BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.

Pengetahuan Dasar Pompa

Pompa adalah suatu peralatan mekanis yang digerakkan oleh tenaga mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan (fluida) dari suatu tempat ke tempat lain, dimana cairan tersebut hanya mengalir apabila terdapat perbedaan tekanan. Pompa juga dapat di artikan sebagai alat untuk memindahkan energi dari pemutar atau penggerak ke cairan ke bejana yang bertekanan lebih tinggi. Selain dapat memindahkan cairan, pompa juga berfungsi untuk meningkatkan kecepatan, tekanan dan ketinggian cairan. Pada industri, pompa banyak digunakan untuk mensirkulasikan air atau minyak pelumas atau pendingin mesin – mesin industri. Pompa juga dipakai pada motor bakar yaitu sebagai pompa pelumas, bensin atau air pendingin. Jadi, pompa sangatlah penting bagi kehidupan manusi secara langsung ataupun yang dipakai di rumah tangga atau tidak langsung seperti pada pemakaian pompa di industri. 6

7

Pada pompa akan terjadi perubahan dari energi mekanik menjadi energi fluida. Pada mesin – mesin hidrolik termasuk pompa, energi fluida ini disebut head atau energi persatuan berat zat cair. Ada tiga bentuk head yang mengalami perubahan yaitu head tekan, kecepatan dan potensial. Selain dapat memindahkan cairan, pompa juga dapat berfungsi untuk meningkatkan kecepatan, tekanan dan ketinggian pompa. Pada industri minyak bumi, sebagian besar pompa yang digunakan dalam fasilitas gathering station, suatu unit pengumpul fluida dari sumur produksi sebelum diolah dan dipasarkan, ialah pompa bertipe sentrifugal. Gaya sentrifugal ialah sebuah gaya yang timbul akibat adanya gerakan sebuah benda atau partikel melalui lintasan lengkung (melingkar). Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian masuk (suction) dengan bagian keluar (discharge). Dengan kata lain, pompa berfungsi mengubah tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan), dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan dan mengatasi hambatan yang ada sepanjang pengaliran. Pompa juga dapat digunakan pada proses-proses yang membutuhkan tekanan hidraulik yang besar. Hal ini bisa dijumpai antara lain pada peralatan-peralatan berat. Dalam operasi, mesin - mesin peralatan berat membutuhkan tekanan discharge yang besar dan tekanan isap yang rendah. Akibat tekanan yang rendah pada sisi isap pompa maka fluida akan naik dari kedalaman tertentu, sedangkan akibat tekanan yang tinggi pada sisi discharge akan memaksa fluida untuk naik sampai pada ketinggian yang diinginkan. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.1a.

8

Gambar 2.1a Pompa Sentrifugal [1] (www.google.com//pompa sentrifugal) Pompa memiliki komponen – komponen dalam proses memproduksi. Komponen – komponen tersebut antara lain : 1. Pompa 2. Mesin Penggerak, berupa : motor listrik, mesin diesel atau sistem udara. 3. Pipa atau pemipaan digunakan untuk membawa fluida. 4. Valve digunakan untuk mengendalikan aliran dalam sistem. 5. Sambungan, pengendali dan instrumentasi lainnya. 6. Peralatan penggunaan akhir, yang memiliki berbagai persyaratan. Contohnya Heat Exchanger, tangki dan mesin Hidrolik.

2.2.

Klasifikasi Pompa Pompa dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara yang berbeda, misalnya

berdasarkan kondisi kerjanya, cairan yang dilayani/dipindahkan, bentuk elemen yang bergerak, jenis penggeraknya, serta berdasarkan cara menghantar fluida dari dari

9

pipa hisap ke pipa tekan. Namun secara umum pompa dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Gambar 2.2a Klasifikasi Pompa [2] (www.wnwegyefficiencyasia.org – UNEP 2006, Hal : 5)

2.3.

