perancangan pompa sentrifugal unit produksi pdam …eprints.umm.ac.id/55383/73/pendahuluan.pdf ·...
TRANSCRIPT
PERANCANGAN POMPA SENTRIFUGAL
UNIT PRODUKSI PDAM KOTA MALANG
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin
OLEH
RIZAL PERDANA KESUMA
NIM : 201710120312220
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2019
KATA PENGANTAR
Assalamu‟alaikum Wr. Wb.
Puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah
memberi berkah serta rahmat-Nya yang begitu besar sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini pada waktunya. Selawat dan salam kepada
junjungan Alam Nabi Besar Muhammad SAW dan kepada Keluarga dan Sahabat –
sahabat Rasullullah dan juga Para „Alim „Ulama sekalian.
Tugas Akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat bagi Mahasiswa untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Malang dengan judul “Perancangan Pompa
Sentrifugal Unit Produksi PDAM Kota Malang”.
Penulis berupaya semaksimal mungkin untuk mendapatkan hasil terbaik,
yang nantinya dapat dimanfaatkan oleh berbagai pihak yang membutuhkan. Namun
penulis sadar bahwa Tugas Akhir ini jauh dari sempurna, baik dalam bahasa dan
ruang lingkup pembahasannya. Hal ini tidak terlepas dari keterbatasan ilmu
pengetahuan yang penulis miliki. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati
penulis mengharapkan kritikan dan saran yang membangun dari berbagai pihak
yang konstruktif demi kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapat dukungan,
bimbingan, pengarahan dan bantuan baik moral dan material dari berbagai pihak
terutama dari pembimbing. Untuk itu penulis menyampaikan rasa terima kasih yang
sebesar – besarnya yang amat tulus kepada Bapak Murjito ST, MT, selaku Dosen
Pembimbing I, dan kepada Bapak Ir. Herry Suprianto, MT, selaku Pembimbing II,
yang telah memberikan bimbingan yang sangat berguna bagi penulis dari sejak awal
hingga selesai penulisan Tugas Akhir ini.
Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih sebesar - besarnya dan penghargaan
yang setinggi – tingginya Kepada :
1. Bapak Murjito, ST, MT , Selaku Ketua Jurusan Fakultas Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Malang
2. Ibu Dr. Iis Siti Aisyah, M.Eng , Selaku Sekertaris Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Malang
3. Bapak Budiono, S.Si, MT , Selaku Dosen Wali
4. Bapak Murjito, ST, MT, Selaku Dosen Pembimbing I.
5. Bapak Ir. Herry Suprianto, MT, Selaku Dosen Pembimbing II.
6. Dosen – dosen dan Staf yang bertugas dilingkungan Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Malang yang telah banyak mengajarkan ilmu dan
pengetahuan kepada penulis.
7. Kedua Orang tuaku yang tercinta beserta keluarga besarku dengan segala kasih
sayangnya dan jasa - jasanya yang telah memberikan dukungan moril maupun
materil dan semangat kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
8. Teman – teman di Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang
“Salam Solidarity M Forever” serta kepada semua pihak yang tidak dapat penulis
sebutkan satu persatu, yang telah membantu selama penulisan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan bagi
pembaca sekalian. Semoga Allah SWT melimpahkan rahmat, nikmat,dan karunia-
NYA kepada kita semua, Aamin.....
Wassalamu„alaikum Wr. Wb.
Malang, 28 Okotber 2019
Penulis,
Rizal Perdana Kesuma
201710120312220
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .......................................................................................... i
POSTER .......................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii
LEMBAR KONSULTASI ............................................................................. iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ........................... vi
ABSTRAKSI BAHASA INDONESIA ......................................................... vii
ABSTRAKSI BAHASA INGGRIS ............................................................... viii
KATA PENGANTAR .................................................................................... ix
DAFTAR ISI ................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL........................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................... 3
1.3 Tujuan Perancangan ................................................................. 3
1.4 Batasan Masalah....................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 4
2.1 Jenis – Jenis Pompa .................................................................. 4
2.2 Karakteristik Pompa ................................................................. 4
2.3 Pengertian Pompa Sentrifugal .................................................. 5
2.3.1 Cara Kerja Pompa Sentrifugal............................................ 5
2.4 Kecepatan Spesifik dan Klasifikasi .......................................... 6
2.4.1 Kecepatan Spesifik ............................................................. 6
2.4.2 Putaran Spesifik dan Bentuk Impeler ................................. 6
2.4.3 Keuntungan dan Kerugian Pompa ..................................... 7
2.4.4 Klasifikasi Pompa .............................................................. 7
2.5 Kontruksi Pompa ........................................................................ 9
2.5.1 Klasifikasi Menurut Jenis Impeler ...................................... 9
2.5.2 Klasifikasi Menurut Bentuk Rumah ................................... 10
2.5.3 Klasifikasi Menurut Jumlah Tingkat .................................. 11
2.5.4 Klasifikasi Menurut Letak Poros ....................................... 12
2.6 Komponen Utama Pompa Sentrifugal dan Prinsip Kerjanya.. 13
2.7 Head ......................................................................................... 13
2.7.1 Head Total Pompa .............................................................. 13
2.7.2 Head Kerugian ................................................................... 14
2.8 Daya Poros dan Efisiensi Pompa ............................................ .14
2.8.1 Daya Air ............................................................................. 14
