RANCANGAN POMPA PENGISI AIR KETEL UAP PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU) KAPASITAS 200 MW
The Design of Boiler Feed Pump For Coal Fired Steam Power Plant with a Capacity 200 MW
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan DIPLOMA IV PROGRAM STUDI TE!OLOGI PEM"A!GIT TE!AGA LISTRI Di #URUSA! TE!I O!VERSI E!ERGI
Oleh WAHYU FESTIAWAN NURROCHIM 121724031
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2016
LEMBAR PENGESAHAN
RA!$A!GA! POMPA PE!GISI AIR ETEL UAP PADA PEM"A!GIT LISTRI TE!AGA UAP %PLTU& APASITAS '(( M) Penulis* !ama Mahasis+a* )ahyu ,estia+an !urro-him
!IM* .'./'0(1.
Pen2u3i* .4 etua
* Rusmana5 S4ST45 M4En24
'4 An22ota
* A-hmad Muda+ari5 Ir45 M4T4
Tu2as Akhir ini telah disidan2kan pada tan22al '6 #uli '(.6 dan disahkan sesuai den2an ketentuan4 Pem7im7in2I5
Pem7im7in2II5
"am7an2 Pu2uh M45 ST45 M4En2 !IP .86...'6.898(1.(('
)ahyu "udi Mursanto5 Ir45
M4En2
!IP .86:.((:.880(1.(('
etua #urusan Teknik Ener2i5
Ahmad Deni Mulyadi5 ST45 M4T4 !IP .861(6'1.88'(1.(('
LEMBAR PENGESAHAN
i
PERNYATAAN KEASLIAN
;Saya yang bertandatangan dibawah ini menyatakan bahwa laporan Tugas Akhir ini adalah
murni hasil pekerjaan saya sendiri. Tidak ada pekerjaan orang lain yang saya gunakan tanpa menyebutkan sumbernya. Materi dalam laporan Tugas Akhir ini tidak/belum pernah disajikan/digunakan sebagai bahan untuk makalah/Tugas Akhir lain kecuali saya menyatakan dengan jelas bahwa saya menggunakannya. Saya memahami bahwa laporan Tugas Akhir yang saya kumpulkan ini dapat diperbanyak dan atau dikomunikasikan untuk tujuan mendeteksi adanya plagiatisme.” #udul Tu2as Akhir* RA!$A!GA! POMPA PE!GISI AIR ETEL UAP PADA PEM"A!GIT LISTRI TE!AGA UAP %PLTU& APASITAS '(( M) "andun25 A2ustus '(.6
%)ahyu ,estia+an4 !& !IM* .'./'0(1. Men2etahui Pem7im7in2 I5
Pem7im7in2 II
"am7an2 Pu2uh M45 ST45 M4En2
)ahyu "udi Mursanto5 Ir45 M4En2
!IP .86...'6.898(1.(('
!IP .86:.((:.880(1.(('
ii
ABSTRAKSI
Pompa pen2isi air ketel uap adalah komponen yan2 di2unakan untuk menyediakan air umpan untuk ketel uap5 dimana ketel uap ini 7er=un2si untuk men2u7ah =asa dari air umpan men3adi uap 7ertekanan yan2 nantinya uap ini di2unakan se7a2ai =luida ker3a untuk
men22erakan
tur7in
uap
yan2
dikopel
lan2sun2
den2an
2enerator
memproduksi ener2i listrik4 Selain itu pompa air pen2isi ketel uap ini 7er=un2si untuk menaikan tekanan air umpan4 Ran-an2an pompa dia+ali den2an men2umpulkan data> data a+al dari studi lapan2an serta melakukan simulasi men22unakan software
Gateycle yan2 kemudian datanya di2unakan se7a2ai parameter a+al peran-an2an pompa4 Pompa harus mampu menyediakan air den2an tekanan ker3a ketel uap se7esar .0(5: 7ar dan kapasitas uap :6: t?hr serta tekanan keluaran deaerator se7esar .' 7ar4 emudian dilakukan pemilihan 3enis pompa yan2 akan di2unakan untuk menyediakan air pada ketel uap5 men2hitun2 dimensi impeller! diffuser! cassing! dan
shaft pompa serta menanalisis hasil ran-an2an pompa yan2 telah dilakukan4 Pompa yan2 diran-an2 adalah 3enis pompa sentri=u2al 7ertin2kat yan2 memiliki tekanan se7esar .0/5: 7ar den2an kapasitas 6'.5: t?hr4 Pompa terse7ut 7eker3a pada putaran 04'6
rpm den2an head sistem pompa .4086581 m5 daya pom pa 14(.95(/ k) dan e=isiensi pompa se7esar 90@4 ata kun-i* Ran-an2an pompa pen2isi air ketel uap5 Pompa sentri=u2al " Pompa 7ertin2kat" etel uap5 PLTU
ABSTRAKSI
iii
ABSTRACT
#oiler $eed %ater &ump is one of component to pro'ide feed water for boiler" where the function of boiler changed the phase of water into the pressuri(ed steam that will used for dri'e the steam turbine dirrectly coupling with generator to produce the electricity. #esides" the function of boiler feed water pump is to increase feed water pressure. The pump design began by collected the initial data from field study and also make a simulation using Gateycle and then the data earned from simulation used for design the pump 4 The pump should pro'ide the water with working pressure boiler e)ual to *+,.- bar with -- t/hr capacity of steam well as with discharge pressure of deaerator e)ual to * bar. Then" do electing type of pump" calculated of pump dimension such as impeller" diffuser" cassing and pump shaft and also analy(ed yield of the pump design based the writer ha'e done before. Type of the design pump is multistage pump centrifugal that ha'e a following discharge pump pressure e)ual to *+0.- bar with *.- t/hr. The pump working at +", rpm of rotation" 1",*2.,0 k% of pump power and 2+3 of pump efficiency. 4eywords* The design of boiler feed pump 5 Multistage pump" entrifugal pump" #oiler" oal fired steam power plant
ABSTRACT
i
KATA PENGANTAR
Pu3i syuku r ke hadirat Allah S)T yan2 telah melimpahkan rahmat dan karunia>!ya kepada kita5 khususnya kepada penulis5 sehin22a dapat menyelesaikan tu2as akhir 7er3udul ;Ran-an2an Pompa Pen2isi Air etel Uap Pada Pem7an2kit Listrik Tena2a Uap %PLTU& apasitas '(( M)B dapat terselesaikan den2an 7aik dan se7a2ai salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma IV di #urusan Teknik onersi Ener2i5 Politeknik !e2eri "andun24 Dalam pelaksanaan penyusunan laporan tu2as akhir ini terdapat 7e7erapa kendala yan2 dihadapi 7aik materi dan -ara penya3iannya5 akan tetapi pada proses pelaksanaannya 7anyak pula 7antuan dari semua pihak4 Penulis 7erharap laporan tu2as akhir ini dapat 7erman=aat 7a2i penulis sendiri dan semua pihak yan2 mem7a-a laporan tu2as akhir ini4 Adapun pem7uatan tu2as akhir ini kekuran2an sehin22a penulis 7erharap 3u2a 7a2i pem7a-a untuk mem7erikan kritik maupun sarannya kepada penulis4 Dalam penulisannya5 penulis 7anyak di7antu oleh 7e7erapa pihak4 Oleh karena itu5 pada kesempatan ini penulis men2u-apkan terimakasih kepada* .4 Allah S)T yan2 masih mem7erikan kesempatan kepada saya untuk menuntut ilmu hin22a sekaran2 ini utnuk mem7uat hidup saya le7ih 7aik kedepannya4 '4 Ayah dan I7u yan2 ter-inta yan2 tanpa pamrih selalu mem7erikan dukun2an moral maupun materi5 sehin22a penulis dapat men3adikannya motiasi untuk menyelesaikan laporan tu2as akhir ini4 Terimakasih penulis u-apkan atas se2ala doCa restu dan kasih sayan2 yan2 telah di7erikan kepada penulis4 14 Adik>adik penulis yan2 selalu mem7erikan dukun2an dan doCa serta motiasi selama pelaksanaan tu2as akhir ini4
i
04 "apak Ahmad Deni Mulyadi5 ST45 MT5 se7a2ai etua Departemen Teknik onersi Ener2i Politeknik !e2eri "andun2 yan2 telah mem7erikan motiasi untuk pelaksanaan tu2as akhir ini4 :4 "apak Ir4 Te2uh Sasono5 MT5 se7a2ai etua Pro2ram Studi Teknik onersi Ener2i Departemen Teknik onersi Ener2i Politeknik !e2eri "andun2 dan oodinator Tu2as akhir yan2 telah mem7erikan 7anyak arahan5 kesempatan dan motiasi kepada penulis dalam penyusunan tu2as akhir ini4 64 "apak "am7an2 Pu2uh M45 ST45 ST45 M4En2 se7a2ai Pem7im7in2 I penulis yan2 telah mem7im7in2 dan men2arahkan penulis untuk menyelesaikan tu2as akhir ini den2an 7aik4 /4 "apak )ahyu "udi Mursanto5 Ir45 M4En2 se7a2ai Pem7im7in2 II penulis yan2 sudah mem7im7in25 memotiasi penulis dan mem7eri arahan kepada penulis selama penyusunan tu2as akhir ini4 94 Teman>teman TPTL yan2 selama 0 tahun selalu 7er3uan2 dan men untut ilmu 7ersama>sama5 dan 3u2a salin2 7ahu mem7ahu dalam men2hadapi dan meme-ahkan masalah4 84 Teman>teman impunan Mahasis+a Teknik Ener2i %MTE& se7a2ai rekan seper3uan2an yan2 telah men2a3arkan empat poin pentin2 yan2 harus dimiliki seseoran24 .(4 ,any Tiara Indah se7a2ai teman hidup yan2 selalu mem7er ikan motiasi5 seman2at5 dan doCa4 Serta terimakasih selalu menemani selama proses perkuliahan hin22a tu2as akhir ini4 ..4 eluar2a 7esar SMA !e2eri ' "ekasi khususny a yan2 kuliah di "andun2 dan An2katan '(.' atas doCa dan dukun2annya kepada penulis selama pelaksanaan proses perkuliahan dan tu2as akhir4 .'4 eempat teman saya !adia ,ranita5 M4T4
.14 eempat saha7at saya Dei Permatasari5 Atya $4 Putri5 ,ris-a P dan Riky Diannisa D3ohari yan2 sudah mem7erikan doCa5 seman2at5 dan motiasi sehin22a penulis dapat menyelesaikan tu2as akhir ini4 .04 Seluruh dosen dan sta= Teknik onersi Ener2i yan2 senantiasa mem7antu untuk kelan-aran tu2as akhir4 .:4 Semua pihak yan2 telah mem 7antu dalam penyu sunan laporan ini yan2 tidak dapat dise7utkan satu per satu Akhir kata5 penulis 7erharap laporan ini dapat 7erman=aat 7a2i semua pihak4 Penulis 7erharap semua 7antuan5 dukun2an5 dan doCa yan2 telah di7erikan akan mendapatkan 7alasan yan2 setimpal dari Allah S)T4 Amiin
"andun25 A2ustus '(.6
Penulis
DAFTAR ISI
LEM"AR PE!GESAA!44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 i PER!
PE!DAULUA!444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 I>.
I4.
Latar "elakan2 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 I>.
I4'
Tu3uan 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 I>'
I41
Rumusan Masalah 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 I>'
I40
"atasan Masalah444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 I>1
I4:
Metode Penelitian4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 I>0
I46
Sistematika Penulisan 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 I>0
"A" II
LA!DASA! TEORI444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>
. II4. Pem7an2kit Listrik Tena2a Uap %PLTU& 444444444444444444444444444444444444444444444444444 II> . II4'
Pen2ertian Dasar Pompa 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'
II4'4.
#enis>#enis Pompa 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>0
II4'4'
Pompa Perpindahan Positi= %&ositi'e 5isplacement &umps&44444444444444 II>:
iii
iF
II4'41
Pompa Perpindahan Dinamis %6on &ositi'e 5isplacement &umps &444 II>
/ II4'40
Pompa Sentri=u2al 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>
.' II41 Perhitun2an Parameter Dasar Pompa 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II> .: II414.
apasitas Pompa 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>
.: II414'
ead Pompa 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II> .: ead Total Pompa 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>.6 ead Total Pompa pada Sistem 4444444444444444444444444444444444444444444444444 II>./
II4141
Penentuan Pen22erak Mula444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>./
II4140
e-epatan Spesi=ik4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II> .8 e-epatan Spesi=ik inematik444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'( e-epatan Spesi=ik Dinamik 44444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'. "ilan2an "entuk 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'.
II414:
aitasi 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'. !PSr4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'' !PSa 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'1
II4146
Penentuan Daya Pompa444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'1 Daya ,luida44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'1 Daya Poros Pompa444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'0
II40
Perhitun2an Dimensi Pompa 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'0
II404.
Diameter Poros4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'0
II404'
Diameter Sisi Masuk 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>
'6 II4041 Sudut Sisi Masuk dan Le7ar Sisi Masuk 444444444444444444444444444444444444444444 II> '8
II4040
F Diameter Sisi eluar dan Le7ar Sisi eluar 4444444444444444444444444444444444444 II>
1( II404: Se2iti2a e-epatan4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II> 1'
II4046
Ran-an2an Pro=il Sudu 7mpeller Metoda Titik ke Titik44444444444444444444 II>
10 II404/ Ran-an2an 5iffuser dan assing Pompa 444444444444444444444444444444444444444444 II> 16 #ari>#ari Lin2karan Dalam Di==user 4444444444444444444444444444444444444444444 II>1/ Diameter Lin2karan Luar Di==user 44444444444444444444444444444444444444444444 II>1/ Le7ar Saluran Masuk dari Di==user 4444444444444444444444444444444444444444444 II>1/ Sudut eluar Sudu Di==user4444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II> 19 "A" III
RA!$A!GA! POMPA PE!GISI AIR ETEL UAP 444444444444444444444444III>. III4.4.
