ANALISA PERFORMANSI POMPA SENTRIFUGAL SUSUNAN TUNGGAL, SERI DAN PARALEL SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik JUNEDO GANDANI DONGORAN NIM. 090421055 PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
ANALISA PERFORMANSI POMPA SENTRIFUGAL SUSUNAN TUNGGAL, SERI DAN PARALEL JUNEDO GANDANI DONGORAN NIM. 090421055 Diketahui / Disahkan : Disetujui oleh : DepartemenTeknik Mesin Dosen Pembimbing, Fakultas Teknik USU Ketua, Dr. Ing. Ikhwansyah Isranuri Ir. A.Halim Nasution, Msc NIP. 196412241992111001 NIP. 195403201981021001
ABSTRAK Tugas akhir ini dibuat guna mengetahui performansi pompa sentrifugal yang disusun secara tunggal, seri dan paralel dengan spesifikasi yang sama. Pengujian ini menggunakan jenis fluida air. Untuk mendapatkan kurva karakteristik pompa dapat dilakukan dengan cara mengatur debit melalui pengaturan pembukaan katup. Dari hasil Pengujian karakteristik pompa menggunakan fluida air pada susunan tnggal, seri dan paralel dengan spesifikasi yang sama, dapat diperoleh data sebagai berikut : debit maksimal terdapat pada pompa paralel yaitu sebesar 1,96 10-2 m 3 /s dengan head total 8,05 m dan debit terendah pada pompa seri bukaan katup 40%- 20% yaitu sebesar 0,36 10-2 m 3 /s dengan head total 18,50 m Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa debit pada susunan paralel lebih besar daripada susunan tunggal maupun seri, karena pada susunan paralel kedua pompa sama-sama menghisap zat cair dari bak penampungan. Kata kunci : Pompa Sentrifugal, kurva karakteristik pompa, debit, head.
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat-nya memberikan pengetahuan, pengalaman, kesehatan dan kesempatan kepada penulis, sehingga mampu menyelesaikan tugas akhir ini. Tugas akhir ini merupakan satu persyaratan guna menyelesaikan pendidikan untuk meraih gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Mesin. Adapun judul tugas akhir ini adalah Analisa Performansi Pompa Sentrifugal Susunan Tunggal, Seri dan Paralel. Dalam proses pembuatan laporan ini, penulis telah mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak baik material, spiritual, informasi maupun segi administrasi. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Ir. Syahrul Abda, M.S.c, koordinator Ekstensi Departemen Teknik Mesin. 2. Bapak Dr. Ing, Ir.Ikhwansyah Isranuri, selaku ketua Departemen Teknik Mesin. 3. Bapak Ir. A.Halim Nasution, Msc, sebagai dosen pembimbing penulis yang dengan sabar telah meluangkan waktu, pemikiran dan tenaga untuk membimbing serta memberikan arahan hingga selesainya Tugas Sarjana ini. 4. Seluruh Staf Pengajar pada Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik yang telah memberikan bekal pengetahuan kepada penulis hingga akhir studi. 5. Orang tua tercinta yang selalu memberikan dorongan, nasehat, kasih sayang, doa, dukungan material dan spiritual serta adik, dan teman-teman yang banyak membantu penulis. 6. Seluruh Pegawai yang banyak membantu penulis dari awal hingga akhir studi dalam menangani administrasi sekalipun ditengah-tengah kesibukan yang padat, serta kepada seluruh pegawai lainnya di Departemen Teknik Mesin FT-USU. 7. Teman-teman mahasiswa yang telah banyak memberikan bantuan, support
