ANALISA PENGARUH PEMASANGAN POMPA CENTRIFUGAL SECARA TUNGGAL,SERI DAN PARALEL TERHADAP HEAD (KETINGGIAN) Sujatmiko Program studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Islam Malang JL MT Haryono 3 Malang, Indonesia E-mail : sujatmiko_st@yahoocoid Abstrak Pompa Centrifugal salahsatu jenis pompa yang sering digunakan untuk memindahkan fluida secara aliran paksa, dengan kecepatan tinggi oleh putaran Impeler Penelitian ini untuk mengetahui besar tekanan yang dihasilkan oleh ketiga pemasangan pompa secara tunggal, seri dan paralel Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Islam Malang, pengujian ini dilakukan dengan mengubah kedudukan Valve pada Instalasi perpipaan Hasil yang didapat menunjukkan dari pompa tunggal bahwa semakin besar variasi bukaan Valve maka akan semakin besar pula Head yang dihasilkan dimana bukaan Valve 9 dan head 7, m Untuk pompa seri bukaan Valve 9 dan Head 7,8 m Untuk Pompa Paralel bukaan Valve 9 dan Headnya menurun, m Kata Kunci : Pompa, Kecepatan Impeler, Valve, Head Pedahuluan Pegunaan pompa jenis centrifugal sebagai alat pemindah fluida sangat dibutuhkan yang mana digunakan untuk memindahkan fluida dari tempat yang rendah ketempat yang lebih tinggi atau dari Unit satu keunit yang lain dalam industri Bagian dari Pompa adalah perpipaan, perpipaan ini sebagai pengantar atau distribusi fluida ketempat-tempat yang sudah direncanakan Valve mempunyai peran penting untuk mengatur laju aliran fluida didalam pipa atau keluar dari pipa untuk kecepatan, tekanan, head, dan kapasitas Disini penulis menganalisa seberapa ekonomis bila menggunakan beberapa pompa yang digabungkan secara tunggal, seri dan pararel terhadap Headnya Dimana : H = H = Head Pd = Tekanan Keluar Ps = Tekanan Hisap Sedangkan Rumus () kapasitas adalah : Dimana : = C = Kapasitas (Lt S) C =Konstanta ukuran venturi yang digunakan H = Head ( m) Untuk Rumus (3) Daya Poros adalah : Dasar Teori Head adalah energi angkat atau dapat dinyatakan sebagai satuan untuk satuan daya pompa persatuan daya laju aliran berat fluida (satuan meter atau feed fluida) Pada umumnya pengukuran tinggi tekanan head yang digunakan pada mesin pengujian pompa diukur dengan nanometer Rumus () tinggi tekanan akibat kecepatan: H = V / g Atau Dimana : Wp = ( ) Wp =Daya poros (Watt ) F = Beban ( N ) N = Putaran ( rpm ) K = Konstanta breck (53,35)
3 Metode Penelitian Penelitian dilakukan di Laboraterium Teknik Mesin Universitas Islam Malang, menggunakan alat uji pompa sebagai berikut: a Alat Uji Pompa b Tachometer c Nanometer d Tanki air Presedur Penelitian Mengisi Tangki air melalui saluran pengisian air bersih sebanyak Liter Kedua saluran isap (Suction Head) pada pompa I dan pompa II terisi air penuh 3 Posisi regulator Rpm pada minimum Posisi semua indikator (jarum) pada alat-alat ukur menunjukkan pada angka nol 5 Posisi Valve A,B, C, D, E, F, G, H, sesuai dengan pengujian 5 Pengujian Pompa Tunggal Valve A, C dan H terbuka penuh, dan Valve B, G Tertutup, untuk Valve manometer E dan F juga ditutup Valve saluran buang D dibuka sesuai dengan kebutuhan yang ditunjukkaan oleh busur derajat dengan posisi tertutup, posisi 9 terbuka penuh 5 Pengujian Pompa Seri Valve B terbuka penuh, Valve B dan C searah saluran