DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2008

TUGAS SARJANA

SISTEM PERPIPAAN PERANCANGAN INSTALASI PENDISTRIBUSIAN AIR MINUM PADA PERUMNAS TAMAN PUTRI DELI, NAMORAMBE – KABUPATEN DELI SERDANG OLEH : ANTHONYSTER SAGALA N I M : 0 3 0401 032

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

Anthonyster Sagala : Sistem Perpipaan Perancangan Instalasi Pendistribusian Air Minum Pada Perumnas Taman Putri Deli..., 2008 USU Repository © 2008

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Tidak semua daerah memiliki sumber air yang layak untuk memenuhi kebutuhan domestik sehari-hari. Hal ini disebabkan oleh keterbatasan sumber air dan sebagian lagi diakibatkan oleh tingginya pencemaran sehingga air tidak layak minum. Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Kabupaten Deli Serdang merupakan

salah

satu

perumahan

umum

yang

belum

memiliki

instalasi

pendistribusian air minum. Padahal pada kota ini terdapat banyak industri yang nantinya bisa mengakibatkan meningkatnya desakan akan kebutuhan air yang bersih. Oleh karena itu perlu direncanakan merancang suatu instalasi pendistribusian air minum untuk memenuhi kebutuhan Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Kabupaten Deli Serdang. Pada dasarnya fungsi dari perpipaan adalah untuk mendistribusikan air bersih ke tempat-tempat yang dikehendaki dengan tekanan yang cukup, dan yang kedua, membuang air kotor dari tempat-tempat tertentu tanpa mencemarkan bagian penting lainnya. Umumnya bagian perpipaan dan detailnya merupakan standard dari unit, seperti ukuran diameter, jenis katup yang akan dipasang, baut dan gasket pipa, penyangga pipa, dan lain-lain. Sehingga dengan demikian akan terdapat keseragaman ukuran antara satu dengan lainnya. Sedangkan di pasaran telah terdapat berbagai jenis pipa dengan ukuran dan bahan-bahan tertentu sesuai dengan kebutuhan seperti dari bahan Cast Iron, PVC (Polyvinil Chloride), New Steel, dan lain-lain. Pemasangan pipa dapat dilakukan pada bengkel-bengkel di lapangan atau pada suatu tempat khusus dan kemudian dibawa ke lapangan untuk dipasang, dengan demikian akan menguntungkan dari segi waktu, ongkos kerja dan memudahkan pemasangan di lapangan, namun pemasangan dengan cara ini memerlukan perhitungan teknis dan ekonomis yang lebih cermat sehingga tidak terjadi kesalahan dalam pemasangan di lapangan. Untuk menjadi seorang yang ahli dalam bidang perpipaan tentu bukanlah suatu hal yang mudah, selain harus memiliki dasar ilmu kesarjanaan teknik seperti

1


peralatan mekanik, korosi, mekanika fluida, pemilihan material, seni merancang jalur pipa dan banyak disiplin ilmu lain yang harus dikuasai serta yang terpenting dari semua itu adalah pengalaman di lapangan. Dalam merancang suatu jalur pipa yang tersusun dari beberapa buah pipa yang disusun secara seri maupun paralel maka persoalan yang dihadapi belumlah begitu rumit, namun banyak juga jalur pipa yang ada bukanlah suatu rangkaian yang sederhana melainkan suatu jaringan pipa yang sangat kompleks, sehingga memerlukan penyelesaian yang lebih teliti. Dalam perencanaan itu hal-hal yang perlu diperhitungkan diantaranya besarnya kapasitas dan kecepatan aliran dari fluida yang melalui jalur pipa dan hal-hal lain yang perlu diperlukan dalam hal perencanaan. Oleh karena sistem pendistribusian air minum kepada pelanggan merupakan hal yang penting, dan kita sebagai manusia tidak lepas dari kebutuhan akan air minum, maka penulis mengambil bidang Sistem Perpipaan ini sebagai Tugas Sarjana untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik.

1.2 Tujuan Adapun tujuan khusus dari perancangan ini adalah untuk memenuhi syarat memperoleh gelar Strata 1 pada Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Sedangkan tujuan umum dari perancangan ini adalah : 1. Untuk lebih mengetahui dan memahami aplikasi ilmu yang diperoleh di bangku kuliah terutama mata kuliah Sistem Perpipaan dan Mekanika Fluida. 2. Untuk merencanakan instalasi jaringan pipa yang digunakan untuk mendistribusikan air minum pada perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Kabupaten Deli Serdang. 1.3 Batasan Masalah Pada perencanaan ini akan dibahas mengenai perancangan dan analisa pendistribusian air bersih ke konsumen pada suatu jaringan perpipaan di Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Kabupaten Deli Serdang. Adapun permasalahan yang akan dibatasi dalam menganalisa distribusi aliran pada tiap pipa antara lain kapasitas aliran fluida, kerugian head yang terjadi pada tiap pipa, ukuran pipa yang digunakan dan tekanan yang terjadi pada ujung pipa terjauh. Pada perencanaan ini juga ditentukan pemilihan spesifikasi pompa yang nantinya sesuai untuk digunakan dalam pendistribusian air minum. 2


Adapun permasalahan dibatasi dalam menganalisa distribusi aliran pada tiap pipa antara lain kapasitas aliran fluida, kerugian head yang terjadi pada tiap pipa, ukuran pipa yang digunakan dan tekanan yang terjadi pada ujung pipa terjauh. Pada perencanaan ini juga ditentukan pemilihan spesifikasi pompa dan volume reservoir yang akan digunakan pada perancangan ini, agar setiap masyarakat dapat memperoleh air bersih secukupnya.

1.4 Sistematika Penulisan Tugas Sarjana ini terdiri dari 5 bab. Bab 1 memuat latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah dan sistematika penulisan tugas sarjana ini. Pada bab 2 memuat pembahasan materi mengenai kecepatan dan kapasitas aliran fluida, jenis aliran, persamaan empiris di dalam pipa dan sistem jaringan pipa. Pada bab 3 meliputi perencanaan pipa pada sistem jaringan pipa yaitu jumlah kapasitas pemakaian air, analisa aliran fluida meliputi kapasitas dan kerugian head. Pada bab 4 meliputi pemilihan pompa dan tekanan pada ujung pipa terjauh.. Kesimpulan mengenai hasil perancangan yang diperoleh dimuat pada Bab 5.

3


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kecepatan dan Kapasitas Aliran Fluida Penentuan kecepatan di sejumlah titik pada suatu penampang memungkinkan untuk membantu dalam menentukan besarnya kapasitas aliran sehingga pengukuran kecepatan merupakan fase yang sangat penting dalam menganalisa suatu aliran fluida. Kecepatan dapat diperoleh dengan melakukan pengukuran terhadap waktu yang dibutuhkan suatu pertikel yang dikenali untuk bergerak sepanjang jarak yang telah ditentukan. Besarnya kecepatan aliran fluida pada suatu pipa mendekati nol pada dinding pipa dan mencapai maksimum pada tengah-tengah pipa. Kecepatan biasanya sudah cukup untuk menempatkan kekeliruan yang tidak serius dalam masalah aliran fluida sehingga penggunaan kecepatan sesungguhnya adalah pada penampang aliran. Bentuk kecepatan yang digunakan pada aliran fluida umumnya menunjukkan kecepatan yang sebenarnya jika tidak ada keterangan lain yang disebutkan.

Gambar 2.1 Profil Kecepatan pada saluran tertutup

Gambar 2.2 Profil Kecepatan pada saluran terbuka

Besarnya kecepatan akan mempengaruhi besarnya fluida yang mengalir dalam suatu pipa. Jumlah dari aliran fluida mungkin dinyatakan sebagai volume, berat atau massa fluida dengan masing-masing laju aliran ditunjukkan sebagai laju aliran volume (m3/s), laju aliran berat (N/s) dan laju aliran massa (kg/s).

4


Kapasitas aliran (Q) untuk fluida yang inkompressible menurut [1], yaitu : Q = A. v dimana : Q = laju aliran volume (m3/s) A = Luas penampang aliran (m2) v = Kecepatan aliran fluida (m/s) Laju aliran berat fluida (G) menurut [2] dirumuskan sebagai : G= .A.v dimana : G = laju aliran berat fluida (N/s) = berat jenis fluida (N/m3) Laju aliran massa (M) menurut [2] dinyatakan sebagai : M= .A.v dimana : M = Laju aliran massa fluida (kg/s) = massa jenis fluida (kg/m3)

2.2 Energi dan Head Energi biasanya didefenisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Kerja merupakan hasil pemanfaatan tenaga yang dimiliki secara langsung pada suatu jarak tertentu. Energi dan kerja dinyatakan dalam satuan N.m (Joule). Setiap fluida yang sedang bergerak selalu mempunyai energi. Dalam menganalisa masalah aliran fluida yang harus dipertimbangkan adalah mengenai Energi potensial, energi kinetik dan energi tekanan. Energi potensial menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu aliran fluida karena adanya perbedaan ketinggian yang dimiliki fluida dengan tempat jatuhnya. Energi potensial (Ep) menurut [3] dirumuskan sebagai : Ep = W . z dimana : W = Berat fluida (N) z = beda ketinggian (m) Energi kinetik menunjukkan energi yang dimiliki oleh fluida karena pengaruh kecepatan yang dimilikinya. Energi kinetik menurut [3] dirumuskan sebagai : 1 Ek = m.v 2 2 dimana : m = massa fluida (kg) v = kecepatan aliran fluida (m/s)

5


Energi tekanan, disebut juga dengan energi aliran adalah jumlah kerja yang dibutuhkan untuk memaksa elemen fluida bergerak menyilang pada jarak tertentu dan berlawanan dengan tekanan fluida. Besarnya energi tekanan (Ef) menurut [4] dirumuskan sebagai : Ef = p . A . L dimana : p = tekanan yang dialami oleh fluida (N/m2) A = Luas penampang aliran (m2) L = panjang pipa (m) Besarnya energi tekanan menurut [4] dapat juga dirumuskan sebagai berikut :

Ef =

pW

γ

dimana : = Berat jenis fluida (N/m3) Total energi yang terjadi merupakan penjumlahan dari ketiga macam energi diatas, menurut [4] dirumuskan sebagai :

E =Wz +

1 Wv 2 pW . + 2 g γ

Persamaan ini dapat dimodifikasi untuk menyatakan total energi dengan head (H) dengan membagi masing-masing variabel di sebelah kanan persamaan dengan W (berat fluida), menurut [4] dirumuskan sebagai :

H =z+

v2 p + 2g γ

2.3 Persamaan Energi Hukum Kekekalan Energi menyatakan energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan namun dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lain. Energi yang ditunjukkan dari persamaan energi total di atas, atau dikenal sebagai head pada suatu titik dalam aliran steady adalah sama dengan total energi pada titik lain sepanjang aliran fluida tersebut. Hal ini berlaku selama tidak ada energi yang ditambahkan ke fluida atau yang diambil dari fluida .

6


Konsep ini dinyatakan ke dalam bentuk persamaan yang menurut [5] disebut dengan persamaan Bernoulli, yaitu : p1

γ

2

+

2

v1 p v + z1 = 2 + 2 + z2 2g 2g γ

dimana : p1 dan p2 = tekanan pada titik 1 dan 2 v1 dan v2 = kecepatan aliran pada titik 1 dan 2 z1 dan z2 = perbedaan ketinggian antara titik 1 dan 2 = berat jenis fluida g

= percepatan gravitasi = 9,8 m/s2.

Persamaan di atas digunakan jika diasumsikan tidak ada kehilangan energi antara dua titik yang terdapat dalam aliran fluida, namun biasanya beberapa head losses terjadi diantara dua titik. Jika head losses ini tidak diperhitungkan maka akan menjadi masalah dalam penerapannya di lapangan. Jika head losses dinotasikan dengan “hl” maka persamaan Bernoulli di atas dapat ditulis menjadi persamaan baru, dimana menurut [6] dirumuskan sebagai : p1

γ

2

+

2

v1 p v + z1 = 2 + 2 + z2 + hl 2g γ 2g

Persamaan di atas dapat digunakan untuk menyelesaikan banyak permasalahan type aliran, biasanya untuk fluida inkompressible tanpa adanya penambahan panas atau energi yang diambil dari fluida. Namun, persamaan ini tidak dapat digunakan untuk menyelesaikan aliran fluida yang mengalami penambahan energi untuk menggerakkan fluida oleh peralatan mekanik, misalnya pompa, turbin dan peralatan lainnya.

7


h2

Head Loses

2

v1 2g

Total Energi

2

v2 2g

P1

P2

γ

Total Energi

γ

At Point 1

At Point 2

Z1 Z2 Reference Datum Direction Of Flow

Gambar 2.3 Illustrasi persamaan Bernoulli

2.4 Aliran Laminar dan Turbulen Aliran fluida yang mengalir di dalam pipa dapat diklasifikasikan kedalam dua type aliran yaitu “laminar” dan “turbulen”. Aliran dikatakan laminar jika partikelpartikel fluida yang bergerak mengikuti garis lurus yang sejajar pipa dan bergerak dengan kecepatan sama. Aliran disebut turbulen jika tiap partikel fluida bergerak mengikuti lintasan sembarang di sepanjang pipa dan hanya gerakan rata-ratanya saja yang mengikuti sumbu pipa. Dari hasil eksperimen diperoleh bahwa koefisien gesekan untuk pipa silindris merupakan fungsi dari bilangan Reynold (Re). Dalam menganalisa aliran di dalam saluran tertutup, sangatlah penting untuk mengetahui type aliran yang mengalir dalam pipa tersebut. Untuk itu harus dihitung besarnya bilangan Reynold dengan mengetahui parameter-parameter yang diketahui besarnya. Bilangan Reynold (Re) menurut [7] dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

Re =

ρdv µ

8


dimana :

= massa jenis fluida (kg/m3) d = diameter pipa (m) v = kecepatan aliran fluida (m/s) = viskositas dinamik fluida (Pa.s)

Karena viskositas dinamik dibagi dengan massa jenis fluida merupakan viskositas kinematik ( ) maka bilangan Reynold menurut [7] dapat juga dinyatakan :

υ =

dv µ sehingga Re = ρ υ

Menurut [7], Aliran akan laminar jika bilangan Reynold kurang dari 2000 dan akan turbulen jika bilangan Reynold lebih besar dari 4000. Jika bilangan Reynold terletak antara 2000 – 4000 maka disebut aliran transisi.

2.5 Kerugian Head (Head Losses) A. Kerugian Head Mayor Aliran fluida yang melalui pipa akan selalu mengalami kerugian head . Hal ini disebabkan oleh gesekan yang terjadi antara fluida dengan dinding pipa atau perubahan kecepatan yang dialami oleh aliran fluida (kerugian kecil).

Kerugian head akibat gesekan dapat dihitung dengan menggunakan salah satu dari dua rumus berikut , yaitu : 1. Persamaan Darcy - Weisbach, menurut [8] yaitu : hf = f

L v2 d 2g

dimana : hf = kerugian head karena gesekan (m) f = faktor gesekan (diperoleh dari diagram Moody) d = diameter pipa (m) L = panjang pipa (m) v = kecepatan aliran fluida dalam pipa (m/s) g = percepatan gravitasi.

