TUGAS AKHIR ANALISA POMPA SENTRIFUGAL PADA KAPAL KERUK JENIS HISAP

TUGAS AKHIR

ANALISA POMPA SENTRIFUGAL PADA KAPAL KERUK JENIS HISAP

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata Satu (S1)

Disusun Oleh :

Dian Probo Kusumo 41305010015

UNIVERSITAS MERCU BUANA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI JURUSAN TEKNIK MESIN JAKARTA 2009

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ANALISA POMPA SENTRIFUGAL PADA KAPAL KERUK JENIS HISAP

Telah diperiksa dan disetujui :

KOORDINATOR

PEMBIMBING

Tugas Akhir

Tugas Akhir

( Dr.H. Abdul Hamid, Meng )

( Dr.H. Abdul Hamid, Meng )

Tugas Akhir

KATA PENGANTAR Alhamdulillah, berkat rahmat Allah SWT, penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir ini dengan baik, mudah-mudahan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi diri pribadi, adik kelas saya, pada Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana pada umumnya dapat juga menambah kepustakaan yang ada. Adapun tujuan utama penyusunan dari Tugas Akhir ini, untuk memenuhi kurikulum Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Industri Universitas Mercu Buana, yang diwajibkan kepada setiap mahasiswa Teknik Mesin. Penyusunan Tugas Akhir ini juga merupakan salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan program strata satu ( S1 ). Pada tugas akhir ini penulis mengambil judul “ ANALISA POMPA SENTRIFUGAL PADA KAPAL KERUK JENIS HISAP ”. Laporan Akhir ini disusun berdasarkan kegiatan pendidikan selama kuliah dan ditambah dengan berbagai referensi yang telah dilakukan oleh penyusun. Selama melakukan Tugas Akhir, penyusun mendapat banyak bantuan dan bimbingan dari berbagian pihak, karena itu penyusun ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada :

i

UNIVERSITAS MERCU BUANA

Tugas Akhir

1) Bpk Dr.H. Abdul Hamid, Meng, selaku KAPRODI TEKNIK MESIN serta pembimbing penulisan Tugas Akhir dan juga Koordinator Tugas Akhir Program Study Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Mercu Buana. 2) Bpk Marsani (jebul), selaku HUMAS PROGRAM STUDY TEKNIK MESIN Universitas Mercu Buana. 3) Kepada kedua Orang tua saya, yang telah membantu baik materi maupun moril serta do’a. 4) Rekan-rekan mahasiswa, Teknik Mesin’05 : Kasdirah, Toni, Hasan, Dhony, Romli, Sumantri, Syafei, Dodi, and Jon yang telah membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Akhirnya penyusun berharap, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat, khususnya bagi penulis dan juga untuk pembaca pada umumnya, dengan segala keterbatasan, terima kasih untuk semua.

Jakarta, Oktober 2009

Penyusun

ii


Tugas Akhir

ABSTRAK

Secara umum pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara terus menerus. Gaya sentrifugal ialah gaya yang timbul akibat adanya gerakan sebuah benda atau partikel melalui lintasan lengkung (melingkar). Gaya sentrifugal bekerja pada impeller untuk mendorong fluida ke sisi luar sehingga kecepatan fluida meningkat. Pada aplikasinya pompa sentrifugal merupakan pompa yang sangat umum digunakan untuk pemompaan cairan dalam berbagai penggunaan industry. Salah satunya pada kapal keruk yang digunakan dalam industry pengerukan lumpur Dari data pompa yang digunakan kemudian dilakukan pengkajian pompa yang digunakan pada kapal keruk jenis hisap untuk memperoleh daya pompa, head, kapasitas serta peluang-peluang efisiensi energi yang bisa dicapai. Dari hasil pengkajian pompa diperoleh data-data sebagai berikut : 1. Efisiensi (η)

:

70%

2. Head

(H)

:

30 m

3. Kapasitas (Q)

:

10300 m3/jam / 2,861 m3/s

4. NPSHA

:

53,75 m

5. Daya pompa (P) :

5446,34 kW

iii


Tugas Akhir

DAFTAR NOTASI Tabulasi berikut menunjukan symbol yang digunakan pada tugas analisa pompa air ini. Karena huruf terbatas, kadangkala huruf yang sama digunakan untuk menyatakan lebih dari satu konsep.

Symbol

Keterangan

Satuan

A

=

Luas penampang aliran

→

cm²

B

=

Lebar

→

cm

b

=

Lebar

→

cm

C

=

Kecepatan absolute

→

m/s

D

=

Diameter

→

cm

d

=

diameter

→

cm

F

=

Luas penampang bahan

→

cm²

g

=

Gaya gravitasi

→

m/s²

H

=

Required head

→

m³/jam

H

=

Total head

→

m

h

=

Suction / delivery head

→

m

L

=

Panjang

→

cm

η

=

Estimated pump efficiency

→

%

iv


Tugas Akhir

N

=

Daya

→

W

n

=

Putaran

→

rpm

NPSHR

=

net positive suction head required

→

m

ns

=

Putaran spesifik

→

-

ρ

=

Density air (pressure)

→

N/inch

P

=

Gaya

→

N

Q

=

Flow rate

→

m³/jam

Q

=

Kapasitas pompa

→

m3/s

R

=

Radius

→

cm

S

=

Suction specific speed (dimensionless)

→

-

SG

=

Specific gravity air

→

-

WHP

=

Daya pompa air

→

kW

W

=

Kecepatan aliran relative

→

m/s

α

=

Sudut absolute

→

derajat

ρ

=

Densiti air

→

kg/m³

Ø

=

Sudut

→

derajat

η~

=

Coeffisient of circulatory flow

→

-

θ

=

Sudut

→

derajat

v


Tugas Akhir

DAFTAR ISI Hal LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR…………………………………………………….. i ABSTRAK…………………………………………………………………..iii DAFTAR NOTASI…………………………………………………………iv DAFTAR ISI………………………………………………………………..vi BAB I

BAB II

PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Masalah…………………………….1

1.2

Maksud dan Tujuan…………………………………2

1.3

Batasan Masalah…………………………………….2

1.4

Metode Penelitian…………………………………...3

1.5

Sistematika Penulisan ……………………………....3

LANDASAN TEORI 2.1

Pengertian Pompa ……………..…………………….5

2.2

Pompa Sentrifugal…………………………………...6

2.3

Impeller Pompa Sentrifugal………………………….8

2.4

Type / Penggunaan Impeller Pompa sentrifugal.……..9

vi


Tugas Akhir

2.4.1. Radial Impeller……………………………….9 2.4.2. Mixed Flow Impeller…………………………13 2.4.3. Axial Flow Impeller…………………………..14 2.4.4. Special Impeller……………………………….15 2.5