B ( ) dan Valve G ( ) Valve A, C, dan H pada posisi tertutup Untuk arah Valve A, dan C ( ) sedang Valve H ( ) Valve manometer E pada posisi tertutup arahnya ( ), sedangka Valve F terbuka arahnya ( ) 53 Pengujian Pompa Paralel Valve A, C, dan G terbuka penuh, posisi Valve A ( ), C ( ) dan G ( ) Valve B dan H tertutup, posisi Valve B ( ) dan H ( ) Untuk Valve manometer E terbuka dan F tertutup, maka arah Valve E ( ) dan F ( ) Hasil Dan Pembahasan Dalam penelitian ini didapat data hasil uji alat pompa sebagai berikut : Tabel Data Uji Pompa Tunggal Valve Ps Pd F N (N) (Rpm) h o -,59,8 7 5 -,,8 7 3 -,,8 7 5 -,59,98,8 7 -,33,39,8 7 75 -,3,75 3 7 9 -,9,59,3 7 Hasil perhitungan pompa tunggal pada bukaan Valve Putaran poros (n) = 7 rpm Tekanan hisap (Ps) = -,59 Bar Tekanan tekan (Pd) = Bar Ketinggian Venturi (h) = mm Beban (F) =,8 N Lengan Momen (L) =,79 m a Head (h) = ( ) (, ) = b Kapasitas () = / c Torsi (T) = F x L =, 83 x,79 = Nm d Daya Poros (Wp) =, e Daya Hydrolis (Wh) = (Pd-Ps) = (-(-,59)), =,38 watt f Effisiensi = %, % % Perhitungan pompa tunggal pada bukaan katup 9 o Putaran Poros (n) = 7 rpm Tekanan Isap =,9 Bar Tekanan Tekan (Pd) =,59 Bar Ketinggian Ventury (b) = mm Beban (f) =,39 N Lengan Momen (i) =,79 m a Head h = ( ) (, ) b Kapasitas () = / c Torsi (T) = F x L =,39 x,79 =,55 Nm
d Daya Poros (Wp) =, e Daya Hydrolis (Wh) = (Pd-Ps) = (,59-(-,9)), =, watt f Effisiensi = % %, % Tabel Data Uji Pompa Seri Valve Pompa I Pompa II F H H Ps Pd Ps Pd (N) (rpm) (mmhg) o -,99,98,83 7 8 5 o -,93,98,83 7 8 3 o -,93,98,83 7 8 5 o -,87,,83 7 8 o -,7 9 -,,9,37 7 8 75 o -,7,77 -,77 3,3, 7 9 o -,9,59 -,59 3,78, 7 Hasil perhitungan pompa Seri pada bukaan Valve Putaran poros (n) = 7 rpm Tekanan hisap (Ps ) = -,99 Bar Tekanan hisap (Ps ) = Bar a Head H = ( ) = (, ) = ( ) ( ) = H total = H + H = 3,3 m b Kapasitas () = / c Torsi (T) = F x L =,83 x,79 = N/m (T =T ) Perhitungan pompa Seri pada bukaan katup 9 o Putaran Poros (n) = 7 rpm Tekanan hisap (Ps ) = -,9 Bar Tekanan hisap (Ps ) =,59 Bar a Head H = ( ) (, ) = ( ) = (, (, ) H total = H + H = 7,8 m b Kapasitas () = / c Torsi (T) = F x L =, x,79 =,8 N/m (T =T ) d Daya Poros (Wp ) =, (Wp =Wp ) Wp total = Wp +Wp =7, watt e Daya Hydrolis Wh = (Pd -Ps ) = (,59-(-,9)), =, watt Wh = (Pd -Ps ) = (3,78 (-,59)), =, Watt Wh Total = Wh +Wh =,7 Watt feffisiensi =,, % d Daya Poros (Wp ) =, (Wp =Wp ) Wp total = Wp +Wp =9, watt e Daya Hydrolis Wh = (Pd -Ps ) = (-(-,9)) =, watt Wh = (Pd -Ps ) = (,98 ()) = 5 Watt Wh Total = Wh +Wh =, Watt f Effisiensi = %, % 3 Tabel Data Uji Pompa Pararell Pompa I Pompa II Valve Ps o -,33 Pd, Ps -,33 Pd, F (N) n (Rpm) h,8 7 8 5 -,33,9 -,33,9,8 7 8 3 -,33,39 -,33,39,8 7 8 5 -,9,589 -,7,589,3 7 8 -,7,77 -,7,77,383 7 75 -,7,7 -,7,7 7 9,7,7,98 7
3 Hasil perhitungan pompa Seri pada bukaan Valve Putaran poros (n) = 7 rpm Tekanan hisap (Ps ) = -,33 Bar Tekanan hisap (Ps ) = -,33 Bar a Head H = ( ) (, ) = ( ) (, ) H total = H + H =,7 m b Kapasitas () = / c Torsi (T) = F x L =,98 x,79 =,89 N/m (T =T ) d Daya Poros (Wp ) =, (Wp =Wp ) Wp total = Wp +Wp =5,5 watt e Daya Hydrolis Wh = (Pd -Ps ) = (-(-,33)),5 =,37 watt Wh = (Pd -Ps ) = (, (-,33)),5 = 37 Watt Wh Total = Wh +Wh =,7 Watt f Effisiensi = %, % 3 Hasil perhitungan pompa