2

10

d Penentuan Daya Pompa Run 1

Q = 10204 lthr = 1710-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 1710-3 m3s 1645 m2s2

= 27965 kgm2s3 = 27965 watt

Run 2Q = 20408 lthr = 3410-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 3410-3 m3s 2585 m2s2

= 8789 kgm2s3 = 8789 watt

Run 3Q = 30769 lthr = 51210-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 51210-3 m3s 3555 m2s2

= 182016 kgm2s3 = 182016 watt

Run 4Q = 389105 lthr = 64810-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 64810-3 m3s 4005 m2s2

= 2595 kgm2s3 = 2595 watt

Run 5Q = 47169 lthr = 78610-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 78610-3 m3s 5825 m2s2

= 4578 kgm2s3 = 4578 watt

e Penentuan Efisiensi Pompa Run 1

ŋ = Ph

Ps 100

= 27965 watt

550 watt 100

= 0508

Run 2

ŋ = Ph

Ps 100

= 8789 watt550 watt

100 = 1598

11

Run 3

ŋ = Ph

Ps 100

= 182016 watt

550 watt 100 = 3309

Run 4

ŋ = Ph

Ps 100

= 2595 watt550 watt

100 = 4718

Run 5

ŋ = Ph

Ps 100

= 4578 watt550 watt

100 = 8323

VII Analisis Percobaan

Daya yang digunakan pompa untuk mengalirkan air dapat dihitung melalui

turunan persamaan bernoulli dengan terlebuh dahulu menghitung usaha yang

dilakukan pompa yaitu

η Wp = ( Pbρb

+ αb VB2

2 gc +

ggc

ZB + hf) ndash (Paρa

+ aa Va2

2 gc +

ggc

ZA )

Data-data yang digunakan berupa jari-jari pipa ketinggian Za dan Zb serta laju alir

fluida diperoleh melalui proses pengukuran secara manual Tekanan yang digunakan

Pa dan Pb adalah tekanan udara (standart) 1 atm Khusus laju alir digunakan

rotameter sebagai alat pengukur Namun karena nilai laju alir yang terjadi secara

praktek kurang sesuai dengan laju alir yang ditunjukkan rotameter maka dalam

perhitungan digunakan laju alir secara praktek

Pompa dipasang dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan

untuk menarik zat cair dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik

yang konstan pada waktu keluar dari jalur pipa Pada pompa tersebut zat cair masuk

melalui sambungan isap pada station a dan keluar melalui sambungan buang pada

12

station b Oleh karena satu-satunya gesekan ialah gesekan yang terjadi di dalam

pompa itu sendiri maka gesekan tersebut tidak dihitung dan nilainya dianggap sangat

lkecil Namun apabila fluida ditransportasikan melalui sistem pemipaan yang cukup

jauh dan terdapat banyak sambungan dalam sistemnya maka gaya gesek (friksi)

tersebut harus dihitung dan tidak boleh diabaikan karena akan mempengaruhi

besarnya usaha yang dilakukan oleh pompa untuk mendistribusikan fluida dalam

sistem pemipaan tersebut

Daya yang diberikan pada fluida dilambangkan dengan Ph sementara daya

penggerak pompa dari sumbu luar ditandai dengan lambang Ps Hasil perhitungan

menunjukkan bahwa daya yang digunakan pompa cukup kecil dan nilainya berbeda

sesuai dengan besarnya laju alir fluida (v) Makin besar laju alir maka nilai H akan

semakin besar sehingga daya yang harus diberikan pada fluida semakin tinggi Oleh

karena itu jika suatu saat terjadi peningkatan laju alir akan terjadi peningkatan daya

yang digunakan oleh pompa Dengan diketahuinya Ph dan Ps maka efisiensi pompa

dapat dihitung Efisiensi pompa ini merupakan suatu nilai yang digunakan untuk

mengetahui sebesapa besar kinerja suatu pompa dan juga digunakan untuk

menghitung kerugian yang dihasilkan olehb suatu pompa Semakin besar efisiensi

pompa maka kinerjanya akan semakin baik Dari hasil perhitungan dapat dilihat

bahwa kenaikan laju alir seiring dengan kenaikan efisiensi pompa

13

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

d Penentuan Daya Pompa Run 1

Q = 10204 lthr = 1710-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 1710-3 m3s 1645 m2s2

= 27965 kgm2s3 = 27965 watt

Run 2Q = 20408 lthr = 3410-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 3410-3 m3s 2585 m2s2

= 8789 kgm2s3 = 8789 watt

Run 3Q = 30769 lthr = 51210-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 51210-3 m3s 3555 m2s2

