pompa sentrifugasi (teori)

Laporan Praktikum Pompa Sentrifugal

I. Tujuan Praktikum

Dalam praktikum ini para praktikan diharapkan mampu:

1. Mengetahui karakteristik suatu pompa sentrifugal

2. Mengetahui bagian – bagian pompa dan dapat mengoperasikan pompa

sentrifugal.

3. Mengetahui prinsip kerja pompa.

4. Dapat menentukan efisiensi maximum pada pompa sentrifugasi.

II. Alat dan bahan

a. Alat yang digunakan:

- Pompa sentrifugal

- Stopwatch

- Beban dengan berat 1 kg sampai 25 kg

- Corong plastik

b. Bahan yang digunakan:

- Air

- Beban

III. Dasar Teori

a. Pengetahuan umum tentang pompa sentrifugal

Pompa sentrifugal adalah salah satu tipe pompa yang memanfaatkan

energi kecepatan yang kemudian diubah menjadi energi tekanan sehingga

dapat menggerakkan fluida cair dari lokasi sumber menuju lokasi target

dengan menggunakan impeler.

Sumber : Sularso, 2000

Kavitasi adalah peristiwa terbentuknya gelembung-gelembung uap di

dalam cairan yang dipompa akibat turunnya tekanan cairan sampai di bawah

tekanan uap jenuh cairan pada suhu operasi pompa. Hal-hal yang diakibatkan

oleh kavitasi antara lain terjadinya suara berisik dan getaran.

radiman.wordpress.com/pompa/

NPSH adalah kebutuhan minimum agar pompa dapat bekerja sesuai

dengan tugasnya. NPSH dapat dibagi menjadi dua, NPSH required dan NPSH

Kelompok III


available. Agar pompa dapat bekerja dengan baik maka NPSH availabel harus

lebih besar dari NPSH required.

radiman.wordpress.com/pompa/

Jadi pompa sentrifugal pada prinsipnya dapat mengubah energi

mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida oleh gerakan sudu –

sudu yang ada dalam volute. Energi yang dihasilkan dapat menghasilkan head

tekanan, head kecepatan dan head potensial pada fluida cair yang mengalir

secara kontinu (www.wikipedia.com). Secara garis besar pompa dikategorikan

menjadi:

Tabel 1.1 Klasifikasi pompa secara umum

No Dynamic pump No Positive Displacement pump

1. Pompa sentrifugal 1. Reciprocating

a. Radial flow a. Piston

b. Mixed flow b. Plunger

c. Axial flow c. Diaphagm

2. Peripheral pump 2. Blow case

3. Special pump 3. Rotary

a. Viscous drag

a. Single rotor (Vane,

piston,Flexiblemember, screw)

b. Jet (ejector boosted)

b. Multiple rotor (Gear, Lobe,

Circumferential Piston, Screw)

c. Gas lift c. Fluid ring

d. Hydraulic Ram

e. Electromagnetic

f. Screw centrifugal

g. Rotatingcasing (pitot)

Kelompok III


b. Klasifikasi pompa sentrifugal

Berdasarkan cara pemindahan dan pemberian energi pada cairan

pompa dapat diklasifikasikan dua kelompok yaitu:

1. Pompa pemindah positif (positif displacement pump).

2. Pompa pemindah non positif (non positif displacement pump).

Lebih lanjut klasifikasi pompa dapat dilihat pada diagram klasifikasi

pompa yang terdapat dibawah ini:

1. Pompa perpindahan positif

Kelompok III

Pompa

Pompapemindahnegatif

Pompa reciprocating

a. Pompa torak.

b. Pompa plunyer.

c. Pompa membran.

a. Simplex.b. Duplex.c. Triplex.

a. Single acting.b. Double acting.

Pompa rotarya. Rotor tunggal.

b. Rotor banyak.

1. Vanel.2. Single screw

1. Gear.2. Lobe.3. Screw

Pompa Sentrifugal..

Volut diffusor.

Single suctionDouble suction

a. Radial flow.

b. Axial flow.c. Mixed flow

Turbin impeller

Pompa pemindahpositif


Pompa perpindahan positif dikenal dengan caranya beroperasi:

cairan diambil dari salah satu ujung dan pada ujung lainnya dialirkan

secara positif untuk setiap putarannya. Pompa perpindahan positif

digunakan secara luas untuk pemompaan fluida selain air, biasanya fluida

kental.

Pompa perpindahan positif selanjutnya digolongkan berdasarkan

cara perpindahannya:

1. Pompa Reciprocating jika perpindahan dilakukan oleh maju mundurnya

jarum piston. Pompa reciprocating hanya digunakan untuk

pemompaan cairan kental dan sumur minyak. Misalnya: pompa torak,

pompa plunger, dan pompa membran/diafragma.

Gambar 1.1 Pompa torak

www.wikipedia.com

2. Pompa Rotary jika perpindahan dilakukan oleh gaya putaran sebuah gir,

cam atau baling-baling dalam sebuah ruangan bersekat pada casing

yang tetap. Pompa rotary selanjutnya digolongkan sebagai gir dalam,

gir luar, lobe, dan baling-baling dorong dll. Pompa-pompa tersebut

digunakan untuk layanan khusus dengan kondisi khusus yang ada di

lokasi industri. Misalnya: pompa roda gigi, pompa lube, pompa ulir dan

pompa vane.

Kelompok III

http://www.wikipedia.com/


Gambar 1.2 Pompa roda gigi dan pompa ulir

www.wikipedia.com

Pada seluruh pompa jenis perpindahan positif, sejumlah cairan yang

sudah ditetapkan dipompa setelah setiap putarannya. Sehingga jika pipa

pengantarnya tersumbat, tekanan akan naik ke nilai yang sangat tinggi

dimana hal ini dapat merusak pompa.

(www.energyefficiencyasia.org)

2. Pompa Perpindahan Negatif

Pompa perpindahan negatif juga dikarakteristikkan oleh cara pompa

tersebut beroperasi, dimana impeler yang berputar mengubah energi

kinetik menjadi tekanan atau kecepatan yang diperlukan untuk memompa

fluida.

Terdapat dua jenis pompa perpindahan negatif:

a. Pompa sentrifugal merupakan pompa yang sangat umum digunakan

untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri. Biasanya

lebih dari 75% pompa yang dipasang di sebuah industri adalah pompa

sentrifugal.

