Upload
hyunmei
View
102
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
5/11/2018 POMPA SENTRIFUGAL 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pompa-sentrifugal-2 1/10
POMPA SENTRIFUGAL (II)
I. Tujuan Percobaan
• Menghitung usaha yang diberikan pompa dan daya pompa sentrifugal
II. Alat dan Bahan yang digunakan
• Pompa sentrifugal : 1 unit
• Rotameter : 1 buah
• Derum Air : 1 buah
• Gelas Kimia 1 liter : 1 buah
• Jangka Sorong : 1 buah
• Meteran/ Mistar panjang : 1 buah
• Stop Watch : 1 buah
III. Dasar Teori
Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan dari
suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan cara
menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara terus
menerus.
Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian masuk
(suction) dengan bagian keluar (discharge). Dengan kata lain, pompa berfungsi mengubah
tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan),
dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan dan mengatasi hambatan yang ada
sepanjang pengaliran.
Pompa Sentrifugal
5/11/2018 POMPA SENTRIFUGAL 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pompa-sentrifugal-2 2/10
Salah satu jenis pompa pemindah non positip adalah pompa sentrifugal yang prinsip
kerjanya mengubah energi kinetis (kecepatan) cairan menjadi energi potensial (dinamis)
melalui suatu impeller yang berputar dalam casing. Sesuai dengan data-data yang didapat,
pompa reboiler debutanizer di Hidrokracking Unibon menggunakan pompa sentrifugal
single - stage double suction.
Klasifikasi Pompa Sentrifugal
Pompa Sentrifugal dapat diklasifikasikan, berdasarkan :
1. Kapasitas :
Kapasitas rendah < 20 m3 / jam
Kapasitas menengah 20 - 60 m3 / jam
Kapasitas tinggi > 60 m3 / jam
2. Tekanan Discharge :
Tekanan Rendah < 5 Kg / cm2
Tekanan menengah 5 - 50 Kg / cm2
Tekanan tinggi > 50 Kg / cm2
3. Jumlah / Susunan Impeller dan Tingkat :
Single stage : Terdiri dari satu impeller dan satu casing
Multi stage : Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun seri dalam satu casing.
Multi Impeller : Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun paralel dalam satu
casing.
Multi Impeller “Multi stage” : Kombinasi multi impeller dan multi stage.
4. Posisi Poros :
Poros tegak
Poros mendatar
5. Jumlah Suction :
Single Suction
Double Suction
6. Arah aliran keluar impeller :
5/11/2018 POMPA SENTRIFUGAL 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pompa-sentrifugal-2 3/10
Radial flow
Axial flow
Mixed fllow
Tranportasi fluida melalui pipa, peralatan, ataupun udara terbuka dilakukan dengan
bantuan pompa, kipas, atau blower(penghembus). Alat-alat tersebut fungsinya untuk
meningkatkan kecepatan, tekanan atau elevasi (ketinggian) fluida. Metode yang paling
umum untuk menaikkan energi ialah dengan aksi positive displacement atau aksi
sentrifugal diberikan dengan gaya dari luar.
Tahanan sistem (head)
Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju
tertentu. Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem, yang juga
disebut “head ”. Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan/
friksi:
a. Head gesekan/ friksi (hf)
Head gesekan merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi
tahanan agar dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan. Head ini
tergantung pada ukuran pipa, jenis pipa, debit aliran, sifat cairan, serta jumlah dan
jenis sambungan.
c. Tinggi-tekan yang dibangkitkan.