Dia2ram Alir
Ran-an2an44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>. III4.4'
Parameter Ran-an2an Pompa4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>'
III4.41
Perhitun2an Dasar Pompa 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>0 apasitas Pompa4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>0 ead Pompa44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>0 Pen22erak Mula 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>.' e-epatan Spesi=ik Pompa 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444III> .1
aitasi
4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>.0 Daya Pompa444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>.: III4.40
Perhitun2an Dimensi Pompa444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>./ Diameter Poros 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>./ Diameter Sisi Masuk44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>.8 Sudut Sisi Masuk dan Le7ar Sisi Masuk 4444444444444444444444444444444444III>'.
Se2iti2a e-epatan Masuk Pompa 4444444444444444444444444444444444444444444III>'1 Diameter Sisi eluar dan Le7ar Sisi eluar44444444444444444444444444444III>'0 Se2iti2a e-epatan eluar Pompa 4444444444444444444444444444444444444444444III>'8 Ran-an2an Pro=il Sudu Impeler Pompa444444444444444444444444444444444444III>1(
Ran-an2an Di==user Pompa 444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>1' III4.4:
asil Ran-an2an Pompa Pen2isi Air etel Uap 444444444444444444444444444444III>
10 "A" IV A!ALISIS RA!$A!GA!444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 IV>. IV4. ura arakteristik Pompa 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 IV>' IV4' u7un2an Antara ead Teoritis den2an Pendekatan ead Aktual 444444444 IV>0 IV41 Titik Operasi Pompa444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 IV>: IV40
Pen2aruh Peru7ahan Putaran Pompa44444444444444444444444444444444444444444444444444444444 IV>6
IV4:
Pen2aruh Peru7ahan Diameter Impeler Pompa4444444444444444444444444444444444444444 IV>9
"A" V
SIMPULA! DA! SARA!44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444V>.
V4.
Simpulan44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444V>.
V4'
Saran 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444V>1
DA,TAR PUSTAA4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 Fiii LAMPIRA!4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 > . >
DAFTAR GAMBAR
Gam7ar II>. Siklus Pem7an2kit Listrik Tena2a Uap %PLTU& 4444444444444444444444444444444444 II> . Gam7ar II>' ead statik dan kura antara head statik terhadap aliran 444444444444444444444 II>' Gam7ar II>1 ead total pompa den2an head statik tin22i dan head statik rendah 444
II>1
Gam7ar
II>0
ura
titik
operasi
pompa
44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>0 Gam7ar II>: #enis>3enis Pompa444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>: Gam7ar II>6 Pompa resiprokatin244444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>6 Gam7ar II>/ Pompa olut isapan tun22al 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>8 Gam7ar II>9 Pompa di==user 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>.( Gam7ar II>8 Pompa aliran -ampur 3enis olut 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>.( Gam7ar II>.( Pompa sentri=u2al 7ertin2kat 7anyak 44444444444444444444444444444444444444444444444 II>.. Gam7ar II>.. Skematik pompa sentri=u2al4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>.1 Gam7ar II>.' Skematik Poton2an Impeler 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>.0 Gam7ar II>.1 #enis impeler4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>.0 Gam7ar II>.0 ead total pompa 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>.6 Gam7ar II>.: "e7an>7e7an yan2 ter3adi pada poros pompa 4444444444444444444444444444444444 II>': Gam7ar II>.6 Dimensi impeller pompa sentri=us2al 4444444444444444444444444444444444444444444444 II> '/ Gam7ar II>./ Se2iti2a ke-epatan4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>11 Gam7ar II>.9 Se2iti2a ke-epatan pada sisi masuk 4444444444444444444444444444444444444444444444444 II>10 Gam7ar II>.8 Se2iti2a ke-epatan pada sisi keluar 44444444444444444444444444444444444444444444444444 II> 10 Gam7ar II>'( Metode titik ke titik untuk menentukan pro=il sudu kura tun22al44 II>1:
Gam7ar
II>'.
5iffuser
dan
return
channel
4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>16 Gam7ar III>. Dia2ram alir ran-an2an pompa 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>. Gam7ar III>' Isntalasi pompa pen2isi air ketel uap 4444444444444444444444444444444444444444444444444III> ' Gam7ar III>1 E=isiensi pompa dipen2aruhi ke-epatan spesi=ik dan kapasitas pompa 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>.6
Gam7ar III>0 Gra=ik penentuan k-m. dan k-m' 7erdasarkan ke-epatan spesi=ik III> '(
Gam7ar
III>:
Se2iti2a
ke-epatan
sisi
masuk4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>'1 Gam7ar III>6 asil se2iti2a ke-epatan sisi keluar impeller 44444444444444444444444444444444444III>'8
Gam7ar III>/ Gam7ar ran-an2an sudu pro=il impeller 444444444444444444444444444444444444444444III>1. Gam7ar III>9 Gam7ar 1D hasil ran-an2an4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>1: Gam7ar IV>. Gra=ik karakteristik pompa4 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 IV>' Gam7ar IV>' Gra=ik head pompa setiap tin2katnya 44444444444444444444444444444444444444444444444 IV>1 Gam7ar IV>1 Gra=ik hu7un2an antara head teoritis dan head aktual4444444444444444444444 IV>0 Gam7ar IV>0 Gra=ik titik operasi pompa 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 IV>: Gam7ar IV>: Gra=ik pen2aruh peru7ahan putaran pompa terhadap titik operasi pompa4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 IV>/ Gam7ar IV>6 Gra=ik pen2aruh peru7ahan diameter impeler pompa 4444444444444444444444 IV>8
Fi
DAFTAR TABEL
Ta7el II>. Putaran sinkron motor listrik444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>.9 Ta7el II>' e-epatan spesi=ik pompa 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'( Ta7el III>. asil Perhitun2an Iterasi4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>'9 Ta7el III>' Ran-an2an pro=il sudu metoda titik ke Titik 444444444444444444444444444444444444444III>1( Ta7el III>1 Spesi=ikasi pompa44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>10 Ta7el III>0 Dimensi impeller pompa4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444III>10 Ta7el IV>. Variasi kapasitas pompa 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 IV>. Ta7el IV>' Peru7ahan diameter impeler terhadap karakteristik pompa 44444444444444444 IV>9 Ta7el V>. Spesi=ikasi hasil ran-an2an pompa 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444V>. Ta7el V>' Dimensi ran-an2an pompa 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444V>' Ta7el V>1 Ta7el "ahan komponen>komponen pompa 444444444444444444444444444444444444444444444V>1
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRA! . urriculum 8itae4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 > ' > LAMPIRA! ' Simulasi Sistem PLTU '(( M) men22unakan Gate$y-le 4444444444 > . > LAMPIRA! 1 Perhitun2an Analisis Pompa 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 > / > LAMPIRA! 0 Ta7el oe=isien Ru2i>ru2i Pada ,ittin2 Pemipaan 44444444444444444444444 > .9 > LAMPIRA! : Standar yan2 Di2unakan Untuk Peran-an2an 4444444444444444444444444444444 > '. > LAMPIRA! :4. Material Poros Pompa Ta7el ASTM A'/6Stainless Steel 44444444 > '' > LAMPIRA! :4' Material Poros Pompa Ta7el ASTM A'/6Stainless Steel 44444444 > '8 >LAMPIRA! 6 Gam7ar asil Ran-an2an44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 > 10 >
NOMENKLATUR
AoC
Luas penampan2 total sisi masuk5 Hmm ' H=t'
Ao
Luas penampan2 masuk5 Hmm
Ah
Luas penampan2 hu75 Hmm
7.
Le7ar saluran masuk impeller5 Hmm H=t
7'
Le7ar saluran masuk impeller5 Hmm H=t
71 70
Le7ar saluran masuk diffuser5 Hmm H=t
$s
e-epatan aliran suction5 Hm?se- H=t?se-
$d
e-epatan aliran discharge5 Hm?se- H=t?se-
$7
,aktor7e7anlenutr
$m.
e-epatan meredian sisi masuk5 Hm?se- H=t?se-
$m'
e-epatan meredian sisi keluar5 Hm?se- H=t?se-
$o
e-epatan aksial sisi masuk5 Hm?se- H=t?se-
$p
,aktor koreksi P=leiderer
Ds
Diameter pipa sisi masuk5 Hm H=t
Dd
Diameter pipa sisi keluar5 Hm H=t
do d.
Diameter inlet5 Hm H=t
d1
Diameter inlet diffuser5 Hm H=t
d0
Diameter inlet diffuser5 Hm H=t
ds
Diameter poros5 Hm H=t
dh
Diameter hu75 Hm H=t
dhC
Diameter hu7 sisi 7elakan25 Hm H=t
=
oe=isienkeru2ian
,
,rekuensi5H
G
Per-epatan 2raitasi5 Hm?se- ' H=t?se-'
t
ead total pompa5 Hm H=t
d
ead discharge5 Hm H=t
'
'
H=t'
H=t'
Fi
Fii
ls
Ru2i>ru2i suction5 Hm H=t
ld
Ru2i>ru2i discharge5 Hm H=t
s
ead suction5 Hm H=t
st
ead per tin2kat5 Hm H=t
re=
ead re=erensi5 Hm H=t
i
#umlah tin2kat
t
,aktor tum7ukan atau ke3utan
-m.
oe=isien ke-epatan sisi masuk5 Hm?se- H=t?se-
-m'
oe=isien ke-epatan sisi keluar5 Hm?se- H=t?se-
L
Pan3an2pipa5HmH=t
!m
Putaran motor induksi5 Hrpm
ns
e-epatan spesi=ik5 Hrpm
E=isiensi pompa5 H@
E=isiensi motor5 H@
E=isiensi olumetris5 H@
ℎ
E=isiensi hidrolis5 H@
!-
Putaran koplin25 Hrpm
!PSa
6et positi'e suction head a'ailable5 Hm H=t
!PSr
6et positi'e suction head re)uired5 Hm H=t
p
#umlah kutu7 pada motor induksi
Ps
Tekanan suction" Hk2?m' H7ar Hpsi
Pd
Tekanan discharge" Hk2?m' H7ar Hpsi
&s
Daya poros pompa5 Hk) Hp
Pm
Daya motor pompa5 Hk) Hp
P P+
Tekanan uap 3enuh air5 Hk2?m H7ar Hpsi Daya hidrolis5 Hk) Hp
Jp
apasitaspompa5Hm
JC
apasitas aki7at ke7o-oran5 Hm
'
1
?se- H2allon?min 1
?se- H2allon?min
Re
"ilan2an Reynold
s
Slip pada motor induksi5 H@
S
e-epatan spesi=ik hisap5 Hrpm
T
Momen puntir5 Hk24mm Hl74=t
U.
e-epatan kelilin2 inlet5 Hm?se- H=t?se-
U'
e-epatan kelilin2 outlet5 Hm?se- H=t?se-
n
Putaranpompa5Hrpm
Viskositas kinematik =luida -air5 Hm
+.
e-epatan aktual sisi masuk5 Hm?se- H=t?se-
+'
e-epatan aktual sisi keluar5 Hm?se- H=t?se-
#umlah7anyaksudu
d
#umlah 7anyak sudu pada diffuser
K
Tin222i eleasi suction5 Hm H=t
Kd
Tin22i eleasi discharge5 Hm H=t
1 2
Sudut sisi masuk Sudut sisi keluar
Massa 3enis air5 Hk2?m1 Hl7?=t1
re=
Massa 3enis air re=erensi5 Hk2?m1 Hl7?=t1
oe=isien keru2ian 2esek
oe=isien kaitasi pompa
Te2an2an 2eser5 Hk2?mm' Hl7?=t' HMpa
ekuatan tarik 7ahan5 Hk2?mm' Hl7?=t' HMpa
Te7al sudu di==user5 Hmm H=t
'
?se- H=t'?se-
BAB I PENDAHULUAN
I1
L!"!# B$%!&!'
Listrik merupakan salah satu ener2i yan2 men3adi ke7utuhan pokok pada era seperti sekaran2 ini4 Se2ala 7entuk akti=itas yan2 dilakukan tidak lepas dari ener2i listrik5 -ontohnya pemakaian listrik di7idan2 Industri5 Properti dan ,asilitas lainnya4 Perkem7an2an 7idan2 industri maupun properti di Indonesia pada akhir>akhir ini ter7ilan2 san2at pesat4 Dalam hal ini ke7utuhan akan ener2i listrik semakin menin2kat sedan2kan ener2i listrik yan2 tersedia semakin 7erkuran24 Melihat perkem7an2an terse7ut5 maka perlu adanya suatu penin2katan produksi tena2a listrik den2an -ara mem7an2un Pem7an2kit Pem7an2kit Tena2a Listrik konensional maupun inkonensional 7aru sesuai den2an Ran-an2an Umum Penyediaan Tena2a Listrik %RUPTL& Indonesia akan mem7an2un pem7an2kit se7esar 1:4((( M) periode '(.:>'('04 Salah satu teknolo2i yan2 akan diandalkan dalam hal produksi tena2a listrik terse7ut adalah Pem7an2kit Listrik Tena2a Uap %PLTU& karena ketersediaan -adan2an 7atu7ara di Indonesia yan2 -ukup tin22i4 PLTU merupakan pem7an2kit yan2 meman=aatkan uap dari ketel uap se7a2ai =luida ker3a yan2 nantinya =luida ker3a terse7ut akan di2unakan untuk memutarkan tur7in dan men22erakan 2enerator sehin22a men2hasilkan tena2a listrik4 Didalam sistem PLTU itu sendiri memiliki komponen>komponen utama yaitu ketel uap5 tur7in 2as5 kondenser dan pompa air pen2isi ketel uap4 Pompa air pen2isi ketel uap % boiler
feed pump& merupakan salah satu komponen yan2 pentin24 Dimana =un2si pompa terse7ut adalah untuk mensirkulasikan air kedalam ketel uap untuk nantinya di3adikan uap 7ertekanan4 Uap 7ertekanan ini yan2 akan diman=aatkan se7a2ai tena2a pen22erak tur7in atau mesin pen22erak mula4 Pada proses sirkulasi ketel uap " =luida %at -air& yan2 akan masuk merupakan hal yan2 san2at pentin2 untuk mendapatkan produk uap yan2 diin2inkan4 Dimana untuk memasukan air umpan kedalam ketel uap
I>.