Bagian-bagian Pompa Sentrifugal…….……………..17

2.6

Terminologi………….………………….…………..19

2.7

Kurva Kinerja Pompa Sentrifugal…………………..20

2.8

Klasifikasi Pompa Sentrifugal………………………21

2.9

Pengertian Kapal……………………………………23 2.9.1. Ukuran-ukuran Utama Kapal………….……..25 2.9.2. Kapal Keruk…………………………………26

BAB III

BAB IV

PEMBAHASAN 3.1

Pengkajian Pompa…………………………………..31

3.2

Peluang-peluang Efisiensi Energi……………….…..33

ANALISA DATA 4.1

Perhitungan Total Pressure di Bagian Sisi Hisap…...41

4.2

Perhitungan Total Pressure di Bagian Sisi Buang…..41

4.3

Perhitungan Differential Pressure…………………..41

4.4

Perhitungan Kebutuhan Daya ……………………...42

4.5

Perhitungan NPSHavailable………………………………......43

4.6

Studi Kasus………………………………………...44

vii


Tugas Akhir

BAB V

PENUTUP 5.1

Kesimpulan………………………………………….48

5.2

Saran………………………………………………...49

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

viii


Tugas Akhir

BAB I PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang Dalam bentuknya yang paling sederhana, pompa sentriifugal terdiri Dari

sebuah kipas yang dapat berputar dalam sebuah rumah pompa. Pada rumah pompa ini dihubungkan saluran hisap dan saluran kempa. Kipas yang dilukiskan terdiri dari 2 buah cakra dan diantaranya terdapat sudu-sudu. Terhadap arah putaran, sudu-sudu biasanya melengkung ke belakang. Gaya sentrifugal yang terjadi mempercepat proses aliran fluida ke jurusan keliling sebelah luar kipas. Karena pada lubang aliran pada kipas timbul ruang kosong atau hampa udara.

1


Tugas Akhir

Pada keliling luar kipas, zat cair mengalir dalam rumah pompa dengan tekanan dan kecepatan tertentu, zat cair bergerak sedemikian rupa dalam aliran yang tak terputus-putus dari saluran hisap melalui pompa ke saluran kempa. Pompa sentrifugal sendiri memiliki kelebihan seperti, pada aliran volume yang sama harga pembelian lebih rendah, tidak banyak bagian-bagian yang bergerak, tidak memakan banyak tempat, jumlah putaran tinggi sehingga member kemungkinan untuk penggerakan langsung oleh sebuah electromotor atau turbin, Jalannya tenang bila konstruksinya disesuaikan, memberi kemungkinan untuk mengerjakan fluida yang mengandung kotoran, aliran zat yang tidak terputusputus

1.2.

Ruang Lingkup Pembahasan Dari data-data teknis (subjek perencanaan) yang telah ada maka penulis

akan melakukan analisa kerja dari pompa sentrifugal yang biasa dipakai dalam industry pengerukan lumpur yang menggunakan kapal keruk jenis hisap. Teori ilmu pengetahuan yang telah didapat oleh penulis akan dituangkan ke dalam tugas akhir ini. Terlepas dari hasil yang akan didapat, hal yang penting adalah teori yang selama ini telah diperoleh dapat berguna dikemudian hari

1.3.

Pembatasan Masalah Batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah analisa pompa sentrifugal

yang digunakan pada kapal keruk jenis hisap

2


Tugas Akhir

1.4.

Metode Penulisan Metode penulisan yang dipakai oleh penulis untuk penyusunan tugas akhir

ini adalah sebagai berikut : 1. Studi Literature Metode ini dilakukan untuk mencari referensi data yang dibutuhkan dalam penyusunan tugas akhir ini yang didapat dari buku referensi ataupun dari modul – modul yang didapat penulis selama perkuliahan 2. Studi Kasus Metode ini dilakukan dengan mengambil data-data yang sumbernya berasal dari salah satu perusahaan jasa pengerukan.

1.5.

Sistematika Penulisan Penyusun mengadopsi sistematika penulisan dalam tugas akhir sebagai

berikut : BAB

I:

PENDAHULUAN Berisi

latar

belakang

dan

tinjauan,

tujuan

umum,

pembatasan masalah, metode penulisan serta sistematika penulisan BAB II :

LANDASAN TEORI Berisi teori dasar dari pembahasan yang dilakukan penulis yaitu tentang pompa sentrifugal pada kapal keruk jenis hisap beserta komponen-komponennya.

3


Tugas Akhir

BAB III :

PEMBAHASAN Berisi tentang pengkajian pompa yang digunakan pada kapal keruk jenis hisap serta peluang-peluang efisiensi energi yang bisa dicapai.

BAB IV :

ANALISA DATA Merupakan analisa tentang perhitungan untuk mencapai kondisi yang maksimal dari pompa yang diaplikasikan pada kapal keruk tersebut

BAB V :

KESIMPULAN Memuat kesimpulan dan saran dari tugas akhir ini

4


Tugas Akhir

BAB II LANDASAN TEORI

2.1.

Pengertian Pompa Pompa adalah suatu mesin yang digunakan untuk memindahkan fluida

dari satu tempat ketempat lainnya, melalui suatu media aluran pipa dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara kontinyu. Pompa beroperasi dengan mengadakan perbedaan tekanan antara bagian masuk dan bagian keluar. Dengan kata lain pompa berfungsi mengubah tenaga dari suatu tenaga (penggerak) menjadi tenaga tekan dari fluida, dimana tenaga ini dibutuhkan untuk mengalirkan fluida dan mengatasi hambatan yang ada sepanjang saluran pengalir.

5


Tugas Akhir

Jenis-jenis pompa

2.2

Pompa Sentrifugal Pompa sentrifugal adalah salah satu jenis pompa pemindah non positif,

dimana fluida memasuki impeller secara aksial didekat poros pompa dan mempunyai energi, baik energi potensial maupun energi kinetic yang diberikan oleh sudu-sudu. Didalam impeller fluida memasuki rumah pompa atau seri laluan difusser yang mentransformasikan energi kinetic menjadi tinggi tekan diikuti dengan penurunan kecepatan.

Proses Kerja Pompa Sentrifugal :

Aliran fluida yang radial akan menimbulkan efek sentrifugal dari impeler diberikan kepada fluida. Jenis pompa sentrifugal atau kompresor aliran radial akan mempunyai head yang tinggi tetapi kapasitas alirannya rendah. Pada mesin aliran radial ini, fluida masuk melalui bagian tengah impeler dalam arah yang pada dasarnya aksial. Fluida keluar melalui celah-celah antara

6


Tugas Akhir

sudut dan piringan dan meninggalkan bagian luar impeler pada tekanan yang tinggi dan kecepatan agak tinggi ketika memasuki casing atau volute.