9


Tabel 2.1 Nilai kekasaran dinding untuk berbagai pipa komersil Kekasaran Bahan ft

m

Riveted Steel

0,003-0,03

0,0009-0,009

Concrete

0,001-0,001

0,0003-0,003

Wood Stave

0,0006- 0,003

0,0002-0,0009

Cast iron

0,00085

0,00026

Galvanized Iron

0,0005

0,00015

Asphalted Cast Iron

0,0004

0,0001

Commercial steel or wrought iron

0,00015

0,000046

Drawn brass or copper tubing

0,000005

0,0000015

Glass and plastic

“smooth”

“smooth”

(Sumber : Jack B. Evett, Cheng Liu. Fundamentals of Fluids Mechanics. McGraw Hill, New York. 1987, hal. 100.)

2. Persamaan Hazen – Williams. Rumus ini pada umumnya dipakai untuk menghitung kerugian head dalam pipa yang relatif sangat panjang seperti jalur pipa penyalur air minum. Bentuk umum persamaan Hazen – Williams menurut [9], yaitu :

hf =

10,666 Q 1,85 L C 1,85 d 4,85

dimana : hf = kerugian gesekan dalam pipa (m) Q = laju aliran dalam pipa (m3/s) L = panjang pipa (m) C = koefisien kekasaran pipa Hazen-Williams (diperoleh dari Tabel 2.2) d = diameter pipa (m)

10


Diagram Moody telah digunakan untuk menyelesaikan permasalahan aliran fluida di dalam pipa dengan menggunakan faktor gesekan pipa (f) dari rumus Darcy Weisbach. Untuk aliran laminar dimana bilangan Reynold kurang dari 2000, faktor gesekan dihubungkan dengan bilangan Reynold, menurut [10] dinyatakan dengan rumus : f =

64 Re

Untuk aliran turbulen dimana bilangan Reynold lebih besar dari 4000, maka hubungan antara bilangan Reynold, faktor gesekan dan kekasaran relatif menjadi lebih kompleks. Faktor gesekan untuk aliran turbulen dalam pipa didapatkan dari hasil eksperimen, antara lain : 1. Untuk daerah complete roughness, rough pipes menurut [10], yaitu :

3,7 1 = 2,0 log ε /d f 2. Untuk pipa sangat halus seperti glass dan plastik, hubungan antara bilangan Reynold dan faktor gesekan menurut [11] dirumuskan sebagai : a. Blasius : f =

0,316 Re 0, 25

untuk Re = 3000 – 100.000

Re f 1 = 2,0 log 2,51 f

b. Von Karman :

(

)

= 2,0 log Re f − 0,8 untuk Re sampai dengan 3.106.

3. Untuk pipa kasar, menurut [12], yaitu : Von Karman :

1 d = 2 log + 1,74 ε f

dimana harga f tidak tergantung pada bilangan Reynold. 4. Untuk pipa antara kasar dan halus atau dikenal dengan daerah transisi, menurut [12], yaitu : Corelbrook - White :

1 2,51 ε /d = − 2,0 log + 3,7 f Re f

11


B. Kerugian Head Minor Selain kerugian yang disebabkan oleh gesekan, pada suatu jalur pipa juga terjadi kerugian karena kelengkapan pipa seperti belokan, siku, sambungan, katup dan sebagainya yang disebut dengan kerugian kecil (minor losses). Besarnya kerugian minor akibat adanya kelengkapan pipa menurut [13] dirumuskan sebagai :

hm =

n. k.

v2 2g

dimana : n = jumlah kelengkapan pipa k = koefisien kerugian (dari lampiran koefisien minor losses peralatan pipa) v = kecepatan aliran fluida dalam pipa. Menurut [14],minor losses dapat diabaikan tanpa kesalahan yang cukup berarti bila, secara rata – rata terdapat pipa yang panjang (L/d >>> 1000) pada jaringan pipa.

2.6 Persamaan Empiris untuk aliran di dalam pipa Seperti yang telah diuraikan sebelumnya, bahwa permasalahan aliran fluida dalam pipa dapat diselesaikan dengan menggunakan persamaan Bernoulli, persamaan Darcy dan diagram Moody. Penggunaan rumus empiris juga dapat digunakan untuk menyelesaikan permasalahan aliran. Dalam hal ini digunakan dua model rumus yaitu persamaan Hazen-Williams dan persamaan Manning. 1. Persamaan Hazen-Williams dengan menggunakan satuan Internasional menurut [15], yaitu ; = 0,8492 C R0,63 s0,54

dimana

= kecepatan aliran (m/s) C = korfisien kekasaran pipa Hazen-Williams R = jari – jari hidrolik =

d untuk pipa bundar 4

s = slope dari gradient energi (head losses/panjang pipa) =

hl l

12


Tabel 2.2 Koefisien kekasaran pipa Hazen-Williams

Extremely smooth and straight pipes

140

New Steel or Cast Iron

130

Wood; Concrete

120

New Riveted Steel; vitrified

110

Old Cast Iron

100

Very Old and corroded cast iron

80

(Sumber : Jack B. Evett, Cheng Liu. Fundamentals of Fluids Mechanics. McGraw Hill, New York. 1987, hal. 161.)

2. Persamaan Manning dengan satuan Internasional, menurut [15] yaitu :

υ=

1,0 2 / 3 1 / 2 R s n

dimana : n = koefisien kekasaran pipa Manning

Menurut [16], Persamaan Hazen – Williams umumnya digunakan untuk menghitung headloss yang terjadi akibat gesekan (Amerika Serikat). Persamaan ini tidak dapat digunakan untuk liquid lain selain air dan digunakan khusus untuk aliran yang bersifat turbulen. Persamaan Darcy – Weisbach secara teoritis tepat digunakan untuk semua rezim aliran dan semua jenis liquid. Persamaan Manning biasanya digunakan untuk aliran saluran terbuka (open channel flow).

2.7 Pipa yang dihubungkan Seri Pipa yang dihubungkan secara sejajar dimana laju aliran yang mengalir didalamnya sama-sama dialiri aleh aliran yang sama dapat dikatakan pipa yang dibungkan secara seri dimana keuntungan dari sambungan pipa model ini adalah fluida yang dialirkan debitnya relatif konstan seperti tertera pada gambar 2.4 berikut:

13


1

2

3 B

Gambar 2.4 Pipa yang dihubungkan seri

Jika dua buah pipa atau lebih dihubungkan secara seri maka semua pipa akan dialiri oleh aliran yang sama. Total kerugian head pada seluruh sistem adalah jumlah kerugian pada setiap pipa dan perlengkapan pipa, menurut [17] dirumuskan sebagai :

Q0 = Q1 = Q2 = Q3 Q0 = A1V1 = A2V2 = A3V3 hl = hl1 + hl2 + hl3 Persoalan aliran yang menyangkut pipa seri sering dapat diselesaikan dengan mudah dengan menggunakan pipa ekuivalen, yaitu dengan menggantikan pipa seri dengan diameter yang berbeda-beda dengan satu pipa ekuivalen tunggal. Dalam hal ini, pipa tunggal tersebut memiliki kerugian head yang sama dengan sistem yang digantikannya untuk laju aliran yang spesifik.

2.8 Pipa yang dihubungkan Paralel Pipa yang dihubungkan secara bercabang dimana laju aliran masuk sama dengan total laju aliran pipa dihunbkan tersebut dapat dikatakan pipa yang memiliki sambungan pararel seperti tertera pada gambar 2.5 berikut:

14


1

A

B

2

3

Gambar 2.5 Pipa yang dihubungkan secara paralel

Jika dua buah pipa atau lebih dihubungkan secara paralel, total laju aliran sama dengan jumlah laju aliran yang melalui setiap cabang dan rugi head pada sebuah cabang sama dengan pada yang lain,menurut [18] dirumuskan sebagai :

Q 0 = Q1 + Q2 + Q3 Q0 = A1V1 + A2V2 + A3V3 hl1 = hl2 = hl3 Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa persentase aliran yang melalui setiap cabang adalah sama tanpa memperhitungkan kerugian head pada cabang tersebut. Rugi head pada setiap cabang boleh dianggap sepenuhnya terjadi akibat gesekan atau akibat katup dan perlengkapan pipa, diekspresikan menurut panjang pipa atau koefisien losses kali head kecepatan dalam pipa. Menurut [18] dirumuskan sebagai :

f1

L1 d1

2

+

K L1

v1 = 2g

f2

L2 d2

2

+

KL2

v2 L = f3 3 + 2g d3

2

K L3

v3 = ..... 2g

diperoleh hubungan kecepatan :

V2 = V1

( f1L1 / d1 ) + kL1 ( f 2 L2 / d 2 ) + kL2

15


2.9 Sistem Jaringan Pipa Pada loop dibawah ini dimana laju aliran massa yang masuk sama dengan total laju aliran massa yang keluar . Dapat diasumsikan seperti gambar dibawah ini

QD

QF F

Q3

Q8

E

3

8

Loop I Q1

D

Loop II

1

Q4

4 Q7

B

2

Q10 10 C QC

A

Q2

7

QA

9 5 Loop III

Q5

Q9

6

QG

H

G Q6

QH

Gambar 2.6 Jaringan Pipa

Jaringan pipa pengangkut air yang kompleks dapat dianalisis dengan cepat menggunakan persamaan Hazen-Williams atau rumus gesekan lain yang sesuai. Perhitungan distribusi aliran pada suatu jaringan biasanya rumit karena harus memecahkan serangkaian persamaan hambatan yang tidak linear melalui prosedur yang iteratif. Kesulitan lainnya adalah adanya kenyataan bahwa kebanyakan jaringan, arah aliran pipa tidak diketahui sehingga losses antara dua titik menjadi sukar untuk ditentukan. Dalam perancangan sebuah jaringan, aliran dan tekanan di berbagai titik menjadi persyaratan utama untuk menentukan ukuran pipa, sehingga harus diselesaikan dengan cara berurutan dan iterasi. Sebuah jaringan yang terdiri dari sejumlah pipa mungkin membentuk sebuah loop, dimana pipa yang sama dipakai oleh dua loop yang berbeda, seperti terlihat pada gambar di atas. Ada dua syarat yang harus diperhatikan agar aliran dalam jaringan tersebut setimbang, yaitu :

16


1. Aliran netto ke sebuah titik harus sama dengan nol. Ini berarti bahwa laju aliran ke sebuah titik pertemuan harus sama dengan laju aliran dari titik pertemuan yang sama. 2. Head losses netto di seputar sebuah loop harus sama dengan nol. Jika sebuah loop ditelusuri ke arah manapun, sambil mengamati perubahan head akibat gesekan atau losses yang lain, kita harus mendapatkan aliran yang setimbang ketika kembali ke kondisi semula (head dan tekanan) pada kondisi awal. Prosedur untuk menentukan distribusi aliran dalam suatu jaringan meliputi penentuan aliran pada setiap pipa sehingga kontinuitas pada setipa pertemuan terpenuhi (syarat 1). Selanjutnya head losses dari setiap loop dihitung dan jika tidak sama dengan nol maka aliran yang telah ditetapkan harus dikoreksi kembali dengan perkiraan dan metode iterasi yang disebut metode Hardy Cross. Untuk sebuah loop tertentu dalam sebuah jaringan misalkan Q adalah laju aliran sesungguhnya atau laju aliran setimbang dan Qo adalah laju aliran yang diandaikan sehingga Q = Qo + Q. Dari persamaan Hazen-Williams hl = nQX, maka fungsi Q dapat dikembangkan dalam deret Taylor sebagai :

f (Q + ∆Q ) = f (Q ) + ∆Q

df (Q) + .... dQ

jika hanya orde pertama yang digunakan, kemudian Q dihitung dengan f(Q) = maka : ∆Q = −

hl =− dhl / dQ

hl,

nQo x hl =− x −1 nQo 1,85 hl / Qo

Harga x adalah eksponen dalam persamaan Hazen-Williams apabila digunakan untuk menghitung hl dan besarnya adalah

1 = 1,85 dan n menyatakan suku-suku yang 0,54

terdapat dalam persamaan yang menggunakan satuan British, yaitu : n =

4,73L . C d 4,87 1,85

Cara lain yang dapat digunakan ialah dengan persamaan Darcy-Weisbach dengan x = 2 dan n =

8 fl . Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa faktor gπ 2 d 5

gesekan selalu berubah untuk setiap iterasi. Prosedur pengerjannya sebagai berikut : 1. Andaikan distribusi aliran yang paling wajar, baik besar maupun arahnya dalam setiap pipa sehingga total aliran ke setiap titik pertemuan 17


mempunyai jumlah aljabar nol. Ini harus ditunjukkan dari diagram jaringan pipa yang bersangkutan. 2. Buat sebuah tabel untuk menganalisa setiap loop tertutup dalam jaringan yang semi-independent. 3. Hitung head losses pada setiap pipa. 4. Untuk tiap loop, anggap bahwa laju aliran Qo dan head losses (hl) positif untuk aliran yang searah dengan jarum jam dan negatif untuk aliran yang berlawanan arah jarum jam. 5. Hitung jumlah aljabar head losses ( hl) dalam setiap loop. 6. Hitung total head losses persatuan laju aliran

hl = Qo

jumlah besaran

hl untuk tiap pipa. Tentukan Qo

nxQo0,85 . Dari defenisi tentang head losses

dan arah aliran, setiap suku dalam penjumlahan ini harus bernilai positif. 7. Tentukan koreksi aliran dari tiap loop, menurut [19] dirumuskan sebagai berikut : ∆Q =

dimaana :

−

n

hl hl / Qo

Q = koreksi laju aliran untuk loop hl = jumlah aljabar kerugian head untuk semua pipa dalam loop. n = harga yang bergantung pada persamaan yang digunakan untuk menghitung laju aliran. n

= 1,85 bila digunakan persamaan Hazen-Williams.

n

=2

bila digunakan persamaan Darcy dan Manning.

Koreksi diberikan untuk setiap pipa dalam loop. Sesuai dengan kesepakatan, jika

Q bernilai positif ditambahkan ke aliran yang searah

jarum jam dan dikurangkan jika berlawanan arah jarum jam. Untuk pipa yang dugunakan secara bersama dengan loop lain, maka koreksi aliran untuk pipa tersebut adalah harga netto dari koreksi untuk kedua loop. 8. Tuliskan aliran yang telah dikoreksi pada diagram jaringan pipa seperti pada langkah 1. Untuk memeriksa koreksi pada langkah 7 perhatikan kontinuitas pada setiap pertemuan pipa.