2.8.2 Daya Poros ......................................................................... 15
BAB III METODELOGI ............................................................................... 16
3.1 Data Awal Pompa ................................................................... 16
3.2 Analisa Data ............................................................................ 16
3.2.1 Kapasitas Pompa ............................................................... 16
3.2.2 Head Pompa ...................................................................... 17
3.3 Susunan Pompa ....................................................................... 17
3.3.1 Susunan Seri ...................................................................... 17
3.3.2 Susunan Pararel ................................................................. 18
3.4 Penggerak Pompa .................................................................... 20
3.5 Analisi Morfologi Desain ........................................................ 20
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ...................................... 22
4.1 Perhitungan Jumlah Kebutuhan Air Bersih .............................. 22
4.2 Perencanaan Kapasitas Pompa ................................................. 22
4.3 Perencanaan Komponen Pompa ............................................... 23
4.3.1 Kapasitas Pompa ................................................................ 23
4.3.2 Daya Pompa ....................................................................... 24
4.3.2.1 Daya Air .................................................................... 25
4.3.2.2 Daya Poros Pompa .................................................... 25
4.3.2.3 Daya Motor Penggerak Pompa ................................. 26
4.3.3 Perencanaan Poros ........................................................... 27
4.3.3.1 Momen Puntir........................................................... 28
4.3.3.2 Diameter Poros ......................................................... 30
4.3.4 Perencanaan Impeller ...................................................... 32
4.3.4.1 Ukuran – Ukuran Impeller Pada Sisi Masuk............ 33
4.3.4.2 Ukuran – Ukuran Impeller Pasda Sisi Keluar .......... 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 46
5.1 Kesimpulan .............................................................................. 46
5.1.1 Spesifikasi Hasil Perancangan ........................................... 46
5.2 Saran ......................................................................................... 48
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 49
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Analisis morfologi desain pompa untuk PDAM kota Malang .............. 20
Tabel 4.1 Ukuran – ukuran utama impeller pada sisi masuk ................................ 38
Tabel 4.2 Hasil perhitungan yang bervariasi ......................................................... 42
Tabel 4.3 Ukuran – ukuran utama impeller pada sisi keluar ................................. 45
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Instalansi pompa pada PDAM .............................................. 4
Gambar 2.2 Pompa sentrifugal ................................................................. 5
Gambar 2.3 Bagian aliran fluida di dalam pompa sentrifugal ................. 6
Gambar 2.4 Ns dan bentuk impeller ........................................................ 7
Gambar 2.5 Pompa volute ........................................................................ 8
Gambar 2.6 Pompa difusser ..................................................................... 8
Gambar 2.7 Pompa jenis isap ganda ........................................................ 8
Gambar 2.8 Pompa aliran campur ............................................................ 8
Gambar 2.9 Pompa aliran aksial .............................................................. 8
Gambar 2.10 Pompa sentrifugal ............................................................... 9
Gambar 2.11 Pompa aliran campur mendatar .......................................... 9
Gambar 2.12 Pompa aliran aksial mendatar............................................. 10
Gambar 2.13 Pompa aliran campur jenis volute ..................................... 11
Gambar 2.14 Impeller .............................................................................. 11
Gambar 2.15 Pompa bertingkat banyak ................................................... 12
Gambar 2.16 Rumah volute kembar ........................................................ 12
Gambar 2.17 Pompa aliran campuran tegak ............................................ 13
Gambar 2.18 Head pompa ........................................................................ 14
Gambar 2.19 Efisiensi standar pompa sentrifugal ..................................`15
Gambar 3.1 Skema susunan pompa seri .................................................. 18
Gambar 3.2 Skema susunan pompa parallel ............................................ 19
Gambar 4.1 Dimensi impeller pompa ...................................................... 33
Gambar 4.2 Segitiga kecepatan pada sisi masuk...................................... 39
Gambar 4.3 Segitiga kecepatan pada sisi keluar ...................................... 45
DAFTAR PUSTAKA
Bianchi L.W.P dan Bustraan, Pompa (terjemahan) Hendarji, PT.Pradya padamita,
Jakarta 1981.
Chruch A.H, Pompa dan Blower Sentrifugal (terjemahan) Zulkifli
Harahap,.Erlangga, Jakarta 1986.
Haruo Tahara, Sularso. 2004. Pompa dan Kompressor (terjemahan). Pradnya
Paramita, Jakarta.
M. White, Frank dan Hariandja, Manahan 1988. Mekanika Fluida(terjemahan).
Erlangga, Jakarta.
Manga, J.B. 1990. Dasar - dasar Pompa dan Perancangan. Fakultas Teknik, Ujung
Pandang.
Raswari. 1986. Teknologi Dan Perencanaan Sistem Perpipaan. Edisi Kedua.
Universitas Indonesia, Jakarta.
Streeter, Victor L. dan Prijono, Arko 1988. Mekanika Fluida (terjemahan).
Erlangga, Jakarta.
V.Giles, Ranald dan Herman Widodo Sumitro. 1984. Mekanika Fluida dan
Hidrolika (terjemahan). Edisi kedua., Erlangga, Jakarta.