Volute akan mengubah head kinetik yang berupa kecepatan buang tinggi menjadi head tekanan sebelum fluida meninggalkan pipa keluaran pompa. Jika casing dilengkapi dengan sirip pemandu (guide vane), pompa tersebut disebut diffuser atau pompa turbin.

Impeler: Bagian dari pompa yang berputar yang mengubah tenaga mesin ke tenaga kinetik

Volute: Bagian dari pompa yang diam yang mengubah tenaga kinetik ke bentuk tekanan.

Karakteristik dan performance pompa yang akan digunakan disesuaikan dengan fluida kerja, kapasitas pompa , ketinggian kenaikan dan factor lainnya.

7


Tugas Akhir

2.3.

Impeller Pompa Sentrifugal Pada pompa sentrifugal yang sederhana terdiri dari dua bagian yaitu :

1. Bagian yang berputar (rotating parts) biasanya terdiri dari : impeller,poros dan lain-lain 2. Bagian yang tetap (stationary parts) biasanya terdiri dari : rumah pompa, packing dan lain-lain. Impeller pada pompa adalah suatu bagian yang mengubah energi mekanik (energi pada sudu-sudu impeller) diteruskan kepada daya pompa dan akibat adanya efesiensi (adanya kerugian gesekan cairan) karena perubahan arah aliran pada sudu-sudu impeller. Dilihat dari bentuk arah aliran pada impeller maka bentuk impeller secara garis besar di bagi menjadi : 1. Radial impeller 2. Mixed flow imepllers 3. Axial imepllers 4. Special impellers Pertanyaan pertama akan timbul pada saat penentuan akan type impeller yang akan kita pergunakan sesudah kita dapat menentukan kapasitas, total head dan jenis cairan yang akan kita pompakan. Keputusan harus kita ambil pada jenis impeller terbatas pada kenyataan kecepatan putar dari pompa dan ukuran dari diameter/garis tengah impeller untuk mencapai efesiensi pompa yang tertinggi.

8


Tugas Akhir

2.4.

Type / Penggunaan Impeller Pompa sentrifugal

2.4.1. RADIAL IMPELLER Untuk membantu bentuk sudu-sudu tersebut maka pada setiap radial impeller dilengkapi dengan cover plate pada bagian belakang dan juga kadangkadang pada bagian depannnya. Cover plate ini juga secara otomatis menimbulkan kerugian akibat gesekan dengan cairan. Untuk memperbaiki dalam hal ini meningkatkan efesiensi atau menurunkan nilai NSPH, impeller harus dibuat beberapa sudu. Kadang-kadang bentuk radial impeller harus dibuat sedemikian rupa dengan sedikit mungkin jumlah sudunya agar tidak merintangi aliran cairan pada impeller penggunaan khusus seperti untuk memompakan cairan bubur kertas, lumpur, atau cairan yang mengandung benda-benda padat. Untuk mengatasi hal ini, maka dibuat radial impeller yang mempunyai sudu satu, dua, tiga buah saja. Impeller jenis ini juga di sebut impeller saluran (channel impeller).

1. Bentuk radial impeller tertutup dan penggunaannya * Radial impeller dengan sudu dilengkungkan satu kali

9


Tugas Akhir

Gambar 1. tampak depan dengan menghilangkan cover plate

Penggunaannya : Untuk air bersih dan sedikit kotor

* Radial impeller dengan sudu dilengkungkan dua kali

Gambar 2. Tampak dari depan menghilangkan cover plate


* Non clogging impeller dengan sudu/saluran tunggal (single vane impeller)

Gambar 3. tampak dari depan menghilangkan cover plate

10


Tugas Akhir

Penggunaannya : Untuk cairan kotor, lumpur, cairan mengandung bendabenda padat yang cukup besar, serat yang panjang, juga untuk mengangkut benda padat yang akan di proses kembali. * Non clogging impeller dengan sudu/saluran ganda.

Gambar 4. Tampak depan menghilangkan cover plate

Penggunaannya : Untuk cairan kotor, lumpur, cairan yang mengandung benda-benda padat yang cukup besar, tapi tidak mengandung serat yang panjang juga tidak mengandung gas.

* Non clogging impeller dengan sudu/saluran tiga.

Gambar 5. Tampak dari depan dengan menghilangkan cover plate

11


Tugas Akhir

Penggunaannya : Untuk cairan kotor, lumpur, cairan yang mengandung benda-benda padat yang cukup besar, tapi tidak mengandung serat yang panjang juga tidak mengandung gas. 2. Bentuk radial impeller terbuka dan penggunaannya * Open impeller dengan sudu tunggal (Single vane open impeller)

Gambar 1.

Penggunaannya : Untuk cairan kotor, lumpur, cairan mengandung bendabenda padat yang cukup besar, cairan yang mengandung gas.

* Open impeller dengan sudu ganda

Gambar 2.

12


Tugas Akhir

Penggunaannya : Untuk cairan kotor,lumpur, cairan mengandung bendabenda padat yang cukup besar, cairan yang mengandung gas.

* Open impeller dengan sudu tiga

Gambar 3.

Penggunaannya : Untuk cairan kotor, cairan mengandung benda-benda padat yang cukup besar, cairan yang mengandung gas.

2.4.2. MIXED FLOW IMPELLER Type impeller ini dapat dikatakan sama dengan radial impeller hanya berbeda pada arah alirannya saja. Biasanya impeller ini dipergunakan untuk memompakan cairan dengan kapasitas besar dengan total head yang relatif rendah dibandingkan dengan radial impeller tapi lebih tinggi dari axial impeller. Impeller ini dapat berbentuk terbuka dan tertutup. * Mixed flow impeller tertutup

13


Tugas Akhir

Gambar 1. tampak dari depan dengan menghilangkan cover plate

Penggunaannya : untuk air bersih dan sedikit kotor * Mixed flow impeller terbuka

Gambar 2.


2.4.3. AXIAL FLOW IMPELLER / PROPELLER Axial flow impeller disebut juga propeller dimana dapat dipasang secara tetap atau dapat diubah-ubah ketika pompa dibuka maupun diubah-ubah pada saat pompa tersebut dioperasikan. Pompa dengan impeller ini digunakan untuk memompa cairan dengan kapasitas yang besar tetapi total head yang dicapai relatif rendah. Contoh penggunaan pompa axial impeller ini adalah untuk pompa penanggulangan banjir, pompa irigasi, pompa air pendingin pembangkit tenaga listrik dan lain-lain.