18


9. Ulangi langkah 1 sampai 8 sampai koreksi aliran = 0. Prosedur di atas dapat digambarkan pada sebuah tabel berikut. Tabel 2.2 Prosedur pengerjaan iterasi 1

2

3

4

5

6

7

No. pipa

Panjang

Diameter

Laju

Unit head

Head

pipa (L)

pipa (d)

aliran

losses (hf)

Losses

hl Qo

Ditentukan

(Qo)

(hl) m

m

m

m3/s

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Diagram

s/m2

hf1 x L

pipa 1 2

hl

hl Qo

2.10 Pipa yang dipasang pada Pompa dan Turbin Pipa-pipa yang dipasang dengan pompa atau turbin tentunya akan ada energi yang bertambah dan berkurang. Bila pipa dipasangkan dengan pompa maka akan ada penambahan energi sebesar Hp dan bila dipasangkan dengan turbin akan ada pengurangan energi sebesar HT . Untuk menyelesaikan persoalan di atas digunakan persamaan Bernoulli. 1. Pipa yang dipasang dengan pompa. Pompa termasuk ke dalam kelompok mesin kerja yaitu mesin fluida yang berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi fluida. Head pompa adalah energi yang harus ditambahkan pompa ke dalam fluida untuk memindahkan fluida tersebut dari tempat yang memiliki head rendah ke tempat dengan head yang tinggi. Head yang dibutuhkan tersebut, menurut [18] dirumuskan sebagai : P1

γ

2

+

2

V1 P V + Z1 + Hp = 2 + 2 + Z 2 + H L 2g γ 2g

atau : Hp = dimana :

P2 − P1

γ

P2 − P1

γ

V2 −V1 + ( Z 2 − Z1 ) + H L 2g 2

+

2

adalah perbedaan head tekanan

19


V2 − V1 2g 2

2

adalah perbedaan head kecepatan

Z2 - Z1

adalah perbedaan head statis

HL

adalah head losses total

Untuk menghitung besarnya daya yang dibutuhkan pompa, menurut [18] adalah sebagai berikut : P = . Q . Hp dimana : P = daya pompa (W) = Berat jenis fluida (N/m3) Q = Laju aliran fluida (m3/s) Hp = Head pompa (m)

2. Pipe yang dipasang dengan turbin. Turbin merupakan salah satu mesin tenaga yaitu mesin fluida yang berfungsi untuk mengubah energi fluida menjadi energi mekanik poros. Head turbin adalah energi yang dipindahkan fluida untuk menghasilkan energi mekanik poros turbin. Head yang dibutuhkan tersebut, menurut [19] dirumuskan sebagai : P1

γ

2

+

2

V1 P V + Z1 − H T = 2 + 2 + Z 2 + H L 2g γ 2g

atau : H T = dimana :

P1 − P2

γ

V −V2 + 1 + ( Z1 − Z 2 ) − H L 2g

P1 − P2 2

2

adalah perbedaan head tekanan

γ

V1 − V2 2g

2

2

adalah perbedaan head kecepatan

Z1 - Z2

adalah perbedaan head statis

HL

adalah head losses total

Untuk menghitung besarnya daya yang dibutuhkan turbin, menurut [20] adalah sebagai berikut : P = . Q . HT dimana : P = daya turbin (W) = Berat jenis fluida (N/m3) Q = Laju aliran fluida (m3/s) HT = Head turbin (m)

20


BAB III PERENCANAAN PIPA PADA SISTEM JARINGAN PIPA

3.1 Jumlah Pemakaian Air Dalam merencanakan suatu sistem jaringan pipa yang dipergunakan untuk mendistribusikan air bersih pada Perumnas, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu kebutuhan air secara keseluruhan yang meliputi kebutuhan perumahan itu sendiri dan fasilitas lainnya. Dalam hal ini perumahan yang direncanakan terdiri dari 1270 kepala keluarga dan fasilitas penunjang lainnya.

3.1.1 Kebutuhan air bersih pada perumahan Adapun jumlah anggota keluaga setiap rumah berkisar antara 4 – 8 orang. Dalam perencanaan ini diasumsikan setiap rumah berjumlah 5 orang yang terdiri dari 1 ayah, 1 ibu dan 3 anak. Dari hasil survey diperoleh jumlah rumah yang terdapat pada Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Kabupaten Deli Serdang = 1270 rumah sehingga jumlah penduduk yang terdapat pada perumahan adalah 1270 x 5 orang = 6350 orang. Tabel 3.1 Pemakaian air rata-rata untuk rumah tangga. No

1

Jenis gedung

Perumahan

Pemakaian

Jangka waktu

Perbanding

air rata-rata

pemakaian air

an luas

sehari

rata-rata sehari

lantai

(liter)

(liter)

efektif/total

250

8 - 10

42 - 45

mewah 2

Rumah biasa

Keterangan

Setiap penghuni

160 -250

8 - 10

50 - 53

Setiap penghuni

Sumber : “Perancangan dan Pemeliharaan Sistem Plumbing”, Sofyan Noerbambang. Pradnya

Paramitha, Jakarta 1996.

Dengan standard kebutuhan air penduduk rata-rata sebesar 250 liter/hari.orang (untuk keperluan rumah tangga) maka kebutuhan air penduduk dapat dihitung dengan cara :

21


Kebutuhan air penduduk = Jumlah penduduk x Kebutuhan air rata-rata = 6350 orang x 250 liter/hari.orang = 1587500 liter/hari. = 1587,5 m 3 /hari

3.1.2 Kebutuhan air bersih untuk sekolah. Pada perumahan ini tersedia 5 buah sekolah yang terdiri dari 2 buah sekolah TK, 2 buah SD, dan 1 buah SMP. Dari data survey diperoleh jumlah siswa dan kebutuhan air untuk ketiga sekolah tersebut, yaitu :

1. Sekolah TK Jumlah siswa

= 150 orang

Jumlah sekolah

= 2 buah

Kebutuhan air rata-rata per hari

= 40 liter/hari.orang

Kebutuhan air

= 150 orang x 2 x 40 liter/hari.orang = 12000 liter/hari.

= 12 m 3 /hari 2. Sekolah SD Jumlah siswa

= 300 orang

Jumlah sekolah

= 2 buah



Kebutuhan air

= 300 orang x 2 x 40 liter/hari.orang = 24000 liter/hari.

= 24 m 3 /hari 3. Sekolah SMP Jumlah siswa

= 160 orang



Kebutuhan air

= 160 orang x 50 liter/hari.orang = 8000 liter/hari. = 8 m 3 /hari

Diperoleh jumlah kebutuhan air total untuk ketiga sekolah tersebut adalah 44000 liter/hari.

22


3.1.3 Kebutuhan air bersih untuk rumah ibadah 1. Mesjid Jumlah rata-rata jemaah per hari

= 500 orang

Jumlah gedung

= 3 buah

Kebutuhan air perhari

= 500 orang x 3 x 10 liter/hari.orang = 15000 liter/hari = 15 m 3 /hari

2. Gereja Jumlah rata-rata umat

= 500 orang

Jumlah gereja

= 1 Buah

Jumlah gedung

= 1 buah

Kebutuhan air per hari

= 500 orang x 1 x 10 liter/hari.orang = 5000 liter/hari = 5 m 3 /hari

3.1.4 Kebutuhan air bersih untuk Balai Kesehatan. Sebagai tempat pertolongan pertama dan sarana informasi kesehatan khususnya untuk pasien yang berobat jalan pada perumahan, dibangun sebuah balai kesehatan. Pemakaian air bersih diambil rata-rata 500 liter/hari.

3.1.5 Kebutuhan air bersih untuk Perkantoran. Pada kompleks perumahan terdapat sebuah kantor instansi yaitu Pos SATPAM Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Medan. Jumlah pegawai

= 12 orang.

Pemakaian air rata-rata per hari



= 12 x 100 liter/hari.orang = 1200 liter/hari. = 1,2 m 3 /hari

3.1.6 Kebutuhan air bersih untuk fasilitas lainnya. a. Kebutuhan air bersih untuk Taman Bermain Diperumahan ini terdapat 2 taman.Dari data survey pemakaian air bersih setiap harinya adalah 600lt.

23



= 2 x 600 liter/hari = 1200 liter/hari = 1,2 m 3 /hari

b. kebutuhan air bersih untuk Lapangan Olah Raga. Diperumahan ini terdapat 1 lapangan olah raga.Dari data survey pengunjung diperkirakan setiap harinya 30 orang dan pemakaian air bersih per hari nya setiap orang 20 lt. Kebutuhan air per hari

= 30 orang x 20 lt/hari = 600 liter/hari = 0,6 m 3 /hari

Sehingga total keperluan air bersih pada Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Medan adalah : Q total = 1587500 liter/hari + 44000 liter/hari + 15000 liter/hari + 5000 liter/hari + 500 liter/hari + 1200 liter/hari + 1200 liter/hari + 600 liter/hari = 1655000 liter/hari = 1655 m3/hari

3.2

Kapasitas Aliran Fluida Keluar Jaringan Pipa Kapasitas aliran fluida yang keluar dari jaringan pipa yaitu berdasarkan jumlah

pelanggan yang akan dilayani guna memenuhi kebutuhan air bersih. Untuk mempermudah dalam penganalisaan selanjutnya, maka pipa yang digunakan untuk mengalirkan air ke masing- masing pelanggan dibuat menjadi satu. Akan tetapi kapasitas aliran air yang keluar adalah penjumlahan dari kebutuhan air per pelanggan. Gambar susunan dan jumlah perumahan terlampir.

24


QA

QA

Q1

Q2

Q1 + Q2 + Q3 Q3

QB

QB

Gambar 3.1. Kapasitas Aliran Keluar Dari Jaringan Pipa Dari gambar 3.1 di atas dapat diketahui bahwa besarnya kapasitas fluida yang masuk ke dalam jaringan pipa sama dengan jumlah kapasitas fluida yang keluar dari jaringan pipa tersebut. Besar kapasitas aliran keluar dari jaringan pipa adalah : = ( Jumlah rumah yang dilayani x kebutuhan air bersih setiap rumah ) + Fasilitas umum yang dilayani Besar kapasitas aliran keluar dari jaringan pipa setelah dilebihkan 10% adalah: = Besar kapasitas aliran keluar dari jaringan pipa + (10% x Besar kapasitas aliran keluar dari jaringan pipa) Dari hasil survey, diperoleh bahwa untuk kapasitas total aktual , maka kapasitas total tersebut harus ditambahkan sebesar 10 - 20%, hal ini dilakukan untuk mengatasi losses yang terjadi selama pendistribusian air. Dalam perencanaan ini diambil faktor koreksi sebesar 10% sehingga kapasitas total air bersih yang masuk Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Medan, sebesar : = 10% (1655000 liter/hari) + 1655000 liter/hari = 165500 liter/hari + 1655000 liter/hari = 1820500 liter/hari = 1820,5 m3/hari = 54615 m3/bulan = 0.021070602 m3/s 25


0,000312742 0,000196746

Ø 0,0762 m 35 m

0,000188342

m

Ø 0,0762 m 15 m

Ø 0,1 016

0,000845623

m 6 01 0,1 m Ø 45

Ø 0,0508 m 41 m

Ø 0,1 016 34 m m

0,0000 52111

Ø 0,1524 m 30 m

0,000207366

0,000657281 Ø 0,0762 m 145 m

94 44 20 01 0,0

Ø 0,1016 m 55 m

Ø 0,0508 m 57 m

Ø 0,1016 m 75 m

0,000519185

Ø 0,1016 m 75 m

0,000151486 0,000964987

0,000473311

0,000813501

Ø 0,0762 m 81 m

Ø 0,1016 m 60 m

Ø 0,0508 m 58 m

0,000148286

Ø 0,0762 m 81 m

0,000134910 0,001198109 Ø 0,1524 m 60 m

Ø 0,1524 m 75 m

0,000233123

Ø 0,1524 m 75 m

0,000284944 0,001483054 Ø 0,1524 m 60 m

0,000119926

0,000367206

Ø 0,1016 m 60 m

Ø 0,0508 m 75 m

0,000496465

Ø 0,1016 m 55 m

Ø 0,1524 m 60 m

Ø 0,1016 m 55 m

0,000389926

Ø 0,1524 m 55 m

0,001736633 Ø 0,1524 m 140 m

Ø 0,0508 m 57 m

Ø 0,0762 m 81 m

0,000981552

0,001385003

0,000236813

0,000091692

0,002829365 Ø 0,1524 m 101 m

0,000356740

03

0,000028359

5 29

Ø 0,0508 m 55 m

0,000303133

m

3 01

Ø 0,0508 m 61 m

m

0,000119726

0,004 37277 9

524 0,1 m 37

0,0

Ø 0,152 4m 55 m

0,000659875

Ø 0,0508 m 57 m

524 0,1 m Ø 80

Ø 0,0508 m 55 m

24 02

Ø 0,0508m 58 m

0,0

0,000082182

Ø 0,1524 m 27 m

98 81

Ø 0,0508 m 75 m

m

Ø 0,1524 m 47 m

0,000303133

0,003577702

524 Ø 0,1 m 60

Ø 0,1016 m 68 m

Ø 0,1524 m 40 m

m

Ø 0,1524 m 63 m

55 0,00

6 4242

Ø

0,002603424

2 76 0,0 m 68

0,000930011

0,005542426

0,007787198

2726 373 0,00

Ø

Ø 0,0762 m 25 m

15 m 0,0 00 857 507

0,000816835

0,000022287 Ø 0,1524 m 25 m

0,007279461

0.021070602

Ø 0,1524 m 11 m

0,002547802

Ø 0,1524 m 83 m

0,003885306

m

Ø 0,0762 m 101 m

30 54 82 00 0,0

0,002486683 Ø 0,1524 m 73 m

24 0, 15 Ø 75 m

m 2 76 0,0 m 123

0,000835220 Ø 0,1524 m 54 m

Ø 0,1524 m 72 m

0,001337502

Ø 0,1524 m 72 m

0,002678010

0,000233614

Ø 0,0762 m 36 m Ø 0,0762 m 39 m

Ø 0,1016 m 76 m

Ø 0,1016 m 76 m

Ø 0,1016 m 35 m

0,000547212

Ø 0,1016 m 35 m

0,000891848

Ø 0,0762 m 87 m

0,000914136

0,000709565 0,001262006

0,001062930

Ø

0,000305288

0,000590748

Ø 0,1016m 30 m

0,001324884

Ø 0,1016 m 49 m

0,000660996

Ø 0,1016 m 89 m

0,000261954

Ø 0,1016 m 53 m

00

6 26

25 04 12 00

Ø 0,0762 m 86 m

Ø 0,0762 m 76 m

m

5 95

Ø 0,1016 m 21 m

0,000955266

0,0

016 0,1 m 48

0 ,0

0,000603539

Ø 0,0762 m 76 m

0,000070638

0,000531396 0,000703616

Ø

Ø 0,0762 m 95 m

Ø 0,0762 m 38 m

0,000005948

Ø 0,1016 m 38 m

m 20 72 016 2 1 0,1 m 01 Ø 53 0,0

0,000192317

0,000708556 Ø 0,0762 m 86 m

Ø 0,1016 m 76 m

Ø 0,0762 m 38 m

Ø 0,1016 m 69 m

Ø 0,0762 m 67 m

0,001239953

0,001234003

0,000028359 Ø 0,0508 m 57 m

Gambar 3.2 Instalasi Jaringan Distribusi Pipa Air Bersih

26


Hasil analisa besar kapasitas aliran yang keluar dari jaringan pipa adalah sebagai berikut :