Kelompok III

http://www.energyefficiencyasia.org/

http://www.wikipedia.com/


Gambar 1.3 Pompa sentrifugal


b. Pompa dengan efek khusus terutama digunakan untuk kondisi khusus

di lokasi industri

1.4 Pompa pada oil company

1. Klasifikasi pompa berdasarkan jumlah tingkat:

a. Pompa single stage, terdiri dari satu impeller dalam satu casing.

b. Pompa multi stage, terdiri dari beberapa impeller yang tersusun seri

dalam satu casing.

c. Multi impeller, terdiri dari beberapa impeller yang tersusun parallel

dalam satu casing.

Kelompok III



d. Multi impeller multi stage, kombinasi antara multi impeller dan multi

stage

2. Klasifikasi pompa berdasarkan tekanan discharge:

a. Low pressure : 5 kg/cm2

b. Medium pressure : >5-50 kg/cm2

c. High pressure : >50 kg/cm2

3. Berdasarkan kapasitas:

a. Low capacity : 20 m3/jam

b. Medium capacity : >20-60 m3/jam

c. High capacity : >60 m3/jam

4. Berdasarkan rancang bangun casing

a. Single casing : tediri dari satu casing dapat vertikal split atau

horizontal split.

b. Section casing : terdiri dari beberapa casing yang tersusun secara

vertikal split (terutama untuk multi stage).

5. Berdasarkan arah aliran

a. Axial flow

b. Radial Flow

c. Mixed flow


1.3.3 Bagian – bagian pompa sentrifugal

Kelompok III


Gambar 1.5 Bagian –bagian pompa sentrifugal

Bagian – bagian pompa sentrifugal antara lain:

1. Casing

Adalah bagian yang melindungi dan menutupi bagian – bagian

pompa yang ada didalamnya. Casing pompa dapat dibedakan menjadi:

a. Volute casing

Pada pompa dengan jenis casing ini banyak dikenal dengan volute

casing pump. Casing ini berfungsi untuk mengumpulkan fluida yang

telah dikenai gaya impeler dan kemudian mengubahnya menjadi gaya

tekan.

Gambar 1.6 Solid Casing


b. Diffuser casing

Kelompok III



Pada tipe pompa yang memiliki casing ini ditambahkan vane

yang memperbesar jalan masuk fluida secara bertahap dan berfungsi

mengurangi kecepatan cairan yang meninggalkan impeler menjadi lebih

efisien. Diffuser banyak dipakai pada pompa vertikal dengan head yang

rendah karena dengan penggunaan difuser maka performasi pompa

akan menurun.

Gambar 1.7 Pompa jenis-jenis volut

Sularso.”Pompa dan Kompresor”

2. Impeller

Bebarapa impeler didesain untuk aplikasi – aplikasi khusus, karena

bentuk suatu impeler akan mempengaruhi kecepatan dan kapasitas suatu

pompa sehingga desain impeler akan sangat berpengaruh pada performansi

pompa. Secara umum desain impeler adalah sebagai berikut:

a. Impeler terbuka (open impeler)

Pada impeler ini selain dinding pada sisi masuk msebagian

dinding pada bagian belakang ditiadakan. Impeler ini banyak dipakai

pada pompa dengan debit aliran yang besar tetapi memiliki head yang

rendah.

b. Impeler tertutup (closed impeler)

Adalah impeler yang memiliki sudu- sudu yang terkurung antar

dua buah dinding yang merupakan satu kesatuan dengan dua dinding

tersebut. Impeler ini dipakai pada debit aliran yang kecil tetapi memiliki

head yang besar.

Kelompok III


c. Impeler gabungan (semi- open impeler)

Pada jenis ini hanya pada sebeleh sisi dinding yang terbuka.

Gambar 1.8 Jenis – jenis impeller

www.energyefficiencyasia.org

3. Wearing Ring

Wearing ring bertujuan untuk mencegah terjadinya keausan pada

casing dan impeler pada bidang yang bersinggungan. Desain wearing ring

dipengaruhi oleh fluida kerja, tekanan kecepatan gesek casing dan impeler.

Gambar 1.9 Impeller wearing ring

www.energyefficiencyasia.org

4. Shaft and Shaft Sleeve

Fungsi dasar shaft adalah meneruskan torsi dari penggerak ke bagian

yang berputar pada pompa, terutama impelernya. Poros sangat berperan

dalam mekanisme kerja suatu pompa sehingga desain shaft harus tepat.

Shaft sleeve (selubung poros) adalah komponen yang berhubungan dengan

stuffing bo, paking untuk melindungi keausan pada poros. Banyak hal yan

Kelompok III




gperlu diperhatikan untuk merencanakan sebuah poros dari gaya yang

harus tahan serta komponen-komponen lainnya.

Gambar 1.10 Shaft dan shaft sleeve

Gambar 1. 11 shaft sleeve

(www.cheresources.com)

5. Stuffing Box

Stuffing Box adalah ruangan yang terdapat pada bagian dimana

poros melintasi casing, yang digunakan untuk menempatkan elemen-

elemen untuk mengurangi kebocoran pada bagian tersebut, jika tekanan

didalam pompa lebih tinggi dari pada tekanan udara luar, maka suffing box

mencegah keluarnya cairan di dalam pompa. Dan sebaliknya untuk pompa

yang lebih rendah dibanding dengan tekanan atmosfir maka stuffing box

mencegah masuknya udara kedalam pompa.

Kelompok III

http://www.cheresources.com/


Gambar 1.12 Stuffing Box

www.gouldpumps.com

6. Mechanical Seal

Penggunaan mechanical seal adalah solusi karena seringnya terjadi

kebocoran bila menggunakan paking, terlebih waktu mengolah zat cair

beracun, juga untuk sebuah tekanan kerja yang tinggi mechanical seal

mampu untuk mencegah kebocoran.