I>'
%boiler& di2unakan se7uah isntalasi pompa yan2 7iasanya kita se7ut den2an pompa pen2isi air ketel uap4 Den2an demikian pompa pen2isi air ketel uap 7erperan pentin2 dalam proses produksi tena2a listrik4 Oleh karena hal terse7ut penulis men-o7a meran-an2 pompa pen2isi air ketel uap untuk tu2as akhir den2an 3udul ;Ran-an2an Pompa Pen2isi Air etel Uap Pada Pem7an2kit Listrik Tena2a Uap %PLTU& apasitas '(( M)B4
I2
T*!'
Tu3uan pem7uatan tu2as akhir ini adalah untuk meran-an2 pompa pen2isi air ketel uap dan meran-an2 dimensi utama dari pompa yaitu impeller" diffuser" cassing dan poros yan2 nantinya pompa terse7ut mampu memindahkan air se7anyak :6: ton?3am den2an tekanan .0/ 7ar a7solut pada sistem PLTU den2an kapasitas '(( M)4
I3
R+,!' M!,!%!-
Permasalahan yan2 akan di7ahas dalam tu2as akhir ini adalah 7a2aimana meran-an2 pompa pensuplai air untuk ketel uap4 Pompa yan2 diran-an2 harus mampu mensuplai air ke dalam ketel uap a2ar selan3utnya dapat diu7ah =asanya dari -air ke =asa uap dan diman=aatkan lan2sun2 oleh tur7in uap4 Dalam peren-anaan pompa pen2isi air ini akan tim7ul masalah 7a2aimana mendesain pompa pen2isi air ini se-ara khusus harus mampu mensuplai air yan2 di7utuhkan ketel uap4 Oleh karena itu perlu penentuan spesi=ikasi terle7ih dahulu seperti 3enis dan penentuan pen22erak mula yan2 di2unakan a2ar dapat mendistri7usikan air pen2isi ke dalam ketel uap4
Untuk 3enis pompa yan2 di2unakan adalah pompa sentri=u2al 7ertin2kat4 Pada pompa ini di2unakan sistem pada Pem7an2kit Listrik Tena2a Uap %PLTU& '(( M)4 Setelah menentukan 3enis pompa apa yan2 akan di2unakan dan pen22erak mulanya maka kemudian akan tim7ul permasalahan untuk menentukan dimensi dari komponen utama pompa yait u impeller pompa5 diffuser5 casing pompa serta poros pompa4 Selan3utnya pompa yan2 telah diran-an2 terse7ut akan dilakukan perhitun2an peru7ahan ariasi kapasitas pompa dan putaran pompa4 Sehin22a akan diketahui karakteristik ran-an2an pompa yan2 telah diran-an24
I4
B!"!,!' M!,!%!-
Didalam ran-an2an sistem pompa pen2isi air umpan2 kertel uap ini men22unakan data pada sistem Pem7an2kit Listrik Tena2a Uap %PLTU& '(( M) Pan2kalan Susu5 Sumatra Utara4 Men2in2at 7anyaknya -akupan 7ahasan pada tu2as akhir ini5 maka ada 7e7erapa 7atasan yan2 di2unakan untuk mempermudah proses ran-an2an ini adalah se7a2ai 7erikut* .4 Sistem yan2 di2unakan adalah pemodelan dari Gatecycle sistem PLTU kapasitas '(( M)4
. Ran-an2an dimensi hanya meliputi perhitun2an sudu %impeller&5 diffuser" dan cassing. 14 Ran-an2an ini tidak meliputi aspek isntrumentasi5 sistem kontrol dan ekonomi4
I.
M$"/$ P$ '$%"!'
Metode penelitian yan2 dilakukan yaitu pertama melakukan studi literatur dimana penulis mempela3ari literatur men2enai pompa sentri=u2al yan2 akan di2unakan pada PLTU khususnya untuk pen2isi air pada ketel uap4 edua yaitu melakukan pen2umpulan data>data yan2 di7utuhkan untuk melakukan ran-an2an pompa sentri=u2al terse7ut den2an men22unakan simulasi sistem PLTU den2an men22unakan peran2kat lunak Gatecycle4
I6
S,"$+!"&! P$'%,!'
BAB I PENDAHULUAN
"a7 ini 7erisi men2enai latar 7elakan2 masalah5 maksud dan tu3uan tu2as akhir5 ruan2 lin2kup dan pem7atasan masalah5 metoda penelitian serta sistematika penulisan laporan4 BAB II LANDASAN TEORI
"a7 ini 7erisi landasan teori 7erkaitan den2an 3udul yan2 diam7il oleh penulis4 "erdasarkan dari teori>teori inilah penulis akan melakukan ran-an2an se7uah komponen hin22a lan2kah pem7uatannya4 BAB III RANCANGAN POMPASENTRIFUGAL
"a7 ini 7erisi men2enai lan2kah>lan2kah standar perhitun2an dan ran-an2an pompa pen2isi air umpan se7a2ai pen2isi air untuk ketel uap di PLTU kapasitas '(( M) Pan2kalan Susu5 Sumatra Utara4
BAB I ANALISIS RANCANGAN
"a7 ini 7erisi analisa hasil perhitun2an dan per=ormansi dari pompa yan2 diran-an24 BAB SIMPULAN DAN SARAN
"a7 ini 7erisi men2enai simpulan dari hasil ran-an2an dan analisis yan2 telah dilakukan serta saran>saran yan2 dia3ukan oleh penulis4 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
BAB II LANDASAN TEORI
II1 P$+!'&" L,"#& T$'!! U! (PLTU)
Gam7ar II>. Siklus Pem7an2kit Listrik Tena2a Uap %PLTU&
Pem7an2kit Listrik Tena2a Uap adalah pem7an2kit yan2 men2andalkan ener2i kinetik dari uap untuk men2hasilkan ener2i listrik4 "entuk utama pem7an2kit listrik 3enis ini adalah 2enerator yan2 dihu7un2kan ke tur7in dimana untuk memutar tur7indiperlukan ener2i kinetik dari uap panas atau kerin24 Adapun komponen> komponen dari PLTU yan2 dapat dilihat pada Gam7ar II4.4 al pertama yan2 pentin2 pada siklus PLTU adalah 7ahan 7aku air5 serta 7ahan 7akar yan2 akan di2unakan4 Air yan2 di2unakan 7ukan sem7aran2 air5 air yan2 di2unakan adalah air demin yan2 mempunyai kadar kondukti=itas se7esar (5' mikro siemen4 Untuk mendapatkan air demin terse7ut PLTU dilen2kapi den2an 5esalination &lant dan 5eminerali(ation
&lant yan2 7er=un2si untuk memproduksi air demin terse7ut4
II>.
II>'
terse7ut men2alis menu3u pompa kondensat lalu kemudian dialirkan menu3u dearator4 Pada deaerator air men2alami proses pelepasan ion>ion mineral yan2 masih tersisa di air dan tidak diperlukan seperti Oksi2en dan lainnya4 Setelah itu air menu3u ke pompa air pen2isi ketel uap % boiler feed pump & yan2 nanti nya akan memom pakan air 7ertekanan ke ketel uap dan akan diu7ah =asanya men3adi uap sehin22a uap yan2 dihasilkan dapat memutarkan tur7in yan2 dikopel lans2un2 den2an 2enerator yan2 memproduksi listrik4
II2 P$'$#"!' D !,!# P /+!
Pompa merupakan salah satu mesin tur7o % turbomachine& yan2 7er=un2si untuk men2alirkan =luida -air dari daerah yan2 7ertekanan rendah ke tekanan yan2 le7ih tin22i4 Pompa 3u2a di2unakan untuk memindahkan =luida dari tempat yan2 rendah ke tempat yan2 tin22i dan memindahkan dari satu tempat ke tempat yan2 lain4 Pompa 3u2a dide=inisikan se7a2ai alat untuk menin2katkan tekanan dan head =luida yan2 melaluinya4 Pompa 7iasanya di2unakan untuk memindahkan =luida dari satu tempat den2an head tertentu ke tempat yan2 lain pada head yan2 le7ih tin22i4 Adapun karakteristik dari pemompaan yaitu terdiri dari head statik dan head aki7at ru2i>ru2i instalasi pemompaan4
Gam7ar II>' ead statik dan kura antara head statik terhadap aliran
ead statik merupakan per7edaan tin22i tekan antara sum7er =luida dan tu3uan =luida yan2 akan dipompakan %lihat pada Gam7ar II4'&4 ead statik pada tekanan tertentu 7er2antun2 pada 7erat -airannya4 ead statik terdiri dari head statis sisi hisap s % head suction & dan head statis sisi keluaran d % head discharge&4 s dihasilkan dari pen2an2katan -airan relati= terhadap 2aris pusat pompa5 3ika nilainya positi= maka ketin22ian -airan diatas 2aris pusat pompa %suction head& dan ne2ati= 3ika ketin22ian -airan di7a+ah 2aris pusat pompa % suction lift&4 d 3arak ertikal antara 2aris pusat pompa dan permukaan dari reseroir yan2 ditu3u4 ead aki7at ru2i>ru2i %2esekan& merupakan tahanan untuk men2alirkan =luida dalam pipa5 katup dan sam7un2an>sam7un2an4 ead ini ter2antun2 pada ukuran5 kondisi dan 3enis pipa5 3umlah dan 3enis sam7un2an5 de7it5 dan si=at dari =luidanya4 ead aki7at 2esekan se7andin2 den2an kuadrat de7it alirannya4 Dan dalam hampir semua kasus pemompaan5 head total pompa merupakan pen3umlahan antara head statik dan head ru2i>ru2inya yan2 di tun3ukan pada Gam7ar II414
Gam7ar II>1 ead total pompa den2an head statik tin22i dan head statik rendah
ead dan de7it aliran menentukan kiner3a se7uah pompa yan2 se-ara 2ra=is yan2 ditun3ukan dalam 7entuk kura kiner3a atau kura karakteristik pompa4 Dimana
head pada kura kiner3a pompa sentri=u2al se-ara perlahan turun den2an menin2katnya aliran4 Den2an menin2katnya tahanan sistem maka head akan menin2kat sedan2kan de7it alirannya menurun4 Apa7ila hal terse7ut terus ter3adi maka de7it aliran akan men-apai pada titik nol4 De7it aliran nol hanya dapat diterima untuk 3an2ka +aktu yan2 pendek apa7ila dalam 3an2ka +aktu yan2 pan3an2 pompa akan o'erheating atau ter7akar4 Apa7ila head pompa sama den2an head aki7at 2esekan %p sys& ini dise7ut titik operasi pompa5 kura titik operasi pompa dapat dilihat pada Gam7ar II404
Gam7ar II>0 ura titik operasi pompa
II21 5$',5$', P/+!