= 182016 kgm2s3 = 182016 watt

Run 4Q = 389105 lthr = 64810-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 64810-3 m3s 4005 m2s2

= 2595 kgm2s3 = 2595 watt

Run 5Q = 47169 lthr = 78610-3 m3sPh = ρ Q ∆H

= 1000 kgm3 78610-3 m3s 5825 m2s2

= 4578 kgm2s3 = 4578 watt

e Penentuan Efisiensi Pompa Run 1

ŋ = Ph

Ps 100

= 27965 watt

550 watt 100

= 0508

Run 2

ŋ = Ph

Ps 100

= 8789 watt550 watt

100 = 1598

11

Run 3

ŋ = Ph

Ps 100

= 182016 watt

550 watt 100 = 3309

Run 4

ŋ = Ph

Ps 100

= 2595 watt550 watt

100 = 4718

Run 5

ŋ = Ph

Ps 100

= 4578 watt550 watt

100 = 8323

VII Analisis Percobaan

Daya yang digunakan pompa untuk mengalirkan air dapat dihitung melalui

turunan persamaan bernoulli dengan terlebuh dahulu menghitung usaha yang

dilakukan pompa yaitu

η Wp = ( Pbρb

+ αb VB2

2 gc +

ggc

ZB + hf) ndash (Paρa

+ aa Va2

2 gc +

ggc

ZA )

Data-data yang digunakan berupa jari-jari pipa ketinggian Za dan Zb serta laju alir

fluida diperoleh melalui proses pengukuran secara manual Tekanan yang digunakan

Pa dan Pb adalah tekanan udara (standart) 1 atm Khusus laju alir digunakan

rotameter sebagai alat pengukur Namun karena nilai laju alir yang terjadi secara

praktek kurang sesuai dengan laju alir yang ditunjukkan rotameter maka dalam

perhitungan digunakan laju alir secara praktek

Pompa dipasang dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan

untuk menarik zat cair dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik

yang konstan pada waktu keluar dari jalur pipa Pada pompa tersebut zat cair masuk

melalui sambungan isap pada station a dan keluar melalui sambungan buang pada

12

station b Oleh karena satu-satunya gesekan ialah gesekan yang terjadi di dalam

pompa itu sendiri maka gesekan tersebut tidak dihitung dan nilainya dianggap sangat

lkecil Namun apabila fluida ditransportasikan melalui sistem pemipaan yang cukup

jauh dan terdapat banyak sambungan dalam sistemnya maka gaya gesek (friksi)

tersebut harus dihitung dan tidak boleh diabaikan karena akan mempengaruhi

besarnya usaha yang dilakukan oleh pompa untuk mendistribusikan fluida dalam

sistem pemipaan tersebut

Daya yang diberikan pada fluida dilambangkan dengan Ph sementara daya

penggerak pompa dari sumbu luar ditandai dengan lambang Ps Hasil perhitungan

menunjukkan bahwa daya yang digunakan pompa cukup kecil dan nilainya berbeda

sesuai dengan besarnya laju alir fluida (v) Makin besar laju alir maka nilai H akan

semakin besar sehingga daya yang harus diberikan pada fluida semakin tinggi Oleh

karena itu jika suatu saat terjadi peningkatan laju alir akan terjadi peningkatan daya

yang digunakan oleh pompa Dengan diketahuinya Ph dan Ps maka efisiensi pompa

dapat dihitung Efisiensi pompa ini merupakan suatu nilai yang digunakan untuk

mengetahui sebesapa besar kinerja suatu pompa dan juga digunakan untuk

menghitung kerugian yang dihasilkan olehb suatu pompa Semakin besar efisiensi

pompa maka kinerjanya akan semakin baik Dari hasil perhitungan dapat dilihat

bahwa kenaikan laju alir seiring dengan kenaikan efisiensi pompa

13

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

Run 3

ŋ = Ph

Ps 100

= 182016 watt

550 watt 100 = 3309

Run 4

ŋ = Ph

Ps 100

= 2595 watt550 watt

100 = 4718

Run 5

ŋ = Ph

Ps 100

= 4578 watt550 watt

100 = 8323

VII Analisis Percobaan

Daya yang digunakan pompa untuk mengalirkan air dapat dihitung melalui

turunan persamaan bernoulli dengan terlebuh dahulu menghitung usaha yang

dilakukan pompa yaitu

η Wp = ( Pbρb

+ αb VB2

2 gc +

ggc

ZB + hf) ndash (Paρa

+ aa Va2

2 gc +

ggc

ZA )