Gambar 1.13 Mechanical seal

www. sealpump.org

Untuk pengguanaan pumpa non seal biasanya digunakan material

lainya seperti glass reinforcement plastic maupun dengan acid proof

material. Sebagai contoh pompa yang tidak menggunakan non seal paada

pompa jenis R-MA seperti gambar berikut:

Kelompok III


Gambar 1.14 Pompa Nonseal Jenis R-MA

www.nikkisoamerika.com

7. Bearing

Bearing pada pompa sentrifugal terdiri dari macam yaitu thrust

bearing dan radial bearing. Thrust bearing pada salah satu sisi untuk

menhan gaya aksial yang terjadi pada pompa. Penggunaan bearing pada

pompa sentrifugal antara lain:

a) Ball bearing: adalah bearing yang tidak berfriksi yang umum

digunakan pada pompa sentrifugal. Jenis rooler bearing adalah salah

satu bearing yang sering dipakai ataupun dengan memakai spherical

roller bearing. Bearing ini memakai pelumasan oli atau pelumasan

gemuk (grease).

b) Sleeve bearing : adalah bearing yang dipakai untuk pompa yang

memiliki ukuran diameter shaft yang sebanding dengan menggunakan

prinsip non-frction. Bearing ini biasanya dipakai pada putaran : 3600

rpm – 9000 rpm. Pelumasan oli banyak dipakai sebagai lubricant dalam

tipe bearing ini.

c) Thrust bearing : merupakan kombinasi dari sleeve bearing yang

umumnya disebut tipe bearing kingsburry.

Kelompok III

http://www.nikkisoamerika.com/


Gambar 1.15 Bearing

www.cheresources.com

8. Coupling

Kopling dipakai untuk meneruskan putaran dan torsi dari penggerak

menuju impeler. Jenis kopling antara lain:

a. Rigid (tipe kompresor)

b. Flexible (pin atau buffer,gear, atau tipe piringan fleksibel)

Elastomeric coupling menggunakan karet atau polymer untuk

mendapatkan suatu fleksibilitas.

Non elastomeric coupling mengggunakan bahan metal untuk mendapatkan

flesibilitas, dapat terbagi menjadi dua tipe, menggunakan lubrikasi atau

tidak.

Gambar 1.16 Kopling

(Sularso, ‘Pompa’)

Kelompok III

http://www.cheresources.com/


1.3.4 Prinsip kerja pompa sentrifugal

Pompa sentrifugal mempunyai tiga bagian penting yang sangat

berhubungan, tiga bagian itu yaitu motor, poros dan impeller.

Aliran listrik akan membuat motor bekerja untuk menggerakkan poros,

kemudian poros menghasilkan daya poros yang menggerakkan impeller.Pada

impeller daya poros dirubah lagi menjadi putaran yang merubah energi

kinetis menjadi energi potensial suatu fluida incompressible, sehingga terjadi

perbedaan tekanan antara bagian sucktion dan bagian discharge,hal ini

menyebabkan air mengalir melalui saluran tekan(pipa).

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.

Ditinjau dari sisi energi , pada dasarnya energi yang dihasilkan oleh

gaya sentrifugal adalah energi kinetik. Jumlah energi yang diberikan ke liquid

sebanding dengan kecepatan di akhir atau vane tip dari impeller. Semakin

cepat impeller berputar atau semakin besar suatu impeller, maka kecepatan

liquid akan semakin tinggi di vane tip dan energi yang diberikan dari liquid

akan semakin besar.

Energi kinetik dari liquid yang keluar dari suatu impeller adalah dengan

menciptakan halangan pada aliran. halangan pertama diciptakan oleh valute

(casing) pompa yang menangkap liquid dan memperlambatnya. Di nozzle

discharge, liquid kemudian diperlambat dan kecepatan ini diubah menjadi

tekanan berdasarkan Hukum Bernoulli. Oleh sebab itu, kenaikan head

(tekanan dalam bentuk tinggi dari liquid) adalah sebanding dengan kecepatan

di permukaan luar dari impeller.


1.3.5 Aplikasi Pompa Sentrifugal

Kelompok III



1. Dalam kehidupan sehari-hari

a. Pemakaian di dalam masalah ekonomi air:

Antara lain pompa distribusi air , pompa air untuk irigasi, pompa

pompa pembuangan air sumur air, pompa menara air, pompa air hujan.

b. Dalam Perkapalan.

Pompa kapal, pompa pengisi digunakan untuk mengosongkan dan

mengisi minyak pada kapal tanker.

c. Kimia atau petrokimia

Pompa kimia, pompa untuk mengalirkan fluida di dalam pipa-

pipa, pompa proses, pompa jalak balik ( untuk mengembalikan fluida).

Fritz Diesel,1980

1.3.6 Performansi Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal memiliki beberapa performansi yang menunjukkan

karakteristik suatu pompa antara lain:

a. Debit aliran (Q)

Adalah volume fluida kerja yang dapat dialirkan oleh pompa

persatuan waktu. Satuannya adalah m3/s, ft3/s, gpm atau liter/second.

b. Head total pompa (H)

Adalah besar kerja netto yang dilakukan terhadap satu satuan berat

fluida untuk mengalirkan dari suction flange menuju discharge

flange.Besarnya head total pompa adalah:

Dimana:

H = Head total pompa atau tinggi tekan (m.H2O)

Hd = Head dinamis (m.H2O)

Hs = Head statis (m.H2O)

c. Daya listrik (PEL)

Kelompok III


Adalah besarnya daya yang dihasilkan oleh motor yang dipakai

dalam menggerakkan pompa, yang dapat dirumuskan dengan :

(Watt)

Dimana:

V : besar beda tegangan yang dipakai oleh motor listrik (Volt)

I : besar arus yang dipakai oleh motor listrik (Ampere)

d. Daya yang diserap oleh motor (BHP)

Adalah besar daya yang diteruskan oleh poros (W) atau biasa

disebut dengan BHP (Break Horse Power) yang dirumuskan dengan :

(Watt)

Dimana:

: Kecepatan sudut poros (rad/s)

n : putaran yang dihasilkan oleh motor listrik (rpm)

T : torsi yang dihasilkan (N.m)

e. Daya hidrolis (Ph)

Adalah daya yang diteruskan dari pompa menuju fluida

(Watt)

Dimana :

Q : Kapasitas pompa (m3/s)

H : Head pompa (m.H2o)

: massa jenis fluida (kg/m3)

g : gaya gravitasi (m/s2)

f. Efisiensi motor ( )

g. Efiisiensi pompa ( )

Sumber : Job Sheet Praktikum Prestasi Mesin

Kelompok III


1.4 Peralatan dan Bahan Pengujian

Peralatan yang dipakai antara lain:

Gambar 1.18 Skema peralatan percobaan pompa sentrifugal

Tabel 1.2 Nama-Nama Alat

No Nama alat Jumlah

1. Pompa sentrifugal 1

2. Dinamometer 1

3. Manometer 1

4. Tachometer 1

5. Voltmeter 1

6. Amperemeter 1

7. Variasi bukaan 1

1. Pompa sentrifugal

Kelompok III

HDHSVA

RPM T


Gambar 1.19 Pompa sentrifugal

Pompa sentrifugal digunakan sebagai alat yang diuji. Pompa berfungsi untuk

memindahkan fluida cair dari satu tempat ke tempat lain. Disini pompa tersebut

dikopel dengan motor untuk menggerakan impeller.