Ada 7e7era pa 3enis pompa5 pad su7 7a7 ini akan men3elaskan 3enis dari pompa>pompa4 Pompa dapat di2olon2kan menurut prinsip operasi dasarnya seperti pompa dinamik dan pompa perpindahan positi=5 3enis>3enis pompa dapat dilihat pada Gam7ar II4:4 Pada prinsipnya pompa 3enis apapun dapat melayani 7er7a2ai ma-am karakteristik =luida -air4 Pada ran-an2an pompa ada 7e7erapa yan2 serin2 di2unakan dan palin2 ekonomis yaitu mulai dari pompa sentri=u2al5 pompa rotary dan
reciprocating4 Pompa 3enis perpindahan positi= memeliki tin2kat e=isiensi yan2 le7ih tin22i di7andin2kan den2an pompa sentri=u2al4 Den2an e=isiensi pompa yan2 semakin tin22i maka -enderun2 diim7an2i oleh den2an semakin tin22inya 7iaya pera+atan5
sehin22a
pompa
sentri=u2al
le7ih
ekonomis
dalam
hal
7iaya
pera+atannya4
Gam7ar II>: #enis>3enis Pompa
II22 P/+! P$#'!-!' P/," ( Positie Displacement Pumps)
a4 Pompa Resiprokatin2 Pompa resiprokatin2 adalah pompa mekanis yan2 prinsip ker3anya men22unakan
perantara
elemen
7er2erak
se-ara
7olak>7alik
saat
memindahkan =luida ker3a4 Gam7ar pompa resiprokatin2 dapat dilihat pada Gam7ar II464 Pompa resiprokatin2 dapat diklasi=ikasikan se7a2ai 7erikut* .& Menurut $ara er3anya* •
Pompa yan2 7eker3a tun22al % single action pumps&
•
Pompa yan2 7eker3a 2anda % double action pumps&
'& Menurut Tekanan yan2 Di tim7ulkan* •
Pompa tekanan rendah %(>: k2?-m'&
•
Pompa tekanan menen2ah %:>:( k2?-m'&
•
Pompa tekanan tin22i %: k2?-m'&
Gam7ar II>6 Pompa resiprokatin2
1& Menurut apasitasnya* •
Pompa kapasitas rendah %(>'( m1?3am&
•
Pompa kapasitas menen2ah %'(>6( m1?3am&
•
Pompa kapasitas tin22i %6( m 1?3am&
0& Menurut Putarannya* •
Pompa putaran rendah %(>9( rpm&
•
Pompa putaran menen2ah %9(>.:( rpm&
•
Pompa putaran tin22i %.:( rpm&
:& Menurut ons truksinya* •
Pompa torak piston
•
Pompa torak plunyer
•
Pompa dupleF5 tripleF
•
Pompa horiontal5 ertikal
74 Pompa Rotary Pompa rotary adalah pompa dimana ener2i ditransmisikan dari mesin pen22erak ke-airan den2an men22unakan elemen 7erputar %rotor& dalam rumah pompa4 Pada saat rotor 7erputar didalam rumah pompa ter7entuk kanton2>kanton2 pada a+al olumenya 7esar %pada sisi masuk& kemudian olumenya 7erkuran2 %pada sisi keluaran?sisi tekan&4 arena putarannya
konstan5 maka =luida -air yan2 dihasilkan hampir sama4 Masukan pada pompa rotary harus di7edakan den2an keluaran hal ini dikarenakan untuk men-e2ah aliran 7alik -airan dari keluaran ke sisi masukan4 "erikut merupakan -ontoh pompa rotary* •
Pompa Roda Gi2i
•
Pompa Vane
•
Pompa
•
Pompa Lo7e
Sekrup%Ulir& II23 P/+! P$#'!-!' D'!+, (!on Positie Displacement Pumps)
Pompa perpindahan dinamik adalah 3enis pompa yan2 dapat mem7erikan ener2i se-ara terus menerus pada =luida ker3anya5 diantaranya adalah pompa sentri=u2al4 Pompa sentri=u2al di2erakan oleh motor5 daya motor di7eri kan
pada
poros pompa untuk memutarkan impeller yan2 dipasan2kan pada poros terse7ut5 at -air yan2 ada didalam impeller akan 7erputar karena doron2an sudu>sudu4 arena tim7ulnya 2aya sentri=u2al5 maka at -air men2alir dari ten2ah impeller keluar melalui saluran diantara sudu>sudu dan menin22alkan impeller den2an ke-epatan yan2 tin22i4 Kat -air yan2 keluar dari impeller kemudian keluar melalui saluran yan2 penampan2nya makin mem7esar %'olut/diffuser& sehin22a ter3adi peru7ahan ener2i dari head ke-epatan men3adi head tekanan4 Maka at -air yan2 keluar dari =lens head totalnya 7ertam7ah 7esar4 Pen2isapan ter3adi karena setelah at -air dilemparkan oleh impeller ke ruan2 diantara sudu>sudu mena3di akum5 sehin22a at -air akan terhisap masuk4 Selisih ener2i per satuan 7erat atau head total dari at -air pada =lens keluar %tekan& dan =lesn masuk %isap& dise7ut head total pompa4 Pompa sentri=u2al dapat diklasi=ikasikan menurut 7e7erapa -ara5 yaitu* a& Menurut #enis Aliran Dalam Impeller .4 Pompa Aliran Radial Pompa ini mempunyai konstruksi sedemikian rupa sehin22a at -air yan2 keluar dari impeller akan te2ak lurus pada poros pompa %arah radial&4 '4 Pompa Aliran $ampur
Aliran at -air didalam pompa +aktu menin22alkan impeller akan 7er2erak sepan3an2 permukaan mirin2 %keru-ut&5 sehin22a komponen ke-epatannya 7earah radial dan aksial %-ampur&4 14 Pompa Aliran Aksial Aliran at -air yan2 menin22alkan impeller akan 7er2erak sepan3an2 permukaan silinder %arah aksial&4 7& Menurut #enis Impeller .4 Impeller #enis Radial Tin22i tekan umumnya se7a2ian 7esar dise7a7kan oleh 2aya sentri=u2al4 Impeller 3enis ini dipakai untuk tin22i tekan medium %menen2ah& dan yan2 tin22i %7erkisar diatas .:( =t atau 06 m&5 impeller ini dipakai pada semua mesin>mesin yan2 7ertin2kat 7anyak4 e-epatan spesi=iknya pada umumnya adalah :(( sampai 14(((4 Per7andin2an diameter 7uan2 %dis-har2e& den2an diameter sisi masuk %su-tion& adalah ' kalinya4 '4 Impeller #enis ,ran-is Impeller 3enis ,ran-is untuk tin22i tekan yan2 le7ih rendah serin2 dipakai impeller pem7uan2an radial5 per7andin2an 7uan2 %dis-har2e& den2an mata masuk 7iasanya le7ih ke-il dari 3enis radial4 Untuk kapasitas dan tin22i tekan yan2 ditentukan 3enis impeller ini 7eroperasi pada ke-epatan yan2 le7ih tin22i dari impeller konensional4 e-epatan spesi=iknya adalah dari .4:(( sampai 04:((4 Sudut sudu sisi masuk harus 7erkuran2 sesuai den2an 3ari>3arinya atau ke-epatan kelilin2 impeller5 untuk men3amin masuknya =luida se-ara mulus sehin22a 7entuknya menyerupai tur7in ,ran-is4 #enis impeller ini dapat 3u2a dipakai untuk impeller hisapan 2anda4 14 Impeller #enis Aliran $ampuran Tin22i tekan yan2 dihasilkan pada impeller 3enis ini se7a2ian dise7a7kan oleh 2aya sentri=u2al dan se7a2ian la2i oleh tolakan impeller4 Aliran 7uan2nya se7a2ian radial dan se7aina la2i aksial5 inilah se7a7nya
3enis impeller ini dise7ut 3enis aliran -ampur4 e-epatan spesi=iknya 7erkisar antara 04:(( sampai 94(((4
04 Impeller #enis Propeler Impeller 3enis ini tin22i tekannya dihasilkan aki7at tolakan sudu>sudu5 impeller ini mempunyai ke-epatan spesi=ik yan2 tin22 %diatas 94(((& dan kapasitas 7esar4 al terse7ut dise7a7kan oleh pen2arahan yan2 sedikit di7erikan pada =luida5 impeller ini tidak sesuai untuk tin22i hisap yan2 7esar4 -& Menurut "entuk Rumah .4 Pompa Volut Se7uah pompa sentri=u2al5 dimana at -air dari impeller se-ara lan2sun2 di7a+a kerumah olut %Gam7ar II4/&4
Gam7ar II>/ Pompa olut isapan tun22al
'4 Pompa D i==user Pompa ini adalah pompa sentri=u2al yan2 dilen2kapi sudu di==user dikelilin2 luar impellernya %Gam7ar II49&4
Gam7ar II>9 Pompa di==user
14 Pompa Aliran $ampur #enis Volut Pompa ini memiliki impeller 3enis aliran -ampuran dan se7uah rumah olut5 pompa ini tidak di2unakan sudu>sudu di==user melainkan men22unakan saluran yan2 le7ar untuk men2alirkan =luida %Gam7ar II48&4
Gam7ar II>8 Pompa aliran -ampur 3enis olut
d& Menurut Sisi Masuk .4 Pompa Isap Tun22al Pada pompa ini at -air masuk dari satu sisi impeller sa3a5 konstruksinya san2at sederhana4 !amun tekanan yan2 7eker3a pada
masin2>masin2 impeller tidak sama5 sehin22a akan tim7ul 2aya aksial kearah sisi isap4 Gaya ini dapat ditahan oleh 7antalan aksial untuk pompa ukuran ke-il5 sedan2kan untuk pompa ukuran 7esar harus di-ari -ara untuk men2uran2i atau meniadakan 2aya aksial ini4 '4 Pompa Isap Ganda Pompa ini memasukan air dari kedua sisi impeller5 impeller ini pada dasarnya sama den2an dua 7uah impeller pompa isapan tun22al yan2 dipasan2 se-ara 7ertolak 7elakan24 Den2an demikian 2aya aksial yan2 tim7ul akan salin2 men2hilan2kan4 e& Menurut #umlah Tin2kat .4 Pompa Satu Tin2kat Pompa ini memiliki satu impeller5 head total yan2 tim7ul hanya 7erasal dari satu impeller sa3a4 '4 Pompa "ertin2kat "anyak Pompa ini men22unakan 7e7erapa impeller yan2 dipasan2 se-ara seri pada satu poros4 Kat -air yan2 keluar dari impeller pertama5 dimasukan ke impeller 7erikutnya dan seterusnya hin22a impeller yan2 terakhir dan head total yan2 tim7ul relati= tin22i aki7at dari susuan seri dari 7anyaknya tin2katan impeller pompa 7ertin2kat terse7ut %Gam7ar II4.(&4
Gam7ar II>.( Pompa sentri=u2al 7ertin2kat 7anyak
Pompa yan2 di2unakan dalam ran-an2an ini adalah pompa sentri=u2al5 7erdasarkan 7e7erapa pertim7an2an4 Adapun keuntun2an dari pompa sentri=u2al* •
Untuk kapasitas yan2 sama har2a le7ih murah
•
Dalam pemeliharaan relati= murah
•
Dimensi yan2 tidak memerlukan tempat 7anyak
•
Putaran yan2 tin22i sehin22a memun2kinkan untuk menn2unakan elektromotor
•
Aliran =luida yan2 tidak terputus>putus
Dan ada keru2ian>keru2ian dari pompa sentri=u2al5 yaitu* •
Tidak -o-ok untuk =luida den2an iskositas yan2 tin22i
•
Dalam kondisi tertentu tidak dapat men2hisap sendiri
II24 P/+! S$'"#!%
Pompa sentri=u2al dapat dilihat pada Gam7ar II4.. terdiri atas dua 7uah komponen utama dan satu komponen tam7ahan4 Rumah pompa % 'olute/cassing& se7a2ai komponen statik dan impeler se7a2ai komponen 7erputar 5 kedua komponen ini merupakan komponen utama pompa4 Sedan2kan komponen tam7ahanny a adalah
diffuser5 komponen ini 7er=un2si untuk menurunkan ke-epatan aliran yan2 keluar dari impeler sehin22a ener2i kinetik aliran dapat diu7ah men3adi ener2i tekan4
Gam7ar II>.. Skematik pompa sentri=u2al
Impeler adalah se7uah pirin2an den2an kura sudu>sudu yan2 terletak se-ara ertikal dari permukaan pirin2annya4 omponen impeler terdiri dari hu75 selu7un2?tip 7elakan2 % rear shroud&5 selu7un2 depan % front shroud& dan sudu
9blades& untuk mentrans=erkan ener2i serta meme7eri ker3a pada =luida -air sehin22a ener2inya mem7esar seper yan2 ditun3ukan pada Gam7ar II4.'4
Gam7ar II>.' Skematik Poton2an Impeler
Gam7ar II>.1 #enis impeler
Umumnya impeler di7edakan men3adi dua tipe yaitu impeler ter7uka % open
impeller& dan impeler tertutup % enclosed atau shrouded impeller&4 Tipe impeler ter7uka mempunyai kon=i2urasi sudu>sudu yan2 disusun pada hu7 ter7uka satu sama lain sedan2kan pada impeler tertutup5 sudu>sudu ditutupi oleh hu7 dan u3un2 shroud seperti ditun3ukan pada Gam7ar II4.14
II3 P$#-"'!' P!# !+$"$# D!,!# P/+ !
II31 K!!,"!, P/ +!
Dalam memilih suatu pompa untuk suatu maksud tertentu5 terle7ih dahulu harus men2etahui kapasitas aliran serta head yan2 diperlukan untuk men2alirkan at -air yan2 akan dipompa4 Selain dari pada itu5 a2ar pompa dapat 7eker3a tanpa men2alami kaitasi perlu ditaksir 7e7erapa tekanan minimum yan2 tersedia pada sisi masuk pompa yan2 terpasan2 pada instalasinya4 Atas dasar tekanan isap ini maka putaran pompa dapat ditentukan4 apasitas aliran head5 dan putaran pompa dapat ditentukan4 Untuk menentukan pen22erak mula yan2 akan dipakai5 harus le7ih dahulu dilakukan penyelidikan tentan2 3enis sum7er tena2a yan2 dapat di2unakan di tempat yan2 7ersan2kutan4 apasitas pompa dapat di-ari den2an persamaan II4.5 7erikut* Jp
apasitas air isian ketel N %.(@ F kapasitas air isian ketel& Hm1?3am
apasitas total dari pompa %Jtp&
Qt = Q 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 %II4.& p
Dimana* Jtp
apasitas total pompa
Jp
apasitas pompa %ton?3am&
Massa persatuan olume at -air yan2 dipompa %k2?m1&
II32 H$! P/+!
ead adalah ener2i mekanik pada =luida per satuan 7erat %k2= atau !e+ton& -airan sesuai karakteristik =luida -airnya4 ead -airan terdiri dari head tekanan5 ke-epatan dan ketin22ian head potensial4
H$! T/"!% P/+!
ead total pompa adalah pen22am7aran dari penin2katan ener2i yan2 diterima =luida setiap kilo2ram =luida yan2 mele+ati pompa4 ead pada saluran masuk pompa %sisi masuk& dinyatakan se7a2ai s dan head saluran keluarnya %sisi keluaran& adalah d5 head pompa dapat ditun3ukan pada Gam7ar II4.04
+ P
Hs = Z
Cs
+s
Gam7ar II>.0 ead total pompa
2
2
444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 %II4'&
Hd =
P
2
+ Z +Cd 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 %II41& 2 d
ead total pompa yan2 di7erikan adalah t d s (P −P )
Ht = Hd − Hs = [
2 C2 −C
] + (Zd − Zs) + [
4444444444444444444444444444444444444444444444 %II40&
2
d
s
]
Dimana*
Ps
Tekanan disisi masuk %k2?m '&
Pd
Tekanan disisi keluaran %k2?m '&
Ks
etin22ian air disisi masuk %m&
Kd
etin22ian air disisi keluar %m&
$s
e-epatan air masuk %m?s&
$d
e-epatan air keluar %m?s&
2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
Massa persatuan olume at -air %k2?m1&
H$! T/"!% P/+! !! S,"$+
ead sistem adalah 7e7an yan2 harus di7a+a oleh pompa5 misalnya untuk men2atasi head total pompa4 ead tekan dan head ketin22ian 7esarnya tidak 7er2antun2 pada la3u aliran dise7ut head statik sedan2kan head aki7at ru2i>ru2i atau 2esekan dise7ut head dinamik4 Untuk head sistem dihitun2 men22unakan persamaan II4: 7erikut* (P
−P )
Hsys = [
C2 −C2
] + (Zd − Zs) + [
4444444444444444444444444444444444444444444 %II4:&
d
s
] + h + h
2
Dimana* ls
Ru2i>ru2i disisi masuk %m&
hld
Ru2i>ru2i disisi keluar %m&
II33 P$'$'"!' P$ '$#!& M%!
