Perhitungan Pompa Contoh

 Pump Calculation and Selection (a simple case study)

09 POSTED

BY HIRAMADA IN

Sunday OCT  20  2011

E NGINEERING ≈ 4 COMMENTS

A. PUMP HEAD AND POWER CALCULATION Case Study : Sebuah pompa di gunakan untuk mengalirkan air pada kapasitas 300 m3/jam pada suhu 500C dari sebuah vessel yang memiliki tekanan 5 kg/cm 2(g pada ketinggian !0 meter dari datum" melalui sistem perpipaan dengan pressure dengan  pressure drop karena drop karena friction di friction di hitung sebesar 0"5 kg/cm 2# $ompa di gunakan untuk mengalirkan air tersebut ke sebuah vessel penerima yang memiliki ketinggian %0 m dari datum dan memiliki tekanan 30 kg/cm2(g# Pressure drop karena drop karenafriction friction termasuk  termasuk losses valves di valves di sisi buang dihitung sebesar 5 kg/cm 2 Notes: Speci&ic gravity air (S': ! ensity air (): !000 kg/cm 3 $ressure (kg/cm2 * +ead (m x (m x S' / !0 ,levasi (- di bagian suction jika suction jika sumber pengambilan di atas pompa ,levasi (. di bagian suction jika suction jika sumber pengambilan di baah pompa ,levasi (. di bagian discharge jika discharge jika sumber penerima di atas pompa ,levasi (- di bagian suction jika suction jika sumber penerima di baah pompa $erhitungan Pressure drop bisa drop bisa dilakukan dengan rumus Darcy  atau  atau Hazen-William $erhitungan head  pompa  pompa dan kebutuhan daya dilakukan dengan langkah.langkah sebagai berikut: 1.

Hitung Total Pressure di Pressure di bagian sisi hisap (Suction (Suction) )

!# ekanan dalam suction vessel 

* - 5 kg/cm2(g

2# ekanan ekanan karena elevasi" !0 m: (!0 1 ! / !0 kg/cm 2

* - ! kg/cm2

3# Pressure drop total drop total pipa suction + losses di valves

*  0"5 kg/cm2

  Total Pressure di Pressure di bagian sisi hisap

 * - !"! #g$%&' (g)

'.

Hitung Total Pressure di bagian sisi buang (discharge)

!# ekanan di discaharge vessel

* - 30 kg/cm2(a

2# Pressure drop total pipa discharge+ losses di valves 3# ekanan karena elevasi" %0 m

* - 5 kg/cm2

* %0 1 ! / !0 kg/cm2

* - % kg/cm2 .

Total Pressure di bagian sisi buang .

* -  #g$%&' (g)

Hitung Differential Pressure s*bagai b*+i#ut

Differential Pressure * 34 kg/cm2  5"5kg/cm2 * 33"5 kg/cm2 Differential Head

* !0 1 Differential Pressure / S' * 33"5 1 !0 / ! m* 335 m

2 Safety factor 

* 335 m 1 0"05 * !6"75 m

Required Differential Head  ! & , 1-"! & /.

Hitung 0*butuhan Daa

a)

Water Horse Power (WHP)

!1"! &

WHP 2 (3 x  g x  4 x  H $ 1555 6 -55) #W Note: 8+$

: aya $ompa 9ir (k8

)

: Density air (!000 kg/m3

g

: 'ayagravitasi (4" m/s2

;

3 : florate (300 m /jam

+

: !e"uired Head  (3!5 m

WHP * (!000 x  4" x  300 x  35!"75 / !000 1 3600 k8 2 '7"'- #W b)

8+a#* H9+s* P9:*+ (8HP)

8HP 2 WHP $ ; Note: ; * #stimated Pump #fficiency  ( i asumsikan pompa memiliki e&isiensi sebesar 75" maka 8HP * 27"263 / 0"75 k8* 7"51- #W c)

Daa M9t9+

aya motor yang dibutuhkan untuk mengerakkan pompa harus memiliki poer rating sesuai dengan 9$< 6!0" edisi !0 para 6#!#3 pada abel.!!$Poer ratings for motor  drives$ =ntuk >+$ pompa di atas 55 k8 (75 +$" poer rating adalah !!0" maka aya ?otor

* >+$ 1 poer rating * 33"0!6k8 1 !"! * /'1"17 #W

@adi motor harus di pilih yang di atas %2!" 3! k8 !.