2. Bak penampung

Gambar 1.20 Bak penampung

Kelompok III

Pompa Sentrifugal

Motor Listrik


Bak ini berfungsi untuk menampung air agar dapat mencapai volume yang

diinginkan.

3. Valve

(a)

(b)

Gambar 1.21 (a) Inlet Valve (b) Outlet Valve

Diatas adalah gambar inlet valve dan outlet valve secara berurutan. Valve

berfungsi untuk mengatur jumlah air yang masuk dan keluar pompa.

4. Volumeter / Indikator Volume

Kelompok III


Gambar 1.22 Volumeter / Indikator Volume

Berfungsi untuk mengetahui volume air di dalam bak.

5. Penunjuk besaran

Gambar 1.23 Penunjuk besaran

Pada gambar diatas terdapat tachometer untuk mengetahui besarnya putaran

dalam rpm, torsimeter untuk mengetahui besarnya torsi, manometer untuk

mengetahui besarnya nilai Hd dan Hs, amperemeter untuk mengetahui besarnya

arus, dan voltmeter untuk mengetahui besarnya voltage.

(Reff : Jobsheet Praktikum Prestasi Mesin 2011)

1.5 Prosedur Percobaan

1.5.1 Langkah – langkah menghidupkan peralatan

Sebelum menyambung pada suplai utama, putar 21ontrol kecepatan

motor penuh berlawanan arah jarum jam (kecepatan nol) dengan perlahan.

Kelompok III

Putaran (rpm)

Torsi

Suction Pressure

Tegangan(Volt)

Arus(Ampere)

Delivery Pressure


Meneliti sambungan ke power suplai dan saklar emergensi, jika ada kelainan

pada pengoperasian teliti spesifikasi sumber listrik. Adapun langkah –

langkah yang harus dilakukan adalah:

1. Membuka kedua pengatur inlet dan deliveri manual.

2. Memutar pengatur kecepatan sehingga pompa berputar pelan dan

meningkat secara kontinu sampai air bersirkulasi melalui sistem.

3. Menunggu langkah pertama selama 5 menit sehingga sistem tidak

tercampur dengan udara atau fluida yang bersirkulasi sepenuhnya adalah

air.

4. Mengecek suara atau getaran yang mungkin timbuldari bagian yang

bergerak (bagian sensor torsi), jika membahayakan mematikan mesin dan

memperbaikinya.

5. Mengecek semua alat dan display pembacaan.

6. Mengurangi kecepatan motor dan membiarkan air bersirkulasi selama

beberapa menit kemudian mematikan pompa.

1.5.2 Langkah – langkah pengukuran karakteristik pompa

1. Mengeset katup dengan posisi bukaan penuh dan memastikan tangki terisi

oleh air.

2. Menghidupkan saklar motor dan mulai menjalankan dengan kecepatan

1800 rpm

3. Mencatat voltase, ampere, torsi, head dan waktu yang dibutuhkan

sebanyak tiga kali pengamatan.

4. Mencatat hasil pengamatan pada tabel pengamatan.

5. Mengulangi pengamatan dengan variasi putaran motor ( 1900 rpm, 2000

rpm, 2100 rpm, dan 2200 rpm) pada tiap variasi bukaan (bukaan penuh, 75

% bukaan, 50 % bukaan , dan 25 5 bukaan).

6. Mengulangi pengamatan sebanyak tiga kali dan ,mencatatnya dalam tabel

pengamatan.

7. Menghitung mean waktu yang dibutuhkan ( ) dan debit pompa

Kelompok III


8. Menganalisa hasil pengamatan dengan membuat grafik hubungan Q – H

dan grafik hubungan Q – Efisiensi.

1.5.3 Prosedur Pengolahan Data

a. Pengukuran Daya

Prinsip pengukuran daya poros yang berputar adalah mengukur torsi

dan kecepatan putar. Torsi poros pompa dapat diukur dengan

menggunakan dinamometer.

Dimana:

T = Torsi motor (N.m)

ω = = kecepatan sudut poros (rad/s)

n = kecepatan poros (rpm)

b. Pengukuran Head

Nilai head didapat dengan pengukuran tekanan pada suction dan

discharge dimana didapat nilai ∆P dengan satuan bar. Nilai tekanan (bar)

dikonversikan menjadi pascal. Maka nilai head didapat melalui rumus:

P = 𝝆 g H

Sehingga H =

Dimana:

H = Head Pompa (m.H2O)

P = Tekanan (Pa)𝝆 = massa jenis (kg/m3)

g = percepatan grafitasi (m/s2)

c. Pengukuran Debit

Debit dalam saluran tertutup dapat diukur dengan: orifice,

venturimeter, meter luasan variable, dan nosel. Masing-masing alat

tersebut dilengkapi dengan manometer yang akan digunakan untuk

Kelompok III


mengukur beda tekanan pada sisi masuk dan keluaran alat tersebut.

Sedangkan pada suatu aliran terbuka dipergunakan weir atau

menggunakan suatu bejana yang diketahui volumenya, dengan diberi skala

dapat diukur kecepatan air yang akan mengisi bejana tersebut.

d. Pengukuran Putaran Poros Pompa

Tachometer dipergunakan untukmengukur putaran poros. Disini

kecepatan poros diukur dengan detector yang menggunakan sensor dua

kepala baut, yang terleta di penghubungantara poros motor dan poros

pompa. Sedangkan letak dari tampilan digital tachometer terletak di panel.