Pen22erak mula pompa harus mempertim7an2kan kondisi ker3a pompa serta ketersediaan tena2a dilokasi dimana pompa 7eker3a4 Ma-am>ma-am pen22erak mula yan2 dipakai antara lain motor 7akar torak5 motor listrik5 tur7in uap maupun tur7in 2as4
untuk tur7in 2as dan uap hanya di2unakan pada kondisi tertentu dalam industri4 Men22unakan motor listrik memiliki keuntun2an dan keru2ian5 7erikut keuntun2an dan keru2ian men22unakan motor listrik* euntun2an* •
•
Motor listrik dapat di7uat dalam 7er7a2ai ukuran daya •
e-epatan putar yan2 -ukup luas
•
Pen2operasian dan pera+atan yan2 murah
Rin2an dan polusi suara yan2 tidak terlalu tin22i eru2ian* •
#ika sum7er listrik padam pompa akan mati %tidak dapat 7eroperasi&
•
#ika 3aran2 di2unakan 7iaya operasional akan mahal Ta7el II>. Putaran sinkron motor listrik #umlahkutu7
Putaransinkron
'
14((( rpm
0 6
.4:(( rpm .4((( rpm
9
/:( rpm
.(
6(( rpm
.'
:(( rpm
e-epatan putar motor induksi dapat dirumuskan den2an persamaan II4/ se7a2ai 7erikut*
Nm =
120 F
(1 − s) 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
%II4/&
Dimana* !m
e-epatan sinkron motor
,
,rekuensi %&
p
#umlah kutu7
s
Slip %presentasi slip pada motor sinkron yaitu se7esar .>' @& A2ar pompa pen2isi air ketel uap le7ih e==isien maka di2unakan komponen
untuk men2atur putaran yaitu men22unakan
:ydraulic ouplings4 Putaran
maksimum pompa pen2isi air ketel uap dihitun2 men22unakan
Affinity ;aw se7a2ai
7erikut* Ps
=
%II49& Pd
Nm 2
444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
Nc 2
Dimana* Ps
Tekanan masuk pompa %7ar&
Pd
Tekanan keluar pompa %7ar&
!m
Putaran motor %rpm&
!-
Putaran koplin2 %rpm&
II34 K$8$!"!' S$,&
e-epatan spesi=ik merupakan suatu istilah yan2 dipakai untuk mem7erikan klasi=ikasi impeler 7erdasark an prestasinya tanpa melihat pen2aruh dari ukuran dan ke-epatan impeler itu sendiri4 e-epatan spesi=ik adalah =un2si prestasi impeler dan nilainya konstan untuk impeler>impeler yan2 mempunya sudut yan2 sama4 e-epatan spesi=ik %!s& adalah ke-epatan yan2 di7utuhkan oleh pompa untuk men2hasilkan suatu unit la3u aliran den2an unit head4 Untuk pompa>pompa yan2 se7an2un memiliki ke-epatan spesi=ik yan2 sama meskipun ukuran dan ke-epatan putarnya 7er7eda4 e-epatan spesi=ik di2unakan untuk menentukan ariasi parameter ran-an2an dalam meran-an2 pro=il impeler4 Selain itu ke-epatan spesi=ik 3u2a dapat di2unakan untuk menentukan 3enis impeler yan2 akan diran-an2 dapat dilihat pada Ta7el II4'4
Dari ta7el terse7ut ditun3ukan 7ah+a untuk !s yan2 ke-il kondisi pompa memiliki head yan2 tin22i dan la3u aliran yan2 relati= ke-il5 sedan2kan semakin 7esar !s maka kondisi pompa memiliki head yan2 ke-il dan la3u aliran yan2 relati= 7esar4 Ta7el II>' e-epatan spesi=ik pompa
K$8$!"!' S$,& K'$+!"&
e-epatan spesi=ik kinematik merupakan ke-epatan dari impeller yan2 se-ara 2eometris sama den2an diameter tertentu apa7ila ukurannya diu7ah se-ara proporsional a2ar dapat mem7erikan kapasitas . m1?s pada head . m4 e-epatan spesi=ik kinematik %ns& dirumuskan den2an persamaan II48 se7a2ai 7erikut*
=
n 3⁄4
444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II48&
Dimana* n
Putaran pompa %rpm&
J
apasitas pompa %m 1?s&
st
ead pompa pertin2kat %m&
K$8$!"!' S$,& D'!+&
e-epatan spesi=ik dinamik dide=inisikan se7a2ai ke-epatan dari impeler yan2 se-ara 2eometri sama5 dimana untuk men2alirkan =luida -air setin22i . m mem7utuhkan daya se7esar . p dan kapasitas nya (5(/: m
1
?s4 e-epatan spesi=ik
dinamik dapat dirumuskan den2an persamaan II4.( se7a2ai 7erikut*
=
3!"# 3⁄4
44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4.(&
B%!'!' B$'"&
"ilan2an 7entuk merupakan 7esaran non>dimensional yan2 diturunkan dari persamaan ke-epatan spesi=ik4 "ilan2an 7entuk ini 3u2a dapat di2unakan untuk menentukan 3enis impeler4 "ilan2an 7entuk dapat dirumuskan den2an persamaan II4.. se7a2ai 7erikut*
=
n 3⁄4
4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4..&
Dimana* 2
per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
II3. K!9"!,
aitasi adalah =enomena ter3adinya 2elem7un2>2 elem7un2 uap pada -airan yan2 dipompa aki7at tekanan -airan 7erada di7a+ah tekanan 3enuhnya4 Apa7ila -airan yan2 mele+ati pompa tekanan men2alami penurunan maka olume 2elem7un2 akan semain 7esar5 sedan2kan -airan yan2 men2alami kenaikan tekanan saat mele+ati pompa maka olume 2elem7un2 akan semakin ke-il dan pe-ah4 Pe-ahnya ini akan men2hasilkan 7enturan -airan pada permukaan5 3ika =enomena ini ter3adi dalam 3an2ka +aktu yan2 lama maka impeler pompa akan 7erlu7an2 dan keropos4 aitasi tidak hanya menye7a7kan permukaan impeler 7erlu7an2 dan keropos5 tetapi 3u2a menye7a7kan menurunya e=isiensi pompa dan tim7ulnya i7rasi %2etaran&4
6et &ositi'e Suction :ead %!PS& adalah head tekanan total pada sisi hisap pompa yan2 har2anya harus le7ih 7esar %positi=& dari head tekanan uap pada temperatur yan2 7ersan2kutan4 Selama -airan men2alir mele+ati impeler aki7at konstruksi pompa dan 2esekan aliran yan2 ter3adi5 -airan akan men2alami penurunan tekanan4 Penurunan head tekanan ini dinamakan dynamic depression head 4 "ila penuruan head tekanan terse7ut le7ih 7esar nilainya dari !PS yan2 disediakan pada instalasi pompa5 maka tekanan pada titik yan2 ditun3ukan akan le7ih ke-il daripada tekana uap 3enuh pada temperatur yan2 7ersan2kutan sehin22a pada titik terse7ut akan ter3adi =enomena kaitasi 4 Syarat a2ar kaitasi tidak ter3adi adalah !PS yan2 tersedia harus le7ih 7esar dari nilai penurunan head tekan nya %!PS 5ynamic
5epression :ead&4 NPSH#
!PSr adalah penurunan head tekanan pada -airan yan2 mele+ati pompa4 !PSr ini dipen2aruhi oleh konstruksi dari impeler pompa5 kekasaran permukaan dan si=at -airan yan2 dipompa4 Untuk memperkirakan nilai !PSr di2unakan persamaan II4.' 7erikut*
= 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4.'&
Dimana*
oe=isien kaitasi pompa
ead total pompa %m& Untuk men2hitun2 koe=isie n kaitasi thoma dapat men22unakan 7ilan2an
ke-epatan spesi=ik hisap %S&4 Untuk pompa 7ertin2kat 7anyak tekanan tin22i %hisap tun22al& har2a S 7erkisar antara 9(( .4.(( rpm %4M Sriniasan5 '((9*'(.&4 Untuk men-ari nilai thoma di2unakan persamaan II4.1 7erikut*
=
(
4⁄3 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4.1&
)
Dimana* S
e-epatan spesi=ik hisap %rpm&
ns
e-epatan spesi=ik pompa
%rpm& NPSH!
!PSa adalah head tekan total pada sisi hisap pompa yan2 ditentukan oleh sistem pompa atau instalasi pompa4 Untuk men-ari nilai !PSa di2unakan persamaan II4.0 7erikut* P$
=
%II4.0&
−
P%
− H& − H&s 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
Dimana* Pa
Tekanan sisi masuk pompa %k2?m '&
P
Tekanan uap 3enuh %k2?m '&
l
Pan3an2 saluran sisi masuk %m&
ls
ead loses %m&
II36 P$'$'"!' D!:! P/+! D!:! F%!
Daya =luida merupakan ener2i yan2 diterima per satuan +aktu yan2 dimiliki oleh =luida itu sendiri4 Untuk menentukan daya =luida itu di2unakan persamaan II4.: 7erikut*
= 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
%II4.:& Dimana*
Massa persatuan olume at -air %k2?m1&
J
apasitas pompa %m 1?s&
t
ead total pompa %m&
2
Per-epatan 2raitasi 859. m?s
'
D!:! P/#/, P/+!
Daya poros adalah sama den2an daya air yan2 dipen2aruhi oleh ru2i>ru2i yan2 ter3adi pada pompa4 Untuk menentukan daya =luida itu di2unakan persamaan II4.6 7erikut*
=
4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
%II4.6&
Dimana* P+
Daya =luida atau daya air %k)&
E=isiensi pompa
II4 P$#-"'!' D+$', P/+!
II41 D!+$"$# P/#/,
Diameter poros ditentukan oleh 7esar 7e7an poros yan2 diterima poros serta kekuatan dari 7ahan yan2 dipakai se7a2ai poros4 Untuk men2hitun2 dimensi poros maka harus menin3au dari 7e7an>7e7an dan 2aya yan2 diterima poros4 Adapun 7e7an> 7e7an yan2 mempern2aruhi penentuan diameter poros pompa seperti pada Gam7ar II4.: 7erikut*
Gam7ar II>.: "e7an>7e7an yan2 ter3adi pada poros pompa
.4 "e7an Torsi "e7an torsi adalah 7e7an yan2 dise7a7kan oleh putaran dari motor pen22erak yan2 dipan2aruhi oleh 7esar atau ke-ilnya putaran motor terse7ut4 '4 "e7an Len2kun2 "e7an len2kun2 adalah 7e7an yan2 dipen2aruh i oleh 7e7an yan2 ada pada poros itu sendiri5 seperti 7erat dari impeler yan2 mem7e7ani poros4 Selain itu 3u2a ditim7ulkan oleh 2aya radial yan2 mem7e7ani poros4 14 Gaya Aksial "e7an ini diaki7atk an oleh 7erat dari poros itu sendiri5 pada umumnya 7e7an ini relati= ke-il4 Untuk men2hitun2 diameter poros maka di2unakan persamaan II4./ 7erikut*
#!1
= ( )
1⁄3
444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4./&
Dimana* t
,aktor koreksi 7e7an puntir %ke3ut&
$7
,aktor koreksi 7e7an lentur
T
Momen puntir %k2?mm&
Te2an2an 2eser %k2?mm'&
Men2hitun2 omen puntir di2unakan persamaan II4.9 7erikut*
= '!4 10 #
44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4.9&
Dimana* Pd
Daya yan2 ditransmisikan oleh poros %k)&
n
Putaran pompa %rpm&
Untuk men2hitun2 te2an2an 2eser di2unakan persamaan II4.8 se7a2ai 7erikut*
=
444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4.8&
! 1 ! 2
Dimana*
ekuatan tarik 7ahan %k2?mm'&
S=.
,aktor keamanan kelelahan puntir %Untuk 7ahan S$ dan 7a3a paduan adalah 6&
S=.