Gambar 2.2. Sistem Aliran Pompa
5/11/2018 POMPA SENTRIFUGAL 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pompa-sentrifugal-2 4/10
Contoh pengguanan pompa ditunjukkan oleh gambar 2.2. Pompa dipasang
dalam jalur pipa guna memberikan energi yang diperlukan untuk menarik zat cair
dari reservoir dan membuangnya dengan laju aliran volumetrik yang konstan pada
waktu keluar dari jalur pipa, pada ketinggian Z b, di atas permukaaan zat cair. Pada
pompa tersebut, zat cair masuk melalui sambungan isap pada station a dan keluar
melalui sambungan buang pada station b. Oleh karena satu-satunya gesekann ialah
gesekan yang terjadi di dalam pompa itu sendiri, yang telah diperhitungakan dalam
efisiensi mekanik n, dengan hf = 0, pers. dapat dituliskan sebagai berikut :
pW η = −
++
c
bb
c
b g b
g
v
g
z
p
p
2
2α
++
c
aba
c
a g a
g
v
g
z
p
p
2
2α
(1-1)
Perbedaan tinggi sambungan masuk dan sambungan keluar pompa biasanya di
abaikan, sehingga Za dan Xb dapat di keluarkan dari persamaan 1. Jika Ha adalah
tinggi tekan total isap dan Hb adalah tinggi tekan total bunag dan ∆H = Ha – Hb,
maka pers.1 dapat dituliskan :
Kuantitas dalam kurung disebut tinggi-tekan total (total head) dan ditandai dengan
H, atau
cc
g
g
V
g
Z
p
p H
2
2α
++=
(1-
2)
Kebutuhan daya. Daya yang diberiakan kepada penggerak pompa dari sumbu luar
ditandai dengan lambing PB. nilainya dihitung dari W p dengan
η
H mmW P p B
∆== (1-
3)
Dimana m ialah laju aliran massa.
Daya yang diberikan pada fluida dihitung dari laju aliran massa dan tinggi tekan
yang dibangkitkan pompa. Daya ini ditandai dengan lambing Pf dan didefinisikan
sebagai
5/11/2018 POMPA SENTRIFUGAL 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pompa-sentrifugal-2 5/10
Pf = m . ∆H (1-4)
Dari pers (1-3) dan (1-4) diperoleh
η
f
B
P P = (1-5)
b. Head statik
Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan
yang dipompakan. Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan
dan dapat dihitung dengan persamaan sbb :
Head static terdiri dari:
• Head hisapan statis (hS): dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap
garis pusat pompa, hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat
pompa, dan negative jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa
(juga disebut “pengangkat hisapan”)
Head pembuangan statis (hd): jarak vertikal antara garis pusat
pompa dan permukaan cairan dalam tangki tujuan.
IV. Data Pengamatan
Tabel 1. Pengukuran Debit Rotameter
No Q teoritis
L/h
V
(L)
t (waktu)
(detik)
t (waktu)
(hr)
Q Praktek = V/t
(L/hr)1 100 1 37,59 0,01044 95,785
2 200 1 17,76 0,00493 202,8397
3 300 1 12,06 0,00335 298,507
4 400 1 9,74 0,00271 369,004
5 500 1 7,49 0,00208 480,769
Tabel 2. Data Kuantitatif
No Q (debit)
L/h
Section Discharge
teoritis Praktek ZA DA PA vA ZB DB PB vB
5/11/2018 POMPA SENTRIFUGAL 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pompa-sentrifugal-2 6/10
(m) (m) (atm) (m/h) (cm) (cm) (atm) (m/h)
1 100 95,785 0,28 0,58 1 0,3628 0,5 0,03 1 136,836
2 200 202,839
7
0,28 0,58 1 7,683 0,5 0,03 1 2897,71
3 300 298,507 0,28 0,58 1 11,307 0,5 0,03 1 4264,386
4 400 369,004 0,28 0,58 1 13,977 0,5 0,03 1 5271,486
5 500 480,769 0,28 0,58 1 18,210
9
0,5 0,03 1 6868,1286
V. Perhitungan
a. Penentuan Laju Alir Fluida Section (vA)
• Untuk Q = 95,785 L/hr = 0,095785 m3/h ; DA = 0,58 m
vA1 = = = 0,3628 m/hr
• Untuk Q = 202,8397 L/hr = 2,028397 m3/h ; DA = 0,58 m
vA2 = = = 7,683 m/hr
• Untuk Q = 298,507 L/hr = 2,98507 m3/h ; DA = 0,58 m
vA3 = = = 11,307 m/hr
• Untuk Q = 369,004 L/hr = 3,69004 m3/h ; DA = 0,58 m
vA4 = = = 13,977 m/hr
• Untuk Q = 480,769 L/hr = 4,80769 m3/h ; DA = 0,58 m