1.6 Perhitungan dan Analisa

1.6.1 Data Praktikum

1.3 Tabel Data Praktikum Pompa Sentrifugal

Kelompok III


Bukaan 100%

No.Putaran(N) rpm

Torsi (T)Nm

Voltage (V)volt

Arus (I)

ampere

Volume (v) liter

Waktu (t) detik

Ps bar Pd

barP

barP (Pa)

1 1150 0.08 60 1.8 5 20.56 -0.1 0.15 0.25 250002 1150 0.08 60 1.8 5 17.34 -0.1 0.15 0.25 250003 1150 0.08 60 1.8 5 18.85 -0.1 0.15 0.25 250004 1350 0.12 80 2 5 16.24 -0.1 0.15 0.25 250005 1350 0.12 80 2 5 14.35 -0.1 0.15 0.25 250006 1350 0.12 80 2 5 16.01 -0.1 0.15 0.25 250007 1550 0.15 100 2.2 5 14.83 -0.1 0.2 0.3 300008 1550 0.15 100 2.2 5 13.51 -0.1 0.2 0.3 300009 1550 0.15 100 2.2 5 13.06 -0.1 0.2 0.3 3000010 1750 0.2 120 2.6 5 11.07 -0.15 0.2 0.35 3500011 1750 0.2 120 2.6 5 11.74 -0.15 0.2 0.35 3500012 1750 0.2 120 2.6 5 11.55 -0.15 0.2 0.35 3500013 1950 0.24 130 2.8 5 8.04 -0.2 0.25 0.45 4500014 1950 0.24 130 2.8 5 7.56 -0.2 0.25 0.45 4500015 1950 0.24 130 2.8 5 7.46 -0.2 0.25 0.45 45000

Bukaan 75%

No.Putaran(N) rpm

Torsi (T) Nm

Voltage (V) volt

Arus (I)

ampere

Volume (v) liter

Waktu (t) detik

Ps bar Pd

barP P (Pa)

1 1150 0.08 60 1.8 5 26.17 -0.1 0.15 0.25 250002 1150 0.08 60 1.8 5 27.13 -0.1 0.15 0.25 250003 1150 0.08 60 1.8 5 27.56 -0.1 0.15 0.25 250004 1350 0.11 80 2 5 19.33 -0.1 0.15 0.25 250005 1350 0.11 80 2 5 22.25 -0.1 0.15 0.25 250006 1350 0.11 80 2 5 17.45 -0.1 0.15 0.25 250007 1550 0.15 100 2.2 5 14 -0.1 0.2 0.3 300008 1550 0.15 100 2.2 5 13.33 -0.1 0.2 0.3 300009 1550 0.15 100 2.2 5 14.02 -0.1 0.2 0.3 3000010 1750 0.2 120 2.6 5 11.53 -0.15 0.2 0.35 3500011 1750 0.2 120 2.6 5 11.64 -0.15 0.2 0.35 3500012 1750 0.2 120 2.6 5 11.94 -0.15 0.2 0.35 3500013 1950 0.24 130 2.8 5 9.09 -0.2 0.3 0.5 5000014 1950 0.24 130 2.8 5 8.31 -0.2 0.3 0.5 50000

Kelompok III


15 1950 0.24 130 2.8 5 8.74 -0.2 0.3 0.5 50000

Bukaan 50%

No.Putaran(N) rpm

Torsi (T)Nm

Voltage (V) volt

Arus (I)

ampere

Volume (v) liter

Waktu (t) detik

Ps bar Pd

barP P (Pa)

1 1150 0.08 60 1.8 5 26.47 -0.1 0.15 0.25 250002 1150 0.08 60 1.8 5 35.24 -0.1 0.15 0.25 250003 1150 0.08 60 1.8 5 36.07 -0.1 0.15 0.25 250004 1350 0.11 80 2 5 22.39 -0.1 0.15 0.25 250005 1350 0.11 80 2 5 23.88 -0.1 0.15 0.25 250006 1350 0.11 80 2 5 24.02 -0.1 0.15 0.25 250007 1550 0.15 100 2.2 5 18.99 -0.1 0.2 0.3 300008 1550 0.15 100 2.2 5 16.66 -0.1 0.2 0.3 300009 1550 0.15 100 2.2 5 17.06 -0.1 0.2 0.3 3000010 1750 0.19 120 2.6 5 13.91 -0.15 0.25 0.4 4000011 1750 0.19 120 2.6 5 13.83 -0.15 0.25 0.4 4000012 1750 0.19 120 2.6 5 14.01 -0.15 0.25 0.4 4000013 1950 0.23 130 2.8 5 10.02 -0.15 0.35 0.5 5000014 1950 0.23 130 2.8 5 11.95 -0.15 0.35 0.5 5000015 1950 0.23 130 2.8 5 11.48 -0.15 0.35 0.5 50000

Bukaan 25%

No.Putaran(N) rpm

Torsi (T) Nm

Voltage (V) volt

Arus (I)

ampere

Volume (v) liter

Waktu (t) detik

Ps bar Pd

barP P (Pa)

1 1150 0.07 60 1.8 5 50.27 -0.1 0.2 0.3 300002 1150 0.07 60 1.8 5 49.25 -0.1 0.2 0.3 300003 1150 0.07 60 1.8 5 45.31 -0.1 0.2 0.3 300004 1350 0.1 80 2 5 25.87 -0.1 0.2 0.3 300005 1350 0.1 80 2 5 27.17 -0.1 0.2 0.3 300006 1350 0.1 80 2 5 26.2 -0.1 0.2 0.3 300007 1550 0.14 100 2.2 5 18.35 -0.1 0.25 0.35 350008 1550 0.14 100 2.2 5 20.1 -0.1 0.25 0.35 350009 1550 0.14 100 2.2 5 18.55 -0.1 0.25 0.35 3500010 1750 0.17 120 2.4 5 19.52 -0.1 0.3 0.4 4000011 1750 0.17 120 2.4 5 19.04 -0.1 0.3 0.4 4000012 1750 0.17 120 2.4 5 19.25 -0.1 0.3 0.4 40000

Kelompok III


13 1950 0.21 130 2.6 5 15.37 -0.15 0.4 0.55 5500014 1950 0.21 130 2.6 5 14.6 -0.15 0.4 0.55 5500015 1950 0.21 130 2.6 5 13.9 -0.15 0.4 0.55 55000