Pengertian Pompa Sentrifugal Pompa Sentrifugal adalah suatu mesin kinetis yang mengubah energi

mekanik ke dalam energi hidrolik melalui aktivitas sentrifugal, yaitu tekanan fluida yang sedang di pompa. Dan pompa sentrifugal merupakan pompa yang sangat umum digunakan untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri. Biasanya lebih dari 75% pompa yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal. Pompa sentrifugal ini mempunyai tujuan untuk mengubah energi dari suatu pemindah utama (motor electric atau turbin) menjadi kecepatan atau energi kinetik dan kemudian menjadi energi tekanan dari suatu fluida yang dipompakan. Perubahan energi terjadi melalui sifat dari kedua bagian utama pompa, impeller dan volute atau diffuser.

10

Impeller adalah bagian yang berotasi (berputar) yang mengubah energi menjadi energi kinetik. Volute dan diffuser adalah bagian yang stationer (tidak bergerak) yang mengubah dari energi kinetik menjadi energi tekanan. Pompa digerakkan oleh motor. Daya dari motor diberikan pada poros pompa untuk memutar impeller yang dipasangkan pada poros tersebut.

2.3.1. Cara Kerja Pompa Sentrifugal Pompa sentrifugal pada gambar 2.3.1a mempunyai sebuah impeller (baling – baling) untuk mengangkat zat cair dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi. Daya dari luar bagian poros pompa untuk memutarkan impeller di dalam zat cair. Maka zat cair yang ada di dalam impeller, oleh dorongan sudu – sudu ikut berputar. Karena timbul gaya sentrifugal maka zat cair mengalir dari tengah impeller keluar melalui saluran di antara sudu – sudu. Disini head tekanan zat cair menjadi lebih tinggi. Demikian pula head kecepatannya bertambah besar karena zat cair mengalami percepatan. Zat cair yang keluar dari impeller ditampung oleh saluran yang berbentuk volute (spiral) di keliling impeller dan disalurkan keluar pompa melalui nosel. Didalam nosel ini sebagian head kecepatan aliran diubah menjadi head kecepatan tekanan.

Gambar 2.3.1a Bagan aliran fluida di dalam pompa sentrifugal [1] (Pompa dan Kompresor, Sularso: hal 4)

11

Jadi impeller pompa berfungsi untuk memberikan kerja pada zat cair sehingga energi yang dikandungnya menjadi bertambah besar. Selisih energi persatuan berat atau head total zat cair antara flens isap dan flens keluar pompa dinamakan head total pompa. Dari uraian diatas jelas bahwa pompa sentrifugal dapat mengubah energi mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida. Energi inilah yang mengakibatkan pertambahan head tekanan, head kecepatan dan head potensial pada zat cair yang mengalir secara kontinyu.

Gambar 2.3.1b Motor dan Pompa Sentrifugal [3] (www.google.com//pompa sentrifugal)

12

2.3.2 Klasifikasi Pompa Sentrifugal Pompa sentrifugal dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria, antara lain: Menurut jenis aliran dalam impeller

1.

a. Pompa Aliran Radial Pompa ini mempunyai konstruksi sedemikian sehingga aliran zat cair yang keluar dari impeler akan tegak lurus poros pompa (arah radial).

Gambar 2.3.2a Pompa Sentrifugal Aliran Radial [1] (www.google.com// pompa aliran radial ) b.

Pompa Aliran Campur Aliran zat cair didalam pompa waktu meninggalkan impeller akan

bergerak sepanjang permukaan kerucut (miring) sehingga komponen kecepatannya berarah radial dan aksial.

13

Gambar 2.3.2b Pompa Sentrifugal Aliran Campur [1] (www.google.com//Pompa Sentrifugal Aliran Campur) c.

Pompa aliran aksial Aliran zat cair yang meninggalkan impeller akan bergerak sepanjang

permukaan silinder (arah aksial).

Gambar 2.3.2c Pompa Sentrifugal Aliran Aksial [1] (www.google.com // Pompa Aliran Aksial)

2.

Menurut Jenis Impeler a.

Impeler Tertutup Sudu – Sudu tertutup oleh dua buah dinding yang merupakan satu

kesatuan, digunakan untuk pemompaan zat cair/fluida yang bersih atau sedikit mengandung kotoran.

14

Gambar 2.3.2d Tipe Impeller [1] (www.google.com//tipe impeler) b.