,aktor apa7ila poros di7eri alur pasak5 atau di7uat 7ertan22a5 pen2aruh ekasaran permukaan dan pen2aruh kosentrasi te2an2an -ukup 7esar4 %Untuk =aktor ini har2anya 7erkisar .51 15( dan diam7il har2a .51&
II42 D!+$"$# S, M!,&
,luida mendapatkan tam7ahan ener2i pada saat impeler 7erputar5 sehin22a =luida keluar dari impeler den2a ke-epatan tin22i4 !amun tidak semua =luida akan menerima tam7ahan ener2i ini ada 7e7erapa yan2 dialirkan ke sisi isap4 #umlah total =luida yan2 mele+ati impeler adalah =luida yan2 keluar dari sisi discharge pompa ditam7ah den2an =luida yan2 7alik la2i ke sisi isap5 7iasanya ini dise7ut den2an ke7o-oran yan2 ter3adipada =luida ker3a saat mele+ati impeler4
Gam7ar II>.6 Dimensi impeller pompa sentri=us2al
Sehin22a perlu dihitun2 kem7ali kapasitas pompa aki7at ru2i ke7o-oran terse7ut den2an dipen2aruhi oleh e=isiensi olumetrik % &4 Sehin22a untuk menentukan diameter sisi masuk impeler seperti Gam7ar II4.6 dapat dihitun2 men22unakan persamaan II4./ 7erikut*
# =
4 "# $
*
4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4./&
Dimana* AoC
Luas penampan2 masuk total %mm'& Untuk men-ari luas penampan2 masuk total mempertim7an2kan luas
penampan2 sisi masuk impeler ditam7ah den2an luas penampan2 hu7un2an4 Luas penampan2 masuk total di2unakan persamaan II4.9 7erikut*
"#
= "# + "ℎ 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
%II4.9& Dimana*
"#
=
) #
44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4.8&
$ 2ℎ
"ℎ = %II4'(&
44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
4
Sehin22a untuk men-ari diameter sisi masuk adalah*
#
%
= * Q + ℎ2 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 %II4'.& $#
eteran2an Ao
Luas penampan2 sisi masuk impeler
Ah
Luas penampan2 hu7un2an
JC
apasitas pompa den2an ru2i ke7o-oran
%m?s& $o e-epatan aksial air masuk %m?s& dh
Diameter hu7 %mm&
Men2hitun2 kapasitas aki7at ke7o-oran adalah se7a2ai 7erikut*
=
44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4''&
Dimana* J
apasitas total pompa %m 1?s&
E=isiensi olumetris
Men2hitun2 ke-epatan aksial air masuknya adalah se7a2ai 7erikut*
#
= (0!' − 1!0)1 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4'1&
Men2hitun2 nilai ke-epatan meredian sisi masuk %$m.& di2unakan persamaan II4'0 7erikut*
1
= &'1*2 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4'0&
Dimana* -m. oe=isien ke-epatan pada sisi isap 2
Per-epatan 2raitasi m?s '&
ead tiap tin2kat %m&
II43 S" S, M!,& !' L$!# S, M!,&
Sudut sisi masuk dipen2aruhi oleh ke-epatan tan2ensial %U .& yan2 ditentukan 7erdasarkan diameter sisi masuk4 Den2an men2asumsikan sudut ( 8( o maka untuk menentukan sudut sisi masuk di2unakan persamaan II4': 7erikut*
t$n 1
1
=
44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
%II4':& )1
Dimana* $m.
e-epatan meredian sisi masuk %m?s&
U.
e-epatan kelilin2 sisi masuk %m?s&
Men2hitun2 ke-epatan kelilin2 inlet impeler5 den2an men22unakan persamaan II4'6 7erikut*
)1
=
$ 1
"0
4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4'6&
Dimana* d. d( Diameter sisi masuk impeler %mm& n
Putaran pompa %rpm& Pada pen2u3ian yan2 telah dilakukan pada pompa 3enis sentri=u2al
menun3ukan 7ah+a har2a dari de7it aliran optimal pada e=isiensi tertin22i selalu le7ih ke-il 3ika men22unakan sudut masuk 14 Den2an demikian perlu penam7ahan 7esar pada sudut sisi masuk yan2 7iasa dise7ut den2an sudut seran2 % angle of attack& yan2 nilainya 7erkisar 1 =
3 # − 10# sehin22a didapat sudt sisi masuk sudu yan2 dipilih
se7esar*
1 = 1
+ 1 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
%II4'/& Untuk men-ari le7ar sisi masuk dirumuskan men22unakan persamaan II4'9 7erikut*
=
"1
=
4444444444444444444444444444444444 4444444444444444444444444444444444 1
$ 1
$ 1 1
44444444444444444444444444444444%II4'9&
Dimana* A.
Luas penampan2 sisi masuk %mm '&
d.
Diameter sisi masuk impeler %mm&
II44 D!+$"$# S, K$%!# !' L$!# S, K$%!#
Untuk men2hitun2 diameter sisi keluar impeler terle7ih dahulu harus men2etahui ke-epatan tan2ensial atau ke-epatan kelilin2 sisi keluar impeler4 Sudut keluar 2 diasumsikan diantara har2a 7atas .: o>1:o5 har2a 2 semakin
ke-il
di2unakan maka nilai ke-epatan spesi=iknya semakin tin22i4 Untuk men2hitun2 ke-epatan sisi keluar dirumuskan den2an persamaan II4'8 7erikut*
)
2
=
+ * 2
2
+ *[
2
]
2
(1
+ )] 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4'8&
ℎ
Dimana*
$m'
e-epatan meredian sisi keluar %m?s&
2
Sudut sisi keluar sudu
2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
th
ead teoritis pompa
$p
,aktor koreksi P=leiderer untuk 3umlah sudu tertentu
Untuk menentukan ke-epatan meredian sisi keluar5 dilakukan perhitun2an seperti 7erikut*
2
= &'2*2 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II41(&
Dimana* -m' oe=isien ke-epatan pada sisi tekan %2
Per-epatan 2raitasi %m?s '&
ead tiap tin2kat %m&
ead teoritis pompa di-ari 7erdasrkan pem7a2ian terhadap e=isiensi hidrolisnya4 Men2hitun2 head teoritis di2unakan persamaan 7erikut*
ℎ
444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II41.&
=
ℎ
Dimana*
ead per tin2kat pompa %m&
ℎ
E=isiensi hidrolis
Men2hitun2 e=isiensi hidrolis di2unakaan persamaan 7erikut*
ℎ
=
0!42
=+4!2#
+,#−0!12) 2
,aktor
0!42
2
3 ) 10 3 * −0!12 ,
koreksi P=leiderer
4444444444444444444444444444444444444444444444444%II41'&
ditentukan pula se7a2ai parameter
untuk
menentukan ke-epatan kelilin2 sisi keluar pompa4 Menentukan =aktor koreksi P=leiderer dapat di2unakan persamaan 7erikut*
=2
-
4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II411&
1
.
1− ( 1)2 2
Dimana*
-
#umlahsudu
= (1 - 1!2) (1 + s.n 2) (1⁄2)
Sehin22a dapat men2hitun2 diameter sisi luar impeler5 se7a2ai 7erikut*
2
=
"0 )2
%II410& $
Dimana*
444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
U'
e-epatan kelilin2 disisi keluaran
impeler n
Putaran pompa %rpm&
oreksi kem7ali asumsi 3umlah sudu %& se7a2ai 7erikut*
.=
"!#
+2/1)
s.n
− (1/2) 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II41:& 2
+201)
Dimana*
d.
Diameter sisi masuk impeler %mm&
d'
Diameter sisi keluar impeler %mm&
1
Sudut sisi masuk impeller
2
Sudut sisi keluar sudu
Untuk men-ari le7ar sisi keluar dirumuskan men22unakan persamaan II416 7erikut* "1
2 =
$ 1
=
4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II416&
$ 2 2
Dimana* JC
apasitas pompa den2an ru2i ke7o-oran %m 1?s&
$m'
e-epatan aksial air masuk %m?s&
d'
Diameter sisi masuk impeler %mm&
II4. S$"! K$8$!"!'
,luida men2alir kedalam pompa karena terhisap oleh impeler yan2 7erputar5 den2an men2an22ap 7ah+a aliran =luida yan2 ter3adi adalah aliran dua dimensi dan =luida akan men2ikuti sudu>sudu den2an tepat5 serta ke-epatan masuk dan keluar untuk suatu impeller yan2 mempunyai sudu>sudu men2arah ke 7elakan2 yan2 ditun3ukan pada Gam7ar II4./4
Gam7ar II>./ Se2iti2a ke-epatan
Sehin22a u merupakan ke-epatan suatu titik pada impeler relati= terhadap tanah5 w merupakan ke-epatan partikel =luida relati= terhadap impeler5 dan c merupakan ke-epatan a7solut =luida pen3umlahan ektor dari u dan w yan2 men2alir melalui impeler relati= terhadap tanah4 Sudut antara - dan u dise7ut (5 sudut antara + dan perpan3an2an u dise7ut 5 sudut 3u2a merupakan sudut yan2 di7uat antara 2aris sin22un2 terhadap sudu impeler dan suatu 2aris dalam arah 2erakan sudu4 Umumnya dia2ram ke-epetan =luida pada impeler seperti pada Gam7ar II4.9 dan Gam7ar II4.84 e-epatan relati= + dan ke-epatan a7solut - dapat diuraikan men3adi komponen ke-epatan tan2ensial dan ke-epatan meredional m4
u
Gam7ar II>.9 Se2iti2a ke-epatan pada sisi masuk
Gam7ar II>.8 Se2iti2a ke-epatan pada sisi keluar
II46 R!'8!'!' P#/% S "mpeller M$"/! T"& &$ T"&
Ran-an2an metoda titik ke titik ini diperkenalkan oleh $4 P=leiderer yan2 didasari pada asumsi 7ah+a transis i dari sudut 1 ke sudut 2 ter2antun2 3ari>3ari sudut pusat ϑ pada r dan sudut yan2 di7erikan4 ar2a r dan ϑ merupakan koordinat polar dari titik>titik yan2 di7erikan pada sudu4 Setelah menentukan ran2kaian titik> titik5 kura halus di2am7arkan melalui titik>titik terse7ut sehin22a mem7entuk 2aris pada pusat?ten2ah sudu4
Gam7ar II>'( Metode titik ke titik untuk menentukan pro=il sudu kura tun22al
Pada Gam7ar II4'( terlihat se2iti2a siku>siku PPCT %daerah 7er+arna hitam& uan2 mempunyai sisi PT 7ersandar pada dua 3ari>3ari dari sudut pusat yan2 san2at ke-il dϑ 5 sehin22a*
<&
rdϑ 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
%II41/& Dari se2iti2a terse7ut 3u2a didapat* 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II419&
P//// = P////
t$n
arena <&3ari r yan2 san2at ke-il5 perhitun2an dari dua persamaan ini men3adi*
1 =
t$n
4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II418&
Sehin22a5
1
=
t$n
4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II40(&
Inte2rasi dari 7atas r. dan r' den2an pen2alian .9(?$ mem7erikan persamaan dalam sudut yan2 ditun3ukan dalam dera3at se7a2ai 7erikut*
1=
10 $
1
444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II40.&
2 t$n
Inte2rasi ini dapat diperoleh den2an metode ta7ular %tersusun pada ta7le& den2an 7atas r. dan r' serta men2asumsikan penam7ahan ter7atas 4 Untuk menentukan metode titik ke titik ini dilakukan den2an -ara men2asumsikan har2a r pada ran2kaian per7andin2an r. dan r' %r.?r'&5 r?r. di ealuasi dan kemudian lo2aritmanya dan sudut pusat 1 ;nya4 Den2an metode ta7ular5 9>.( titik di7utuhkan untuk mem7entuk spiral4 Metode pen22am7aran spiral yan2 7erdasarkan pada har2a r dan 1 yan2 diketahui adalah identik den2an metode dari titik ke titik oleh $4 P=leiderer4
II47 R!'8!'!' Diffuser !' Cassing P/+!
Di==user 7er=un2si se7a2ai pen2arah =luida dari impeller outlet tin2kat yan2 satu ke tin2kat yan2 lainnya untuk men2konersi ener2i kinetik men3adi ener2i tekan4 Selain itu 3u2a di==user dapat memper7aiki e=isiensi pompa den2an men2arahkan =luida keluar impeller melalui sudu pen2arah di==user dan sudu return channel yan2 dapat dilihat pada Gam7ar II4'(4
Gam7ar II>'. 5iffuser dan return channel
5!#5!# L'&!#!' D!%!+ D,$#
Untuk men2hitun2 diameter dalam di==user dapat dihitun2 den2an men22unakan persamaan 7erikut* Hst
= 2 [1!01# + 0!0 ( 3
3! H5
− 1)
0!
] 444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II40'&
Dimana* d'
Diameter sisi keluar impeller %mm&
Massa persatuan olume at -air yan2 dipompa %k2?m1&
st
ead per tin2kat pompa %m&
3!
"erat persatuan olume at -air re=erensi %.((( k2?m1&
re=
ead re=erensi %.((( m&
D!+$"$# L'&!#!' L!# D,$#
Untuk men2hitun2 diameter luar di==user di2unakan persamaan 7erikut*
4
= (1!0# 2) + (0!01 F 2& 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
%II401& Dimana* d'
Diameter sisi keluar impeller
%mm& ns e-epatan spesi=ik %rpm& L$!# S!%#!' M!,& !# D,$#
Untuk men2hitun2 le7ar saluran masuk di==user di2unakan persamaan 7erikut*
3
= 2 (1!0# − 1!3) 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
%II400& Dimana* 7'
Le7ar saluran keluar impeller %mm&
S" K$%!# S D,$#
Untuk men-ari sudut keluar pada di==user di2unakan persamaan 7erikut*
t$n
= t$n ( + t$n (
(
4
3
.
*1 +
$3
2 44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II40:& 3
Dimana*
(3
Sudut aktual keluar impeller % (2&
Te7al sudu di==user %mm&
BAB III RANCANGAN POMPA PENGISI AIR KETEL UAP
III11 D!#!+ A%# R!'8!'!' BD7E
7
6$t$ 78$& 9$nc$n:$n y$.t;< $>; $&. ?;.d$! P.n! P@;t! 6.$mt p.p$ .s$p d$n tA$n! st$ .n::. &%$s. .s$p d$n tA$n Bn:h.t;n: 6.$mt P@@s
Bn:h.t;n: P$$mt .s. B$s;A Emp&& d1! dh! s;d;t m$s;A! d$n 1
Bn:h.t;n: C$p$s.t$s P@mp$
Men2hitun2 Dead Total Pompa .4 Dead Pompa '4 Dead Sistem
Bn:h.t;n: P$$mt .s. C&;$ Emp&& d2! s;d;t A&;$! 2
:.t.:$ Ccp$t$n .s. m$s;A .s. C&;$
Men2hitun2 Putaran Pompa
E67C
Men2hitun2 !PSDa dan !PSDr
Pnc$n$$n P@I& ;d;
Pnc$n$$n 6.J;s N.&$. NPH$ G NPH
Bn:h.t;n: 6$y$ P@mp$
6s$.n d$n 7n$&.s.s
KK7E
7
Gam7ar III>. Dia2ram alir ran-an2an pompa
III>.