14


Tugas Akhir

* Axial flow impeller tetap

Gambar 1.

Penggunaannya : Untuk air bersih dan air kotor * Axial flow impeller yang dapat diubah-ubah pada saat pompa dibuka * Axial flow impeller yang dapat diubah-ubah pada saat pompa beroperasi

2.4.4. SPECIAL IMPELLER Selain impeller-impeller yang telah di sebutkan diatas ada juga impeller dengaN type-type khusus. 1. Non clogging impeller dengan free floe / vortex

Gambar 1.

15


Tugas Akhir

Penggunaannya : Untuk cairan kotor, lumpur, cairan mengandung bendabenda padat yang cukup besar, serat yang panjang, juga untuk cairan yang mengandung gas. 2. Star impeller (impeller pompa denyut)

Gambar 2.

Penggunaannya : untuk cairan yang benar-benar bersih dan cairan yang mengandung gas. 3.

Peripheral impeller (Turbine impeller)

Gambar 3.

Penggunaannya : Untuk cairan yang benar-benar bersih dan cairan yang mengandung gas. Dipakai untuk kapasitas yang kecil tetapi mempunyai total head yang tinggi.

16


Tugas Akhir

2.5.

Bagian-Bagian Pompa Sentrifugal Secara umum bagian-bagian utama pompa sentrifugal dapat dilihat sepert

gambar berikut :

Rumah Pompa Sentrifugal A. Stuffing Box Stuffing Box berfungsi untuk mencegah kebocoran pada daerah dimana poros pompa menembus casing. B. Packing Digunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari casing pompa melalui poros. Biasanya terbuat dari asbes atau teflon.

17


Tugas Akhir

C. Shaft (poros) Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama beroperasi dan tempat kedudukan impeller dan bagian-bagian berputar lainnya. 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. E. Vane Sudu dari impeller sebagai tempat berlalunya cairan pada impeller. F. 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). G. Eye of Impeller Bagian sisi masuk pada arah isap impeller. H. Impeller Impeller berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada

18


Tugas Akhir

sisi isap secara terus menerus akan masuk mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya. 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.

2.6.

Terminologi

Beberapa terminologi dan istilah khusus yang sering berkaitan dengan pompa, ialah :

TDH = Total Dynamic Head, yaitu besarnya head pompa. Merupakan selisih antara head discharge dengan head suction; terkadang disebut head atau total head. •

BEP = Best Efficiency Point, yaitu kondisi operasi dimana pompa bekerja paling optimum.

•

NPSHr = Net Positive Suction Head required, yaitu nilai head absolut dari inlet pompa yang dibutuhkan agar tidak terjadi kavitasi.

•

NPSHa = Net Positive Suction Head available, yaitu nilai head absolut yang tersedia pada inlet pompa.

19


Tugas Akhir

•

Kavitasi, yaitu kondisi dimana terjadinya bubble (gelembung udara) di dalam pompa akibat kurangnya NPSHa (terjadi vaporisasi) dan pecah pada saat bersentuhan dengan impeller atau casing. Agar tidak terjadi kavitasi, maka NPSHa harus lebih besar dari NPSHr.

•

Minimum flow, yaitu flow rate yang terkecil yang dibutuhkan agar pompa beroperasi dengan baik. Apabila laju alir lebih rendah dari minimum flow, pompa dapat mengalami kerusakan.

•

Efficiency, yaitu besarnya perbandingan antara energi yang dipakai (input) dengan energi output pompa.

•

BHP = brake horsepower, yaitu power (daya) yang dibutuhkan oleh pompa untuk bisa bekerja sesuai dengan kurvanya; memiliki satuan hp.

2.7.

Kurva Kinerja Pompa Sentrifugal Untuk mempertahankan pompa beroperasi pada kecepatan konstan, jumlah

aliran yang melalui pompa tergantung pada perbedaan tekanan atau head yang dihasilkan oleh pompa. Head terendah, maka jumlah aliran tertinggi. Buku manual untuk spesifikasi pompa dinamakan kurva karakteristik pompa. Setelah pompa dipasang di sistem biasanya dicoba untuk memastikan bahwa jumlah aliran dan head pompa sesaui dengan spesifikasi yang dibutuhkan. Tipe kurva karakteristik sebuah pompa sentrifugal ditunjukan pada gambar dibawah. Ada beberapa hal yang terkait dengan kurva karakteristik pompa yang harus ditentukan yaitu :

20


Tugas Akhir

1. Shut off head adalah maksimum head yang dapat dihasilkan oleh pengoperasian pompa sentrifugal pada kecepatan tertentu. 2. Pompa run out adalah aliran maksimum yang dapat dihasilkan oleh pompa sentrifugal tanpa merusak pompa. Pompa sentrifugal dirancang dan dioperasikan terhindar dari kondisi pompa runout atau pengoperasian shut off head.

Gambar. Kurva Kinerja Pompa Sentrifugal

2.8.

Klasifikasi Pompa Sentrifugal Pompa Sentrifugal dapat diklasifikasikan, berdasarkan :

1. Bentuk Roda Jalan Berdasarkan Kapasitas Fluida

Makin besar kapasitas volume fluida yang dipompa, roda jalan dibuat makin lebar, tetapi hal ini terbatas karena adanya kerugian gesekan terhadap kecepatan fluida masuk, kemampuan menghisap yang terbatas dan adanya bahaya kavitasi

21


Tugas Akhir

Gambar. Bentuk Roda Jalan Pompa Sentrifugal

2. Jumlah / Susunan Impeller dan Tingkat : •

Single stage : Terdiri dari satu impeller dan satu casing

•

Multi stage : Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun seri dalam satu casing.

•

Multi Impeller : Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun paralel dalam satu casing.

•

Multi Impeller Multi stage : Kombinasi multi impeller dan multi stage.

3. Posisi Poros : •

Poros tegak

•

Poros mendatar

4. Jumlah Suction : •

Single Suction

•

Double Suction

22


Tugas Akhir

5. Arah aliran keluar impeller : •

Radial flow

•

Axial flow

•

Mixed fllow

2.9.

Pengertian Kapal Kapal adalah kendaraan terapung pengangkut penumpang dan barang di

laut (sungai dsb) seperti halnya sampan atau perahu yang lebih kecil. Kapal biasanya cukup besar untuk membawa perahu kecil seperti sekoci.