BLOK A BLOK B BLOK C BLOK D BLOK E BLOK F BLOK G BLOK H BLOK I BLOK J BLOK K BLOK L BLOK M BLOK N BLOK O BLOK P

JUMLAH YANG DILAYANI RUMAH 50 45 50 65 70 65 40 40 40 50 40 45 40 40 85

BLOK Q BLOK R BLOK S BLOK T BLOK U BLOK V BLOK W BLOK X BLOK Y BLOK Z BLOK A1 BLOK B1 BLOK C1 BLOK D1 BLOK E1 TOTAL

Dengan

65 35 25 40 25 45 25 30 40 30 25 30 35 28 27 1270

jumlah

FASILITAS KANTOR = 1 MESJID = 1 TK = 1 PUSKESMAS SMP =1

MESJID = 1 TK = 1

SD =1 TAMAN =1 LAP.OLAHRAGA=1 SD = 1 GEREJA = 1 MESJID = 1

TAMAN =1

kapasitas

sebesar

PEMAKAIAN NORMAL m3/hari 63.7 61.25 62.5 87.25 88 89.25 50 50 50 67.5 50 62.25 50 50 118.25 0.6 0.6 93.25 43.75 36.25 50 36.25 56.25 31.25 37.5 50.6 37.5 31.25 37.5 43.75 35 33.75 1655

54615

DILEBIHKAN 10 % m3/hari 70.07 67.375 68.75 95.975 96.8 98.175 55 55 55 74.25 55 68.475 55 55 130.075 0.66 0.66 102.575 48.125 39.875 55 39.875 61.875 34.375 41.25 55.66 41.25 34.375 41.25 48.125 38.5 37.125 1820.50

m3/bulan,

kita

m3/sekon 0.000810995 0.000779803 0.000795718 0.001110822 0.001120370 0.001136285 0.000636574 0.000636574 0.000636574 0.000859375 0.000636574 0.000792535 0.000636574 0.000636574 0.001505498 0.000007639 0.000007639 0.001187211 0.000557002 0.000461516 0.000636574 0.000461516 0.000716146 0.000397859 0.000477431 0.000644213 0.000477431 0.000397859 0.000477431 0.000557002 0.000445602 0.000429688 0.021070602

akan

mendistribusikannya melalui suatu sistem jaringan pipa. Dalam merencanakan suatu jaringan pipa untuk penditribusian air bersih hal yang penting dilakukan terlebih dahulu adalah menentukan besarnya kapasitas aliran fluida yang mengalir pada masing-masing pipa dan besarnya kapasitas aliran fluida yang keluar dari jaringan pipa tersebut dengan cara menaksir. Metode ini dikenal dengan nama metode HardyCross. Adapun pendistribusian aliran dapat dilihat pada gambar berikut : 27


0.02790486

Gambar 3.3 Jumlah rumah pada tiap Blok

28


3.3 Pemilihan Jenis Pipa Pemakaian pipa pada instalasi plumbing ada dua macam, yaitu pipa yang terbuat dari logam dan pipa yang terbuat dari PVC. Bahan PVC untuk pipa plumbing merupakan terobosan inovatif yang hebat dan sangat efisien dari segi biaya. Adapun keunggulan yang dimiliki pipa PVC dibandingkan pipa jenis lain ialah 1. Kelenturan yang tinggi (kekuatan tarik

•

22 MPa dan kelenturan

400%).

Memiliki kemampuan untuk menahan “beban kejut” (impact strenght) yang tinggi.

•

Tahan terhadap temperatur yang rendah.

2. Ringan (mengapung di air), dengan massa jenis (density)

0,94 kg/m3 sehingga

mudah untuk handling dan transportasi.

•

Mudah dan cepat pada penyambungan dan pemasangan.

•

Tahan karat serta tahan abrasive

3. Permukaannya halus sehingga pengaruh kehilangan tekanannya sangat kecil

•

Tidak mengandung zat-zat beracun sehingga direkomendasikan sangat aman untuk sistem distribusi air minum (environmental technology)

•

Usia pipa (life time) dapat mencapai 50 tahun. Satu-satunya kelemahan pipa PVC ialah rawan bocor apabila sistem

pengelemannya kurang rapi. Meski demikian, pipa PVC merupakan alternatif yang paling banyak dipakai masyarakat luas saat ini. Soal harga tergantung pada ketebalan pipa yang jadi pilihan. Ukuran pipa yang digunakan pada perencanaan ini adalah pipa PVC dengan diameter 2 inci, 3 inci, 4 inci dan 6 inci. Penentuan diameter pipa diperoleh dari data hasil survey.

3.4 Analisa Kapasitas Aliran Fluida Setelah menentukan besarnya kapasitas aliran fluida yang mengalir di dalam pipa-pipa pada suatu jaringan pipa dengan cara menaksirnya, maka persoalan di atas belum dapat dianggap selesai dengan begitu saja. Langkah selanjutnya ialah dengan mencari harga kerugian head perpanjang pipa untuk memperoleh kesetimbangan aliran fluida pada setiap pipa. Head losses (kerugian head) yang terjadi sepanjang pipa dapat ditentukan dengan 2 cara, yaitu :

29


1. Dengan rumus empiris. Menurut [16], yaitu : hf =

10,666 Q 1,85 L C 1,85 d 4,85

Untuk pipa no. 1 pada loop I, diperoleh : Q = laju aliran (ditaksir) = 0.006869695 m3/s. C = Koefisien kekasaran pipa Hazen – Williams = 140 (untuk pipa PVC) d = diameter pipa = 0,1524 m (6 in) L = panjang pipa = 27 m (dari data site plan hasil survey) Sehingga diperoleh : hf =

10,666 x (0,006869695 m 3 / s )1,85 x 27 m (140)1,85 x (0,1524) 4,85

= 0,028173394 m

2. Dengan menggunakan Diagram Pipa.

Diagram pipa Hazen-Williams juga dapat digunakan untuk menentukan besarnya kerugian head sepanjang pipa. Pada literatur hanya terdapat diagram pipa untuk nilai C = 100, 110, 120, dan 130. Sehingga, nilai kapasitas pada aliran harus dikonversi terlebih dahulu karena untuk pipa PVC nilai C = 140.

Q C = 140

C C = 140

Q C = 120

C C = 120

Q C =140 C = Q C =120 C Q

C =120

=

C =140 C =120

C

C =120

C

C =140

x Q C =140

120 x 0.006869695 140 3 = 0,000588831 m s =

30


Gambar 3.4 Perhitungan Head Losses dengan Diagram Pipa

57 − x − 2 − (−2,23) = 57 − 0 − 2 − (−3) (57 − x ) = 57(0,23) x = 57 −13,11 mm

2,2041 − 2,18239 8 − y = 2,2041 − 2,1461 8 − 0 8 − y = 0,3655 y = 3,189

x ≈ 43,89 mm

y ≈ 37,6 57 − 53,5 − 3 − log hf = 57 − 0 − 3 − (−4) − 3 − log hf = 0,061403508 hf = inv log − 3,061403508 Sehingga head loss sepanjang pipa No. 1 Loop 1 adalah : = 0,000868153

hl = hf x L = 0,000868153 x 27 m = 0,023440142 m

31


Dari perhitungan secara rumus empiris dan grafik di atas dapat dilihat bahwa kedua nilainya tidak jauh berbeda. Penentuan head loss sepanjang pipa dengan metode grafik harus dikoreksi lebih lanjut dikarenakan penggunaan dan pembacaan alat ukur. Sehingga untuk memudahkan penentuan losses sepajang pipa dilakukan dengan rumus empiris. Perhitungan besar kapasitas dengan menggunakan metode Hardy – Cross, meliputi perhitungan koreksi kapasitas untuk masing-masing loop, seperti diuraikan pada perhitungan berikut. Tabel 3.3 Iterasi perhitungan untuk mencari koreksi kapasitas dan kapasitas sebenarnya.

ITERASI 1

0.021070602

0.000810995

Gambar 3.5 Loop 1 Iterasi 1 Loop 1 ( BLOK A ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl) (m)

hl/ Q

no

(m)

(m)

(m3/s)

h1

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

1

27

0.1524

0.006869695

0.001043571

0.028176411

4.101552028

2

60

0.1524

0.006869695

0.001043571

0.062614248

9.114560062

3

47

0.1524

0.003814140

0.000351375

0.016514645

4.329847663

4

37

0.1524

-0.000631022

-0.000012597

-0.000466092

0.738630392

5

55

0.1524

-0.003029350

-0.000229448

-0.012619635

4.165789759

6

40

0.1524

-0.006869695

-0.001043571

-0.041742832

6.076373374

0.052476745

28.526753277

32


Gambar 3.6 Loop 2 Iterasi 1 Loop 2 ( BLOK B ) Pipa no

Panjang (L) (m)

Diameter(d) (m)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

(m3/s)

h1

Head Loss(hl) (m)

hl / Q

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

3 7

47

0.1524

-0.003814140

-0.000351375

-0.016514645

4.329847663

75

0.1524

0.003814140

0.000351375

0.026353157

6.909331377

8

30

0.1524

0.001059189

0.000032839

0.000985167

0.930114298

9

80

0.1524

-0.004445162

-0.000466423

-0.037313815

8.394253192

-0.026490136

20.563546529

Gambar 3.7 Loop 3 Iterasi 1

33


Loop 3 ( BLOK C ) Pipa no

Panjang (L) (m)

Diameter(d) (m)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

(m3/s)

h1

Head Loss(hl) (m)

hl / Q

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

8

30

0.1524

-0.001059189

-0.000032839

-0.000985167

0.930114298

10

73

0.1524

0.001059189

0.000032839

0.002397239

2.263278126

11

34

0.1524

-0.001798906

-0.000087489

-0.002974625

1.653574400

12

63

0.1016

-0.004393529

-0.003261634

-0.205482930

46.769448846

-0.207045482

51.616415671

hl / Q

Gambar 3.8 Loop 4 Iterasi 1 Loop 4 ( BLOK D ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

no

(m)

(m)

(m3/s)

h1

(m)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

4

37

0.1524

0.000631022

0.000012597

0.000466092

9

80

0.1524

0.004445162

0.000466423

0.037313815

8.394253192

12

63

0.1016

0.004393529

0.003261634

0.205482930

46.769448846

13

68

0.1016

0.001798906

0.000625167

0.042511342

23.631774959

14

101

0.1524

-0.000631022

-0.000012597

-0.001272305

2.016261339

0.284501874

81.550368727

34

0.738630392


0.000810995


Loop 5 ( BLOK E ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

no Ditentukan

(m)

(m)

(m3/s)

h1

(m)

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

hl / Q

5

55

0.1524

0.003029350

0.000229448

0.012619635

4.165789759

15

55

0.1524

0.000631022

0.000012597

0.000692839

1.097964096

16

75

0.1524

-0.000954490

-0.000027087

-0.002031543

2.128406429

17

80

0.1524

-0.001908980

-0.000097650

-0.007811963

4.092218195

18

140

0.1524

-0.003029350

-0.000229448

-0.032122708

10.603828476

-0.028653738

22.088206954

Gambar 3.10 Loop 6 Iterasi 1 35


Loop 6 ( BLOK F ) Pipa no

Panjang (L) (m)

Diameter(d) (m)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

(m3/s)

h1

Head Loss(hl)

hl / Q

(m)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

14

101

0.1524

0.000631022

0.000012597

0.001272305

2.016261339

15

55

0.1524

-0.000631022

-0.000012597

-0.000692839

1.097964096

19

60

0.1524

-0.000948938

-0.000026796

-0.001607788

1.694302830

20

55

0.1016

-0.000156182

-0.000006799

-0.000373947

2.394303786

21

60

0.1016

-0.000074944

-0.000001748

-0.000104868

1.399290285

22

55

0.1016

0.000818696

0.000145716

0.008014379

9.789199684

0.006507240

18.391322020

h1 x L

Gambar 3.11 Loop 7 Iterasi 1 Loop 7 ( BLOK G ) Pipa no

Panjang (L) (m)

Diameter(d) (m)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

(m3/s)

h1

Head Loss(hl)

hl / Q

(m)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

16

75

0.1524

0.000954490

0.000027087

19

60

0.1524

0.000948938

0.000026796

0.001607788

1.694302830

23

80

0.1524

-0.000954490

-0.000027087

-0.002166979

2.270300191

24

75

0.1524

0.000156182

0.000000951

36

h1 x L 0.002031543

2.128406429

0.000071362

0.456914794

0.001543714

6.549924244



Loop 8 ( BLOK H ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

hl / Q

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

20

55

0.1016

0.000156182

0.000006799

0.000373947

2.394303786

24

75

0.1524

-0.000156182

-0.000000951

-0.000071362

0.456914794

25

55

0.1016

-0.001110672

-0.000256191

-0.014090509

12.686472115

26

75

0.1016

-0.000555336

-0.000071065

-0.005329909

9.597628750

-0.019117833

25.135319445

Rumus Empiris

h1 x L


37


Loop 9 ( BLOK I ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

21

60

26

75

27 28

hl / Q

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.1016

0.000074944

0.000001748

0.000104868

0.1016

0.000555336

0.000071065

0.005329909

9.597628750

60

0.1016

-0.000555336

-0.000071065

-0.004263927

7.678103000

75

0.1016

0.000446820

0.000047531

0.003564813

7.978186914

0.004735664

26.653208949

hl / Q

1.399290285

Gambar 3.14 Loop 10 Iterasi 1 Loop 10 ( BLOK J ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

28

75

29

81

30 82

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.1016

-0.000446820

-0.000047531

-0.003564813

7.978186914

0.0762

-0.000142781

-0.000023245

-0.001882818

13.186756222

75

0.0508

0.000260232

0.000504247

0.037818497

145.326082540

81

0.0762

0.000446820

0.000191835

0.015538656

34.776096701

0.047909521

201.267122377

38


Gambar 3.15 Loop 11 Iterasi 1 Loop 11 ( BLOK K ) Pipa no Ditentukan

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

(m)

(m)

(m3/s)

Diketahui

Diketahui

30

75

31

57

32 33

hl / Q

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.0508

-0.000260232

-0.000504247

-0.037818497

145.326082540

0.0508

0.000233567

0.000412845

0.023532161

100.751222527

75

0.0508

0.000233567

0.000412845

0.030963369

132.567398062

57

0.0508

-0.000233567

-0.000412845

-0.023532161

100.751222527

-0.006855128

479.395925657

Unit head loss

Head Loss(hl)

hl / Q

h1

(m)

Gambar 3.16 Loop 12 Iterasi 1 Loop 12 ( BLOK L ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

22

55

83

81

34 82

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0,1016

-0,000818696

-0,000145716

-0,008014379

9,789199684

0,0508

-0,000818696

-0,004202451

-0,340398521

415,781341247

58

0,0508

-0,000216419

-0,000358527

-0,020794581

96,084819892

81

0,0762

-0,000446820

-0,000191835

39

-0,015538656

34,776096701

-0,384746136

556,431457525


Gambar 3.17 Loop 13 Iterasi 1 Loop 13 ( BLOK M ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan 33

Diketahui

Diketahui

57

34

58

35 36

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

hl / Q

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.0508

0.000233567

0.000412845

0.023532161

0.0508

0.000216419

0.000358527

0.020794581

96.084819892

58

0.0508

0.000467134

0.001488307

0.086321790

184.790209925

57

0.0508

0.000216419

0.000358527

100.751222527

0.020436053

94.428185067

0.151084585

476.054437411

Unit head loss

Head Loss(hl)

hl / Q

h1

(m)