vA5 = = = 18,2109 m/hr
b. Penentuan Laju Alir Fluida Discharge (vB)
• Untuk Q = 95,785 L/hr = 0,095785m3/h ; DB = 0,03 m
VB1 = = = 136,836 m/hr
5/11/2018 POMPA SENTRIFUGAL 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pompa-sentrifugal-2 7/10
• Untuk Q = 202,8397 L/hr = 2,028397m3/h ; DB = 0,03 m
VB2 = = = 2897,71 m/hr
• Untuk Q = 298,507 L/hr = 2,98507m3/h ; DB = 0,03 m
VB3 = = = 4264,386 m/hr
• Untuk Q = 369,004 L/hr = 3,69004 m3/h ; DB = 0,03 m
VB4 = = = 5271,486 m/hr
• Untuk Q = 480,769 L/hr = 4,80769m3/h ; DB = 0,03 m
VB5 = = = 6868,1286 m/hr
c. Penentuan Kerja Pompa
Diketahui :
• Pa = Pb = 1 atm
• ρa = ρb = 1 kg/cm3
• g = gc = 9,8 m/s2
• Za = 0,28 m
• Zb = 0,50 m
• αa = αb = 1
• η = 60%
• hf = 0 (dianggap friksi sangat kecil mendekati 0 sehingga tidak berpengaruh)
• vA =
= ( ) m/hr
= 10,30814 m/hr = 0,00286 m/s
5/11/2018 POMPA SENTRIFUGAL 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pompa-sentrifugal-2 8/10
• vB =
= ( ) m/hr
= 3887,709 m/hr = 1,0799 m/s
η. Wp = ( + + . ZB + hf ) – ( + + . ZA )
η. Wp = ( + + .0,36 m + 0) – ( _ + . 0,29 m)
η. Wp = kg m/s –kg m/s
η. Wp = N
Wp = = N
d.Penentuan Daya yang Digunakan Pompa
m = ρa . vA . Aa
= . 0,00286 m/s . 1/4π(0,58m)2
= 0,000755 kg/s
P = m . Wp
= 0,000755 kg/s . N
= watt
VI. Analisa Percobaan
5/11/2018 POMPA SENTRIFUGAL 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pompa-sentrifugal-2 9/10
Dari percobaan dapat dianalisa bahwa pompa merupakan suatu alat atau mesin yang
digunakan untuk memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu
media perpipaan dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan
berlangsung secara terus menerus. Dimana pompa ini digunakan pada sistem pemipaan,
fluida cair akan diisap oleh pompa dan fluida akan masuk ke bagian masuk pompa, oleh
pompa fluida cair tadi akan dilempar oleh impeller yang berputar. Fluida cair tadi akan
terlempar keluar (bagian luar pompa) dan akan mengalir ke tempat lain.
Pompa sebenarnya hampir mirip dangan blower, hanya saja blower menghisap
ataupun mengalirkan fluida gas. Sedangkan pompa mengalirkan ataupun menghisap fluida
cair. Bagian masuk fluida pada pompa disebut section dimana fluida cair dimasukkan
kedalam section lalu akan disalurkan ke impeller, di impeller fluida tersebut di lempar
menuju ke bagian discharge. Dari bagian discharge ini fluida dialirkan melalui pipa. Lalu
untuk pompa apabila dipakai untuk mengahisap air dari sumur, kedalaman sumur tersebut
tidaklah lebih dari 10 meter . hal ini dikarenakan apabila lebih dari 10 meter makan pompa
tidak akan menghisap air tersebut . hal ini disebabkan adanya tekanan yang tinggi sehingga
pompa tidak menghisap.
Pada percobaan kali ini kami hanya mengukur efisiensi dari pompa dengan cara
mengukur laju alir yang terdapat di pompa dengan menghitung laju alir dengan mengukur air
yang keluar dan mencatat waktunya. Setelah itu laju alir yang terdapat dipompa dibandingkan
dengan laju alir yang dihitung. Terdapat perbedaan sedikit, hali ini mungkin dikarenakan
pengukuran secara manual mengalami sedikit kesalahan. Bisa saja saat mengukur waktunya
dengan menggunakan stopwatch tidak bersamaan dengan berapa liter air yang diukur.
VII. Kesimpulan
5/11/2018 POMPA SENTRIFUGAL 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pompa-sentrifugal-2 10/10
• Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan
cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan
dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan
berlangsung secara terus menerus.
• Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian
masuk (suction) dengan bagian keluar (discharge).