Kapal sulit untuk diklasifikasikan, terutama karena banyak sekali kriteria yang menjadi dasar klasifikasi dalam sistem yang ada seperti:

Berdasarkan tenaga penggerak : 1. Kapal bertenaga manusia (Pendayung) 2. Kapal layar 3. Kapal uap 4. Kapal diesel atau Kapal motor 5. Kapal nuklir

Berdasarkan jenis pelayarannya : 1. Kapal permukaan

23


Tugas Akhir

2. Kapal selam 3. Kapal mengambang 4. Kapal bantalan udara

Berdasarkan fungsinya : 1. Kapal Perang 2. Kapal penumpang 3. Kapal barang 4. Kapal tanker 5. Kapal feri 6. Kapal pemecah es 7. Kapal tunda 8. Kapal pandu 9. Tongkang 10. Kapal tender 11. Kapal Ro-Ro 12. Kapal dingin beku 13. Kapal keruk 14. Kapal peti kemas / Kapal kontainer 15. Kapal pukat harimau

24


Tugas Akhir

2.9.1. Ukuran-ukuran utama kapal Seperti layaknya sebuah balok, kapal memiliki dimensi pokok yang menjadi parasarat sesuai fungsinya untuk mengangkut manusia, barang dan muatan lainnya agar tiba di tempat tujuan dengan cepat, tepat, efektif dan efisien. Dimensi pokok kapal adalah panjang (length), lebar (breadth)) dan dalam (depth) (a).

Panjang Kapal (Length) Panjang kapal (length) pada umumnya terdiri dari LOA (Length Over All),

LWL (Length on designes water Line), dan LBP (Length Beetwen Perpendicular). Secara definisi 1.

LOA adalah panjang kapal yang diukur dari haluan kapal terdepan sanpai buritan kapal paling belakang.

2.

LWL adalah panjang kapal yang diukur dari halulan kapal pada garis air sampai buritan kapal pada garis air dan

3.

LBP adalah panjang kapal yang diukur dari haluan kapal pada garis air sampai tinggi kemudi.

(b).

Lebar (breadth) Ada beberapa ukuran lebar yang biasa digunakan dalam pengukuran

dimensi lebar kapal yaitu Breadth Extrime dan Breadth Moulded. -

Breadth Extrime = Lebar kapal Yang diukur dari kulit kapal bagian luar sampai kulit kapal bagian luar sisi lainnya (diukur pada bagian tengah kapal).

25


Tugas Akhir

-

Breadth moulded = lebar menurut mal ialah lebar yang diukur dari bagian luar gading pada satu sisi ke gading sisi yang lain.

(c).

Dalam (depth) Depth moulded (dalam) menurut mal adalah dalam yang diukur dari

bagian atas lunas sampai bagian atas geladak.

2.9.2. Kapal Keruk Kapal Keruk atau dalam bahasa Inggris sering disebut dredger merupakan kapal yang memiliki peralatan khusus untuk melakukan pengerukan. Kapal ini dibuat untuk memenuhi kebutuhan, baik dari suatu pelabuhan, alur pelayaran, ataupun industri lepas pantai, agar dapat bekerja sebagaimana halnya alat-alat levelling yang ada di darat seperti excavator dan Buldoser. Ada beberapa jenis kapal keruk diantaranya adalah : 1. Kapal keruk penghisap / Suction dredgers Beroperasi dengan menghisap material melalui pipa panjang seperti vacuum cleaner. Jenis ini terdiri dari beberapa tipe yaitu :

a. Trailing suction hopper dredger

Sebuah trailing suction hopper dredger atau TSHD menyeret pipa penghisap ketika bekerja, dan mengisi material yang diisap tersebut ke satu atau beberapa penampung (hopper) di dalam kapal. Ketika penampung suda penuh, TSHD akan berlayar ke lokasi pembuangan dan membuang material

26


Tugas Akhir

tersebut melalui pintu yang ada di bawah kapal atau dapat pula memompa material tersebut ke luar kapal.

Trailling suction hopper dredger

b. Cutter-suction dredger Di sebuah cutter-suction dredger atau CSD, tabung penghisap memiliki kepala pemotong di pintu masuk penghisap. Pemotong dapat pula digunakan untuk material keras seperti kerikil atau batu. Material yang dikeruk biasanya diisap oleh pompa pengisap sentrifugal dan dikeluarkan melalui pipa atau ke tongkang. CSD dengan pemotong yang lebih kuat telah dibangun beberapa tahun terakhir, digunakan untuk memotong batu tapi peledakan. CSD memiliki dua buah spud can di bagian belakang serta dua jangkar di bagian depan kiri dan kanan. Spud can berguna sebagai poros bergerak CSD, dua jangkar untuk menarik ke kiri dan kanan.

27


Tugas Akhir

Cutter-suction dredger

2. Backhoe/dipper dredge Backhoe/dipper dredger memiliki sebuah backhoe seperti excavator. Backhoe dredger dapat pula menggunakan excavator untuk darat, diletakkan di atas tongkang. Biasanya backhoe dredger ini memiliki tiga buah spudcan, yaitu tiang yang berguna sebagai pengganti jangkar agar kapal tidak bergerak, dan pada backhoe dredger yang high-tech, hanya memerlukan satu orang untuk mengoperasikannya.

Backhoe Dredger

28


Tugas Akhir

3. Water injection dredger

Water injection dredger menembakkan air di dalam sebuah jet kecil bertekanan rendah (tekanan rendah karena material seharusnya tidak bertebaran kemanapun, karena harus secara hati-hati agar material dapat dipindah) ke sedimen di dasar air agar air dapat mengikat sedimen sehingga melayang di air, selanjutnya di dorong oleh arus dan gaya berat keluar dari lokasi pengerukan. Biasanya digunakan untuk maintenance dredging di pelabuhan. Beberapa pihak menyatakan bahwa WID adalah bukan pengerukan sementara pihak lain menyatakan sebaliknya. Hal ini terjadi karena pengukuran yang seksama harus dibuat untuk mengukur kedalaman air, sedangkan beberapa alat ukur untuk itu (seperti singlebeam echosounder) kesulitan untuk mendapat hasil yang akurat dan harus menggunakan alat ukur yang lebih mahal (multibeam echosounder) untuk mendapat hasil ukuran yang lebih baik.

29


Tugas Akhir

Skema dari Water injection dredger

30


Tugas Akhir

BAB III PEMBAHASAN

3.1.

