Percobaan IIKARAKTERISTIK

POMPA

Kelompok IIAde Resty Ananda H1D105003Indra Prana H1D105016Anna Permana Sari H1D105034

Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Hasil dan Pembahasan Penutup Daftar Pustaka

TujuanUntuk mengetahui karakteristik pompa sentrifugal.

Latar BelakangPompa dalam industri biasanya digunakan untuk transportasi fluida, dimana kerja dari pompa tersebut tergantung dari sifat dan jenis fluida. Pemilihan jenis pompa yang digunakan didasarkan pada nilai ekonomis jarak fluida yang akan

dipindahkan.

Pendahuluan

Dasar Teori

Pompa adalah alat untuk memberikan energi mekanis kepada caiaran. Pada pompa, densitas fluida konstan dan besar. Pompa ini bertujuan sebagai alat transfortasi fluida (horizontal maupun vertikal), menaikkan tekanan dan menaikkan kecepatan. Faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan pompa adalah sifat cairan dan rating (debit dan head) yang diperlukan.

Pada pompa sentrifugal energi mekanik pada pompa sentrifugal zat cair ditinggalkan dengan aksi sentrifugal. Cairan terlempar tetap stabil akibat gaya sentrifugal. Zat cair yang masuk melalui sembungan isap yang konsentrik dengan sumbu suatu elemen putar berkecepatan tinggi yang disebut impeler (impeller), sehingga memiliki gaya kinetis yang tinggi.

Kelemahan utama pompa centrifugal ini terletak pada terbatasnya tekanan pengembus (delivery presure) serta tidak mampu memancing sendiri. Untuk itu digunakan multingkat yang biasanya bersumbu sama serta digerakkan oleh motor.

Gambar Karakteristik kemampuan pompa sentrifugal

Dalam keadaannya kurva manufacturer-specified akan memberikan rincian pada setiap jenis dan ukuran pada pompa untuk kondisi operasi, suatu nilai untuk pompa yang ditunjukkan oleh off-design pompa dapat dilihat lewat hubungan persamaan atau gaya hubung melalui hukum ini:

1. Kapasitas ( Q) adalah sebanding ke pendorong kecepatan pemutaran ( N).

2. Head ( h) pariasai kecepatan ratio head 3. Break horsepower (BHP)

Perhitungan Power Pompa

Dimana :P = power pompa

= rapat massa cairang = percepatan gravitasiQ = debitH = head = efesiensi energi pompa satuan menyesuaikan

η

HQgρP

Alat Alat yang digunakan adalah :- Hydraulic bench - Sambungan pipa tee- Pompa F1-27 - Stopwatch- Discharge Manifold - Orifice Plate - Penjepit selang - Stavolt- Obeng - Selang

Bahan Bahan yang digunakan adalah air.