III>'
Gam7ar III4. adalah 2am7ar dia2ram alir untuk meran-an2 pompa pen2isi air ketel uap4 Tahap pertama untuk melakukan Ran-an2an adalah menentukan kapasitas pompa yan2 akan diran-an24 Selan3utnya men2hitun2 head yan2 akan diker3akan oleh pompa dan menentukan putaran pompa4 Setelah itu menentukan !PSa dan !PSr untuk men2etahui peluan2 ter3adinya kaitasi4 Dan Tahap akhir adalah men2hitun2 dimensi dari impeler pompa hin22a se2iti2a ke-epatannya
III12 P!#!+$"$# R!'8!'!' P/+!
Gam7ar III>' Isntalasi pompa pen2isi air ketel uap
Gam7ar III4. merupakan isntalasi yan2 diren-anakan maka untuk meran-an2 pompa di2unakan data hasil pemodelan men22unakan so=t+are Gateycle se7a2ai 7erikut*
La3uAlir,luida
*:6:t?h
TekananDearator
*.'7ar
Tekananer3a"oiler
*.0(5:7ar
TekananeluarPompa
*.0/7ar
Diameter Pipa Isap",P
* '/1mm
Diameter Pipa Tekan ",P
* '00 mm
Tin22iEleasiSisiIsap
*:m
Tin22i Eleasi sisi Tekan
* .' m
Den2an men2asumsikan parameter pompa 7ooster yan2 ada di lapan2an se7a2ai 7erikut* #enis Pompa Putaran eadPompa
*
Single stage double suction .09: * rpm
.((5: * m
TemperaturInlet
*.9/5//
o
TemperaturOutlet
*.9/581
o
Densitas,luida
*9/95'/k2?m
TekananInputPompa
*.'7ar
Tekanan Output Pompa
* '(560 7ar
E==isiensi
9'5/ * @
PutaranMotor
*.09:rpm
$ $ 1
III13 P$#-"'!' D!,!# P/+! K!!,"!, P/+!
Jp
apasitas pompa N %.(@ dari kapasitas pompa& :6: ton?3am N %:6: ton?3am F (5.& :6: ton?3am N :65: ton?3am 6'.5: ton?3am L ./'560 k2?s Dalam pem7an2kit ini pompa yan2 diran-an2 akan memompa air den2an
temperatur .9/581 o$ dari dearetor menu3u ke ketel uap4 "erdasarkan ta7el si=at>si=at air pada temperatur .9/581 o$ memiliki 7erat 3enis air (59/9 k2?l %9/9 k2?m1&4 apasitas total pompa
Qp Qtp =
Diketahui* Jp
./'560 k2?s
9/9 k2?m1 %pada saat temperatur air .9/581
o
$& Maka5
12!"4 A:⁄s Qt = 3 m3⁄>$m =0!1'" A:⁄mm p
3⁄
s L 0!"
H$! P/+! ! H$! T/"!% P/+! ( #ead Statis)
ead total pompa yan2 di7erikan adalah t d s (P −P )
Ht = Hd − Hs = [
2 C2 −C
2
] + (Zd − Zs) + [
Dimana* Ps
Tekanan disisi masuk %'.(4(6' k2?m '&
Pd
Tekanan disisi keluaran %.4089489( k2?m '&
d
s
]
Ks
Tin22i eleasi disisi masuk %: m&
Kd
Tin22i eleasi disisi keluar %.' m&
$s
e-epatan aliran masuk %1516 m?s&
$d
e-epatan aliran keluar %05' m?s&
2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
Massa persatuan olume at -air %9/9 k2?m1&
Ht = [
(1M4'M'0 −210M0"2)
4!2 2
+ (12 − #) + [
− 3!3"
2 '!1
]
]
Ht = 1M4#!34 m H$! T/"!% P/+! !! S,"$+ ( #ead Dynamis)
Hsys = H + h + h Dimana* ls
Ru2i>ru2i disisi masuk %m&
ld
Ru2i>ru2i disisi keluar %m& !) R# ,, +!,&
Untuk men2hitun2 ru2i>ru2i pada saluran pipa kita harus men2etahui terle7ih dahulu 3enis alirannya4 Sehin22a untuk menentukan 3enis alirannya di2unakan persamaan 7ilan2an reynold %Sularso dan Tahara5 '(((*'9& 7erikut*
93 =
,
Dimana* $s e-epatan aliran masuk %1516 m?s& Ds Diameter pipa sisi masuk %(5'/1 m&
Viskositas kinematik =luida -air %m '?s&
(5.61 F .(>8 %pada temperatur .9/481o $& Maka5
3!3" ⁄ 0!23
93 =
0!1"3 2⁄
= #M"2M4#
10 −"
arena Re 0(((5 maka 3enis alirannya adalah tur7ulen4 Untuk men2hitun2 keru2ian 2esek aliran tur7ulen dalam pimpa di2unakan rumus %Dar-yaen> )illiams& 7erikut*
= 0!020
+
0!000 # ,
0!000 = 0!0213 = 0!020 # + 0M2 3
R# !! ! %#,
h = !
4 ,
2
2
Dimana*
oe=isien keru2ian 2esek %(5('.91&
Ls Pan3an2 pipa sisi isap %.0 m& Ds Diameter pipa sisi isap %(5'/1 m& $s e-epatan aliran masuk %1516 m?s& 2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
Maka5
h! = 0!0213
14 (3M3" ⁄)2 = 0!"44 0!23 2'!1 ⁄2
R# !! *' ,, +!,& !
h!1
=!
2 2
Dimana* =
oe=isien keru2ian %(5:&
$s e-epatan aliran masuk %1516 m?s& Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
2
Maka5
2
h!1 = ! 2
2
(3!3" ⁄) = 0!# 2'!1 ⁄2 = 0!2
R# !! K!"
h
2 !2
=!
2
Dimana* =
oe=isien keru2ian %(5:9& %terdapat . 7uah Gate 8al'e den2an diameter pipa '/1 mm&
$s e-epatan aliran masuk %1516 m?s& 2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
Maka5
h!2
2
(3!3" ⁄) = 0!# 2'!1 ⁄2 = 0!333 = ! 2 2
III>9
R# !! B$%/&!' <0/ ($ong radius flanged %0o &ll/=)
h!3
=!
2 2
Dimana* =
oe=isien keru2ian %.51:& %terdapat . 7uah ;ong radius flanged =, o Ell7o+ den2an diameter pipa '/1 mm&
$s e-epatan aliran masuk %1516 m?s& 2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
Maka5
2
h!3 = ! 2
2
(3!3" ⁄) = 1!3# 2'!1 ⁄2 = 0!"
Sehin22a didapat ru2i>ru2i sisi masuk %ls& 7erikut*
h = h! + h!1 + h!2 + h!3
= 0!"44 + 0!2
+ 0!333
= 2!04 ) R# ,, &$%!#
93 =
,
Dimana* $d e-epatan aliran keluar %05' m?s& Dd Diameter pipa sisi keluar %(5'00 m&
+ 0!"
Viskositas kinematik =luida -air %m '?s&
(5.61 F .(>8 %pada temperatur .9/481o $& Maka5
4!2 ⁄ 0!244 93 =
0!1"3 10 −" 2⁄
= "M2M11
arena Re 04(((5 maka 3enis alirannya adalah tur7ulen4 Untuk men2hitun2 keru2ian 2esek aliran tur7ulen dalam pimpa di2unakan rumus %Dar-yaen> )illiams& 7erikut*
= 0!020
+
0!000 # ,
0!000 = 0!0220# = 0!020 # + 0M24 4
R# !! ! %#,
h
= !
4 ,
2
2
Dimana*
oe=isien keru2ian 2esek %(5(''(:&
Ld Pan3an2 pipa sisi tekan %'( m& Dd Diameter pipa sisi tekan %(5'0 m& $d e-epatan aliran keluar %05' m?s& 2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
Maka5
20
(4!2 ⁄)2 h! = 0!0220#
= 1!"2
0!244 2'!1 ⁄2
R# !! *' ,, &$%!# !
h!1
=!
2 2
Dimana* =
oe=isien keru2ian %.5(&
$d e-epatan aliran keluar %05' m?s& 2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
Maka5
(4!2 ⁄)
2
2
= 0!'' h!1 = ! 2 = 1!0 2 '!1 ⁄2 R# !! K!"
h!2
=!
2 2
Dimana* =
oe=isien keru2ian %./5:9& %terdapat . 7uah heck 8al'e den2an diameter pipa '/1 mm ='& %terdapat . 7uah Gate 8al'e den2an diameter pipa '/1 mm =(5:9& %terdapat 1 7uah Globe 8al'e den2an diameter pipa '/1 mm =:&
$d e-epatan aliran keluar %05' m?s& 2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
Maka5
2
h!2 = ! 2
2
(4!2 ⁄) = 1!# 2'!1 ⁄2 = 1#!
III>..
R# !! B$%/&!' <0/ ($ong radius flanged %0o &ll/=)
h!3
=!
2 2
Dimana* =
oe=isien keru2ian %.51:& %terdapat . 7uah ;ong radius flanged =, o Ell7o+ den2an diameter pipa '/1 mm&
$d e-epatan aliran masuk %05' m?s& 2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
Maka5
2
h!3 = ! 2
2
(4!2 ⁄) = 1!3# 2'!1 ⁄2 = 1!21
Sehin22a didapat ru2i>ru2i sisi keluar %ld& 7erikut*
h = h! + h!1 + h!2 + h!3 = 1!"2 +0!''
+ 1#!
+ 1!21
= 1'!#4 Maka head total pompa pada sistem adalah se7a2ai 7erikut*
Hsys = H + h + h Dimana* ls
Ru2i>ru2i disisi masuk %'5(0 m&
ld
Ru2i>ru2i disisi keluar %.85:0 m&
Hsys = H + h + h = 1M4#!3 + 2!24 + 22!44 = 1M4'"!'3
P$'$#!& M%!
Pada ran-an2an pompa ini pen22erak mula yan2 di2unakan adalah motor listrik den2an putaran yan2 diran-an2 adalah .4:(( rpm4 Sehin22a didapat putaran pen22erak mula den2an men22unakan persamaan II4. adalah se7a2ai 7erikut*
120 F
Nm
(1 − s)
= Dimana* ,
,rekuensi %:( &
p
#umlah kutu7 yan2 di2unakan adalah se7anyak 0 7uah
s
Slip pada motor sinkron 7erkisar antara .@>'@ %dalam peren-anaan ini di2unakan slip se7esar .@&
Maka5
Nm =
120 #0(1 − 0!01) = 1M#00 (1 − 0!01) = 1M4# 4 A2ar pompa pen2isi air ketel uap le7ih e==isien maka di2unakan komponen
untuk men2atur putaran yaitu men22unakan
:ydraulic ouplings4 Putaran
maksimum pompa pen2isi air ketel uap dihitun2 men22unakan 7erikut*
Ps 2 Nm = Pd2 Nc
Dimana* Ps
Tekanan masuk pompa %'( 7ar&
Pd
Tekanan keluar pompa %.0/ 7ar&
!m
Putaran motor %.409: rpm&
Affinity ;aw se7a2ai
!-
Putaran koplin2 %rpm&
Maka5
Ps = Nm2 20 $ 1M4# 2 Pd Nc2 14 $ = Nc2 =
Nc =
*1M4#214 = 4M02#!'" L 4M02" 20 K$8$!"!' S$,& P/+!
Pompa yan2 akan diran-an2 men22unakan i 6 3umlah tin2kat5 sehin22a akan diketahui head per tin2katnya se7a2ai 7erikut*
Hst =
Ht 5
Dimana* t
ead total pompa %.4086581 m&
i
#umlah tin2kat %6 tin2kat&
Maka5
Ht
Hst =
1M4'"!'3
5
=
"
= 24'!4' L 24'!#
Setelah diketahui head disetiap tin2katnya maka selan3utnya dapat men2etahui 3enis pompa apa yan2 akan di2unakan den2an menentukan ke-epatan spesi=iknya4 Untuk men2hitun2 ke-epatan spesi=ik pompa di2unakan persamaan 7erikut*
=
n * 3⁄4
Dimana*
n
Putaran pompa %04('6 rpm&
J
apasitas pompa %(5.8/ m 1?s&
ead pompa disetiap tin2katannya %'085: m&
Maka5
n *
=
4M02" *0!1' 3⁄ 24'!# 3⁄4
3⁄4
=
= 2!43
arena ns yan2 didapat adalah '9501 rpm maka pompa yan2 di2unakan 7erdasarkan Ta7el II4' adalah pompa sentri=u2al den2an 3enis impeller radial4 K!9"!, NPSH! (!et Positie Suction #ead 'aila(le)
Untuk men-ari nilai !PSa di2unakan persamaan II4.: 7erikut*
P$ P% = − − H& − H&s
Dimana* Pa
Tekanan sisi masuk pompa %'.(4(6' k2?m '&
P
Tekanan uap 3enuh pada air den2an temperatur .9/581
l
Pan3an2 saluran sisi masuk %.0 m&
ls
ead loses sisi masuk %'5(0 m&
"erat persatuan olume at -air %9/9 k2?m1&
o
$ %.'0469/56 k2?m'&
Maka5
= P$ − P% − H& − H&s
210M0"2 ⁄2 = ⁄3 −
124M"!" ⁄2 ⁄3
− 14 − 2!04 = 1!1'
NPSH# (!et Positie Suction #ead )e*uired)
Se7elum menentukan !PSr se7elumnya harus men-ari nilai thoma den2an men22unakan persamaan II4.0 7erikut*
4⁄3
)
= (
Dimana*
S
e-epatan spesi=ik hisap yan2 di2unakan adalah 9((
rpm ns e-epatan spesi=ik pompa %'9501 rpm& Maka5
2!43
4⁄3
= ( )
4⁄3
=(
00
)
= 0!011"
Untuk memperkirakan nilai !PSr di2unakan persamaan II4.1 7erikut*
=
Dimana*
oe=isien kaitasi pompa (5(..6
ead total pompa %.4086581 m&
Maka5
=
= 0!011" 1M4'"!'3
= 1!4'
Sehin22a dapat diketahui 7ah+a !PS A !PSr %9.5.8 m ./508 m&5 sehin22a peren-anaan pompa ini dapat 7eker3a den2an 7aik tanpa men2alami kaitasi D!:! P/+!