Impeler Setengah Terbuka Impeler jenis ini terbuka disebelah sisi masuk (depan) dan tertutup di

bagian belakangnya. Sesuai untuk memompa zat cair yang sedikit mengandung kotoran misalnya : air yang mengandung pasir, zat cair yang mengaus, slurry, dan lain sebagai nya. c.

Impeler Terbuka Impeler jenis ini tidak ada dinding nya di depan maupun di belakang.

Bagian belakang ada sedikit dinding yang disisakan untuk memperkuat sudu. Jenis ini banyak digunakan untuk pemompaan zat cair yang banyak mengandung kotoran.

3.

Menurut Bentuk Rumah a.

Pompa Volut Bentuk rumah pompanya seperti rumah keong/siput (volut), sehingga

kecepatan aliran keluar bisa dikurangi dan dihasilkan kenaikan tekanan.

15

Gambar. 2.3.2e Pompa Volut (www.google.com//pompa volut) b.

Pompa Diffuser Bentuk pada pompa ini adalah pada keliling luar impeler dipasang

sudu diffuser sebagai pengganti rumah keong.

Gambar 2.3.2f Pompa Diffuser (www.google.com // Pompa Diffuser) c.

Pompa Aliran Campur Jenis Volut Pompa ini memiliki impeler jenis aliran campur dan sebuah rumah

volute.

16

4.

Menurut Jumlah Tingkat a.

Pompa Satu tingkat Pompa ini hanya mempunyai satu impeler. Head total yang

ditimbulkan hanya berasal dari satu impeler, jadi head total nya realtif rendah. b.

Pompa Bertingkat Banyak Pompa ini menggunakan beberapa impeler yang dipasang secara

berderet (seri) pada satu poros. Fluida yang keluar dari impeler pertama dimasukka ke impeler berikutnya dan seterusnya hingga impeler terakhir. Head total pompa ini merupakan jumlahan dari head yang di timbulkan oleh masing-masing impeler sehingga relative tinggi.

Gambar 2.3.2g Pompa Bertingkat Banyak (www.google.com // Pompa Bertingkat Banyak) 5.

Menurut Letak Poros Menurut letak porosnya, pompa dapat dibedakan menjadi poros horizontal dan poros vertikal seperti pada gambar berikut ini :

17

Gambar 2.3.2h Poros Vertikal & Horisontal (ww.google.com // Pompa Poros Vertikal) 6.

Klasifikasi ditinjau dari letak pompa Dinjau dari letak pompa, pompa centrifugal di klasifikasikan menjadi

dua bagian yaitu : 6.A. Dry type (tipe kering) Pompa ditempatkan pada tempat kering tanpa dibenamkan pada Cairan / fluida yang akan dipindahkan. Jadi dibutuhkan pompa hisap sebagai penyambung terhadap fluida yang akan dipindahkan.

Gbr. 2.3.2i Letak pompa tipe kering (www.google.com)

18

6.B. Wet type (type basah) Pompa ditempatkan langsung pada fluida atau dibenamkan dalam fluida yang akan dipindahkan, sehingga untuk maintenance relative lebih sulit, karena pompa tidak kelihatan dan harus diangkat untuk melakukan maintenance. Tipe pompa ini masih dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu : a.

Pompa Submersible Pompa terbenam pada fluida, tetapi penggeraknya ( motor ) tidak ikut

terbenam pada fluida.

Gbr. 2.3.2j Pompa submersible dengan motor tipe kering (www.google.com) b. Submersible Motor Pump (Pompa benam dengan motor tipe basah) Pompa dan penggeraknya sama-sama terbenam pada fluida yang akan dipindahkan. Sehingga motor yang digunakan harus kedap terhadap air dan juga tahan karat.

19

Gbr. 2.3.2k Pompa submersible dengan motor tipe basah (www.google.com)

2.3.3. Bagian Utama Pompa Sentrifugal Dalam pengoperasian pompa sentrifugal ada beberapa bagian yang perlu diperhatikan agar pompa dapat bekerja dengan baik dan dapat bertahan lama. Adapun bagian – bagian utama pompa sentrifugal tersebut antara lain: 1. Rumah Pompa Sentrifugal

Gambar 2.3.3a Rumah Pompa Sentrifugal [1] (Pompa dan Kompressor, Sri Utami, hal:23)

20

Keterangan Gambar 2.3.3a : a. Stufing Box ( Mechanical Seal) Stuffing Box berfungsi untuk mencegah kebocoran pada daerah dimana poros pompa menembus casing. Adapun bentuk dari stuffing box dapat dilihat pada Gambar 2.3.3b.