Metodologi Percobaan

Prosedur Percobaan

Tee Connectorhm

Orifice Plate

hi

Water inlet

Discharge manifold

Drain valve

Gambar Rangkaian alat single pump operation

Orifice Plate

hi

ho

Drain valve

Discharge manifold

Gambar Rangkaian alat series pump operation

ho

Orifice Plate

Discharge manifold

Water inlet

Gambar Rangkaian alat parallel pump operation

Tee Connectorhm

Orifice Plate

hi

Water inlet

Discharge manifold

Drain valve

Rangkaian Volume (L) v motordischarge

control valveInlet head

(hi)Outlet head

(ho)Voltase

(Vi)Arus (Ii) Waktu rata-rata

Single pump operation

10

40 Hz

0 -0,5 13 165 0,97 0

½ -0,9 12 167 1,05 53,07000

1 -1,1 10 172 1,22 18,40000

1 ½ -2 6,5 175 1,32 9,643330

2 -2,8 4 176 1,35 8,27667

50 Hz

0 -0,5 20 209 1,16 0

½ -0,9 18,5 213 1,30 39,08000

1 -1,5 15 220 1,57 12,30333

1 ½ -2,9 9,5 224 1,70 7,94333

2 -3,5 6 225 1,78 6,76667

Series pump operation

10

40 Hz

0 0/(20) 33 165 0,97 0

½ 0/(19) 30 167 1,08 33,46667

1 0/(12) 20 175 1,34 9,36000

1 ½ 0/(6,5) 10 177 1,39 7,25667

2 0/(3,5) 5 178 1,41 6,78667

50 Hz

0 0/(20) 40 209 1,19 0

½ 0/(19) 38 215 1,38 29,68000

1 0/(12) 26 223 1,72 9,08333

1 ½ 0/(3,5) 11,5 226 1,81 6,64333

2 0/(10) 6 227 1,83 6,32000

Parallel pump

operation10

40 Hz

0 1 17,1 163 0,93 0

½ 0,8 17 163 0,94 50,58000

1 0 13,1 164 0,95 12,50333

1 ½ -0,8 8,5 166 1 7,72000

2 -1 6,9 171 1,17 5,57000

50 Hz

0 -0,2 20 209 1,16 0

½ -0,5 19,4 209 1,18 42,24333

1 -0,9 16,8 213 1,32 10,97000

1 ½ -1,1 12,9 219 1,51 6,65333

2 -1,9 9 221 1,60 4,85000

Tabel Hasil Data PengamatanHasil dan Pembahasan

RangkaianVolume

(L)Motor

Speed(Hz)Discharge

Control ValveFlow Rate (Qt),

m3/sTotal Head (H),m

waterPump Power Input

(Wi),wattsPump Power Output

(Wo),wattsOverall Efficiency

%

Single Pump Operation

10

40

0 0 13,65000 160,05000 0 0

½ 0,000188 13,05000 175,35000 24,07736 13,73103

1 0,000543 11,25000 209,84000 59,86626 28,52948

1 ½ 0,001037 8,65000 231,00000 87,85905 38,03422

2 0,001208 6,95000 237,60000 82,18676 34,59039

50

0 0 20,65000 242,44000 0 0

½ 0,000256 19,55000 276,90000 49,08283 17,72583

1 0,000813 16,65000 345,40000 132,5429 38,37375

1 ½ 0,001259 12,55000 380,80000 154,7642 40,64187

2 0,001479 9,65000 400,50000 139,7745 34,90001

Series pump operation

10 40 0 0 32,93000 160,05000 0 0

½ 0,000299 29,93000 180,36000 87,58469 48,56104

1 0,001068 19,93000 234,50000 208,4869 88,90701

1 ½ 0,001377 9,93000 246,03000 133,9245 54,43422

2 0,001473 4,90300 250,98000 71,09263 28,32601

50 0 0 39,93000 248,71000 0 0

½ 0,000337 37,93000 296,70000 125,1314 42,17439

1 0,001101 25,93000 383,56000 279,6173 72,90054

1 ½ 0,001506 11,43000 409,06000 168,5488 41,20392

2 0,001582 5,93000 415,41000 91,87239 22,11608

Parallel pump operation

10 40 0 0 17,040 151,590 0 0

½ 0,000198 17,140 153,220 33,18023 21,65529

1 0,0008 14,040 146,300 109,9777 75,17271

1 ½ 0,001295 10,240 166,000 129,8763 78,23876

2 0,001795 8,840 200,070 155,3977 77,67165

50 0 0 21,140 242,440 0 0

½ 0,000237 20,840 246,620 48,30824 19,58813

1 0,000912 18,640 281,160 166,3745 59,1743

1 ½ 0,001504 14,940 330,690 219,9765 66,52047

2 0,002062 11,840 353,600 239,0327 67,59975

Tabel Analisis Data

Pembahasan

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Putaran Discharge Control Valve

Dis

cher

ge /

Flo

w R

ate

Pom

pa (

m3/s

)

single 40 Hzsingle 50 Hzseries 40 Hzseries 50 Hzparallel 40 Hzparallel 50 Hz

Grafik hubungan antara putaran discharge control valve dengan discharge / flow rate

Pada grafik dapat dilihat bahwa semakin besar putaran discharge yang dibuka maka akan semakin meningkat flow rate yang dialami. Hal ini dikarenakan semakin besar bukaan valve, semakin banyak air yang keluar sehingga discharge / flow rate makin besar. Flowrate yang paling tinggi diperoleh pada rangkaian series 50 Hz hal ini dikarenakan tekanan yang diberikan oleh rangkaian pompa lebih besar sehingga waktu untuk mencapai volume 10 liter menjadi kecil. Adapun pada percobaan didapatkan pada bukaan 2 nilai flowrate pada parallel lebih besar dari pada series, hal ini dikarenakan karena kesalahan dalam pengambilan data.