1.6.2 Perhitungan Ralat

a. Torsi

T = 0,08 Nm

∆T =

=

= 6,25 %

Keseksamaan = 100% - 6,25% = 93,75 %

b. Debit

Q = 0, 243 ltr/s

∆Q =

=

= 2,06 %

Keseksamaan = 100% - 2,06 % = 97,94 %

c. Head

H = 2,55 m

∆H =

Kelompok III


=

Keseksamaan = 100% - 0.2 % = 99.80 %

Perhitungan yang lain dapat dilihat pada tabel 1.4

Tabel 1.4 Hasil Perhitungan

Bukaan 100%

ralat nisbi

ralat nisbi

ralat nisbi

keseksamaan keseksamaan keseksamaan

debit % torsi % head % debit % torsi % head %

2.06% 6.25% 0.20% 97.94% 93.75% 99.80%1.73% 6.25% 0.20% 98.27% 93.75% 99.80%1.89% 6.25% 0.20% 98.12% 93.75% 99.80%1.62% 4.17% 0.20% 98.38% 95.83% 99.80%1.44% 4.17% 0.20% 98.57% 95.83% 99.80%1.60% 4.17% 0.20% 98.40% 95.83% 99.80%1.48% 3.33% 0.16% 98.52% 96.67% 99.84%1.35% 3.33% 0.16% 98.65% 96.67% 99.84%1.31% 3.33% 0.16% 98.69% 96.67% 99.84%1.11% 2.50% 0.14% 98.89% 97.50% 99.86%1.17% 2.50% 0.14% 98.83% 97.50% 99.86%1.16% 2.50% 0.14% 98.85% 97.50% 99.86%0.80% 2.08% 0.11% 99.20% 97.92% 99.89%0.76% 2.08% 0.11% 99.24% 97.92% 99.89%0.75% 2.08% 0.11% 99.25% 97.92% 99.89%

Bukaan 75%

ralat nisbi

ralat nisbi

ralat nisbi



2.62% 6.25% 0.20% 97.38% 93.75% 99.80%2.71% 6.25% 0.20% 97.29% 93.75% 99.80%2.76% 6.25% 0.20% 97.24% 93.75% 99.80%1.93% 4.55% 0.20% 98.07% 95.45% 99.80%2.23% 4.55% 0.20% 97.78% 95.45% 99.80%

Kelompok III


1.75% 4.55% 0.20% 98.26% 95.45% 99.80%1.40% 3.33% 0.16% 98.60% 96.67% 99.84%1.33% 3.33% 0.16% 98.67% 96.67% 99.84%1.40% 3.33% 0.16% 98.60% 96.67% 99.84%1.15% 2.50% 0.14% 98.85% 97.50% 99.86%1.16% 2.50% 0.14% 98.84% 97.50% 99.86%1.19% 2.50% 0.14% 98.81% 97.50% 99.86%0.91% 2.08% 0.10% 99.09% 97.92% 99.90%0.83% 2.08% 0.10% 99.17% 97.92% 99.90%0.87% 2.08% 0.10% 99.13% 97.92% 99.90%

Bukaan 50%

ralat nisbi

ralat nisbi

ralat nisbi



2.65% 6.25% 0.20% 97.35% 93.75% 99.80%3.52% 6.25% 0.20% 96.48% 93.75% 99.80%3.61% 6.25% 0.20% 96.39% 93.75% 99.80%2.24% 4.55% 0.20% 97.76% 95.45% 99.80%2.39% 4.55% 0.20% 97.61% 95.45% 99.80%2.40% 4.55% 0.20% 97.60% 95.45% 99.80%1.90% 3.33% 0.16% 98.10% 96.67% 99.84%1.67% 3.33% 0.16% 98.33% 96.67% 99.84%1.71% 3.33% 0.16% 98.29% 96.67% 99.84%1.39% 2.63% 0.12% 98.61% 97.37% 99.88%1.38% 2.63% 0.12% 98.62% 97.37% 99.88%1.40% 2.63% 0.12% 98.60% 97.37% 99.88%1.00% 2.17% 0.10% 99.00% 97.83% 99.90%1.20% 2.17% 0.10% 98.81% 97.83% 99.90%1.15% 2.17% 0.10% 98.85% 97.83% 99.90%

Bukaan 25%

ralat nisbi

ralat nisbi

ralat nisbi



2.65% 6.25% 0.20% 97.35% 93.75% 99.80%3.52% 6.25% 0.20% 96.48% 93.75% 99.80%3.61% 6.25% 0.20% 96.39% 93.75% 99.80%

Kelompok III


2.24% 4.55% 0.20% 97.76% 95.45% 99.80%2.39% 4.55% 0.20% 97.61% 95.45% 99.80%2.40% 4.55% 0.20% 97.60% 95.45% 99.80%1.90% 3.33% 0.16% 98.10% 96.67% 99.84%1.67% 3.33% 0.16% 98.33% 96.67% 99.84%1.71% 3.33% 0.16% 98.29% 96.67% 99.84%1.39% 2.63% 0.12% 98.61% 97.37% 99.88%1.38% 2.63% 0.12% 98.62% 97.37% 99.88%1.40% 2.63% 0.12% 98.60% 97.37% 99.88%1.00% 2.17% 0.10% 99.00% 97.83% 99.90%1.20% 2.17% 0.10% 98.81% 97.83% 99.90%1.15% 2.17% 0.10% 98.85% 97.83% 99.90%

1.6.3 Perhitungan Efisiensi

Variasi bukaan 100 % dan putaran 1100 rpm

a. Debit aliran (Q)

m3/s

b. Head total pompa (H)

m=

c. Daya listrik (PEL)

Watt

d. Daya yang diserap oleh motor (BHP)

Watt

e. Daya hidrolis (Ph)

Watt

f. Efisiensi motor ( )

%

g. Efisiensi pompa ( )

Kelompok III


%

Perhitungan yang lain dapat dilihat pada tabel 1.5

Kelompok III


Tabel 1.5 Hasil Perhitungan

Bukaan 100%

(Q) debitm3/s

Daya listrik (PEL)