Pengkajian Pompa Kerja yang ditampilkan oleh sebuah pompa merupakan fungsi dari head

total dan berat cairan yang dipompa dalam jangka waktu yang diberikan. Daya batang torak pompa (Ps) adalah daya Hp yang dikirimkan ke batang torak pompa, dan dapat dihitung sebagai berikut : Daya batang torak pompa (Ps) = Daya hidrolik (Hp) / Efesiensi pompa Atau Efesiensi pompa = Daya hidrolik (Hp) / Daya batang torak pompa (Ps)

31


Tugas Akhir

3.1.2

Kesulitan-kesulitan Dalam Pengkajian Pompa Dalam praktek, lebih sulit mengkaji kinerja pompa. Beberapa

alasan pentingnya adalah : •

Tidak adanya data pompa yang spesifik Hampir kebanyakan perusahaan tidak memegang dokumen asli

peralatan (EOM) yang memberikan data-data tersebut. Dalam kasus seperti ini, persentase beban pompa untuk aliran pompa atau head tidak dapat diperkirakan secara memuaskan •

Kesulitan dalam pengukuran aliran Pada kasus-kasus yang sering terjadi ialah debit aliran dihitung

mungkin tidak akan tepat. Tetapi metoda ini hanya dapat diterapkan jika suatu pompa berada dalam operasi dan jika kran pembuangan tangki tertutup. Cara yang paling canggih, tepat dan memakan waktu sangat sedikit untuk mengukur aliran pompa adalah dengan pengukuran yang menggunakan pengukur aliran ultrasonik. •

Kalibrasi yang tidak benar terhadap pengukur tekanan dan instumen pengukuran Kalibrasi pengukuran yang benar pada seluruh pengukur tekanan

pada jalur penghisapan dan pembuangan dan instrumen pengukur daya lainnya adalah penting untuk mendapatkan pengukuran yang tepat.

32


Tugas Akhir

3.2.

Peluang-Peluang Efisiensi Energi Bagian ini meliputi area utama untuk memperbaiki pompa dan sistim

pemompaan. Area utama bagi penghematan energi meliputi: •

Memilih pompa yang benar

•

Mengendalikan debit aliran dengan variasi kecepatan

•

Pompa dalam susunan parallel untuk memenuhi permintaan yang beragam

•

Membuang kran pengendali aliran

•

Membuang kendali by-pass

•

Kendali start/stop pompa

•

Memperbaiki keseimbangan impeller

3.2.1. Memilih pompa yang benar Dalam memilih pompa, para pemasok berusaha untuk mencocokan kurva sistim yang diberikan oleh pihak pengguna dengan kurva pompa yang memenuhi kebutuhan tersebut sedekat mungkin. Titik operasi pompa adalah titik dimana kurva pompa dan kurva tahanan sistim berpotongan. Walaupun begitu, tidak memungkinkan bagi satu titik operasi memnuhi seluruh kondisi operasi yang dikehendaki.

33


Tugas Akhir

Gambar 9 : Kurva kinerja pompa sentrifugal 2 Gambar diatas memperlihatkan kurva kinerja pompa yang dipasok penjual untuk pompa sentrifugal dimana cairan yang akan dipompa adalah air kotor / lumpur.

34


Tugas Akhir

Titik efisiensi terbaik / Best Efficiency Point (BEP) merupakan kapasitas pemompaan pada diameter impeller maksimum, dimana efisieni pompanya adalah yang paling tinggi. Seluruh titik kesebelah kanan atau kiri BEP memiliki efisiensi lebih rendah. BEP terpengaruh jika pompa yang terpilih ukuranya berlebih. Alasannya adalah bahwa aliran pompa dengan ukuran berlebih harus dikendalikan dengan metoda yang berbeda, seperti kran penutup atau jalur by-pass. Keduanya memberikan tahanan tambahan dengan meningkatnya gesekan. Sebagai akibatnya kurva sistim bergeser ke kiri dan berpotongan dengan kurva

pompa pada titik

lainnya.sekarang juga BEPnya juga menjadi lebih rendah. Dengan kata lain, efisiensi pompa berkurang sebab aliran keluar berkurang akan tetapi daya pemakaiannya tidak.ketidakefisiensian pompa dengan ukuran berlebih dapat diatasi dengan pemasangan penggerak dua kecepatan, rpm lebih rendah, impeller yang lebih kecil atau yang seimbang.

3.2.2. Mengendalikan debit aliran dengan variasi kecepatan Perputaran impeller pompa sentrifugal menghasilkan head. Kecepatan keliling impeller berhubungan langsung dengan kecepatan perputaran batang torak. Oleh karena itu variasi kecepatan putaran berpengaruh langsung pada kinerja pompa. Hal yang relevan untuk dicatat bahwa pengendalian aliran oleh pengaturan kecepatan selalu lebih efisien daripada oleh kran pengendali. Hal ini disebabkan kran menurunkan aliran

35


Tugas Akhir

namun tidak menurunkan pemakaian energi pompa. Sebagai tambahan terhadap penghematan energi, terdapat manfaat lainnya dari kecepatan yang lebih rendah tersebut, yaitu : •

Umur bantalan meningkat.

•

Getaran dan kebisingan berkurang dan umur sil meningkat selama titik tuga berada dalam kisaran operasi yang diperbolehkan.

3.2.3. Pompa yang dipasang paralel untuk memenuhi permintaan yang beragam Mengoperasikan dua (2) pompa secara paralel dan mematikan salah satu

jika kebutuhan menjadi lebih rendah, dapat menghasilkan

penghematan energi yang signifikan. Dapat digunakan pompa yang memberikan debit aliran yang berbeda-beda. Pompa yang dipasang secara paralel merupakan sebuah opsi jika head statik lebih rendah dari lima puluh persen head total.

3.2.4. Membuang kran pengendali aliran Metode lain untuk mengendalikan aliran adalah dengan menutup atau membuka kran pembuangan walaupun metoda ini menurunkan tekanan namun tidak mengurangi pemakaian daya, sebab head total (head statik) bertambah. Metoda ini meningkatkan getaran dan korosi sehingga

36


Tugas Akhir

meningkatkan biaya perawatan pompa dan secara proposional mengurangi umurnya.

3.2.5. Membuang kendali by-pass Aliran dapat juga diturunkan dengan cara memasang sebuah sistim kendali by-pass, dimana pembuangan pompa dibagi menjadi dua aliran menuju dua pipa saluran yang terpisah. Satu pipa saluran mengirimkan fluida ke titik tujuan pengiriman, sementara pipa saluran kedua mengembalikan fluida ke sumbernya. Dengan kata lain, sebagian fluida diputarkan dengan tanpa alasan, dengan demikian maka hal ini merupakan pemborosan energi. Oleh karena itu opsi ini harus dihindarkan.