Seri pada bukaan Valve 9 Putaran poros (n) = 7 rpm Tekanan hisap (Ps ) = Bar Tekanan hisap (Ps ) = Bar a Head H = ( ) ( ) = ( ) ( ) H total = H + H =, m b Kapasitas () = / c Torsi (T) = F x L =,98 x,79 =,89 N/m (T =T ) d Daya Poros (Wp ) =, (Wp =Wp ) Wp total = Wp +Wp =5,5 watt =,9 watt Wh = (Pd -Ps ) = (,7 (-)),5 = 9 Watt Wh Total = Wh +Wh =,8 Watt f Effisiensi = %, % Tabel Hasil Perhitungan Pompa Tunggal No Parameter Kedudkan Valve 3 5 H T Wp Wh 5 3 5 75 9,,,, 5,35,5,,,,,9,,55,8,8,8,8 3,89 5,88 38,38,38,,99,9,57,57,57,9,73,9 7,,,55 5,88,,9 5 Tabel Hasil Perhitungan Pompa Seri No Parameter Kedudkan Valve 5 3 5 75 9 3 5 Head (H) -H -H -H total T =T Wp =Wp Wp total Wh Wh Wh total,3 3,3,8 9,,,5,,5,97,97,8 9,,,5,,5,97,97,8 9,,,5,,5,97,,,8 9,,,,,7 3,5,3 5,8,55 5,87 3,7,9,8,87,7 3,9 5,95 59,,8,8 3,79 7,58,,5,87,3,9 53,99 7,8,,8 3,8 7,,, 5,79 5,79 5 Tabel Hasil Perhitungan Pompa Paralel No Parameter Kedudkan Valve 5 3 5 75 9 3 5 Head (H) -H -H -H total T =T Wp =Wp Wp total Wh Wh Wh total 3,5 3,5 7,,5 3,89 7,78,37,37,7,,35,35 8,7,5 3,89 7,78,5,5,9 3, 5,35 5,35,7,5 3,89 7,78,55,55, 3,9 7, 7,,,8,55 5,88 3,7,59,59,8 3,7,89,89 5,78,8,9 9,8 39,8,,,8,7 9,9 9,9 38,8,,8 3,8 7,,75,75,5 3,5 3, 3,,,,89 5,78 5,5,9,9,8 3,53 e Daya Hydrolis Wh = (Pd -Ps ) = (,7-+()),
Garafik Hasil Peritungan Pompa Tunggal Hubungan Buka Valve Dengan Parameter 8 8 5 Dari diagram Grafik diatas dapat terlihat bahwa semakin besar Variasi bukaan Valve maka akan semakin besar pula Headnya (H) Dimana pada bukaan Valve sebesar 9 Nilai H 7, m Grafik Hasil Perhiungan Pompa Seri Hubungan Buka Valve Dengan Parameter 8 7 5 3 5 H H Dari diagram Grafik diatas dapat terlihat bahwa sebesar Variasi bukaan Valve maka akan semakin besar pula Headnya (H) Dimana pada bukaan Valve sebesar 9 Nilai H 7,8 m H Wp T Wh E Htotoal T=T Wp=Wp Wptotal Wh 3 Grafik Hasil Perhitungan Pompa Paralel Hubungan Buka Valve Dengan Parameter 5 3 5 H H Htotal Dari diagram Grafik diatas pada pompa pararel terlihat dengan dibukanya Valve semakin besar maka akan semakin besar pula Head nya ( H ), Dimana pada bukaan Valve 9 Nilai H, m 5 KESIMPULAN Dari hasil pengujian dan analisa terlihat pada pompa tunggal semakin Valve dibuka besar maka Headnya semakin tinggi yaiti 7, m Sebaliknya pada kapasitas (), semakin besar Variasi bukaan Valve maka akan semakin kecil kapasitas (,3 l/s Untuk pompa Seri semakin Valve dibuka besar maka Headnya semakin tinggi yaiti 7,8 m Sebaliknya pada kapasitas (), semakin besar Variasi bukaan Valve maka akan semakin kecil kapasitas (, l/s Untuk pompa Pararel Seri semakin Valve dibuka besar maka Headnya semakin tinggi yaiti, m Sebaliknya pada kapasitas (), semakin besar Variasi bukaan Valve maka akan semakin kecil kapasitas (, l/s Maka terlihat dari hasil pengujian dan analisa dengan pemasangan Pompa secara Seri yang menghasilkan optimal yaitu Head ( H) nya 7,8 m T=T Wp=Wp Wtotal Wh Wh Whtotal E
DFTAR PUSTAKA [] Hicks, dan Edwars, Teknologi Pemakain Pompa, Cetakan pertama, PT Gelora Aksara PratamaJakarta [] Austin H Churh, Centrifugal Pumps and Blowers, Cetakan Pertama, Robert E Company, New York [3] Sularso, Pompa, Cetakan tiga, Erlangga [] Raswari, Perencanaan dan Penggambaran Sistem Perpipaan, Cetakan Pertama, Perbit UI Prees