P*+hitungan et Positi!e Suction Head "!ailable (NP
a!ailable

)

Sebuah pompa harus memiliki Aet $ositive Suction +ead 9vailable (A$S+9 yang lebih dari atau sama dengan Aet $ositive Suction +ead Beuired (A$S+B# A$S+9 bisa di hitung dari sistem yang ada" sedangkan A$S+B di dapat dari pabrik pembuat pompa# @ika membeli sebuah pompa maka sa&ety margin antara A$S+9 dan A$S+B minimum sekitar 0"5 m# api biasanya untuk keamanan (karena design sistem yang tidak mungkin sempurna !00 maka sa&ety margin diambil min ! m# $erhitungan A$S+

availa%le

dihitung sebagai berikut:

!# ekanan dalam suction vessel 

* - 5 kg/cm2(g

2# ekanan karena elevasi" !0 m: (!0 1 ! / !0 kg/cm 2

* - ! kg/cm2

3# Pressure drop total pipa suction + losses di valves

*  0"5 kg/cm2

%# &apour pressure dari air pada suhu 300C

*  0"!25 kg/cm2

 

 5"375 kg/cm2

NP
* air

Head 

* 35!"75 m

Capacity

3 * 300 m /jam

A$S+9

* 53"75 m

P*&i=ihan >*nis P9&pa $emilihan jenis pompa bisa dilakukan dengan meninjau head  dan kapasitas dari pompa# Selanjutnya dari tabel atau chart dapat dilihat secara garis besar kira.kira pompa apa yang sesuai untuk pompa pada kapasitas dan head tersebut# alam hal ini kita akan menggunakan chart   /ga&rik pada (PS) Hand%oo* fig#,$ Pump Selection (uide . /entrifugal Pumps# $ompa yang kira.kira dapat di pilih berdasarkan chart  tersebut adalah sebagai berikut: !#

Single stage 0 single suction atau dou%le suction

2#

&ertical 1ultistage 0 2arrel type

3#

Horisontal 1ultistage 0 single case

engan adanya beberapa pilihan tersebut berarti kita bisa memilih salah satu diantaranya tergantung dari case dilapangan dan dimana pompa tersebut akan dipasang# $ada prinsipnya jika single stage maka dimensi pompa kan lebih besar dari multistage# Selanjutnya kapasitas dan A$S+B akan saling terkait untuk menentukan putaran dari driver pompa karena hal ini terkait dengansuction specific speed  yang di ijinkan dalam aplikasi.aplikasi design pompa# Dangkah.langkah perhitungannya dalah sebagai berikut: Cek suction specific speed 3S4 dengan rumus sebagai berikut"

S 5 3n x 6 7$8   4 9 NPSH!7$8  Note: S

: Suction Specific speed 3dimensionless4

n

: rpm

6

: kapasitas yang dialirkan pompa (m/jam

NPSH! : Aet $ositive Suction +ead Beuired (m NPSH! didapatkan dari test yang dilakukan oleh pump manufacturer dan secara teoritis harus lebih kecil atau sama dengan NPSH)" namun NPSH!harus di pilih lebih kecil dari NPSH) dengan pertimbangan keakuratan pada design kita# alam aplikasinya safety margin minimum 0"5 m sampai ! m biasanya cukup" namun jika bisa lebih besar akan lebih baik Suction specific speed  dalam aplikasinya di batasi sampai !!000 (=S gpm" &t atau 3 !3000 (m /jam" m dan biasanya sudah di state dengan jelas di speci&ication yang di

buat oleh engineering$ =ntuk pompa yang head perstage.nya besar (diatas !00 +$" bisa di ambil maximum Suction specific speed yang lebih kecil# =ntuk pengecekan kita pilih data sebagai berikut" n

: !500 rpm" 3000 rpm" 3600 rpm

;

:

A$S+B : 

3 300 m /jam

30 m (safety margin 23"75 m

 =ntuk n: !500 rpm

S 5 3877 x 777$8   4 9 ,;8 7$8  

=ntuk n: 3000 rpm

S 5 3777 x 777$8   4 9 ,;8 7$8  

* 2026"

* %053" 6

=ntuk n: 3600 rpm

S 5 3<77 x 777$8   4 9 ,;8 7$8 

* %6%"32!

ari hasil pehitungan suction specific speed  ternyata pada putaran sampai 3600 rpm tidak menjadi masalah" hal ini di karenakan kita memiliki A$S+9 yang besar sehingga kita tidak kesulitan dalam memilih putaran pompa# alam hal ini kita juga tidak perlu menggunakan dou%le suction karena single suction sudah mencukupi dari hasil perhitunga di atas (note: 6 menjadi 69,pada dou%le suction# Horisontal multistage dapat menjadi pilihan karena untuk single stage head  cukup besar dan nanti akan menyangkut masalahimpeller tip speed  yang dijinkan dalam pendesainan impeller# &ertial multi stage atau horizontal multistage bisa di jadikan pilihan tergantung case di lapangan dimana pompa akan di pasang#

(https://hiramada.wordpress.com/2011/10/09/pump-calculation-selection-casestudy/)