Disusun Oleh : Nama : Sutar Miyaldi Nim :

Transkripsi

1 Disusun Oleh : Nama : Sutar Miyaldi Nim :

2 SURAT PERNYATAAN Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Sutar Miyaldi Nim : Fakultas / Jurusan : FTI / Tek. Mesin Dengan ini menyatakan bahwa Tugas Akhir ini saya buat dan selesaikan sendiri. Tugas Akhir ini bukan hasil salinan atau hasil jiplakan atau dibuat oleh orang lain. Untuk menyelesaikan Tugas Akhir Ini, saya menggunakan referensi dan Observasi di PT. Timah, Tbk. Jika saya tidak memenuhi dengan apa yang disebutkan diatas, maka saya bersedia dikenakan sanksi Akademis. Jakarta, 2008 Sutar Miyaldi

3 LEMBAR PENGESAHAN Diajukan untuk memenuhi persyaratan kurikulum sarjana stara satu (S -1) Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana Jakarta Dengan judul PERENCANAAN POMPA SENTRIFUGAL PADA SARING PUTAR DENGAN KAPASITAS 960 m 3 /jam Disusun Oleh : Sutar Miyaldi Tugas Akhir ini telah disetujui dan disahkan Oleh : Mengetahui Koordinator Tugas Akhir Dosen Pembimbing ( Nanang Ruhyat, MT. ) ( Ir. Yuriadi Kusuma, M.Sc.)

4 TUGAS AKHIR Dipersiapkan Dan Disusun Oleh : Nama : Sutar Miyaldi NIM : Telah Dipertahankan Didepan Para Penguji Teknik Mesin Pada hari Rabu 30 Januari 2008 Susunan Penguji ( Dr.H. Abdul Hamid, M.Eng ) ( Ir. Ruly Nutranta, M.Eng. ) ( Nanang Ruhyat, MT. ) ( Ir. Ariosuko DH. ) Jakarta, 2008 ( Ir. Ruly Nutranta, M.Eng. ) Ketua Jurusan Teknik Mesin

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur saya panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberi berkah dan rahmat-nya yang begitu besar sehingga saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir Ini. Tugas Akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat bagi Mahasiswa untuk menempuh Program Sarjana St ara Satu (S -1) pada Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana Jakarta. Tugas Akhir yang dibuat adalah PERENCANAAN POMPA SENTRIFUGAL PADA SARING PUTAR DENGAN KAPASITAS 960 m 3 /h Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapat dukungan, bimbingan, pengarahan dan bantuan baik moral dan material, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih sebesar -besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Yuriadi Kusuma, M.Sc., Selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan perhatian kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Mucthar dan Bapak Muchtabah yang Berada di PT. TIMAH, meluangkan Waktunya Untuk Membantu Penulis Mengumpulkan Data - data yang diperlukan untuk Tugas Akhir Ini. 3. Bapak Nanang Ruhyat, MT. Selaku Koordinator Tugas Akhir. 4. Kedua Orang tuaku yang tercinta dan adikku beserta keluarga besarku dengan segala kasih sayangnya dan jasa -jasanya yang telah memberikan dukungan moril dan semangat kepada penulis. i

6 5. Bapak M.Yarsan, ST., bentar lagi MM, Yang telah banyak membantu dan memberikan masukan-masukan yang berguna untuk penulis. 6. Fajrin ku, yang selalu menemaniku, baik lagi susah ataupun senang, oh ya ku kan selalu kangen sama ambekannya, tambah N dut ya.miss u. 7. Buat sahabat-sahabatku yang telah mendapatkan gelar sarjana,rudy, ST. Asty, SE dan Yasi, SE, kapan nech gaji pertamanya. 8. Teman-temanku Mahasiswa Universitas Mercu Buana Jurusan Teknik Mesin S-1, Khususnya Lingkar Mesin 2003 ( JhonY, ChepeTs Thx Atz lawakan a yg ngilangin rasa deg-degan, WroyS, Ma2nK Makasi dah nyiapin Dasi+baju a, JalaY, JhawEr, OmHen, Ariz_One, JhadoeL, ithem, Ustd. Ricky, BoeDi, Hery, Bhemo, AmboE, OcHem, DananK, Choprals, Paglha Amy, OkY PalkoN ) Terima kasih atas dukungan maupun bantuannya, maju Teruzt M03, Wisuda Bareng, Oks 9. Teman-teman ku yang ada Dbly_NeW+BanK_K, gw dsini selalu kangen kawan-kawan, Thanx' s Penulis menyadari, banyak terdapat kekurangan -kekurangan dan kesalahan, untuk itu penulis mengharapkan saran -saran yang membangun dan untuk membantu menyempurnakan Tugas Akhir ini sehingga menjadi lebih baik. Akhir kata, penulis berharap Tugas Akhir ini bermamfaat bagi rekan-rekan Mahasiswa dalam menyelesaikan tugasnya. Jakarta, Januari 2008 Penulis Sutar Miyaldi ii