Data-data yang digunakan berupa jari-jari pipa ketinggian Za dan Zb serta laju alir

fluida diperoleh melalui proses pengukuran secara manual Tekanan yang digunakan

Pa dan Pb adalah tekanan udara (standart) 1 atm Khusus laju alir digunakan

rotameter sebagai alat pengukur Namun karena nilai laju alir yang terjadi secara

praktek kurang sesuai dengan laju alir yang ditunjukkan rotameter maka dalam

perhitungan digunakan laju alir secara praktek

Pompa dipasang dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan

untuk menarik zat cair dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik

yang konstan pada waktu keluar dari jalur pipa Pada pompa tersebut zat cair masuk

melalui sambungan isap pada station a dan keluar melalui sambungan buang pada

12

station b Oleh karena satu-satunya gesekan ialah gesekan yang terjadi di dalam

pompa itu sendiri maka gesekan tersebut tidak dihitung dan nilainya dianggap sangat

lkecil Namun apabila fluida ditransportasikan melalui sistem pemipaan yang cukup

jauh dan terdapat banyak sambungan dalam sistemnya maka gaya gesek (friksi)

tersebut harus dihitung dan tidak boleh diabaikan karena akan mempengaruhi

besarnya usaha yang dilakukan oleh pompa untuk mendistribusikan fluida dalam

sistem pemipaan tersebut

Daya yang diberikan pada fluida dilambangkan dengan Ph sementara daya

penggerak pompa dari sumbu luar ditandai dengan lambang Ps Hasil perhitungan

menunjukkan bahwa daya yang digunakan pompa cukup kecil dan nilainya berbeda

sesuai dengan besarnya laju alir fluida (v) Makin besar laju alir maka nilai H akan

semakin besar sehingga daya yang harus diberikan pada fluida semakin tinggi Oleh

karena itu jika suatu saat terjadi peningkatan laju alir akan terjadi peningkatan daya

yang digunakan oleh pompa Dengan diketahuinya Ph dan Ps maka efisiensi pompa

dapat dihitung Efisiensi pompa ini merupakan suatu nilai yang digunakan untuk

mengetahui sebesapa besar kinerja suatu pompa dan juga digunakan untuk

menghitung kerugian yang dihasilkan olehb suatu pompa Semakin besar efisiensi

pompa maka kinerjanya akan semakin baik Dari hasil perhitungan dapat dilihat

bahwa kenaikan laju alir seiring dengan kenaikan efisiensi pompa

13

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

station b Oleh karena satu-satunya gesekan ialah gesekan yang terjadi di dalam

pompa itu sendiri maka gesekan tersebut tidak dihitung dan nilainya dianggap sangat

lkecil Namun apabila fluida ditransportasikan melalui sistem pemipaan yang cukup

jauh dan terdapat banyak sambungan dalam sistemnya maka gaya gesek (friksi)

tersebut harus dihitung dan tidak boleh diabaikan karena akan mempengaruhi

besarnya usaha yang dilakukan oleh pompa untuk mendistribusikan fluida dalam

sistem pemipaan tersebut

Daya yang diberikan pada fluida dilambangkan dengan Ph sementara daya

penggerak pompa dari sumbu luar ditandai dengan lambang Ps Hasil perhitungan

menunjukkan bahwa daya yang digunakan pompa cukup kecil dan nilainya berbeda

sesuai dengan besarnya laju alir fluida (v) Makin besar laju alir maka nilai H akan

semakin besar sehingga daya yang harus diberikan pada fluida semakin tinggi Oleh

karena itu jika suatu saat terjadi peningkatan laju alir akan terjadi peningkatan daya

yang digunakan oleh pompa Dengan diketahuinya Ph dan Ps maka efisiensi pompa

dapat dihitung Efisiensi pompa ini merupakan suatu nilai yang digunakan untuk

mengetahui sebesapa besar kinerja suatu pompa dan juga digunakan untuk

menghitung kerugian yang dihasilkan olehb suatu pompa Semakin besar efisiensi

pompa maka kinerjanya akan semakin baik Dari hasil perhitungan dapat dilihat

bahwa kenaikan laju alir seiring dengan kenaikan efisiensi pompa

13

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

VIII Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

Besarnya daya yang diberikan oleh suatu pompa dipengaruhi oleh besarnya

laju alir

Daya yang diberikan pompa terhadap fluida nilainya meningkat secara

bertahap bila laju alir dinaikkan sehingga nilain efisiensi juga akan semakin

besar

IX Daftar Pustaka

Effendy Sahrul dkk 2011 Petunjuk Praktikum Laboratorium Utilitas Palembang

Politeknik Negeri Sriwijaya

X Gambar Alat

14

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

Pompa Sentrifugal

LAMPIRAN POMPA

Pompa memiliki dua kegunaan utama

15

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air)

Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan)

(dikutip dari httpmajarimagazinecom200805dasar-dasar-pompa)