Gambar 2.3.3b Stuffing Box (Mechanical Seal) [3] b. Gland Packing digunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari casing pompa melalui poros. Adapun bentuk dari packing dapat dilihat pada Gambar 2.3.3c.

Gambar 2.3.3c Gland Packing (www.google.com //Gland Packing)

21

c. Shaft (Poros) Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama beroperasi dan tempat kedudukan impeller dan bagian - bagian berputar lainnya. Adapun bentuk dari shaft (poros) dapat dilihat pada Gambar 2.3.3d.

Gambar 2.3.3d Shaft (Poros) (www.google.com // Shaft Pompa) d. Shaft Sleeve Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi poros dari erosi, korosi dan keausan pada stuffing box. Pada pompa multi stage dapat sebagai leakage joint, internal bearing dan interstage atau distance sleever. Adapun bentuk dari shaft-sleeve dapat dilihat pada Gambar 2.3.3e.

Gambar 2.3.3e Shaft Sleeve [3] (www.google.com // Shaft Sleeve)

22

e. Vane Vane impeller berfungsi sebagai tempat berlalunya cairan pada impeller. Adapun bentuk dari vane dapat dilihat pada Gambar II-14.

Gambar 2.3.3f Vane [5] (www.google.com // Vane impeller) f. Casing Casing merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeller dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage). Adapun bentuk dari casing dapat dilihat pada Gambar 2.3.3g.

23

Gambar 2.3.3g Casing (www.google.com // casing pompa) g. Eye Of Impeller Bagian sisi masuk pada arah isap impeller. Adapun bentuk dari eye of impeller dapat dilihat pada Gambar 2.3.3h.

Gambar 2.3.3h Eye Of Impeller [5] (www.google.com // Eye of Impeller) h. Impeller Impeller berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontiniu, sehingga cairan pada sisi isap secara terus menerus akan masuk mengisi

24

kekosongan akibat perpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya. Adapun bentuk dari impeller dapat dilihat pada Gambar 2.3.3i.

Gambar 2.3.3i Impeller [5] (www.google.com // Impeller) Pada impeller juga terjadi head atau tekanan dan kecepatan aliran akan bertambah besar. Kecepatan aliran yang besar berubah menjadi tekanan aliran atau head pompa. Perubahan kecepatan head ini terjadi pada rumah kontak dan impeller. Hal ini akan dipergunakan untuk mengatasi head loses dan beban lainnya pada instalasi pompa jika head pada instalasi pipa ternyata masih lebih besar dari head maksimum yang dihasilkan pompa maka aliran tidak akan sampai tujuan akhir instalasi pipa. aliran akan berhenti pada daerah tertentu walaupun pompa terus bekerja. Head maksimum dimana kapasitas pompa akan menjadi panas jika dibiarkan terus – menerus dapat menyababkan kerusakan pada pompa. Impeller di bagi beberapa jenis antara lain: 1. Closed Impeller 2. Semi open impeller 3. Open impeller.

25

Adapun jenis – jenis impeller dapat dilihat pada gambar II.20

Gambar 2.3.3j Jenis – Jenis Impeller [3] (www.google.com// Jenis Impeller) i. Wearing Ring Wearing ring berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang melewati bagian depan impeller maupun bagian belakang impeller, dengan cara memperkecil celah antara casing dengan impeller. Adapun bentuk dari wearing ring dapat dilihat pada Gambar 2.3.3j.

Gambar 2.3.3k Wearing Ring [5] (www.google.com // Wearing Ring)

26

j. Bearing Bearing (bantalan) berfungsi untuk menahan beban dari poros agar dapat berputar, baik berupa beban radial maupun beban axial. Bearing juga memungkinkan poros untuk dapat berputar dengan lancar dan tetap pada tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil. Adapun bentuk dari bearing dapat dilihat pada Gambar 2.3.3k.