Gambar 3.18 Loop 14 Iterasi 1 Loop 14 ( BLOK N ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

36

55

37

57

38 39

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.0508

-0.000216419

-0.000358527

-0.019718999

91.114915415

0.0508

0.000250715

0.000470662

0.026827744

107.004941722

57

0.0508

-0.000250715

-0.000470662

-0.026827744

107.004941722

55

0.0508

-0.000250715

-0.000470662

40

-0.025886420

103.250382363

-0.045605418

408.375181222


Gambar 3.19 Loop 15 Iterasi 1 Loop 15 ( BLOK O ) Pipa no

Panjang (L) (m)

Diameter(d) (m)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

(m3/s)

h1

Head Loss(hl)

hl / Q

(m)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

11

34

0,1016

0,001798906

0,000625167

0,021255671

13

68

0,1016

-0,001798906

-0,000625167

-0,042511342

23,631774959

83

81

0,0508

0,000818696

0,004202451

0,340398521

415,781341247

38

57

0,0508

0,000250715

0,000470662

0,026827744

107,004941722

39

55

0,0508

0,000250715

0,000470662

0,025886420

103,250382363

40

61

0,0508

0,000501429

0,001696732

0,103500637

206,411349993

41

41

0,0508

0,002006927

0,022075428

0,905092530

450,984281001

42

145

0,0762

0,000595325

0,000326196

0,047298376

79,449671729

43

45

0,1016

0,001190651

0,000291361

0,013111248

11,011831377

1,440859804

1409,341461870

h1 x L 11,815887479

Gambar 3.20 Loop 16 Iterasi 1 41


Loop 16 ( BLOK P ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

no Ditentukan

(m)

(m)

(m3/s)

h1

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

(m)

hl / Q

h1 x L

43

45

0.1016

-0.001190651

-0.000291361

-0.013111248

11.011831377

44

15

0.0762

-0.000595325

-0.000326196

-0.004892935

8.218931558

45

25

0.0762

0.001552427

0.001921117

0.048027923

30.937315076

46

15

0.1016

0.001190651

0.000291361

0.004370416

3.670610459

0.034394156

53.838688470

hl / Q

Gambar 3.21 Loop 17 Iterasi 1 Loop 17 ( BLOK Q ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

42

145

44

15

76

68

0.0762

77

101

0.0762

0.000229532

0.000055943

0.005650208

24.616212418

78

67

0.0762

0.001411602

0.001611205

0.107950733

76.473916110

0.207859961

274.670697752

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.0762

-0.000595325

-0.000326196

-0.047298376

0.0762

0.000595325

0.000326196

0.004892935

8.218931558

0.001590750

0.002009771

0.136664460

85.911965936

42

79.449671729


Gambar 3.22 Loop 18 Iterasi 1 Loop 18 ( BLOK R ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

45

25

47 48

30

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

hl / Q

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.0762

-0.001552427

-0.001921117

-0.048027923

0.1016

-0.000361776

-0.000032162

-0.000964862

2.667013870

39

0.0762

0.000361776

0.000129807

0.005062456

13.993343631

75

87

0.0762

0.000285058

0.000083524

0.007266560

25.491512454

76

68

0.0762

-0.001590750

-0.002009771

-0.136664460

85.911965936

-0.173328229

159.001150967

30.937315076


43


Loop 19 ( BLOK S ) Pipa no

Panjang (L) (m)

Diameter(d) (m)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

(m3/s)

h1

Head Loss(hl)

hl / Q

(m)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

10

73

0.1524

-0.001059189

-0.000032839

-0.002397239

2.263278126

46

15

0.1016

-0.001190651

-0.000291361

-0.004370416

3.670610459

47 49

30

0.1016

0.000361776

0.000032162

0.000964862

2.667013870

76

0.1016

0.000723551

0.000115944

0.008811741

12.178466279

54

0.1524

0.001059189

0.000032839

0.001773300

1.674205737

0.004782248

22.453574471

hl / Q

50

h1 x L

Gambar 3.24 Loop 20 Iterasi 1 Loop 20 ( BLOK T ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

7

75

0.1524

-0.003814140

-0.000351375

-0.026353157

50

54

0.1524

-0.001059189

-0.000032839

-0.001773300

1.674205737

51

76

0.1016

0.000865343

0.000161446

0.012269932

14.179269734

52

72

0.1524

0.001538387

0.000065503

0.004716192

3.065673367

53

11

0.1524

-0.001538387

-0.000065503

-0.000720529

0.468366764

-0.011860863

26.296846979

44

6.909331377


0.021070602

Gambar 3.25 Loop 21 Iterasi 1 Loop 21 ( BLOK U ) Pipa no

Panjang (L) (m)

Diameter(d) (m)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

(m3/s)

h1

Head Loss(hl)

hl / Q

(m)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

1

27

0.1524

-0.006869695

-0.001043571

-0.028176411

4.101552028

h1 x L

2

60

0.1524

-0.006869695

-0.001043571

-0.062614248

9.114560062

53

11

0.1524

0.001538387

0.000065503

0.000720529

0.468366764

54

83

0.1524

0.003076775

0.000236137

0.019599402

6.370112365

55

25

0.1524

0.006869695

0.001043571

0.026089270

3.797733359

-0.044381457

23.852324578


45


Loop 22 ( BLOK V ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

52

72

54

83

56

hl / Q

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.1524

-0.001538387

-0.000065503

-0.004716192

3.065673367

0.1524

-0.003076775

-0.000236137

-0.019599402

6.370112365

72

0.1524

0.003076775

0.000236137

0.017001891

5.525880606

57

35

0.1016

0.001339458

0.000362284

0.012679937

9.466468836

58

35

0.1016

0.000669729

0.000100495

0.003517318

5.251852414

0.008883552

29.679987588

hl / Q

Gambar 3.27 Loop 23 Iterasi 1 Loop 23 ( BLOK W ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

57

35

59

21

60 61

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.1016

-0.001339458

-0.000362284

-0.012679937

0.1016

0.001339458

0.000362284

0.007607962

5.679881302

48

0.1016

0.001339458

0.000362284

0.017389628

12.982585832

53

0.1016

-0.000669729

-0.000100495

-0.005326224

7.952805085

0.006991429

36.081741054

46

9.466468836


Gambar 3.28 Loop 24 Iterasi 1 Loop 24 ( BLOK X ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

58

35

61

53

62 63

hl / Q

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.1016

-0.000669729

-0.000100495

-0.003517318

0.1016

0.000669729

0.000100495

0.005326224

7.952805085

53

0.1016

0.002009187

0.000767040

0.040653109

20.233611406

89

0.1016

-0.000865343

-0.000161446

-0.014368736

16.604671136

0.028093279

50.042940042

5.251852414


47


Loop 25 ( BLOK Y ) Pipa no

Panjang (L) (m)

Diameter(d) (m)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

(m3/s)

h1

Head Loss(hl)

hl / Q

(m)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

51

76

0.1016

-0.000865343

-0.000161446

-0.012269932

14.179269734

63

89

0.1016

0.000865343

0.000161446

0.014368736

16.604671136

64

69

0.1016

0.002230317

0.000930483

0.064203325

28.786636645

65

38

0.1016

0.001115159

0.000258109

0.009808145

8.795288733

68

49

0.1016

-0.000723551

-0.000115944

-0.005681254

7.851905890

0.070429020

76.217772139

hl / Q

h1 x L


Loop 26 ( BLOK Z ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

48

39

49

76

67

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.0762

-0.000361776

-0.000129807

-0.005062456

0.1016

-0.000723551

-0.000115944

-0.008811741

12.178466279

76

0.0762

0.001838710

0.002627439

0.199685341

108.600780617

68

49

0.1016

0.000723551

0.000115944

0.005681254

7.851905890

69

36

0.0762

0.000480284

0.000219258

0.007893273

16.434594926

0.199385671

159.059091344

48

13.993343631


Gambar 3.31 Loop 27 Iterasi 1 Loop 27 ( BLOK A1 ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

65

38

66

76

67 70

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

hl / Q

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.1016

-0.001115159

-0.000258109

-0.009808145

8.795288733

0.1016

0.001115159

0.000258109

0.019616291

17.590577466

76

0.0762

-0.001838710

-0.002627439

-0.199685341

108.600780617

38

0.0762

-0.000480284

-0.000219258

-0.008331788

17.347627978

-0.198208984

152.334274793

Gambar 3.32 Loop 28 Iterasi 1 Loop 28 ( BLOK B1 ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

70

38

71

86

72 73

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

hl / Q

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.0762

0.000480284

0.000219258

0.008331788

17.347627978

0.0762

0.001595443

0.002020754

0.173784863

108.925773479

38

0.0762

-0.000232385

-0.000057236

-0.002174962

9.359304498

86

0.0762

-0.000480284

-0.000219258

-0.018856152

39.260421213

0.161085537

174.893127168

49


Gambar 3.33 Loop 29 Iterasi 1 Loop 29 ( BLOK C1 ) Pipa no

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

69

36

73

86

74 75

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

hl / Q

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.0762

-0.000480284

-0.000219258

-0.007893273

16.434594926

0.0762

0.000480284

0.000219258

0.018856152

39.260421213

35

0.0762

-0.000229532

-0.000055943

-0.001957993

8.530370640

87

0.0762

-0.000285058

-0.000083524

-0.007266560

25.491512454

0.001738327

89.716899234


50


Loop 30 ( BLOK D1 ) Pipa no

Panjang (L) (m)

Diameter(d) (m)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

(m3/s)

h1

Head Loss(hl)

hl / Q

(m)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

Ditaksir

Rumus Empiris

72

38

0.0762

0.000232385

0.000057236

74

35

0.0762

0.000229532

0.000055943

0.001957993

8.530370640

80

123

0.0762

-0.000229532

-0.000055943

-0.006880947

29.978159678

81

95

0.0762

0.001382226

0.001549724

h1 x L 0.002174962

9.359304498

0.147223780

106.512090065

0.144475788

154.379924881

hl / Q


Loop 31 ( BLOK E1 ) Pipa

Panjang (L)

Diameter(d)

Laju aliran (Qo)

Unit head loss

Head Loss(hl)

h1

(m)

no

(m)

(m)

(m3/s)

Ditentukan

Diketahui

Diketahui

77

101

79

76

80

123

0.0762

Ditaksir

Rumus Empiris

h1 x L

0.0762

-0.000229532

-0.000055943

-0.005650208

24.616212418

0.0762

0.001611758

0.002059149

0.156495332

97.096048076

0.000229532

0.000055943

51

0.006880947

29.978159678

0.157726071

151.690420172


Dari perhitungan iterasi I di atas, diperoleh koreksi kapasitas untuk tiap loop : ∆Q =

Loop

− Σ hl hl nΣ Q

hl

Q

hl/Q

1

0,052476745

28,526753277

-0,000994358

2

-0,026490136

20,563546529

0,000696329

3

-0,207045482

51,616415671

0,002168234

4

0,284501874

81,550368727

-0,001885765

5

-0,028653738

22,088206954

0,000701212

6

0,006507240

18,391322020

-0,000191255 -0,000127397

7

0,001543714

6,549924244

8

-0,019117833

25,135319445

0,000411133

9

0,004735664

26,653208949

-0,000096042

10

0,047909521

201,267122377

-0,000128670

11

-0,006855128

479,395925657

0,000007729

12

-0,384746136

556,431457525

0,000373758

13

0,151084585

476,054437411

-0,000171550

14

-0,045605418

408,375181222

0,000060365

15

1,440859804

1409,341461870

-0,000552629

16

0,034394156

53,838688470

-0,000345317

17

0,207859961

274,670697752

-0,000409060

18

-0,173328229

159,001150967

0,000589247

19

0,004782248

22,453574471

-0,000115126

20

-0,011860863

26,296846979

0,000243804

21

-0,044381457

23,852324578

0,001005771

22

0,008883552

29,679987588

-0,000161790

23

0,006991429

36,081741054

-0,000104739

24

0,028093279

50,042940042

-0,000303451

25

0,070429020

76,217772139

-0,000499486

26

0,199385671

159,059091344

-0,000677585

27

-0,198208984

152,334274793

0,000703322

28

0,161085537

174,893127168

-0,000497866

29

0,001738327

89,716899234

-0,000010473

30

0,144475788

154,379924881

-0,000505863

31

0,157726071

151,690420172

-0,000562048

52


Adapun koreksi kapasitas aliran untuk tiap pipa dalam setiap loop : Loop 1 Pipa

Laju aliran (Qo) m3/s

Koreksi Kapasitas ( Q)

Laju aliran (Q) m3/s

no

mula - mula

akhir

1

0,006869695

m3/s -0,000994358 - 0,001005771

2

0,006869695

3

0,00381414

4

-0,000631022

5

-0,00302935

6

-0,006869695

-0,000994358 - 0,001005771 -0,000994358 - 0,000696329 -0,000994358 - (-0,001885765) -0,000994358 - 0,000701212 -0,000994358 - 0,000000000

0,004869566 0,004869566 0,002123453 0,000260384 -0,00472492 -0,007864053

Loop 2 Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

3

-0,00381414

0,000696329 - (-0,000994358)

-0,002123453

7

0,00381414

0,000696329 - 0,000243804

0,004266665

8

0,001059189

0,000696329 - 0,002168234

-0,000412716

9

-0,004445162

0,000696329 - 0,001885765

-0,001863068

Pipa



Loop 3 Laju aliran (Q) m3/s

no

mula - mula

m3/s

akhir

8

-0,001059189

0,002168234 - 0,000696329

0,000412716

10

0,001059189

0,00334255

11

-0,001798906

0,002168234 - (-0,000115126) 0,002168234 - (-0,000552629)

12

-0,004393529

Pipa



no

mula - mula

4

0,000631022

m3/s -0,001885765 - (-0,000994358)

9

0,004445162

0,002168234 - (-0,001885765)

0,000921957 -0,00033953

Loop 4

12

0,004393529

13

0,001798906

14

-0,000631022

-0,001885765 - (0,000696329) -0,001885765 - (0,002168234) -0,001885765 - (-0,000552629) -0,001885765 - (-0,000191255)

Laju aliran (Q) m3/s akhir -0,000260384 0,001863068 0,00033953 0,000465771 -0,002325532

Loop 5 Pipa



no

mula - mula

5

0,00302935

m3/s 0,000701212 - (-0,000994358)

15

0,000631022

16

-0,00095449

17

-0,00190898

18

-0,00302935

0,000701212 - (-0,000191255) 0,000701212 - (-0,000127397) 0,000701212 - 0,000000000 0,000701212 - 0,000000000

53

Laju aliran (Q) m3/s akhir 0,00472492 0,001523488 -0,000125881 -0,001207768 -0,002328138


Loop 6 Pipa



no

mula - mula

14

0,000631022

m3/s -0,000191255 - (-0,001885765)

15

-0,000631022

19 20

-0,000948938 -0,000156182

-0,000191255 - 0,000701212 -0,000191255 - (-0,000127397) -0,000191255 - 0,000411133 -0,000191255 - (-0,000096042)