dan inspirasi khususnya angkatan 2009 baik selama masa kuliah maupun dalam penyelesaian skripsi ini. 8. Semua pihak yang telah membantu dan mendukung dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis sadar bahwa Tugas Akhir ini masih belum sempurna dikarenakan keterbatasan penulis. Untuk itu penulis tetap mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Medan, 5 Juni 2012 Junedo Gandani D NIM.090421055
DAFTAR ISI Lembar Pengesahan Abstrak... i Kata Pengantar...ii Daftar Isi... iv Daftar Gambar... vii Daftar Tabel...viii BAB I Pendahuluan 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Maksud dan Tujuan... 1 1.3. Kegunaan dan Manfaat... 2 1.4. Rumusan Masalah... 2 1.5. Batasan Masalah... 3 1.6 Metode Penulisan... 3 1.7. Sistematika Penulisan... 3 BAB II Landasan Teori 2.1. Pompa... 5 2.2. Klasifikasi Pompa... 6 2.3. Positive Displacement Pumps atau Pompa Perpindahan Positif... 6 2.3.1. Pompa Rotary atau Pompa Berputar... 7 2.3.2. Pompa Reciprocating (Bolak-balik)... 12 2.4. Pompa Dinamik... 15 2.5. Pompa Sentrifugal... 15 2.5.1. Kompone-Komponen Pompa Sentrifugal... 16 2.5.2. Karakteristik Pompa Sentrifugal... 17 2.5.3. Operasi Pompa Tunggal, Paralel dan Seri dengan Pompa yang sama... 19 2.5.4 Kurva Karakteristik Pompa Sentrifugal... 21 BAB III Metodologi Penelitian 3.1. Variabel yang Diambil... 23
3.2. Peralatan... 23 3.3. Prosedur Pengujian Pompa... 28 3.4. Pengamatan... 31 3.5. Rumus-rumus yang Digunakan... 31 BAB IV Analisa Perhitungan Karakteristik Pompa 4.1. Data Hasil Pengujian... 36 4.2. Perhitungan Data Hasil Pengujian... 36 4.3. Pembahasan... 67 4.4. Grafik Karakteristik Pompa... 68 4.4.1. Grafik Pompa Tunggal... 68 4.4.2. Grafik Pompa Paralel... 70 4.4.3. Grafik Pompa Seri... 72 BAB V Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan... 74 5.2. Saran... 75 Daftar Pustaka
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Diagram Jenis Jenis Pompa... 6 Gambar 2.2 Screw Pumps atau Pompa Skrup... 8 Gambar 2.3 External Gear Pumps atau Roda Gigi Luar... 9 Gambar 2.4 Internal Gear Pumps atau Roda Gigi Dalam... 9 Gambar 2.5 Lobe Pumps atau Pompa Cuping... 10 Gambar 2.6 Pompa Torak Kerja Tunggal... 13 Gambar 2.7 Skema Pompa Torak Kerja Tunggal... 13 Gambar 2.8 Pumps Double Action Piston atau Pompa Torak Kerja Ganda... 13 Gambar 2.9 Single Cylinder Piston Pumps atau Pompa Torak Silinder Tunggal... 14 Gambar 2.10 Double Cylinder Piston Pumps atau Pompa Torak Silinder Ganda... 14 Gambar 2.11 Pompa Sentrifugal... 16 Gambar 2.12 Pompa Susunan Tunggal... 20 Gambar 2.13 Pompa Susunan Paralel... 20 Gambar 2.14 Pompa Susunan Seri... 20 Gambar 2.12 Operasi Tunggal, Seri dan Paralel Dari Pompa-pompa Dengan Karakteristik yang Sama... 21 Gambar 3.1 Alat Ukur RPM (tachometer)... 23 Gambar 3.2 Stop watch... 24 Gambar 3.5 Pompa Disusun Secara Tunggal... 25 Gambar 3.6 Pompa Disusun Secara Paralel... 26 Gambar 3.7 Pompa Disusun Secara Seri... 26 Gambar 3.8 Instalasi Pengujian... 27 Gambar 3.9 Bagan Alir Metode Pengujian... 29
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Untuk Pompa Tunggal... 36 Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Untuk Pompa Paralel... 36 Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Untuk Pompa Seri... 36 Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Karakteristik Pompa Tunggal... 66 Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Karakteristik Pompa Paralel... 66 Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Karakteristik Pompa Seri... 67