Gambar 2.3.3l Bearing [3] (www.google.com // Bearing) k. Discharge Nozzle Discharge nozzle adalah saluran cairan keluar dari pompa dan berfungsi juga untuk meningkatkan energi tekanan keluar pompa.

2.4.

Karakteristik Pompa

Beberapa hal penting pada karakteristik pompa adalah: 1.

Head (H) Head adalah energi angkat atau dapat digunakan sebagai perbandingan antara

suatu energi pompa per satuan berat fluida. Pengukuran dilakukan dengan mengukur

27

beda tekanan antara pipa isap dengan pipa tekan, satuannya adalah meter. Head ada dalam tiga bentuk yang dapat saling berubah: a. Head potential/head actual. Didasarkan pada ketinggian fluida di atas bidang datar. Jadi, suatu kolam air setinggi 2 meter mengandung jumlah energi yang disebabkan oleh posisinya dan dikatakan fluida tersebut mempunyai head sebesar 2 meter kolam air. b. Head kinetik/head kecepatan. Adalah suatu ukuran energi kinetik yang dikandung satu satuan bobot fluida yang disebabkan oleh kecepatan dan dinyatakan oleh persamaan yang biasa dipakai untuk energi kinetik (V2/2g).

Gambar 2.4a Metode Mengukur Head [7]

c. Head tekanan. Adalah energi yang dikandung oleh fluida akibat tekanannya dan persamaannya adalah jika sebuah menometer terbuka dihubungkan dengan sudut tegak lurus aliran, maka fluida di dalam tabung akan naik sampai ketinggian yang sama dengan.

28 hl Pd

hd hl

R e s e rv o ir 2

hl hl

PO M PA hs

hl

Ps

R e s e rv o ir 1

Gambar 2.4b Head Pompa-Perumpamaan siklus pompa [7] dimana: Ps = Tekanan udara pada penampungan 1 (Pa) Pd = Tekanan udara pada penampungan 2 (Pa) Hs = Head isap (m) Hd = Head tekan (m) hl = Berbagai kerugian yang terjadi di pipa (m) Head total pompa dapat ditulis sebagai berikut : H = ha + ∆hp + hl + dimana

...Ref. 1, hal : 26

H

= Head total pompa (m)

ha

= Head statis total (m) head ini adalah perbedaan tinggi antara muka air di sisi keluar dan di sisi isap. Tanda positif (+) dipakai apabila muka air di sisi keluar lebih tinggi di bandingkan di sisi isap.

29

∆hp

= Perbedaan head tekanan yang bekerja pada kedua permukaan air (m)

hl

= Berbagai kerugian head di pipa, katup, belokan, sambungan, dan lain sebagainya (m) = Head kecepatan keluar (m) = Percepatan gravitasi (9,81 m/s2)

g

kerugian yang terjadi di instalasi pompa seperti pada pipa, katup, belokan, sambungan dan lain–lain dapat di cari dengan rumus di bawah ini:  Kerugian gesekan dalam instalasi pompa : hf =

dimana:

...Ref. 1, hal : 31

hf

= Kerugian head (m)

C

= Koefisien kondisi pipa (di dapat dari tabel kondisi pipa)

Q

= Laju aliran fluida (m3/s)

L

= Panjang pipa (m)

D

= Diameter dalam pipa (m)

30

 Kerugian pada belokan pipa Ada dua macam belokan pada pipa, yaitu belokan patah dan belokan lengkung. Untuk belokan lengkung sering dipakai rumus Fuler : f = 0.131 + 1.847 dimana:

...Ref. 1, hal : 34

f

= Koefisien kerugian

D

= Diameter dalam pipa (m)

R

= Jari–jari lengkung sudu (m)

Ө

= Sudut belokan (o)

Dari rumus weisbach dihasilkan rumus yang umum dipakai untuk belokan patah sebagai berikut : f = 0.946 sin2

+ 2.047 sin4 ...Ref. 1, hal : 34

 Kerugian akibat pembesaran dan pengecilan diameter pipa o Pembesaran pipa secara mendadak di tuliskan dengan rumus : hf = f dimana:

...Ref. 1, hal : 36

hf

= Kerugian head (m)

f

= Koefisien kerugian (f≈1)