21

-0,000074944

22

0,000818696

Pipa



no

mula - mula

16

0,00095449

m3/s -0,000127397 - 0,000701212

19

0,000948938

-0,000191255 - 0,000373758

Laju aliran (Q) m3/s akhir 0,002325532 -0,001523488 -0,001012796 -0,00075857 -0,000170157 0,000253683

Loop 7

-0,000127397 - (-0,000191255) -0,000127397 - 0,000000000

Laju aliran (Q) m3/s akhir 0,000125881 0,001012796

23

-0,00095449

24

0,000156182

Pipa




no

mula - mula

m3/s 0,000411133 - (-0,000191255)

akhir

-0,000127397 - 0,000411133

-0,001081887 -0,000382348

Loop 8

20

0,000156182

24

-0,000156182

25

-0,001110672

26

-0,000555336

0,000411133 - (-0,000127397) 0,000411133 - 0,000000000 0,000411133 - (-0,000096042)

0,00075857 0,000382348 -0,000699539 -4,81612E-05

Loop 9 Pipa




no

mula - mula

akhir

21

0,000074944

m3/s -0,000096042 - (-0,000191255)

26

0,000555336

27

-0,000555336

28

0,00044682

-0,000096042 - 0,000411133 -0,000096042 - 0,000000000 -0,000096042 - -0,000128670

0,000170157 4,81612E-05 -0,000651378 0,000479448

Loop 10 Pipa




no

mula - mula

m3/s -0,000128670 - (-0,000096042)

akhir

28

-0,00044682

29

-0,000142781

30 82

0,000260232 0,00044682

-0,000128670 - 0,000000000 -0,000128670 - 0,000007729 -0,000128670 - 0,000373758

54

-0,000479448 -0,000271451 0,000123833 -5,56083E-05


Loop 11 Pipa



no

mula - mula

30

-0,000260232

m3/s 0,000007729 - 0,000128670

31

0,000233567

32

0,000233567

33

-0,000233567

0,000007729 - 0,000000000 0,000007729 - 0,000000000 0,000007729 - (-0,000171550)

Laju aliran (Q) m3/s akhir -0,000123833 0,000241296 0,000241296 -5,42871E-05

Loop 12 Pipa



no

mula - mula

22

-0,000818696

m3/s 0,000373758 - (-0,000191255)

83

-0,000818696

34

-0,000216419

0,000373758 - (-0,000552629) 0,000373758 - (-0,000171550) 0,000373758 - (-0,000128670)

82

-0,00044682

Pipa



no

mula - mula

33

0,000233567

m3/s -0,000171550 - 0,000007729

34

0,000216419

Laju aliran (Q) m3/s akhir -0,000253683 0,000107691 0,00032889 5,56083E-05

Loop 13

-0,000171550 - 0,000373758 -0,000171550 - 0,000000000

Laju aliran (Q) m3/s akhir 5,42871E-05 -0,00032889

35

0,000467134

36

0,000216419

Pipa




no

mula - mula

akhir

36

-0,000216419

m3/s 0,000060365 - (-0,000171550)

37

0,000250715

-0,000171550 - 0,000060365

0,000295584 -1,54965E-05

Loop 14

0,000060365 - 0,000000000 0,000060365 - (-0,000552629)

1,54965E-05 0,00031108

38

-0,000250715

39

-0,000250715

Pipa




no

mula - mula

m3/s -0,000552629 - 0,002168234

akhir

0,000060365 - (-0,000552629)

0,000362279 0,000362279

Loop 15

11

0,001798906

13

-0,001798906

83

0,000818696

38

0,000250715

39

0,000250715

40

0,000501429

41

0,002006927

42

0,000595325

43

0,001190651

-0,000552629 - (-0,001885765) -0,000552629 - 0,000373758 -0,000552629 - 0,000060365 -0,000552629 - 0,000060365 -0,000552629 - 0,000000000 -0,000552629 - 0,000000000 -0,000552629 - (-0,000409060) -0,000552629 - (-0,000345317)

55

-0,000921957 -0,000465771 -0,000107691 -0,000362279 -0,000362279 -5,12001E-05 0,001454298 0,000451756 0,000983339


Loop 16 Pipa



no

mula - mula

43

-0,001190651

m3/s -0,000345317 - (-0,000552629)

44

-0,000595325

45

0,001552427

-0,000345317 - (-0,000409060) -0,000345317 - 0,000589247 -0,000345317 - (-0,000115126)

46

0,001190651

Pipa



no

mula - mula

42

-0,000595325

m3/s -0,000409060 - (-0,000552629)

44

0,000595325

76

0,00159075

Laju aliran (Q) m3/s akhir -0,000983339 -0,000531583 0,000617863 0,00096046

Loop 17

77 78

0,000229532 0,001411602

-0,000409060 - (-0,000345317) -0,000409060 - 0,000589247 -0,000409060 - (-0,000562048) -0,000409060 - 0,000000000

Laju aliran (Q) m3/s akhir -0,000451756 0,000531583 0,000592443 0,00038252 0,001002542

Loop 18 Pipa




no

mula - mula

akhir

45

-0,001552427

m3/s 0,000589247 - (-0,000345317)

47

-0,000361776

48

0,000361776

75

0,000285058

76

-0,00159075

0,000589247 - (-0,000115126) 0,000589247 - (-0,000677585) 0,000589247 - (-0,000010473) 0,000589247 - (-0,000409060)

-0,000617863 0,000342597 0,001628608 0,000884778 -0,000592443

Loop 19 Pipa




no

mula - mula

akhir

10

-0,001059189

m3/s -0,000115126 - 0,002168234

46

-0,001190651

47

0,000361776

49

0,000723551

-0,000115126 - (-0,000345317) -0,000115126 - 0,000589247 -0,000115126 - (-0,000677585) -0,000115126 - 0,000243804

50

0,001059189

Pipa



no

mula - mula

7

-0,00381414

m3/s 0,000243804 - 0,000696329

50

-0,001059189

-0,00334255 -0,00096046 -0,000342597 0,00128601 0,000700259

Loop 20

51

0,000865343

52

0,001538387

53

-0,001538387

0,000243804 - (-0,000115126) 0,000243804 - (-0,000499486) 0,000243804 - (-0,000161790) 0,000243804 - 0,001005771

56

Laju aliran (Q) m3/s akhir -0,004266665 -0,000700259 0,001608633 0,001943981 -0,002300354


Loop 21 Pipa



no

mula - mula

1

-0,006869695

m3/s 0,001005771 - (-0,000994358)

2

-0,006869695

53

0,001538387

54 55

0,003076775 0,006869695

0,001005771 - (-0,000994358) 0,001005771 - 0,000243804 0,001005771 - (-0,000161790) 0,001005771 - 0,000000000

Laju aliran (Q) m3/s akhir -0,004869566 -0,004869566 0,002300354 0,004244336 0,007875466

Loop 22 Pipa




no

mula - mula

akhir

52

-0,001538387

m3/s -0,000161790 - 0,000243804

54

-0,003076775

56

0,003076775

-0,000161790 - 0,001005771 -0,000161790 - 0,000000000 -0,000161790 - (-0,000104739)

-0,001943981 -0,004244336 0,002914985

57

0,001339458

58

0,000669729

Pipa




no

mula - mula

akhir

57

-0,001339458

m3/s -0,000104739 - (-0,000161790)

59

0,001339458

-0,000161790 - (-0,000303451)

0,001282407 0,00081139

Loop 23

60

0,001339458

61

-0,000669729

-0,000104739 - 0,000000000 -0,000104739 - 0,000000000 -0,000104739 - (-0,000303451)

-0,001282407 0,001234719 0,001234719 -0,000471017

Loop 24 Pipa




no

mula - mula

akhir

58

-0,000669729

m3/s -0,000303451 - (-0,000161790)

61

0,000669729

62

0,002009187

63

-0,000865343

-0,000303451 - (-0,000104739) -0,000303451 - 0,000000000 -0,000303451 - (-0,000499486)

-0,00081139 0,000471017 0,001705736 -0,000669307

Loop 25 Pipa




no

mula - mula

akhir

51

-0,000865343

m3/s -0,000499486 - 0,000243804

63

0,000865343

64

0,002230317

65

0,001115159

68

-0,000723551

-0,000499486 - (-0,000303451) -0,000499486 - 0,000000000 -0,000499486 - 0,000703322 -0,000499486 - (-0,000677585)

57

-0,001608633 0,000669307 0,001730831 -8,7649E-05 -0,000545453


Loop 26 Pipa



no

mula - mula

48

-0,000361776

m3/s -0,000677585 - 0,000589247

49

-0,000723551

67

0,00183871

68

0,000723551

69

0,000480284

-0,000677585 - (-0,000115126) -0,000677585 - 0,000703322 -0,000677585 - (-0,000499486) -0,000677585 - (-0,000010473)

Laju aliran (Q) m3/s akhir -0,001628608 -0,00128601 0,000457803 0,000545453 -0,000186828

Loop 27 Pipa




no

mula - mula

akhir

65

-0,001115159

m3/s 0,000703322 - (-0,000499486

66

0,001115159

67

-0,00183871

70

-0,000480284

0,000703322 - 0,000000000 0,000703322 - (-0,000677585) 0,000703322 - (-0,000497866)

8,7649E-05 0,001818481 -0,000457803 0,000720903

Loop 28 Pipa




no

mula - mula

akhir

70

0,000480284

m3/s -0,000497866 - 0,000703322

71

0,001595443

72

-0,000232385

73

-0,000480284

-0,000497866 - 0,000000000 -0,000497866 - (-0,000505863) -0,000497866 - (-0,000010473)

-0,000720903 0,001097577 -0,000224388 -0,000967676

Loop 29 Pipa



no

mula - mula

69

-0,000480284

m3/s -0,000010473 - (-0,000677585)

73

0,000480284

74

-0,000229532

75

-0,000285058

-0,000010473 - (-0,000497866) -0,000010473 - (-0,000505863) -0,000010473 - 0,000589247

Laju aliran (Q) m3/s akhir 0,000186828 0,000967676 0,000265857 -0,000884778

Loop 30 Pipa



no

mula - mula

72

0,000232385

m3/s -0,000505863 - (-0,000497866)

74

0,000229532

80

-0,000229532

81

0,001382226

-0,000505863 - (-0,000010473) -0,000505863 - (-0,000562048) -0,000505863 - 0,000000000

58

Laju aliran (Q) m3/s akhir 0,000224388 -0,000265857 -0,000173346 0,000876363


Loop 31 Pipa



no

mula - mula

77

-0,000229532

m3/s -0,000562048 - (-0,000409060)

79

0,001611758

80

-0,000562048 - 0,000000000 -0,000562048 - (-0,000505863)

0,000229532

Laju aliran (Q) m3/s akhir -0,00038252 0,00104971 0,000173346

Untuk menghitung laju aliran tiap pipa dilakukan dengan menjumlahkan kapsitas tiap pipa dengan koreksi kapasitas tiap loop.

Pipa


Loop 1 Koreksi Kapasitas ( Q)


