PENGARUH PUTARAN TERHADAP POMPA SENTRIFUGAL PADA RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

Prosiding SENATEK 2015 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto Purwokerto, 28 November 2015, ISBN 978-602-14355-0 -2

PENGARUH PUTARAN TERHADAP POMPA SENTRIFUGAL PADA RANGKAIAN SERI DAN PARALEL Mastur*, Warso Program Studi Teknik Mesin Sekolah Tinggi Teknik Wiworotomo Purwokerto E-mail : [email protected] ABSTRAK Pompa sampai saat ini masih banyak dibutuhkan dan dipergunakan, baik untuk kepentingan industri, rumah tangga maupun kebutuhan lainnya. Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan tekonologi, mendorong manusia untuk selalu berusaha membuat inovasi dan terobosan demi menghasilkan performan pompa yang maksimal.Dalam memaksimalkan pompa sentrifugal, kami melakukan penelitian tentang pengaruh putaran terhadap pompa sentrifugal pada rangkaian seri dan paralel. Pengujian dengan menggunakan putaran 1800 rpm, 2000 rpm, 2200 rpm,2400 rpm,2600 rpm, 2800 rpm Kapasitas hasilpengujiandiperoleh pada putaran 1800 rpm, yaitu sebesar 3,276 liter/detik. Head diperoleh pada putaran 2800 rpm sebesar 20,033. dan daya terbesar pada putaran 2800rpm sebesar 355,34 watt. .Padarangkaianpararel, putaran 1800rpm juga menghailkan kapasitas terbesar yaitu 3,63 liter/detik,. Headyang diperoleh pada putaran 2800rpm sebesar 227,2 .watt. Kata kunci :pompa sentrifugal, putaran,head, daya dan kapasitas PENDAHULUAN Pomp adalah suatu alat yang digunakan untuk mengalirkan fluida dari permukaan yang lebih tinggi ke tempat rendah, atau memindahkan dari tekanan rendah ke tempat yang bertekanan tinggi. Pompa untuk memindahkan fluida atau tekanan tersebut dengan memberikan kerja mekanis melalui sudu sudu (baling-baling). Ruang lingkup penggunaan pompa sangat luas dengan berbagai kebutuhan terhadap kapasitas dan tekanan yang berbeda–beda. Penggunaan pompa sampai saat ini masih sangat diperlukan baik di rumahtangga, bidangpertanian, pertambangan, perkapalan, pemadam kebakaran, pembangkit tenaga dan lain sebagainya.. Jenis pompa yang banyak di gunakan adalah pompa sentrifugal (Gambar 1) Pompa ini bekerja dengan memanfaatan gaya sentrifugal yaitu mendorong air keluar dari impeller. Oleh karena hal tersebut, maka kami melakukan penelitian terhadap pompa sentrifugal dengan cara seri dan paralel untuk mengetahui unjuk kerja pompa dengan membandingkan besarnya head, kapasitas pompa dan efisiensi apabila digunakan dengan daya yang sama.

Gambar. 1 pompa sentrifugal

184


METODE PENELITIAN Pelaksanaan penelitian a. Setelah seksi uji terpasang dan semua sambungan dipastikan rapat dan bebas dari kebocoran, maka pompa dihidupkan. b. Pada waktu aliran melalui pipa buang terlihat stabil, maka diatur debit alirannya dengan katup pada posisi pembukaan 100%. c. Setelah aliran terlihat stabil, dilakukan pencatatan data-data penelitian. Data yang diambil yaitu tekanan pada pressure gauge dan waktu yang dibutuhkan untuk masing-masing variasi debit yang diinginkan. d. Melakukan variasi debit aliran, hal ini dilakukan dengan jalan mengatur posisi pengatur pada perubahan putaran,yaitu pada putaran 1800, 2000, 2200, 2400, 2600, 2800, rpm . e. Setelah selesai pengambilan data untuk satu seksi uji, kemudian pompa dimatikan dan dilakukan pengesetan alat untuk seksi uji yang kedua. Skema peralatan uji

Gambar.2. Rangakaian pompa seri

Gambar 3 Rangkaian pompa sentrifugal

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengujian .

Hasilpengujianpompaseridanparareldengan mengambil seperti tabel dibawah.