V1

= Kec. rata-rata di penampang yang kecil (m/s)

V2

= Kec. rata-rata di penampang yang besar (m/s)

31

Gambar 2.4c Perumpamaan pembesaran dan pengecilan pipa o Pengecilan penampang pipa secara mendadak di tuliskan dengan rumus : hf = f dimana: hf

...Ref. 1, hal : 36

= Kerugian head (m)

f

= Koefisien kerugian

V3

= Kec. rata-rata di penampang yang kecil (m/s)

g

= Percepatan gravitasi (9.81 m/s2)

 Kerugian akibat pipa masuk di tuliskan dengan rumus : hf = f dimana:

...Ref. 1, hal : 32

hf

= Kerugian head (m)

f

= Koefisien kerugian

V

= Kecepatan rata–rata di dalam pipa (m/s)

g

= Percepatan gravitasi (9.81 m/s2)

32

 Kerugian akibat ujung pipa keluar di tuliskan dengan rumus : hf = f

dimana: hf

...Ref. 1, hal : 38

= Kerugian head (m)

f

= Koefisien kerugian (f ≈ 1)

V

= Kecepatan rata – rata pada ujung keluar (m/s)

g

= Percepatan gravitasi (9.81 m/s2)

 Kerugian akibat percabangan pipa di tuliskan dengan rumus : hf1-3 = f1

...Ref. 1, hal : 37

hf1-2 = f1

...Ref. 1, hal : 37

Gambar 2.4d Perumpamaan gambar percabangan dimana: hf1-3

= Kerugian head temu 1 ke 3 (m)

hf1-2

= Kerugian head temu 1 ke 2 (m)

V1

= Kecepatan pada titik 1 sebelum percabangan (m/s)

f1,f2

= Koefisien kerugian

33



Kerugian akibat katup di tuliskan dengan rumus : hv = f v

...Ref. 1, hal : 38

dimana: V = Kecepatan rata–rata di penampang masuk katup (m/s) fv = Koefisien kerugian katup hv = Kerugian head katup (m) 2.

Kavitasi Kavitasi adalah gejala menguapnya zat cair yang sedang mengalir sehingga

membentuk gelembung - gelembung uap, hal ini disebabkan tekanan di dalam pompa berkurang sampai di bawah tekanan uap jenuhnya. Misalnya air pada tekanan 1 atm akan mendidih dan menjadi uap pada temperatur 100°C. Akan tetapi jika tekanan direndahkan maka air akan mendidih pada temperatur yang lebih rendah. Jika tekanan cukup rendah maka temperatur kamarpun akan mendidih. Jika pompa mengalami kavitasi, maka akan timbul suara berisik dan getaran. Selain itu performa pompa akan menurun secara tiba – tiba, sehingga pompa tidak dapat bekerja dengan baik. Jika pompa dijalankan terus – menerus dalam jangka lama, maka permukaan dinding saluran di sekitar aliran yang berkavitasi akan mengalami kerusakan. Permukaaan dinding akan termakan sehingga menjadi berlubang – lubang (bopeng). Peristiwa ini disebut erosi kavitasi, sebagai akibat dari tumbukan antara gelembung –gelembung uap yang pecah secara terus menerus. Berikut adalah foto erosi kavitasi yang terjadi pada bagian dalam volute casing dan pada impeller pompa sentrifugal.

34

Gambar 2.4e Erosi kavitasi pada volute casing [5]



Net Positive Suction Head (NPSH) Ada dua macam NPSH yaitu NPSHa dan NPSHr, agar pompa dapat bekerja tanpa mengalami kavitasi maka harus dipenuhi persyaratan berikut: NPSHa yang tersedia > NPSHr yang diperlukan pompa  NPSHa (NPSH yang tersedia) NPSH yang tersedia adalah head yang dimiliki zat cair pada sisi isap pompa dikurangi dengan tekanan uap jenuh cair ditempat tersebut. NPSH yang tersedia tergantung pada tekanan atmosfer atau tekanan absolut pada permukaan zat cair dan kondisi instalasinya. Besarnya dapat dihitung dengan persamaan berikut : hsv =