no

mula - mula

m3/s

akhir

1

0,006869695

-0,002000129

0,004869566

2

0,006869695

-0,002000129

0,004869566

3

0,003814140

-0,001690687

0,002123453

4

-0,000631022

0,000891406

0,000260384

5

-0,003029350

-0,001695570

-0,004724920

6

-0,006869695

-0,000994358

-0,007864053




Pipa no

mula - mula

m3/s

akhir

3

-0,003814140

0,001690687

-0,002123453

7

0,003814140

0,000452525

0,004266665

8

0,001059189

-0,001471905

-0,000412716

9

-0,004445162

0,002582094

-0,001863068

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

8

-0,001059189

0,001471905

0,000412716

10

0,001059189

0,002283361

0,003342550

11

-0,001798906

0,002720863

0,000921957

12

-0,004393529

0,004053999

-0,000339530

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

4

0,000631022

-0,000891406

-0,000260384

9

0,004445162

-0,002582094

0,001863068

12

0,004393529

-0,004053999

0,000339530

13

0,001798906

-0,001333135

0,000465771

14

-0,000631022

-0,001694510

-0,002325532

59


Pipa



no

mula - mula

m3/s

akhir

5

0,003029350

0,001695570

0,004724920

15

0,000631022

0,000892466

0,001523488

16

-0,000954490

0,000828609

-0,000125881

17

-0,001908980

0,000701212

-0,001207768

18

-0,003029350

0,000701212

-0,002328138

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir


14

0,000631022

0,001694510

0,002325532

15

-0,000631022

-0,000892466

-0,001523488

19

-0,000948938

-0,000063858

-0,001012796

20

-0,000156182

-0,000602388

-0,000758570

21

-0,000074944

-0,000095213

-0,000170157

22

0,000818696

-0,000565013

0,000253683

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

16

0,000954490

-0,000828609

0,000125881

19

0,000948938

0,000063858

0,001012796

23

-0,000954490

-0,000127397

-0,001081887

24

0,000156182

-0,000538530

-0,000382348

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

20

0,000156182

0,000602388

0,000758570

24

-0,000156182

0,000538530

0,000382348

25

-0,001110672

0,000411133

-0,000699539

26

-0,000555336

0,000507175

-0,000048161

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

21

0,000074944

0,000095213

0,000170157

26

0,000555336

-0,000507175

0,000048161

27

-0,000555336

-0,000096042

-0,000651378

28

0,000446820

0,000032628

0,000479448

60


Pipa



no

mula - mula

m3/s

akhir

28

-0,000446820

-0,000032628

-0,000479448

29

-0,000142781

-0,000128670

-0,000271451

30

0,000260232

-0,000136399

0,000123833

82

0,000446820

-0,000502428

-0,000055608

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

30

-0,000260232

0,000136399

-0,000123833

31

0,000233567

0,000007729

0,000241296

32

0,000233567

0,000007729

0,000241296

33

-0,000233567

0,000179280

-0,000054287




Pipa


no

mula - mula

m3/s

akhir

22

-0,000818696

0,000565013

-0,000253683

83

-0,000818696

0,000926387

0,000107691

34

-0,000216419

0,000545309

0,000328890

82

-0,000446820

0,000502428

0,000055608

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

33

0,000233567

-0,000179280

0,000054287

34

0,000216419

-0,000545309

-0,000328890

35

0,000467134

-0,000171550

0,000295584

36

0,000216419

-0,000231915

-0,000015496

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

36

-0,000216419

0,000231915

0,000015496

37

0,000250715

0,000060365

0,000311080

38

-0,000250715

0,000612994

0,000362279

39

-0,000250715

0,000612994

0,000362279

61


Pipa



no

mula - mula

m3/s

akhir

11

0,001798906

-0,002720863

-0,000921957

13

-0,001798906

0,001333135

-0,000465771

83

0,000818696

-0,000926387

-0,000107691

38

0,000250715

-0,000612994

-0,000362279

39

0,000250715

-0,000612994

-0,000362279

40

0,000501429

-0,000552629

-0,000051200

41

0,002006927

-0,000552629

0,001454298

42

0,000595325

-0,000143569

0,000451756

43

0,001190651

-0,000207312

0,000983339

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

43

-0,001190651

0,000207312

-0,000983339

44

-0,000595325

0,000063742

-0,000531583

45

0,001552427

-0,000934564

0,000617863

46

0,001190651

-0,000230191

0,000960460




Pipa


no

mula - mula

m3/s

akhir

42

-0,000595325

0,000143569

-0,000451756

44

0,000595325

-0,000063742

0,000531583

76

0,001590750

-0,000998307

0,000592443

77

0,000229532

0,000152988

0,000382520

78

0,001411602

-0,000409060

0,001002542

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

45

-0,001552427

0,000934564

-0,000617863

47

-0,000361776

0,000704373

0,000342597

48

0,000361776

0,001266832

0,001628608

75

0,000285058

0,000599720

0,000884778

76

-0,001590750

0,000998307

-0,000592443

62


Pipa



no

mula - mula

m3/s

akhir

10

-0,001059189

-0,002283361

-0,003342550

46

-0,001190651

0,000230191

-0,000960460

47

0,000361776

-0,000704373

-0,000342597

49

0,000723551

0,000562459

0,001286010

50

0,001059189

-0,000358930

0,000700259




Pipa


no

mula - mula

m3/s

akhir

7

-0,003814140

-0,000452525

-0,004266665

50

-0,001059189

0,000358930

-0,000700259

51

0,000865343

0,000743290

0,001608633

52

0,001538387

0,000405594

0,001943981

53

-0,001538387

-0,000761967

-0,002300354

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

1

-0,006869695

0,002000129

-0,004869566

2

-0,006869695

0,002000129

-0,004869566

53

0,001538387

0,000761967

0,002300354

54

0,003076775

0,001167561

0,004244336

55

0,006869695

0,001005771

0,007875466

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

52

-0,001538387

-0,000405594

-0,001943981

54

-0,003076775

-0,001167561

-0,004244336

56

0,003076775

-0,000161790

0,002914985

57

0,001339458

-0,000057051

0,001282407

58

0,000669729

0,000141661

0,000811390




Pipa no

mula - mula

m3/s

akhir

57

-0,001339458

0,000057051

-0,001282407

59

0,001339458

-0,000104739

0,001234719

60

0,001339458

-0,000104739

0,001234719

61

-0,000669729

0,000198712

-0,000471017

63


Pipa



no

mula - mula

m3/s

akhir

58

-0,000669729

-0,000141661

-0,000811390

61

0,000669729

-0,000198712

0,000471017

62

0,002009187

-0,000303451

0,001705736

63

-0,000865343

0,000196036

-0,000669307

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

51

-0,000865343

-0,000743290

-0,001608633

63

0,000865343

-0,000196036

0,000669307

64

0,002230317

-0,000499486

0,001730831

65

0,001115159

-0,001202808

-0,000087649

68

-0,000723551

0,000178098

-0,000545453

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

48

-0,000361776

-0,001266832

-0,001628608

49

-0,000723551

-0,000562459

-0,001286010

67

0,001838710

-0,001380907

0,000457803

68

0,000723551

-0,000178098

0,000545453

69

0,000480284

-0,000667112

-0,000186828




Pipa


no

mula - mula

m3/s

akhir

65

-0,001115159

0,001202808

0,000087649

66

0,001115159

0,000703322

0,001818481

67

-0,001838710

0,001380907

-0,000457803

70

-0,000480284

0,001201187

0,000720903




Pipa no

mula - mula

m3/s

akhir

70

0,000480284

-0,001201187

-0,000720903

71

0,001595443

-0,000497866

0,001097577

72

-0,000232385

0,000007997

-0,000224388

73

-0,000480284

-0,000487392

-0,000967676

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

69

-0,000480284

0,000667112

0,000186828

73

0,000480284

0,000487392

0,000967676

74

-0,000229532

0,000495389

0,000265857

75

-0,000285058

-0,000599720

-0,000884778

64


Pipa



no

mula - mula

m3/s

akhir

72

0,000232385

-0,000007997

0,000224388

74

0,000229532

-0,000495389

-0,000265857

80

-0,000229532

0,000056186

-0,000173346

81

0,001382226

-0,000505863

0,000876363

Pipa




no

mula - mula

m3/s

akhir

77

-0,000229532

-0,000152988

-0,000382520

79

0,001611758

-0,000562048

0,001049710

80

0,000229532

-0,000056186

0,000173346

Dikarenakan nilai


Q iterasi pertama belum mendekati nol, maka diteruskan

ke iterasi kedua. Untuk lebih lengkapnya, perhitungan iterasi kedua sampai iterasi nilai Q mendekati nol , dapat dilihat pada lampiran.

65


BAB IV PEMILIHAN POMPA Dalam pemilihan suatu pompa, yang perlu diperhatikan adalah mengetahui fungsi dan instalasi pompa, jenis fluida yang akan dipompakan, kapasitas aliran, serta head yang diperlukan untuk mengalirkan fluida tersebut. Selain itu, agar pompa dapat bekerja tanpa mengalami kavitasi, perlu diperkirakan tekanan minimum yang tersedia pada sisi hisap pompa.

4.1 ANALISA FUNGSI DAN INSTALASI POMPA Pompa digunakan untuk memompakan air bersih dari reservoir Booster Pump PDAM Tirtanadi ke Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Medan. Pompa direncanakan akan beroperasi pada kapasitas konstan (fluktuasi kapasitas dapat diabaikan). Instalasi pompa secara sederhana diperlihatkan pada gambar 4.1.

dari Booster Pump

1 Level Air Atas

2 5m

Level Air Bawah

Perumnas Taman Putri Deli

2m

Bidang Referensi Permukaan Air Laut

Gambar 4.1. Instalasi Pipa

66


4.2

PENENTUAN KAPASITAS DAN JUMLAH POMPA Dalam menentukan jumlah pompa dan kapasitasnya, perlu diperhatikan

beberapa hal berikut : - Kapasitas maksimum pompa yang dapat diproduksi saat ini. - Bila kebutuhan air berubah-ubah, sebaiknya dipakai beberapa unit pompa yaitu sebesar konsumsi minimum. Atau dapat juga digunakan beberapa unit pompa dengan kapasitas berbeda. - Usahakan pompa bekerja pada titik operasi yang menghasilkan efisiensi terbaik. - Bila kapasitas yang akan dipompakan besar, sebaiknya digunakan pompa dengan kapasitas besar. Karena untuk kapasitas besar, umumnya efisiensi pompa menjadi lebih tinggi. Jadi penggunaan daya lebih ekonomis. - Sebaiknya pompa-pompa yang digunakan sama, agar penyediaan suku cadang lebih mudah. Laju aliran yang menentukan besarnya kapasitas pompa, ditentukan berdasarkan pemakaian air. Kebutuhan pemakaian air ini berbeda di setiap daerah. Hal ini bergantung pada pola penggunaan air, jumlah penduduk, serta ciri-ciri masalah lingkungan hidup di daerah tersebut.Dari hasil perhitungan pada Bab III diperoleh bahwa pemakaian air total untuk Perumahaan Umum Taman Putri Deli, Namorambe - Medan = 0.021070602 m3/s Pompa penyalur biasanya bekerja tanpa fluktuasi aliran yang cukup berarti. Adapun jumlah pompa yang diperlukan untuk memenuhi jumlah air yang dibutuhkan dapat ditentukan berdasarkan tabel 4.1 berikut ini.

Tabel 4.1 Penentuan jumlah pompa Debit yang direncanakan (m3/jam) Sampai 125 120 – 450

Lebih dari 400

Jumlah pompa

Jumlah pompa

Jumlah pompa

utama

cadangan

keseluruhan

2

1

3

Besar 1

1

Kecil 1

Besar 2 Kecil 1

Besar : 3 – 5

Besar : 1

Besar : 4 – 6

atau lebih

atau lebih

atau lebih

Kecil : 1

Kecil : 1

Kecil : 2

Sumber : Sularso, Haruo Tahara. Pompa dan Kompresor, Pemilihan, Pemakaian dan Pemeliharaan .

PT Pradnya paramitha. Jakarta. 2000. hal. 16.

67


Menurut tabel 4.1 di atas dan atas pertimbangan keterbatasan lahan yang tersedia, maka direncanakan digunakan pompa sebanyak 3 unit dengan spesifikasi yang sama. Ketiga pompa dihubungkan secara paralel, dimana secara bergantian 2 unit pompa bekerja selama 100 jam dan 1 unit pompa sebagai cadangan. Kapasitas pompa yang direncanakan adalah : Qp =

=

kapasitas total jumlah pompa beroperasi 0.021070602 m 3 / s 2

Qp = 0.010535301 m3/s = 10.5353 liter/detik. Sehingga dipilih pompa dengan kapasitas 10.5353 liter/detik atau Qp = 0.010535301 m3/s.

4.3

INSTALASI POMPA DAN PERPIPAAN Setelah kapasitas dan jumlah pompa ditentukan, maka selanjutnya dapat

digambarkan instalasi perpipaan pada pusat pemompaan tersebut. Jumlah pompa yang digunakan dalam instalasi adalah 3 unit pompa yang dihubungkan secara paralel. Gambar 4.2 menunjukkan sistem perpipaan pada pusat pemompaan (pumping station).

68


69


4.4

PENENTUAN UKURAN PIPA Ukuran pipa ditentukan berdasarkan laju aliran maksimum. Di samping itu,

ada tambahan pertimbangan-pertimbangan lain yang didasarkan pada pengalaman perancang atau kontraktor pelaksana atas penanganan kasus serupa. Dalam menentukan ukuran pipa beberapa hal perlu dipertimbangkan antara lain batas kerugian gesek yang akan digunakan dan batas kecepatan tertinggi yang disarankan.

4.4.1

Diameter pipa hisap (Suction pipe) Menurut [21], diameter pipa hisap biasanya ditentukan sedemikian sehingga

kecepatan aliran air antara 2 sampai 3 m/s. Dalam perancangan ini diambil kecepatan V = 2,5 m/s, sehingga diameternya : Qp = Vs . As 4 . Qp π . Vs

Ds =

=

4 x 0,021070602 π x 2,5

= 0,10359 m

Dari hasil perhitungan di atas, dipilih pipa berdiameter 4 in schedule 40. Pipa yang digunakan terbuat dari Baja. Dari Lampiran Data Komersil Pipa Baja, diperoleh diameter dalam pipa sebesar 102,2604 mm. Dengan demikian kecepatan aliran air sebenarnya pada pipa hisap adalah : V =

=

4 . Qp π . Ds 2 4 x 0,021070602 m3/s π x (0,1022604 2 ) m 2

V = 2,5655 m/s Menurut [22], kecepatan aliran dalam pipa tidak boleh melebihi dari 6 m/s karena akan mengakibatkan terjadinya penggerusan pipa, sehingga kecepatan aliran di atas masih dalam batas mengizinkan.

4.4.2 Diameter pipa tekan (Discharge pipe) Pada perancangan ini dipilih diameter dan jenis pipa yang sama untuk pipa hisap dan pipa tekan sehingga kapasitas air masuk dan keluar pompa sama besar dan pompa bekerja konstan.

70


Maka diameter pipa tekan sama dengan diameter pipa hisap, yaitu 4 in schedule 40 dengan bahan baja. Dari Lampiran Data Komersial Pipa Baja, diperoleh diameter dalam pipa sebesar 102,2604 mm. Dengan demikian kecepatan aliran air sebenarnya pada pipa tekan adalah sama dengan kecepatan aliran air pada pipa hisap, yakni V = 2,5655 m/s.

4.4.3 Diameter pipa transmisi Menurut [23], pada umumnya kecepatan aliran pada pipa tidak lebih dari 3 m/s. Kapasitas aliran pada pipa transmisi ini adalah 3 x kapasitas pompa, yaitu 0,063211806 m3/s. Bila kecepatan aliran pipa yang digunakan 2 m/s, maka diameter pipa transmisi dapat dihitung : Qp = Vs . As Ds =

4 . Qp π . Vs

=

4 x 0,063211806 π x 2

= 0,2 m

Dari hasil perhitungan di atas, dipilih pipa berdiameter 8 inci schedule 40. Pipa yang digunakan terbuat dari Baja. Dari Lampiran Data Komersial Pipa Baja, diperoleh diameter dalam pipa sebesar 202,7174 mm. Dengan demikian kecepatan aliran air sebenarnya pada pipa hisap adalah : V =

=

4 . Qp π . Ds 2 4 x 0,063211806 m 3 / s π x (0,2027174 2 ) m 2

V = 1,9585 m/s

4.5

TANKI DISTRIBUSI AIR BERSIH. Tangki distribusi merupakan elemen yang sangat penting dalam sebuah sistem

penyaluran air untuk masyarakat. Ada beberapa fungsi tangki dalam sebuah sistem penyaluran air, antara lain sebagai water storage transit (tempat penyimpanan air sementara).

4.5.1 Volume Tangki Distribusi Untuk Menutupi Kebutuhan Beban Puncak Berdasarkan survey yang dilakukan, diperoleh keterangan bahwa peak-hour (jam beban puncak) pada umumnya terjadi antara pukul 06.00 s/d 11.00 dan pukul 16.00 s/d 20.00 (selama 9 jam/hari).

71


Menurut [24], dengan mengambil faktor koefisien sebesar 1,3 untuk konsumsi air tiap jam maksimum,maka kebutuhan air per hari : = konsumsi air pada peak-hour + konsumsi air harian rata-rata = (1,3 x kebutuhan max. x 9 jam) + (kebutuhan max. x 15 jam) = (1,3 x 75,8541672 m3/jam x 9 jam) + (75,854672 m3/jam x 15 jam) = 2025,3 m3. Sementara kapasitas air total yang diproduksi atau yang dipompakan dari instalasi pengolahan = 75,8541672 m3/jam x 24 jam = 1820,5 m3. Maka volume tangki distribusi untuk mengatasi kebutuhan air pada saat beban puncak = (2025,3 + 1820,5) m3 = 3845,8 m3 Pada perancangan ini direncanakan penggunaan reservoir distribusi sebesar 3850 m3.

4.6

HEAD POMPA Head pompa adalah energi yang harus ditambahkan pompa ke dalam fluida

untuk memindahkan fluida tersebut dari tempat yang memiliki head rendah ke tempat yang memiliki head tinggi. Untuk keadaan seperti gambar 4.1 di atas, head yang diperlukan untuk memindahkan air dari titik 1 ke titik 2 dapat ditentukan dengan rumus : 2 2 V1 P V P1 + + Z1 + Hp = 2 + 2 + Z2 + HL 2g γ 2g γ Maka :

Hp =

P2 − P1

γ

Dimana : Hp

V − V1 + 2 + Z2 – Z1 + HL 2g 2

2

= head pompa

P2 − P1

γ

= head tekanan

V2 − V1 = head kecepatan 2g 2

2

Z2 – Z1 HL

= head statis = head losses

72


Untuk menghitung besarnya head pompa dilakukan dengan metode Trial and Error. Hal ini dikarenakan tekanan fluida masuk ke perumahan tidak diketahui. Menurut [25], daya yang dibutuhkan pompa adalah : Np = Q Hp Dimana : Np = Daya pompa (Watt) = Berat jenis air pada suhu 250C. = 9,777 x 103 N/m3. Q = Kapasitas pompa = 0,010535301 m3/s Hp = Head pompa Sehingga Np = 9,777 x 103 N/m3 x 0,010535301 m3 x Hp = 103,0036 Hp Untuk Np = 5 kW diperoleh Hp = 48,54 m, sehingga diperoleh tekanan fluida pada pipa paling ujung : P0

γ

dimana :

+

V0

2

2g

+ Z0 + Hp =

P41

γ

2

+

V41 + Z41 + HL 2g

P0

= 0 (Tanki terbuka ke udara luar)

V0

= Kecepatan aliran pada ujung pipa tekan = 2,5655 m/s

Z0 – Z41 = 2 m (Tinggi air permukaan minimum pada reservoir hisap Booster Taman Putri Deli Namorambe, Medan adalah 2 m dan tinggi permukaan pipa keluar berada pada elevasi yang sama). Hp

= Head pompa = 48,54 m

V41

= kecepatan aliran pada pipa no. 41 =

hl

Q41 0,000845759 m 3 / s = = 0,417 m/s. π A41 2 (0,0508m ) 4

= head loss sepanjang pipa (diambil pipa terpanjang dengan arah aliran yang mungkin) = 0,18 m

sehingga diperoleh :

(2,5655 2 − 0,417 2 ) + 2 m + 48,54 m – 0,18 m P41 = 9,777 x 10 x 2 x 9,81 3

= 495,562 kPa. 73


Gambar 4.3 Distribusi tekanan pada pipa terjauh.