7 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i ABSTRAKSI...iii DAFTAR ISI...iv DAFTAR TABEL... x DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR NOTASI... xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Maksud dan Tujuan Rumusan Masalah Batasan Masalah Metodelogi Penulisan Sistematika Penulisan...4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Dasar Pengertian Pompa Alternatf Pemilihan Pompa Pompa Pemindah Positif Pompa Pemindah Non-Positif Teori Bernoulli Kavitasi NPSH...11 i

8 Putaran Spesifik Episiensi Pompa Prinsip Kerja Pompa Klasifikasi Pompa Sentrifugal Klasifikasi Pompa Menurut Bentuk Rumah Klasifikasi Pompa Menurut Jumlah Tingkat Klasifikasi Pompa Menurut belahan Rumah Klasifikasi Pompa Menurut Sisi Masuk Impeller Klasifikasi Pompa Menurut Kapasitas Bagian-bagian Pompa Sentrifugal Poros dan Selongsong Impeller Rumah Pompa Bantalan Penggerak Mula Rumus-rumus dasar Perencanaan Pompa Sentrifugal BAB III PERENCANAAN SISTEM INSTALASI POMPA 3.1. Perencanaan Instalasi Pompa Kecepatan Aliran Fluida Dalam Pipa Hisap Diameter Pipa Hisap Luas Penampang Pipa Hisap Kecepatan Aliran Pada Pipa Hisap ii

9 Kecepatan Aliran Fluida Dalam Pipa Tekan Diameter Pipa Tekan Luas Penampang Pipa Tekan Kecepatan Aliran Pada Pipa Tekan Kerugian Gesekan Pada Pipa Hisap Bilangan Reynold Pada Pipa Hisap Kerugian Gesek Pada Pipa Hisap Kerugian Gesek Pada Strainer Kerugian Gesek Pada Elbow Kerugian Gesek Pada Gate Valve Kerugian Gesek Pada Pipa Hisap Kerugian Gesekan Pada Pipa Tekan Bilangan Reynold Pada Pipa Tekan Kerugian Gesek Pada Pipa Tekan Kerugian Gesek Pada Check Valve Kerugian Gesek Pada Elbow Kerugian Gesek Pada Gate Valve Kerugian Gesek Pada Reducer Kerugian Gesek Pada Pipa Tekan Kerugian Gesek Total Head Manometris Yang dibutuhkan Pompa iii

10 Pemeriksaan Terhadap Kavitasi Menghitung NPSH yangtersedia Menghitung NPSH yangdiperlukan BAB IV PERHITUNGAN PERENCANAAN POMPA 4.1. Perhitungan untuk Perancangan Pompa Perhitungan Daya Penggerak Mula Efisiensi Operasional Pompa Daya Penggerak Motor Pompa Perhitungan Poros Pompa Perhitungan Momen Puntir Yang Terjadi Perhitungan Poros Pompa Diameter Poros Pompa Diameter Naaf Perhitungan Pasak dan Kopling Perhitungan Ukuran-ukuran Utama Kopling Perhitungan baut kopling Beban Total Yang terjadi Pada Baut Baut Kopling Gaya Geser Perhitungan Pasak Kopling Tegangan Geser yang diijinkan Gaya Tangen Sial Pada Permukaan poros Tegangan Geser Yang terjadi Pada Pasak...55 iv

11 Tekanan Pada Permukaan Pasak Kopling Perhitungan Pasak Impeller Perhitungan Impeller Perhitungan Diameter Hisap Impeller Menentukan Lebar Impeller Pada sisi Masuk Menentukan Kecepatan Keliling Sudut Masuk Sudu Segitiga Kecepatan Perhitungan Diameter Luar Impeller Menentukan Kecepatan Keliling Sudut keluar Sudu Kecepatan Absolut Tangensial Aktual Sudut Sisi Keluar Aktual Kecepatan Absolut Sisi Keluar Aktual Segitiga Kecepatan Lebar Impeller Pada sisi Ke luar Perhitungan Jumlah Sudu Impeller Melukis Bentuk Sudu Impeller Perhitungan Ketebalan Sudu Perhitungan Rumah Pompa Pemeriksaan Kebocoran Diameter Celah Rata-rata Diameter Ring Bebas v

12 Luas Ruang Bebas Tinggi Tekan Pada Sisi Ring Perhitungan Berat Poros Perhitungan Berat Impeller Perhitungan Berat Kopling Pemilihan Bantalan...87 BAB V KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vi