-

- hs - hls ...Ref. 1, hal : 44

35

apabila impeller terendam air maka persamaannya menjadi : hsv =

-

+ hs - hls ...Ref. 1, hal : 44

dimana: hsv

= NPSH yang tersedia (m)

Pa

= Tekanan pada permukaan zat cair (Pa)

Pv

= Tekanan uap jenuh (Pa)



= Berat jenis zat cair ( = ρ x g = 995.7

)

x 9.81

= 9767.817 hs

= Head isap statis (m)

hls

= Kerugian pada pipa isap (m)

 NPSHr (NPSH yang diperlukan) NPSH yang diperlukan adalah NPSH minimum yang dibutuhkan untuk membiarkan pompa bekerja tanpa terjadiu kavitasi. Besarnya NPSH yang diperlukan berbeda untuk setiap pompa. Untuk suatu pompa tertentu NPSH yang diperlukan berubah menurut kapasitas dan putarannya.

3.

Kapasitas (Q) Kapasitas adalah jumlah fluida yang dialirkan persatuan waktu.

36

4.

Putaran (n) Putaran dinyatakan dalam rpm dan diukur dengan tachometer.

5.

Daya (P) Daya dibedakan atas 2 macam, yaitu daya dengan poros atau daya motor penggerak (Nm) yang diberikan motor listrik dan daya hidrolis yang dihasilkan pompa atau daya pompa. a. Daya motor/Daya poros penggerak adalah daya mekanik keluaran motor penggerak yang diberikan kepada pompa sebagai daya masukan. Daya poros pompa dapat dihitung dengan rumus :

Ps =

...Ref. 1, hal : 53

dimana: Ps = Daya poros pompa (KW) Ph = Daya hidrolis/Daya Air pompa (KW) = Efisiensi pompa

b. Daya Hidrolis/Daya Air (Ph) Daya Hidrolis adalah daya output pompa terukur yang diberikan kepada fluida dan diperlukan oleh pompa untuk mengangkat sejumlah zat cair pada ketinggian tertentu. Daya hidrolis dapat dicari dengan persamaan berikut :

37

Ph =

...Ref. 7, hal : 29

dimana: Ph = Daya hidrolis pompa (KW) = Masa jenis (kg/m3) = Gaya gravitasi (m/s2) = Head (m) Q = Kapasitas (m3/s)

6.

Effisiensi Pompa ( ) Effisiensi pompa adalah perbandingan antara daya air dengan daya poros, yang dapat dipengaruhi oleh : -

Pemilihan kecepatan spesifik

-

Bentuk impeller

-

Bentuk rumah pompa / casing

-

Tipe shaft seal

-

Tipe bearing

-

Debit aliran

Karena adanya kerugian akibat gesekan pada pipa, gesekan pada valve, sambungan, belokan (elbow), reducer, expanser, serta strainer maka effisiensi pompa tidak mungkin mencapai 100%. Tetapi walaupun effisiensi pompa tidak mungkin 100%, kita harus mencoba untuk mendapatkan effisiensi yang maksimum. Dengan effisiensi yang tinggi berarti kita menggunakan sumber daya yang hemat.

38

2.5.

Kebutuhan Air Dengan jumlah karyawan kurang lebih sebanyak 500 orang,dan berdasarkan

tabel kebutuhan per orang per hari dari Buku Sularso. Kita bisa mendapatkan informasi untuk kebutuhan iar minimal karyawan Head Office PT. ADM, yaitu sebanyak : Kebutuhan air = Jumlah karyawan x jumlah kebutuhan airr per orang = 500 x 50 l/hari = 2500 l/hari

Tabel 2.1 Tabel kebutuhan per orang per hari (Pompa dan kompresor, Sularso, Hal : 17)

Populasi Yang

Jumlah kebutuhan

Jumlah kebutuhan

Diperhitungkan

air rata rata (l)

air maksimum (l)

Perumahan

Jumlah penghuni

100

150

Sekolah

Jumlah orang didalam gedung

35

50

Hotel

Jumlah orang didalam gedung

70

100

Perkantoran

Jumlah pegawai

50

70

Rumah Sakit

Jumlah tempat tidur

250

400

Jenis Fasilitas