Grafik hubungan antara discharge / flow rate dengan head pompa

0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

45.000

0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025

Discharge / Flow Rate (m3/s)

Head P

om

pa (

m

wate

r) single 40 Hz

single 50 Hz

series 40 Hz

series 50 Hz

parallel 40 Hz

parallel 50 Hz

Pada teorinya nilai discharge/ flow rate berbanding terbalik dengan head pompa. Berdasarkan data pengamatan dengan bertambahnya nilai discharge / flow rate maka nilai head pompa akan semakin kecil. Hal ini dapat terlihat pada grafik dimana pada kurva head pompa menurun seiring bertambahnya nilai dari discharge / flow rate. Karena head menurun akibat adanya gesekan, pemisahan aliran, kebocoran, dan sebagainya.Besarnya nilai kurva series pump operation dikarenakan tinggi energi sel yang dimiliki series pump operation. Garis kurva tidak berupa garis lurus karena adanya gangguan selama pemakaian seperti fluktuasi tekanan dan fluktuasi debit.

0

50

100

150

200

250

300

0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025

Discharge / Flow Rate (m3/s)

Pum

p P

ower

Out

put

(wat

ts)

single 40 Hz

single 50 Hz

series 40 Hz

series 50 Hz

parallel 40 Hz

parallel 50 Hz

Grafik hubungan antara discharge / flow rate dengan pump power output.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025

Discharge / Flow Rate (m3/s)

Ove

rall

Effi

cien

cy (

%)

single 40 Hz

single 50 Hz

series 49 Hz

series 50 Hz

parallel 40 Hz

parallel 50 Hz

Grafik hubungan antara discharge / flow rate dengan overall efficiency.

Efisiensi pompa merupakan rasio antara daya fluida dan daya total yang diberikan.Efisiensi akan meningkat dengan cepat bersamaan dengan pertambahan laju aliran. Laju aliran mencapai maksimum pada daerah kapasitas teruji, dan akan turun kembali jika laju aliran mendekati nol. Untuk grafik hubungan discharge / flow rate dengan daya pompa hampir sama dengan grafik hubungan antara discharge / flow rate dengan overall efficiency, dimana untuk pemasangan single dan parallel semakin besar nilai flow rate nya maka daya pompa dan efisiensinya akan semakin besar pula.

KesimpulanDari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan :1. Percobaan dilakukan dengan tiga cara yaitu rangkaian

secara single, rangkaian secara series dan rangkaian secara parallel.2. Untuk pompa sentrifugal di dapatkan :

Untuk nilai flow rate yang paling tinggi diperoleh pada rangkaian parallel, dan nilai tertinggi sebesar 0,002062 m3/s pada kecepatan 50 Hz..

Untuk nilai total head pompa yang paling tinggi diperoleh pada rangkaian series, dan nilai tertinggi sebesar 39,93000 m water pada kecepatan 50 Hz.

Untuk mendapatkan nilai pump power output yang tinggi dapat menggunakan rangkaian series punp operation, dan nilai tertinggi sebesar 279,6173 watts pada kecepatan 50 Hz.

Untuk nilai overall efficiency yang paling tinggi diperoleh pada rangkaian series, dan nilai tertinggi sebesar 88,90701 % pada kecepatan 40 Hz.

PENUTUP

DAFTAR FUSTAKA

Cook, T.M dan D.J. Cullen, 1989, ”Industri Kimia Operasi”, Gramedia, Jakarta

Dake, J.M.K. 1985. Hidrolika Teknik Edisi Kedua. Penerbit Erlangga. Jakarta

Mc-Cabe, Werren L,dkk, 1986, ”Operasi Teknik Kimia”, PT. Erlangga, Jakarta

Copper, Paul, 1999, ”Centrifugal Pump Handbook, New York Perry, Robert H, 1997, ”Perry’s Chemical Enggineering

Handbook Seventh Edition”, Mc Graw Hill, New York

Sekian dan Terima Kasih Atas Perhatiannya