BHPw

Ph

w % %H

meter

ralat nisbi

debit %

ralat nisbi

torsi %

ralat nisbi

head %

keseksamaandebit %

keseksamaantorsi %

keseksamaanhead %

0.000243 108 9.63 6.08 8.92% 63.14% 2.55 2.06% 6.25% 0.20% 97.94% 93.75% 99.80%0.000288 108 9.63 7.21 8.92% 74.86% 2.55 1.73% 6.25% 0.20% 98.27% 93.75% 99.80%0.000265 108 9.63 6.63 8.92% 68.87% 2.55 1.89% 6.25% 0.20% 98.12% 93.75% 99.80%0.000308 160 16.96 7.70 10.60% 45.39% 2.55 1.62% 4.17% 0.20% 98.38% 95.83% 99.80%0.000348 160 16.96 8.71 10.60% 51.37% 2.55 1.44% 4.17% 0.20% 98.57% 95.83% 99.80%0.000312 160 16.96 7.81 10.60% 46.05% 2.55 1.60% 4.17% 0.20% 98.40% 95.83% 99.80%0.000337 220 24.34 10.11 11.06% 41.56% 3.06 1.48% 3.33% 0.16% 98.52% 96.67% 99.84%0.000370 220 24.34 11.10 11.06% 45.63% 3.06 1.35% 3.33% 0.16% 98.65% 96.67% 99.84%0.000383 220 24.34 11.49 11.06% 47.20% 3.06 1.31% 3.33% 0.16% 98.69% 96.67% 99.84%0.000452 312 36.63 15.81 11.74% 43.15% 3.57 1.11% 2.50% 0.14% 98.89% 97.50% 99.86%0.000426 312 36.63 14.91 11.74% 40.69% 3.57 1.17% 2.50% 0.14% 98.83% 97.50% 99.86%0.000433 312 36.63 15.15 11.74% 41.36% 3.57 1.16% 2.50% 0.14% 98.85% 97.50% 99.86%0.000622 364 48.98 27.99 13.46% 57.13% 4.59 0.80% 2.08% 0.11% 99.20% 97.92% 99.89%0.000661 364 48.98 29.76 13.46% 60.76% 4.59 0.76% 2.08% 0.11% 99.24% 97.92% 99.89%0.000670 364 48.98 30.16 13.46% 61.57% 4.59 0.75% 2.08% 0.11% 99.25% 97.92% 99.89%

Bukaan 75%

Kelompok III

motorpompa


(Q) debit

Daya listrik (PEL)

BHP Ph % %H

meter

ralat nisbi

debit %

ralat nisbi

torsi %

ralat nisbi

head %

keseksamaandebit %

keseksamaantorsi %

keseksamaanhead %

0.000191 108 9.63 4.78 8.92% 49.60% 2.55 2.62% 6.25% 0.20% 97.38% 93.75% 99.80%0.000184 108 9.63 4.61 8.92% 47.85% 2.55 2.71% 6.25% 0.20% 97.29% 93.75% 99.80%0.000181 108 9.63 4.54 8.92% 47.10% 2.55 2.76% 6.25% 0.20% 97.24% 93.75% 99.80%0.000259 160 15.54 6.47 9.71% 41.60% 2.55 1.93% 4.55% 0.20% 98.07% 95.45% 99.80%0.000225 160 15.54 5.62 9.71% 36.14% 2.55 2.23% 4.55% 0.20% 97.78% 95.45% 99.80%0.000287 160 15.54 7.16 9.71% 46.09% 2.55 1.75% 4.55% 0.20% 98.26% 95.45% 99.80%0.000357 220 24.34 10.71 11.06% 44.03% 3.06 1.40% 3.33% 0.16% 98.60% 96.67% 99.84%0.000375 220 24.34 11.25 11.06% 46.24% 3.06 1.33% 3.33% 0.16% 98.67% 96.67% 99.84%0.000357 220 24.34 10.70 11.06% 43.97% 3.06 1.40% 3.33% 0.16% 98.60% 96.67% 99.84%0.000434 312 36.63 15.18 11.74% 41.43% 3.57 1.15% 2.50% 0.14% 98.85% 97.50% 99.86%0.000430 312 36.63 15.03 11.74% 41.04% 3.57 1.16% 2.50% 0.14% 98.84% 97.50% 99.86%0.000419 312 36.63 14.66 11.74% 40.01% 3.57 1.19% 2.50% 0.14% 98.81% 97.50% 99.86%0.000550 364 48.98 27.50 13.46% 56.15% 5.10 0.91% 2.08% 0.10% 99.09% 97.92% 99.90%0.000602 364 48.98 30.08 13.46% 61.42% 5.10 0.83% 2.08% 0.10% 99.17% 97.92% 99.90%0.000572 364 48.98 28.60 13.46% 58.39% 5.10 0.87% 2.08% 0.10% 99.13% 97.92% 99.90%

Bukaan 50%

(Q) Daya BHP Ph H ralat ralat ralat keseksamaan keseksamaan keseksamaan

Kelompok III

motor pompa pompa

motor pompa


debitlistrik (PEL) % % meter

nisbidebit %

nisbitorsi %

nisbihead %

debit % torsi % head %

0.000189 108 9.63 4.72 8.92% 49.04% 2.55 2.65% 6.25% 0.20% 97.35% 93.75% 99.80%0.000142 108 9.63 3.55 8.92% 36.84% 2.55 3.52% 6.25% 0.20% 96.48% 93.75% 99.80%0.000139 108 9.63 3.47 8.92% 35.99% 2.55 3.61% 6.25% 0.20% 96.39% 93.75% 99.80%0.000223 160 15.54 5.58 9.71% 35.92% 2.55 2.24% 4.55% 0.20% 97.76% 95.45% 99.80%0.000209 160 15.54 5.23 9.71% 33.68% 2.55 2.39% 4.55% 0.20% 97.61% 95.45% 99.80%0.000208 160 15.54 5.20 9.71% 33.48% 2.55 2.40% 4.55% 0.20% 97.60% 95.45% 99.80%0.000263 220 24.34 7.90 11.06% 32.46% 3.06 1.90% 3.33% 0.16% 98.10% 96.67% 99.84%0.000300 220 24.34 9.00 11.06% 37.00% 3.06 1.67% 3.33% 0.16% 98.33% 96.67% 99.84%0.000293 220 24.34 8.79 11.06% 36.13% 3.06 1.71% 3.33% 0.16% 98.29% 96.67% 99.84%0.000359 312 34.80 14.38 11.15% 41.31% 4.08 1.39% 2.63% 0.12% 98.61% 97.37% 99.88%0.000362 312 34.80 14.46 11.15% 41.55% 4.08 1.38% 2.63% 0.12% 98.62% 97.37% 99.88%0.000357 312 34.80 14.28 11.15% 41.02% 4.08 1.40% 2.63% 0.12% 98.60% 97.37% 99.88%0.000499 364 46.94 24.95 12.90% 53.15% 5.10 1.00% 2.17% 0.10% 99.00% 97.83% 99.90%0.000418 364 46.94 20.92 12.90% 44.57% 5.10 1.20% 2.17% 0.10% 98.81% 97.83% 99.90%0.000436 364 46.94 21.78 12.90% 46.39% 5.10 1.15% 2.17% 0.10% 98.85% 97.83% 99.90%