Selanjutnya dihitung tekanan pada pipa no. 77, dan 42 sehingga diperoleh : P77 = 497,321 kPa P42 = 491,923 kPa Jika tekanan pada pipa terjauh, ditinjau dari pipa no. 78, maka :

V0

2

2

V + Z0 + Hp = + 78 + Z78 + HL + 2g γ 2g γ

P0 dimana :

P78

P0

= 0 (Tanki terbuka ke udara luar)

V0

= Kecepatan aliran pada ujung pipa tekan = 2,5655 m/s

Z0 – Z78 = 2 m (Tinggi air permukaan minimum pada reservoir hisap Booster Namorambe adalah 2 m dan tinggi permukaan pipa keluar berada pada elevasi yang sama). Hp

= Head pompa = 48,54 m

V78

= kecepatan aliran pada pipa no. 78 =

Q78 0,000188877 m 3 / s = 0,041 m3/s. = π A78 (0,0762m )2 4

74


hl

= head loss sepanjang pipa (diambil pipa terpanjang dengan arah aliran yang mungkin) = 0,18 m

sehingga diperoleh : P78 = 9,777 x 103 x

(2,5655 2 − 0,0412 ) + 2 m + 48,54 m – 0,002 m 2 x 9,81

= 497,383 kPa. Selanjutnya dihitung tekanan pada pipa no. 38,40 sehingga diperoleh : P38 = 497,026 kPa P40 = 495,686 kPa Besarnya tekanan minimum yang terdapat pada pipa dapat ditentukan berdasarkan table 4.3 berikut :

Tabel 4.3 Kondisi tekanan pada pipa Condition Maximum pressure Minimum pressure during maximum day Minimum pressure during peak hour Minimum pressure during fire

Service Pressure Criteria (psi) 65 – 75 30 – 40 25 – 35 20

*Note : psi x 6,985 = kPa

Sumber : Larry W. Mays. Water Distribution Sistem Handbook. McGraw Hill, New York. 1999. Hal. 3.9

Dari tabel di atas, diperoleh bahwa tekanan minimal yang terdapat pada pipa selama jam sibuk adalah 25 – 35 psi (172,375 – 241,35 kPa). Untuk besar daya pompa dan head pompa dapat dilihat pada tabel berikut. Daya Pompa

Head Pompa

(kW)

(m)

Tekanan Pada pipa (kPa) Ditinjau dari pipa 41

Ditinjau dari pipa 78

77

42

40

38

497,321

491,923

495,686

497,026

5

48,54

3

29,125

307,5

302,102

305,865

307,205

2

19,416

212,575

207,177

210,940

212,280

Dari hasil perhitungan di atas, dipilih pompa dengan daya 2 kW dan head pompa 19,42 m (20m)..

75


4.7

PEMILIHAN JENIS POMPA Pemilihan jenis pompa dilakukan berdasarkan kapasitas dan head pompa yang

akan direncanakan sebelumanya. Dengan harga kapasitas, Q = 64,152 m3/jam dan head, Hp = 20 m maka dari gambar 4.5 dapat dilihat jenis pompa yang cocok digunakan adalah pompa radial bertingkat satu, pompa saluran roda dan pompa diagonal. Pada perancangan ini dipilih pompa radial bertingkat satu.

10 8 6 4 2 pompa radial bertingkat banyak

Tinggi kenaikan H

10 8 6 4 2 pompa radial bertingkat satu 10 8 6 4 2

Pompa saluran roda

10 8 6 4

Pompa aksial

2 1 1

2

4 6 8 10

2

4 6 8 10

2

4 6 8 10

2

4 6 8 10

2 4 6 8 10 Kapasitas V’

Gambar 4.4 Daerah kerja beberapa jenis konstruksi pompa sentrifugal

4.8

PUTARAN MOTOR PENGGERAK POMPA Penggerak pompa yang akan direncanakan di atas adalah motor listrik, dimana

pemilihan ini didasarkan atas beberapa kriteria, antara lain : -

Tersedianya sumber listrik pada tempat pengoperasian pompa.

-

Motor listrik mudah untuk dikopel langsung dengan pompa sehingga tidak memerlukan transmisi yang rumit.

76


-

Dimensi dari motor listrik relatif kecil, konstruksinya sederhana serta ringan.

-

Putaran yang dihasilkan konstan dan tidak menimbulkan getaran yang berlebihan.

-

Tidak menimbulkan polusi udara dan polusi suara.

-

Pemeliharaan dan pengaturannya mudah. Di Indonesia, frekuensi listrik yang dihasilkan sistem pembangkit adalah 50

Hz. Maka putaran motor dipilih pada frekuensi 50 Hz. Putaran motor listrik dengan frekuensi 50 Hz dapat dilihat pada tabel 4.4.

Tabel 4.4 Harga putaran dan kutubnya Jumlah kutub

Putaran (rpm)

2 4 6 8 10 12

3000 1500 1000 750 600 500

Sumber : Sularso. Pompa dan Kompresor. Hal. 50

Pada pemilihan kali ini dipilih motor listrik dengan 4 buah kutub dan putaran 1500 rpm. Akibat adanya faktor slip, maka putaran motor harus diambil 1 ÷ 2 o/o lebih kecil dari harga-harga dalam tabel 4.4 di atas. Dalam perencanaan ini diambil faktor slip sebesar 2 o/o , sehingga putaran motor sebenarnya adalah : n = 1.500 – (2 o/o x 1500) = 1.470 rpm Motor listrik dikopel langsung dengan pompa sehingga putaran pompa sama dengan putaran motor.

4.9

PUTARAN SPESIFIK DAN JENIS IMPELER Jenis impeler pompa sentrifugal dapat ditentukan berdasarkan putaran spesifik

pompa tersebut. Menurut [26], Putaran spesifik pompa sentrifugal dengan satu tingkat impeler dapat dihitung dengan persamaan berikut : ns = 51,64

n . Q1 / 2 Hp 3 / 4

77


Dimana : n

= Putaran Pompa (rpm) = 1.470 rpm

Q

= Kapasitas Pompa (m3/s) = 0,010535301 m3/s

Hp = Head Pompa (m) = 20 m

Maka : ns = 51,64 x

1470 x

0,010535301 (20) 3 / 4

ns = 823,862 Dari tabel 4.6, diketahui bahwa untuk putaran spesifik, ns = 823,862 maka jenis impeler yang sesuai adalah jenis Radial flow.

Tabel 4.6 Klasifikasi impeler menurut putaran spesifik No. 1. 2. 3. 4.

Jenis Impeler Radial flow Francis Aliran campur Aliran axial

ns 500 – 3000 1500 – 4500 4500 – 8000 8000 ke atas

Sumber : Pompa dan Blower Sentrifugal, Austin H. Church.

4.10

DAYA MOTOR PENGGERAK Untuk mengetahui daya motor penggerak, terlebih dahulu dihitung daya poros

pompa yang dipengaruhi oleh efisiensi pompa. Efisiensi pompa tergantung pada kerugian mekanis dan kerugian gesekan. Harga efisiensi pompa dapat dilihat dari gambar 4.5.

78


Gambar 4.5 Grafik Efisiensi pompa vs putaran spesifik Sumber : Pump Handbook, Igor C. Karasik

Untuk putaran spesifik (ns) = 823,862 dan kapasitas (Q) = 0,010535 m3/s = 166,983 gpm, dari gambar 4.5, maka diperoleh efisiensi pompa sebesar 68 o/o . Daya poros pompa, Np, merupakan daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan impeler. Besar daya yang dibutuhkan pompa adalah : Np =

γ . Q . Hp ηp

Dimana : Np = Daya pompa ( kW ) Q = Kapasitas pompa ( m3/s ) = 0,010535 m3/s Hp = Head pompa (m) = 20 m

γ = Berat jenis air pada temperatur 25 oC (N/m3) = 9,777 . 10 3 N/m3 ηp = Efesiensi Pompa (o/o) = 68 o/o

79


Maka : Np =

9,777 .10 3 x 0,010535 x 20 0,68

= 3029,43 watt ≈ 3,029 kW

Dalam perencanaan ini, motor listrik dikopel langsung dengan poros pompa. Menurut [27] daya motor listrik sebagai motor penggerak poros pompa dapat dihitung dengan rumus : Nm =

Np (1 + α )

ηt

Dimana : α = faktor cadangan daya untuk motor induksi (0,1 ÷ 0,2) = 0,15 (direncanakan)

η t = efisiensi transmisi = 1,0 (untuk pengoperasian dengan kopel langsung) Maka : Nm = 3029 , 43 Watt (1 + 0 ,15 ) = 3483,85 Watt 1

Nm ≈ 3,5 kW Berdasarkan perhitungan di atas maka dipilih motor listrik dengan daya 3,5 kW.

80


4.11

SPESIFIKASI POMPA Kapasitas pompa (Q)

= 0,010535 m3/s

Head pompa (Hp)

= 20 m

Putaran pompa (n)

= 1.470 rpm

Jenis pompa

= pompa sentrifugal bertingkat satu

Putaran spesifik pompa (ns)

= 823,862

Tipe impeler pompa

= radial flow

Daya pompa (Np)

= 3,029 kW

Penggerak pompa

= motor listrik

Frekuensi motor penggerak

= 50 Hz

Daya motor penggerak pompa (Nm) = 3,5 kW

81


BAB V KESIMPULAN

Dari hasil perancangan diperoleh kesimpulan sebagai berikut : Kapasitas total air bersih yang dipompakan untuk kebutuhan wilayah Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Kabupaten Deli Serdang adalah 0.021070602 m3/s (75,8541672 m3/jam) atau 54615 m3/bulan. 1. Kapasitas pompa rancangan sebesar 0.010535301 m3/s, dengan volume tanki distribusi sebesar 3850 m3. 2. Analisa perhitungan distribusi air bersih dilakukan dengan menggunakan Hardy Cross Method. Metode ini direkomendasikan untuk digunakan pada fluida liquid terutama air . 3. Pompa yang digunakan untuk mensuplai air bersih dari Booster PDAM ke wilayah distribusi Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Kabupaten Deli Serdang adalah Pompa Sentrifugal Bertingkat Satu dengan jumlah 3 unit, dimana 2 unit beroperasi secara secara bersamaan selama 100 jam dan 1 unit cadangan. 4. Pipa yang digunakan terdiri dari pipa PVC dan pipa Baja. a. Pipa Hisap (Suction pipe) - Diameter

: 102 mm(4 inci)

- Bahan

: Baja

b. Pipa Tekan (Discharge pipe) - Diameter

: 102 mm (4 inci)

- Bahan

: Baja

c. Pipa Transmisi - Diameter

: 202 mm (8 inci)

- Bahan

: Baja

d. Pipa Distribusi - Diameter

: 2 inchi, 3 inchi, 4 inchi dan 6 inchi

- Bahan

: PVC

5 Data spesifikasi pompa rancangan : Jumlah pompa

= 3 buah ( 2 bekerja, 1 cadangan )

Kapasitas pompa (Q)

= 0.010535301 m3/s

Head pompa (Hp)

= 20 m 82


Putaran pompa (n)

= 1.470 rpm

Jenis pompa

= pompa sentrifugal bertingkat satu

Putaran spesifik pompa (ns)

= 823,862

Tipe impeler pompa

= radial flow

Daya pompa (Np)

= 3,029 kW

Penggerak pompa

= motor listrik

Frekuensi motor penggerak

= 50 Hz

Daya motor penggerak pompa (Nm) = 3,5 kW

83


DAFTAR PUSTAKA

[1] Jack B. Evett, Cheng Liu. Fundamentals of Fluids Mechanics. McGraw Hill. New York. 1987, hal. 100. [2] Ibid 1, hal. 101. [3] Ibid 1, hal. 109. [4] Ibid 1, hal. 110. [5] Ibid 1, hal. 115. [6] Ibid 1, hal. 116. [7] Ibid 1, hal. 131. [8] Ibid 1, hal. 133. [9] Sularso, Haruo Tahara. Pompa dan Kompressor : Pemilihan, Pemakaian dan Pemeliharaan. PT Pradnya Paramitha. Jakarta. 2000. hal. 31. [10] Ibid 1, hal 134 [11] M. Orianto, W.A. Pratikto. Mekanika Fluida I. BPFE, Yogyakarta. 1989, hal. 80. [12] Ibid 19, hal. 80. [13] Viktor L. Streeter, Arko Prijono. Mekanika Fluida Jilid 1, Edisi delapan. PT Erlangga. Jakarta. 1990. hal. 200. [14] Ibid 22, hal 213. [15] Ibid 1, hal 161. [16] Lewis A. Rossman. Epanet 2: User Manual. National Risk Management Research Laboratory, Office of Research and Development. US Environmental Protection Agency. Cincinnati, Ohio. 2000. hal. 30 [17] Reuben M. Olson. Steven J. Wright. Dasar-Dasar Mekanika Fluida Teknik, Edisi Kelima. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. 1989, hal 360. [18] Ibid 27, hal. 360. [19] Ibid 27, hal. 366. [20] Ibid 1, hal. 209. [21] Sofyan M. Noerbambang. Perancangan dan Pemeliharaan Sistem Plumbing. PT Pradnya Paramitha. Jakarta. 2000. hal. 98. [22] Ibid 16, hal. 63 [23] Ibid 16, hal. 122 [24] Ibid 16, hal. 15


[25] Fritz Dietzel, Dakso Prijono. Turbin, Pompa dan Kompressor. PT Erlangga. Jakarta. 1988. hal.242. [26] Ibid 1, hal. 357 [27] Ibid 16, hal. 58 [28] Larry W. Mays. Water Distribution System Handbook. McGraw Hill Book Company. New York. 2000. [29] Austin H. Church, Zulkifli Harahap. Pompa dan Blower Sentrifugal. Penerbit Erlangga. Jakarta. 1990. [30] Igor J. Karasik, William C. Krutzsc, Warren H. Frase, Joseph Messina. Pump Handbook. McGraw Hill Book Company. New York. 1985.




DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2008

Recommend Documents