13 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1 Perhitungan untuk melukis sudu-sudu Tabel 4.2 Perhitungan rumah pompa...77 Tabel 4.3 Komposisi Material...86 Tabel 4.4 Pemilihan bantalan vii

14 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Bentuk relatif impeller dan efisiensi Gambar 2.2 Titik-titik efisiensi tinggi tekan Gambar 2.3 Bagan aliran fluida didalam pompa sentrifugal...15 Gambar 2.4 Pompa volut dan diffuser...17 Gambar 2.5 Pompa satu tingkat...17 Gambar 2.6 Pompa bertingkat banyak...18 Gambar 2.7 Pompa jenis belahan mendatar Gambar 2.8 Pompa jenis belahan vertikal Gambar 2.9 Tekanan air yang bekerja pada impeller...21 Gambar 2.10 Pompa volut isapan ganda...22 Gambar 2.11 Impeller jenis tertutup...24 Gambar 2.12 Impeller setengah terbuka...25 Gambar 2.13 Impeller terbuka...25 Gambar 2.14 Rumah pompa sentris...26 Gambar 2.15 Rumah siput Gambar 3.1 Bentuk ujung pipa masuk dengan strainer...36 Gambar 3.2 Bentuk elbow 90 0 short rodwelded Gambar 3.3 Sketsa gate valve...38 Gambar 3.4 Sketsa check valve...40 Gambar 3.5 Bentuk elbow 90 0 short rodwelded Gambar 3.6 Sketsa gate valve...41 viii

15 Gambar 4.1 Jenis-jenis impeller...46 Gambar 4.2 Ukuran-ukuran dari kopling Gambar 4.3 Ukuran pasak kopling...54 Gambar 4.4 Impeller Gambar 4.5 Segitiga kecepatan pada alira n masuk Gambar 4.6 Segitiga kecepatan pada aliran keluar Gambar 4.7 Sudu-sudu impeller...66 Gambar 4.8 Rumah pompa Gambar 4.10 Poros pompa yang direncanakan Gambar 4.11 Sketsa impeller Gambar 4.12 Sketsa koling Gambar 4.13 Bearing ix

16 DAFTAR NOTASI SIMBOL KETERANGAN SATUAN A Luas Penampang Pipa Isap m 2 b ave Lebar Rata-rata masing-masing Cincin mm b Lebar Pada Sisi Masuk Impeller mm Β Sudut Sudu Masuk C Kecepatan Air Dalam Pipa Isap m/s C r Kecepatan Absolut Yang Sebenarnya m/s C u2 Kecepatan absolut Tangensial Aktual m/s C r1 Kecepatan Radial Pada Sisi Masuk m/s D Diameter Celah Rata-rata mm d su Diameter Isap Impeller mm dq VolumeFluidaPadaLuasPenampang o m 3 /h d n Diameter Naff mm D s Poros Pompa mm F i Gaya Tangensial Pada Impeller kg h Luas Kerugian Gesek m h a Head Statis Total m h t Discharge Head m h i Suction Head m H man Head Manometris Dari Suatu Sistem Pipa m H i Tinggi Tekan m H i~ Tinggi Tekan Untuk Sudu Tak Terhingga m H L Tinggi Tekan Pada Sisi Ring m n Putaran Poros Pompa Rpm n s Kecepatan Spesifik - ns Kecepatan Spesifik - N Daya Pompa kw NPSH Net Positip Suction Head m p v Tekanan Uap Jenuh kg/m 2 x

17 SIMBOL KETERANGAN SATUAN P Beban Total kg Pk Tekanan Pada Pasak Kopling kg/mm2 Q Kapasitas Pompa m 3 /h Q o t Sudut Antara Teoritical Dengan Actual Q L Jumlah Kebocoran m 3 /s r Jari-jari Tusuk Baut mm Re Bilangan Reynold - R Jari-jari Rumah Pompa mm R t Lidah Pada Rumah Keong mm S Diameter Ring Bebas mm Sf Faktor Keamanan - t Tebal Sudu mm T Momen Puntir kg.mm U Kecepatan Keliling m/s ViskositasAirLaut m 2 /s W Kecepatan Relatif m/s Z Jumalah Sudu-sudu - Sudut Sisi Aktual ε Faktor Kontraksi - Ø Sudut Antar Kedua Dinding o Berat zat cair per satuan volume kg/m 3 η~ Koefisien Aliran Sirkulasi - η op Efisiensi Pompa - η h Efisiensi Hidrolis - η m Efisiensi Mekanis - η ν Efisiensi Volumetrik - Sudut τ b Tegangan Geser Yang Diijinkan kg.mm o o o xi

18 xii