3.2.6. Kendali start/stop pompa Suatu cara yang sederhana dan masuk akal berkenaan dengan energi yang efisien adalah menurunkan debit aliran dengan menjalankan dan menghentikan pompa, sepanjang hal ini tidak sering terjadi dilakukan. Sebuah contoh dimana opsi ini dapat digunakan adalah bila sebuah pompa digunakan untuk mengisi tangki penyimpanan dimana fuilda mengalir ke proses pada debit yang tetap. Dalam sistim ini, pengendali dipasang pada tingkatan minimum dan maksimum didalam tangki untuk menjalankan dan menghentikan pompa.

37


Tugas Akhir

3.2.7. Memperbaiki keseimbangan impeller Mengubah diameter impeler akan memberikan perubahan yang sebanding dengan kecepatan keliling impeler. Mengubah diameter impeler merupakan suatu cara mengefisienkan energi untuk mengendalikan debit aliran. Walaupun deemikian, beberapa hal berikut harus dipertimbangkan : •

Opsi ini tidak dapat digunakan jika terdapat pola aliran yang bervariasi.

•

Impeler tidak harus diseimbangkan lebih dari 25% dari ukuran impeler aslinya, karena akan menyebabkan getaran karena terjadinya kavitasi yang akan menurunkan efisiensi pompa.

•

Keseimbangan pompa harus dijaga, keseimbangan impeler harus sama pada seluruh sisi.

3.7.8. Daftar periksa opsi Bagian ini merupakan daftar opsi yang paling penting untuk memperbaiki efisiensi energi pompa dan sistim pemompaan. •

Operasikan pompa mendekati titik efisiensi terbaiknya (BEP)

•

Pastikan NPSH yang cukup pada lokasi pemasangan

•

Modifikasi

sitim

pompa

dan

kehilangan

pompa

untuk

meminimalkan penyumbatan •

Pastikan ketersediaan instrumen dasar pada pompa seperti pengukur tekanan, pengukur aliran dan lain-lain

38


Tugas Akhir

•

Sesuaikan terhadap variasi beban dengan menggunakan penggerak kecepatan yang bervariasi atau pengendali berurutan dari unit yang banyak

•

Hindari pengoperasian lebih dari satu pompa untuk penggunaan yang sama

•

Gunakan pompa pendorong atau booster untuk beban kecil yang memerlukan tekanan yang lebih tinggi.

•

Untuk memperbaiki kinerja alat penukar panas, kurangi perbedaan suhu antara saluran masuk dan keluar daripada meningkatkan debit aliran

•

Perbaiki sil dan paking untuk meminimalkan kehilangan cairan oleh tetesan

•

Seimbangkan sistem untuk meminimalkan aliran dan menurunkan permintaan daya pompa

•

Hindari head pemompaan dengan penggunaan pengembalian jatuh bebas (gravitasi), dan gunakan efek sifon

•

Lakukan keseimbangan air untuk meminimalkan pemakaian air, dengan demikian mengoptimumkan pengoperasian pompa

•

Ganti pompa yang sudah tua dengan pompa yang efisien energinya

39


Tugas Akhir

BAB IV ANALISA DATA

Sebuah pompa di gunakan untuk mengalirkan air pada kapasitas 10300 m3/jam pada suhu 300C dari sebuah vessel yang memiliki tekanan 5 kg/cm2(a) pada ketinggian 10 m dibawah dari datum, melalui sistem perpipaan dengan pressure drop karena friction di hitung sebesar 0,5 kg/cm2. Pompa di gunakan untuk mengalirkan air tersebut ke sebuah vessel penerima yang memiliki ketinggian 30 m dari datum dan memiliki tekanan 30 kg/cm2(a). Pressure drop karena friction termasuk losses valves di sisi buang dihitung sebesar 5 kg/cm2 Notes: Specific gravity air (SG): 1 Density air (ρ): 1000 kg/m3 Pressure (kg/cm2) = Head (m) x SG / 10

40


Tugas Akhir

Elevasi (+) di bagian suction jika sumber pengambilan di atas pompa Elevasi (-) di bagian suction jika sumber pengambilan di bawah pompa Elevasi (-) di bagian discharge jika sumber penerima di atas pompa Elevasi (+) di bagian discharge jika sumber penerima di bawah pompa Perhitungan head pompa dan kebutuhan daya dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

4.1 Perhitungan Total Pressure di bagian sisi hisap (Suction): = +5 kg/cm2(a)

4.1.1 Tekanan dalam suction vessel

4.1.2 Tekanan karena elevasi, 10 m: (10 x 1 / 10) kg/cm2 =

-1 kg/cm2

4.1.3 Pressure drop total pipa suction + losses di valves = -0,5 kg/cm2

= + 3,5 kg/cm2 (a)

Total Pressure di bagian sisi hisap

4.2 Perhitungan Total Pressure di bagian sisi buang (discharge): = +30kg/cm2(a)

4.2.1 Tekanan di discharge vessel

4.2.2 Pressure drop total pipa discharge+ losses di valves = -5 kg/cm2 4.2.3 Tekanan karena elevasi, 30 m = 30 x 1 / 10 kg/cm2 = -3 kg/cm2

Total Pressure di bagian sisi buang

=

+22 kg/cm2 (a)

4.3 Perhitungan Differential Pressure sebagai berikut: Differential Pressure = 22 kg/cm2 – 3,5kg/cm2

41

=

18,5 kg/cm2


Tugas Akhir

Differential Head

2% Safety factor

= 10 x Differential Pressure / SG = 18,5 x 10 / 1 m

= 185 m

= 185 m x 0,05

= 9,25 m

Required Differential Head

= 185 m + 9,25 m

= 194,25 m

4.4 Perhitungan Kebutuhan Daya 4.4.1 Water Horse Power (WHP)

Note: WHP

: Daya Pompa Air (kW)

ρ

: Density air (1000 kg/m3)

g

: Gaya gravitasi (9,8 m/s2)

Q

: Flowrate (10300 m3/jam) / (2,861 m3/detik)

H

: Required Head (194,25 m)

= 5446,34 kW

4.4.2 Brake Horse Power (BHP)

42


Tugas Akhir

Note: η = Estimated Pump Efficiency (%) Di asumsikan pompa memiliki efisiensi sebesar 70%, maka BHP =

, ,

kW = 7780,48 kW

4.5 Perhitungan Net Positive Suction Head Available (NPSH available) Sebuah pompa harus memiliki Net Positive Suction Head Available (NPSHA) yang lebih dari atau sama dengan Net Positive Suction Head Required (NPSHR). NPSHA bisa di hitung dari sistem yang ada, sedangkan NPSHR di dapat dari pabrik pembuat pompa. Jika membeli sebuah pompa maka safety margin antara NPSHA dan NPSHR minimum sekitar 0,5 m. Tapi biasanya untuk keamanan (karena design sistem yang tidak mungkin sempurna 100%) maka safety margin diambil min 1 m. Perhitungan NPSH available dihitung sebagai berikut:

1. Tekanan dalam suction vessel

= + 5 kg/cm2(a)

2. Tekanan karena elevasi, 10 m: (10 x 1 / 10) kg/cm2

= - 1 kg/cm2

3. Pressure drop total pipa suction + losses di valves

= - 0,5 kg/cm2

4. Vapour pressure dari air pada suhu 300C

= - 0,125 kg/cm2 ------------------------

5,375 kg/cm2 NPSHA = 5,375 x 10 / 1 m = 53,75 m

43


Tugas Akhir

4.6 Studi Kasus Diperlukan pompa untuk memompa air dengan data-data sebagai berikut: Fluida yang di pompa

= air kotor

Head

= 194,25 m

Capacity

= 10300 m3/jam

NPSHA

= 53,75 m

Pemilihan Jenis Pompa Pemilihan jenis pompa bisa dilakukan dengan meninjau head dan kapasitas dari pompa. Selanjutnya dari tabel atau chart dapat dilihat secara garis besar kira-kira pompa apa yang sesuai untuk pompa pada kapasitas dan head tersebut. Dalam hal ini kita akan menggunakan chart/gafrik pada GPSA Handbook fig. 12.7 Pump Selection Guide — Centrifugal Pumps. Pompa yang kira-kira dapat di pilih berdasarkan chart tersebut adalah sebagai berikut: •

Single stage – single suction atau double suction

•

Horisontal Multistage – single case

44


Tugas Akhir

Dengan adanya beberapa pilihan tersebut berarti kita bisa memilih salah satu diantaranya tergantung dari case dilapangan dan dimana pompa tersebut akan dipasang. Pada prinsipnya jika single stage maka dimensi pompa kan lebih besar dari multistage. Selanjutnya kapasitas dan NPSHR akan saling terkait untuk menentukan putaran dari driver pompa karena hal ini terkait dengan suction specific speed yang di ijinkan dalam aplikasiaplikasi design pompa. Langkah-langkah perhitungannya dalah sebagai berikut: Cek suction specific speed (S) dengan rumus sebagai berikut : S = (n x Q0.5) / NPSHR0.75 Note: S

: Suction Specific speed (dimensionless)

n

: rpm

Q : kapasitas yang dialirkan pompa (m/jam) NPSHR

: Net Positive Suction Head Required (m)

NPSHR didapatkan dari test yang dilakukan oleh pump manufacturer dan secara teoritis harus lebih kecil atau sama dengan NPSHA, namun NPSHR harus di pilih lebih kecil dari NPSHA dengan pertimbangan keakuratan pada design kita. Dalam aplikasinya safety margin minimum 0,5 m sampai 1 m biasanya cukup, namun jika bisa lebih besar akan lebih baik

45


Tugas Akhir

Suction specific speed dalam aplikasinya di batasi sampai 11000 (US gpm, ft) atau 13000 (m3/jam, m) dan biasanya sudah di state dengan jelas di specification yang di buat oleh engineering. Untuk pompa yang head perstage-nya

besar (diatas 100 HP), bisa di ambil maximum Suction

specific speed yang lebih kecil.

Untuk pengecekan kita pilih data sebagai berikut, n

: 1500 rpm, 3000 rpm, 3600 rpm

Q

: 10300 m3/jam

NPSHR

: 30 m (safety margin 23,75 m)

•

Untuk n: 1500 rpm S = (1500 x 103000.5) / 23,750.75

•

14150,1

=

28300,7

=

33960,4

Untuk n: 3000 rpm S = (3000 x 103000.5) / 23,750.75

•

=

Untuk n: 3600 rpm S = (3600 x 103000.5) / 23,750.75

Dari hasil pehitungan suction specific speed ternyata pada putaran sampai 3600 rpm tidak menjadi masalah, hal ini di karenakan kita memiliki NPSHA yang besar sehingga kita tidak kesulitan dalam memilih putaran pompa. Dalam hal ini kita juga tidak perlu menggunakan double suction karena single suction sudah mencukupi dari hasil perhitungan di

46


Tugas Akhir

atas (note: Q menjadi Q/2 pada double suction). Horisontal multistage dapat menjadi pilihan karena untuk single stage head cukup besar dan nanti akan menyangkut masalah impeller tip speed yang dijinkan dalam pendesainan impeller.

47


Tugas Akhir

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan Dari hasil pembahasan yang dilakukan dari data-data yg ada dapat ditarik kesimpulan antara lain Head dan kapasitas dari pompa yang yang tersedia serta head static dan head total. Juga Memperhitungkan total pressure (tekanan) yang dibutuhkan yang didapat dari perhitungan antara pressure bagian suction dengan pressure bagian discharge yang dikalkulasikan sehingga didapat total pressure. Dengan melihat kurva kinerja pompa kita dapat memperoleh hubungan antara head, efisiensi, BEP, serta BHP pada kinerja sebuah pompa.

48


Tugas Akhir

Pada Kajian tersebut pompa diasumsikan memiliki η (Estimated Pump Efficiency) = 70 %

5.2 Saran Dalam pemakaian pompa pada kapal keruk jenis hisap diperlukan head serta kapsitas yg besar. Karena fluida yang dihisap oleh pompa sentrifugal tersebut berbeda. Untuk memperoleh kerja yang maksimal dari pompa pun perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut : •

Operasikan pompa mendekati titik efisiensi terbaiknya (BEP)

•

Pastikan NPSH yang cukup pada lokasi pemasangan

•

Sesuaikan terhadap variasi beban dengan menggunakan penggerak kecepatan yang bervariasi atau pengendali berurutan dari unit yang banyak

•

Hindari pengoperasian lebih dari satu pompa untuk penggunaan yang sama

•

Ganti pompa yang sudah tua dengan pompa yang efisien energinya

49


Tugas Akhir

DAFTAR PUSTAKA

Church,Austin. H. 1993. “Pompa dan Blower Sentrifugal’” Jakarta.Erlangga Dietzel,Fritz. 1992. “Turbin,Pompa dan Kompresor”. Jakarta .Erlangga Sofi’I, Moch.Indra Kusna Djaja.2008. “Teknik Konstruksi Kapal Baja Jilid 2”. Jakarta.Departemen Pendidikan Nasional. www.energyefficiencyasia.org www.agussuwasono.com www.id.wikipedia.org/wiki/kapal_keruk http://ksbforblog.blogspot.com http://beautifulminders.blogspot.com


TUGAS AKHIR ANALISA POMPA SENTRIFUGAL PADA KAPAL KERUK JENIS HISAP

Recommend Documents