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa dinamik yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri Biasanya lebih dari 75 pompa

yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal Cara kerja pompa sentrifugal

dijelaskan sebagai berikut

Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan

Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan sehingga

menyebabkan cairan berputar Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan

tinggi

Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan

Gambar 2 Pompa Sentrifugal

Tahanan sistem (head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju tertentu

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem yang juga disebut

ldquoheadrdquo Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan friksi

16

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

c Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan

yang dipompakan Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan

dan dapat dihitung dengan persamaan sbb

Head (dalam feet )=Tekanan ( psi ) times231

specific grafity

Head static terdiri dari

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap

garis pusat pompa hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa

(juga disebut ldquopengangkat hisapanrdquo)

Head pembuangan statis (hd) jarak vertikal antara garis pusat pompa dan

permukaan cairan dalam tangki tujuan

d Head gesekan friksi (hf)

Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi

tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan Head ini

tergantung pada ukuran pipa jenis pipa debit aliran sifat cairan serta jumlah dan

jenis sambungan

c Tinggi-tekan yang dibangkitkan

Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar diatas Pompa dipasang

dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair

dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada

17

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

waktu keluar dari jalur pipa pada ketinggian Zb di atas permukaaan zat cair Pada

pompa tersebut zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar

melalui sambungan buang pada station b Oleh karena satu-satunya gesekann ialah

gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri yang telah diperhitungakan dalam

efisiensi mekanik n dengan hf = 0 pers dapat dituliskan sebagai berikut

η W p =( pb

p+ g zb

gc

+α b v

b2

2 gc)minus ( pa

p+ g z a

gc

+α a v

ab2

2 gc)

(1-1)

Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan

H atau

H = p

p+ g Z

gc

+ α V 2

2gc

(1-2)

Kebutuhan daya Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar

ditandai dengan lambing PB nilainya dihitung dari Wp dengan

PB = mW p =m ΔHη (1-3)

Dimana m ialah laju aliran massa

Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan

yang dibangkitkan pompa Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan

sebagai

Pf = m ∆H (1-4)

Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh

PB =Pf

η (1-5)

Daya dan Efisiensi Pompa

18

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar

Energi dari luar diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang

padanya Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya selalu tidak sempurna

dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi

Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa yaitu

a Efisiensi adalah perbandingan kerja berguna dengan kerja yang dibutuhkan mesin

b Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang masuk motor

listrik dikalikan efisiensi motor listrik

Dirumuskan dengan persamaan

rotor motor listrik P = Σ dayalistrik times η motor listrik

c Daya poros pompa atau daya efektif pompa adalah daya yang dihasilkan dari

putaran rotor motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya dihitung dengan

persamaan

P poros=η transmisitimes P rotor(1+α )

di mana

η = efisiensi transmisi (tabel )

P rotor = daya rotor (watt)

Pr = daya poros ( watt)

α = faktor cadangan

Tabel 21 Faktor cadangan daya dari motor penggerak

Motor Penggerak α (faktor cadangan)

Motor Induksi 01-02

Motor Bakar Kecil 015-025

Motor Bakar Besar 01-02

Tabel 22 Efisiensi berbagai jenis transmisi

Jenis Transmisi Efisiensi (η)

Sabuk Rata 09-093

Sabuk V 095

Roda Gigi 092-098

Kopling Hidrolik 095-097

19

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC

d Daya air adalah kerja berguna dari pompa persatuan waktuya kerja berguna ini

yang diterima air pada pompa perumusan dari daya air adalah sebgai berikut

Apabila pompa dengan kapasitas aliran sebesar Q dan head total H maka energi

yang diterima air persatuan waktunya adalah

P w = γ Q H

di mana

γ = berat air persatuan volume Nm3

Q = kapasitas (m3dtk)

H = head pompa (m)

P w = daya air (Watt)

e Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antar daya air dengan daya

pada poros Perumusan efisiensi adalah sebgai berikut

Gambar berikut akan membantu memahami proses perubahan dari kerja pompa

Semua satuan daya dikonversikan ke Horse power sehingga ada istilah istilah

sebagi berikut

1048770 Untuk daya air bisa disebut Water Horse Power WHP

1048770 Untuk daya poros bisa disebut Brake Horse Power BHP

1048770 Untuk daya rotor dalam Hourse power

1048770 Untuk energi listrik masuk kW

[dikutip (dengan mengedit) dari Bagian 421 diambil (dengan mengedit) dari Pompa dan

Sistim Pemompaan Dalam Efisiensi Energi pada Utilitas Listrik bab 6 2004 dengan ijin dari

Biro Efisiensi Energi Kementrian Tenaga India]

20

  • Oleh Kelomok 1 5KC