Tabel.1 Data pengujian pompa dengan menggunakan rangkaian seri No 1 2 3 4 5 6

Putaran (rpm) 1800 2000 2200 2400 2600 2800

Kapasitas (l/sec) 3,27 2,78 2,51 2,24 1,92 1,81

Head (M) 7,967 10,033 12,067 15,033 18,0 20,033

Daya (watt) 134,,4 176,4 199,5 238,0 264,6 227,2

ffesiensi (%) 1,88 1,54 1,48 1,38 1,27 1,56

Tabel.2 Data pada pengujian pompa dengan menggunakan rangkaian paralel No 1 2 3 4 5 6

Putaran(rpm) 1800 2000 2200 2400 2600 2800

Kapasita (l/sec) 3,63 3,24 1,77 1,61 1,41 1,23

Head (M) 21,667 24,667 30,933 32,666 33,933 35,033

185

Daya (watt) 134,,4 176,4 199,5 238,0 264,6 227,2

Effesiensi(%) 5,71 4,43 2,61 2,16 1,77 1,58


a. Hubungan kapasitas pompa terhadap putaran

Tabel.3 Data pengujian kapasitas pompa No

1800 2000 2200 2400 2600 2800 Jumlah Total Rata-rata Kapasitas Maksimum

Kapasitas

1 2 3 4 5 6

Kapasitaspomparangkaianseri( m³/dtk ) 0,00327 0,00278 0,00251 0,00224 0,00192 0,00181 0,01453 0,0242 0,00181

Putaran (rpm)

Kapasitaspomparangkaianparallel( m³/dtk ) 0,00363 0,00324 0,00177 0,00161 0,00141 0,00123 0,012890 0,00215 0,00123

0.004 0.003 0.002 0.001 0

SERI PARAREL 1800 2000 2200 2400 2600 2800 Putaran

Grafik 1. Hubungan Kapasitas dengan Putaran

Hasilpengujianpadarangkaianseriputaran 1800 rpm menghasilkankapasitas rata-rata sebanyak 3,276 liter/second atausekitar 22,50 %,. Putaran 2000 rpm sebesar 19,13 %,. Putaran 2200 rpm sebesar 17,27 %, . Putaran 2400 rpm sebesar 15,41 %,. Putaran 2600 pm sebesar 13,21 %, Putaran 2800 rpm sebesar 12,45 %. Sedangkanpadarangkaianparalelputaran 1800 rpm kapasitasbertambahsebesar 28,16 %,. Putaran 2000 rpm sebesar 25,13 %, Putaran 2200 rpm sebesar 13,73 %,Putaran 2400 rpm sebesar 12,49 %, Putaran 2600 rpm sebesar 10,93 % danuntukputaran 2800 rpm sebesar 9,94%.

b.

Hubungan Head pompa terhadap putaran Tabel.4.Data pengujian head pompa

No 1 2 3 4 5 6

Putaran (rpm) 1800 2000 2200 2400 2600 2800 Jumlah total Rata- rata Head maksimum

Head pompapadarangkaianseri(m) 7,967 10,033 12,067 15,033 18,0 20,033 88,133 14,688 20,033

186

Head pompapadarangkaianparallel( m) 21,667 24,667 30,933 32,666 33,933 35,033 178,899

29,8165 35,033


40 H e a d

30 20 seri

10

pararel

0 1800 2000 2200 2400 2600 2800 Putaran Grafik 2. Hubungan Head dengan Putaran

Hasil pengujian pada rangkaian seri putaran 1800rpm menghasilkan head 7,967 atau sebesar 9,5 %,pada putaran selanjutnya berturut-turut sebesar 12,06 %, 4,51 %, 18,08 %, sebesar 21,65 %,sebesar 24,09 %. Rangkaian pararel untuk putaran 1800 rpm menghasilkan head 21,667 atau sebesar 12,11 %, pada putaran selanjutnya berturut-turut sebesar 13,78 %, 17,29 %, 18,25 %, 18,96 %, 19,85 %. Head total pompa pada rangkaian seri meningkat seiring dengan putaran poros pompa. Namun prosentasenya jauh lebih kecil dari pada rangkaian pararel.

c.