Bukaan 25%

Kelompok III

pompa


(Q) debit

Daya listrik (PEL)

BHP Ph %H

meter

ralat nisbi

debit %

ralat nisbi

torsi %

ralat nisbi

head %

keseksamaandebit %

keseksamaantorsi %

keseksamaanhead %

0.000099 108 8.43 2.98 7.80% 35.41% 3.06 5.03% 7.14% 0.16% 94.97% 92.86% 99.84%0.000102 108 8.43 3.05 7.80% 36.15% 3.06 4.93% 7.14% 0.16% 95.08% 92.86% 99.84%0.000110 108 8.43 3.31 7.80% 39.29% 3.06 4.53% 7.14% 0.16% 95.47% 92.86% 99.84%0.000193 160 14.13 5.80 8.83% 41.03% 3.06 2.59% 5.00% 0.16% 97.41% 95.00% 99.84%0.000184 160 14.13 5.52 8.83% 39.07% 3.06 2.72% 5.00% 0.16% 97.28% 95.00% 99.84%0.000191 160 14.13 5.73 8.83% 40.52% 3.06 2.62% 5.00% 0.16% 97.38% 95.00% 99.84%0.000272 220 22.71 9.54 10.32% 41.99% 3.57 1.84% 3.57% 0.14% 98.17% 96.43% 99.86%0.000249 220 22.71 8.71 10.32% 38.33% 3.57 2.01% 3.57% 0.14% 97.99% 96.43% 99.86%0.000270 220 22.71 9.43 10.32% 41.54% 3.57 1.86% 3.57% 0.14% 98.15% 96.43% 99.86%0.000256 288 31.14 10.25 10.81% 32.90% 4.08 1.95% 2.94% 0.12% 98.05% 97.06% 99.88%0.000263 288 31.14 10.50 10.81% 33.73% 4.08 1.90% 2.94% 0.12% 98.10% 97.06% 99.88%0.000260 288 31.14 10.39 10.81% 33.37% 4.08 1.93% 2.94% 0.12% 98.08% 97.06% 99.88%0.000325 338 42.86 17.89 12.68% 41.74% 5.61 1.54% 2.38% 0.09% 98.46% 97.62% 99.91%0.000342 338 42.86 18.84 12.68% 43.95% 5.61 1.46% 2.38% 0.09% 98.54% 97.62% 99.91%0.000360 338 42.86 19.78 12.68% 46.16% 5.61 1.39% 2.38% 0.09% 98.61% 97.62% 99.91%

Kelompok III

motor %


1.6.4 Grafik dan analisa grafik

a. Grafik Hubungan Q dengan H

Gambar 1.24 Grafik Hubungan Q dengan H

b. Grafik Hubungan Q dengan Efisiensi Pompa

Gambar 1.25 Grafik Hubungan Q dengan Efisiensi Pompa

Kelompok III


b. Analisa Grafik

Dari grafik yang didapat dari hasil percobaan terdapat perbedaan dari

grafik yang berdasarkan teori. Secara teori untuk grafik Q-H adalah setelah

mencapai titik tertinggi kemudian menurun lagibegitu pula dengan grafik

efisiensi juga cenderung naik kemudian setelah mencapai titik efisiensi

tertinngi grafik akan menurun. (Sumber :Hiks Edwards,1996) begitu pula

seperti diterangkan pada grafik acuan gambar 1.28 dan 1.29.(sumber :Fritz

Dietzel, 1980) .Dalam pengujian ini menunjukkan hal yang sama sehingga

dapat disimpulkan bahwa karakteristik dari efisiensi dan head pompa

masih bekerja secara baik. Semakin besar debit maka head akan semakin

berkurang (turun). Besarnya efisiensi pompa ditentukan oleh debitnya.

Efisiensi akan bertambah dengan naiknya debit kemudian akan mencapai

harga maksimum dan akan turun kembali seiring dengan pertambahan

debit.

Gambar 1.26 Grafik untuk karakteristik pompa stabil

Kelompok III


Gambar 1.27 Karakteristik untuk suatu pompa radial, pompa setengah aksial dan pompa

aksial

Kelompok III


1.7 Kesimpulan dan saran

1.7.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan, pengujian dan analisa grafik, maka

dapat disimpulkan:

1. Semakin besar debit maka head akan semakin berkurang (turun).

2. Besarnya daya hidrolis tergantung dari dua parameter yaitu head dan debit

pompa. Daya hidrolis akan mencapai maksimum pada saat head dan head

tertentu yang disebut sebagai BEP (Best Eficiency Point).

3. Besar efisiensi pompa ditentukan oleh debitnya.

Efisiensi akan bertambah dengan naiknya debit kemudian akan

mencapai harga maksimum dan akan turun kembali seiring dengan

pertambahan debit.

1.7.2 Saran

Dari hasil pengujian diatas kami dapat memberikan beberapa saran antara

lain:

1. Sebaiknya mesin diberi stabilizer agar voltase yang didapatkan stabil.

2. Sebaiknya mesin dikalibrasi sebelum dipakai agar didapatkan hasil yang

mendekati harga yang ideal.

3. Pembacaan skala harus lebih tepat, agar mengurangi besar penyimpangan

yang dapat terjadi.

Kelompok III

pompa sentrifugasi (teori)

Documents