Hubungan Daya pompa terhadap putaran

Tabel.6 daya pompa (daya hidrolis)

1 2 3 4 5 6

PutaranPompa (rpm) 1800 2000 2200 2400 2600 2800 Jumlah total Rata- rata Dayamaksimum

dayapompapadarangkaianseri(watt)

Dayapompapadarangkaianparallel(watt)

255,310 273,25 296,65 330,033 338,68 355,34 1849,263 308,205 338,68

422,287 468,886 515,40 536,563 783,226 770,781 3497,143 582,857 783,226

1500

daya hidrolis

No

1000 paralel

500

seri

0 180020002200240026002800 putaran Grafik 3. Hubungan Daya Hidrolis dengan Putaran

Hasil pengujian daya pompa pada rangkaian seri putaran 1800 rpm menghasilkan daya rata-rata sebesar 255,310 watt atau sebesar 13,80 %, pada putaran selanjutnya berturut-turut 14,77%, 16,04%, 17,84%, 18,31%, dan 19,21 %.

187


Hasil pengujian daya pada rangkaian paralel untuk putaran 1800 rpm menghasilkan daya rata-rata sebesar 422,287 watt atau sebesar 12,07 %, selanjutnya berturut-turut 13,40 %, 15,34%, 14,73 %, 22,39 %, dan 22,04 % . d. Efisiensi Effisiensi pompa dapat dicari dari hubungan daya pompa dengan putaran. Hasil pengujian hubungan tersebut dapat dilihat pada tabel dibawah.

Tabel. 7. Hubungan daya pompa terhadap putaran pompa. PutaranPompa(rpm) 1800 2000 2200 2400 2600 2800 Jumlah Total Rata-rata Effensi maksimum

effensi ( % )

No 1 2 3 4 5 6

6 4 2 0

Dayapompa(%) 5,7 4,4 2,6 2,16 1,77 1,85 18,48 3,08 5,7

η pompa 1800 2000 2200 2400 2600 2800 putaran (rpm) Grafik 4. Hubungan Daya Pompa dengan Putaran

Putaran 1800rpm menghasilkan effensi daya pompa 5,7% untuk putaran 2000 rpm sebesar 4,4 %, untuk putaran 2200rpm sebesar 2,6%, untuk putaran 2400rpm sebesar 2,16 %, untuk putaran 2600rpm sebesar 1,77%, untuk putaran 2800rpm sebesar 1,85%.

KESIMPULAN 1.

Besarnya kapasitas pompa sentrifugal dipengaruhi oleh putaran poros pompa.Semakin cepat putaran poros,semakin besar kapasitasnya dan untuk rangkain seri menghasilkan kapasitas yang lebih besar 11,58 % dibandingkan paralel.

2.

Head total pompa sentrifugal secara paralel lebih besar dari pada rangkaian seri.

3.

Pompa rangkaian seri atau paralel dengan penggerak motor listrik sama dalam satu penggerak,dihasilkan daya motor yang sama yaitu rata-rata sebesar 206,68 watt.

4.

Effisiensi daya pompa pada rangkaian seri dan paralel, karena menggunakan motor yang samamaka effesiensi yang sama. Putaran 1800 rpm efisiensinya sebesar 5,7%;putaran selanjutnya berturut turut menghasilkan efisiensi2,6%, 2,16 %, 1,77 %, dan 1,85%.

188


DAFTAR PUSTAKA Arikunto, Suharsimi, 1998, “ProsedurPenelitianSuatuPendekatanPraktek”, Djojodihardjo, Harijono., 1983, “Mekanika Fluida”, Erlangga, Jakarta. Giles, Ranald V., 1984, “Mekanika Fluida dan Hidraulik”, Erlangga, Jakarta Muhajir, Khairul., 2009, “Karakterisasi Aliran Fluida Gas-Cair Melalui PipaSudden Contraction”, Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta, Yogyakarta. Munson, Donald F Young, “MekanikaFluida”, Erlangga,Jakarta Zainudin, dkk., 2012, “Analisa Pengaruh Variasi Sudut Sambungan Belokan Terhadap Head Losses Aliran Pipa”, Universitas Mataram, Mataram.

189

PENGARUH PUTARAN TERHADAP POMPA SENTRIFUGAL PADA RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

Recommend Documents