Se7elum menentukan daya pompa maka harus diketahui terle7ih dahulu daya hidrolis yan2 di7utuhkan untuk memindahkan air se7anyak 6'( t?hr5 untuk men2hitun2 daya hidrolis di2unakan persamaan II4.. 7erikut*
=
Dimana*
Massa persatuan olume at -air %9/9 k2?m1&
J
apasitas pompa %(5.8/ m 1?s&
t
ead total pompa %.4086581 m&
2
Per-epatan 2raitasi 859. m?s
'
Maka5
= = ⁄3 '!1 ⁄2 0!1' 3⁄ 1M4'"M'3 6 = 2M#3#!1
Gam7ar III>1 E=isiensi pompa dipen2aruhi ke-epatan spesi=ik dan kapasitas pompa
Dari Gam7ar II4.1 dapat diketahui e=isiensi pompa 7erdasarkan ke-epatan spesi=ik dan kapasitas pompanya5 sehin22a den2an ns '9501 rpm dan kapasitas pompa (5.8/ m 1?s e=isiensi pompa yan2 didapat se7esar (590 %90@&4 Setelah ditentukan e=isiensi 7erdasarkan 2ra=ik diatas selan3utnya dapat dihitun2 daya poros pompa adalah se7a2ai 7erikut*
=
Dimana* P+
Daya =luida atau daya air %'4:1:5./ k)&
E=isiensi pompa %(590&
Maka5
=
=
2M#3#!1 6 6 0!4 =3M01!0
Sehin22a untuk daya motor pen22erak dapat diketahui se7a2ai 7erikut %den2an asumsi e=isiensi motor se7esar 80@&*
=
=
3M01!0 = 3M210!1 6 0!'4
III14 P$#-"'!' D+$', P/+! D!+$"$# P/#/,
Den2an men2asumsi kondisi pem7e7enan yan2 ter3adi hanya pem7e7anan torsi murni dan 7ahan poros yan2 di2unakan dalam ran-an2an ini adalah
A0 Type
'
S+*,,,, den2an kekuatan tarik se7esar 68( MPa %/(516 k2?mm &4 Untuk men2hitun2 diameter poros kita harus men-ari torsi dan te2an2an 2eser 7ahan yan2 di2unakan se7a2ai 7erikut*
= '!4 10
#
Dimana* Pd
Daya yan2 ditransmisikan oleh poros %14(.95(/k)&
n
Putaran pompa %0('6 rpm&
Maka5
=
'!4 10 #
3M01!0 6 = '!4 10 # = 30M1#2!' M 4M02"
Untuk te2an2an 2eser di2unakan persamaan se7a2ai 7erikut*
= !1 !2 Dimana*
ekuatan tarik 7ahan %/(516 k2?mm'&
S=.
,aktor keamanan kelelahan puntir %6&
S=.
,aktor apa7ila poros di7eri alur pasak5 atau di7uat 7ertan22a5 pen2aruh ekasaran permukaan dan pen2aruh kosentrasi te2an2an -ukup 7esar %.51&
Maka5 2
= !1 !2
=
2
0!3" ⁄ = '!02 ⁄ " 1!3
Sehin22a selan3utnya dapat dihitun2 diameter poros 7erikut*
#!1
= ( )
1⁄3
Dimana* t
.5( .5: 3ika ter3adi sedikit tum7ukan atau ke3utan %dalam ran-an2an di2unakan har2a t .&
$7
,aktor 7e7an lentur 7erkisar antara .5' '51 %diam7il nilai $7 .5' &
T
Momen puntir %/1(4.:'58 k2?mm&
Te2an2an 2eser %85(' k2?mm'&
1⁄3
#!1 )
= (
#!1
1⁄3
= (
1 1!2 30M1#2!' M '!02 ⁄2 )
= '!12
Diameter poros minimal adalah /85.' mm maka selan3utnya diameter poros yan2 di2unakan adalah 9( mm4 Ukuran diper7esar untuk men2antisipasi 7e7an len2kun24 Dan dapat ditentukan pula diameter hu7 den2an persamaan 7erikut*
= (1!3 − 1!4) %diameter hu7&
ℎ ℎ
= (1!3# − 1!#) %diameter hu7 sisi 7elakan2&
Dalam ran-an2an di asumsi kan 7ah+a diameter hu7 .51 dan hu7 sisi 7elakan2 .50 dari diameter porosnya5 maka*
ℎ ℎ
= (1!3) = 1!3 0
= 104
= (1!4) = 1!3# 0
= 112
D!+$"$# S, M!,&
Untuk men-ari diameter sisi masuk kita harus men2etahui kapasitas den2an ru2i ke7o-oran dan ke-epatan aksial -airan untuk masuk kedalam impeler4 Saat masuk kedalam impeler -airan tidak sepenuhnya keluar dari impeller namun ada se7a2ian -airan yan2 masuk kem7ali ke sisi isap ini yan2 dinamakan kapasitas aki7at ke7o-oran4 #umlah total -airan yan2 mele+ati impeler adalah 3umlah -airan yan2 keluar ditam7ah den2an =luida yan2 kem7ali la2i ke sisi isap4 Sehin22a dalam perhitun2an kapasitas aki7at ke7o-oran di7a2i den2an e=esiensi olumetris se7esar 8(@4 Perhitun2an kapasitas aki7at ke7o-oran adalah se7a2ai 7erikut*
= Dimana* J
apasitas total pompa %(5.8/ m 1?s&
E=isiensi olumetris %(58&
Maka5
=
=
0!1' m3⁄s 0!'
= 0!21 m3⁄s
e-epatan aksial -airan masuk kedalam impeler*
Gam7ar III>0 Gra=ik penentuan k-m. dan k-m' 7erdasarkan ke-epatan spesi=ik
Dari Gam7ar III40 didapat nilai -m. (5.6 dan -m' (5.'4 Dalam menentukan ke-epatan aksial -airan yan2 masuk ke dalam impeler se7elumnya harus men-ari nilai ke-epatan meredian sisi masuk %$m.& den2an persamaan 7erikut*
1 = &'1*2 Dimana* -m. oe=isien ke-epatan pada sisi isap %(5.6& 2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
ead tiap tin2kat %'085: m&
Maka5
1
= &'1*2 = 0!1"*2 '!1
24'!#
= 11!1' ⁄
⁄ 2 Sehin22a ke-epatan aksial air masuknya adalah se7a2ai 7erikut*
#
= (0!' − 1!0)1
Dalam ran-an2an diam7il nilai $o adalah (58: dari $m.nya5 maka*
#
= 0!'# 1 = 0!'# 11!1' ⁄ = 10!"3 ⁄
Den2an demikian diameter inlet impeler dapat dihitun2 men22unakan persamaan II4'. 7erikut*
%
# =
+ ℎ2
*$# Dimana* JC
apasitas pompa den2an ru2i ke7o-oran %(5'.9 m 1?s&
$o
e-epatan aksial air masuk %.(561 m?s&
dh
Diameter hu7 %mm&
# = *
% 2
$# + ℎ
*
=
4 0!21 m3⁄s + (0!104 )2 3!14 10!"3 ⁄
= 0!1'231 L 1'2 S" S, M!,& !' L$!# S, M!,&
Ran-an2an ini5 sudut diren-anakan den2an kelen2kun2an tun22al % Single
ur'ature&4 Se7elum men-ari sisi masuk5 terle7ih dahulu harus diketahui ke-epatan kelilin2 inlet impeler5 den2an men22unakan persamaan 7erikut*
$ 1 )1
"0
= Dimana*
d. d( Diameter sisi masuk impeler %.8' mm& n
Putaran pompa %04('6 rpm&
Maka5
)1
=
$ 1
"0
=
$ 0!1'2
"0
4M02" = 40!4# ⁄
,luida memasuk impeler dalam arah radial den2an sudut (1 adalah 8( o dan har2a 1 7erkisar antara .:o 1(o4 Aliran sudut masuk sudu % 1) dapat dihitun2 men22unakan persamaan 7erikut*
1
t$n 1 =
)1
Dimana* $m.
e-epatan meredian sisi masuk %..5.8 m?s&
U.
e-epatan kelilin2 sisi masuk %0(50: m?s&
Maka5
t$n 1 =
=
1
11!1' ⁄ =0!2" 40!4# ⁄
)1 1
= ' 0!2" = 1#!4# Pada nyatanya pada pompa sentri=u2al saat har2a J maksimum pada e=esiensi
ter7aik %tertin22i& selalu le7ih ke-il 3ika kita men2am7il har2a sudut 14 Oleh karena itu perlu adanya penam7ahan 7esar sudut masuk den2an sudut seran2 % #
#
angle of
attack& = 3 − 10 5 sehin22a didapat sudut sisi masuk yan2 dipilih den2an asumsi sudut seran2 se7esar 1 o adalah se7esar*
1
= 3# + 1#!4# = 1!4# L 1#
Le7ar sisi masuk dapat diketahui den2an persamaan 7erikut*
1
=
"1 $
= 1
$ 1 1
Dimana* JC
apasitas pompa den2an ru2i ke7o-oran %(5'.9 m 1?s&
$m.
e-epatan aksial air masuk %..5.8 m?s&
d.
Diameter sisi masuk impeler %.8' mm&
Maka5
1
=
$ 1 #
=
0!21 m3⁄s 3!14 1'2 11!1' ⁄
= 32!3 L 32
S$"! K$8$!"!' M!,& P/+!
Dari perhitun2an parameter sisi masuk pompa didapat 7e7erapa parameter untuk melukiskan se2iti2a ke-epatan air masuk pompa5 data>data terse7u t adalah se7a2ai 7erikut* $m.
* ..5.8 m?s
U.
* 0(50: m?s
* .:50o
1
o 1 * .9 Maka se2iti2a ke-epatan air masuk pompa dapat dilihat pada Gam7ar 7erikut*
Gam7ar III>: Se2iti2a ke-epatan sisi masuk
Dari 2am7ar se2iti2a ke-epatan diatas maka didapat parameter sisi masuk 7erikut* $(
* ..5'9 m?s
$.
* .'5/( m?s
)(
* 1:5/0 m?s
).
* 165'. m?s
* :9o
(1
o
(1
* 6'
$m.
* 85:: m?s
$u( $u.
* 65(. m?s
D!+$"$# S, K$%!# !' L$!# S, K$%!#
Untuk ran-an2an ini sudut keluar 2 diasumsikan diantara har2a 7atas .:o>1:o 7erdasarkam asumsi terse7ut maka peran-an2 men22unakan 2 se7esar ': o4 Selain itu untuk men2etahui diameter dan le7ar sisi keluar perlu diketahui ke-epatan kelilin2 sisi keluar dan ke-epatan merediannya4 Untuk menentukan ke-epatan meredian sisi keluar5 dilakukan perhitun2an seperti 7erikut*
2 = &'2*2 Dimana* -m' oe=isien ke-epatan pada sisi tekan %(5.'& 2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
ead tiap tin2kat %'085: m&
Maka5
2
= &'2*2 = 0!12*2 '!1
24'!#
= !3' ⁄
⁄ 2 Menentukan ke-epatan kelilin2 sisi keluar dapat ditentukan se7a2ai 7erikut*
2
)2 =
2 2
+ *[
2
]+
2 2 *ℎ
(1
+ )]
Dimana* $m'
e-epatan meredian sisi keluar %9518 m?s&
2
Sudut sisi keluar sudu
2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
th
ead teoritis pompa
$p
,aktor koreksi P=leiderer untuk 3umlah sudu tertentu
E=isiensi hidrolis
ℎ
0!42 = − 0!12)2
0!42
2
+,#
= 3
3
* ) − 0!12,
+4!2# 10
Dimana* J
apasitas total pompa %(5.8/ m 1?s&
n
Putaran pompa %04('6 rpm&
Maka5
ℎ
=
0!4 2 +,# − 0!12)2 =
0!42 3
3
3
2
= 0!'
0!1' m ⁄s
+4!2# 10 *
4M02"
) − 0!12,
ead teoritis5
ℎ = ℎ Dimana*
ead per tin2kat pompa %'084: m&
ℎ
E=isiensi hidrolis %(598&
Maka5
ℎ = ℎ
24'!7 = 0!'=20!33
Menentukan =aktor koreksi P=leiderer dapat dilihat pada perhitun2an 7erikut* = 2 .
1
2
1 − ( 1) 2
Dimana*
-
= (1 - 1!2) (1 + s.n 2) (1⁄2)
Diasumsikan 7ah+a d.?d' (5: maka5
-
= (1 - 1!2) (1 + s.n 2##) (0!#) = 0!11 - 0!11
Untuk
menentukan
=aktor
koreksi
P=leiderer
di2unakan
-
(59..
men2asumsikan 3umlah sudu 65 sehin22a =aktor koreksi terse7ut* = 2 .
1 2
2
=
1 − ( 1)
0!1 1 = 0!3" 1 1 − (0!#)2 "
2 Den2an demikian dapat menentukan ke-epatan kelilin2 sisi keluar pompa se7a2ai 7erikut*
2
) 2
=
2 2
2
+ *[
]+
2 2 *ℎ
(1
+ )]
Dimana* $m'
e-epatan meredian sisi keluar %9518 m?s&
2
Sudut sisi keluar sudu %': o&
2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s '&
th
ead teoritis pompa %'9(511 m&
$p
,aktor koreksi P=leiderer untuk 3umlah sudu tertentu
%(516& Sehin22a5
2 )2
=
2 2
+ *[
2
2 2
]+ *ℎ
(1
+ )]
dan
!3' ⁄ !3' ⁄ + *[ ] + ['!1 2 2# 2 2# 2 ⁄
=
2
0!33 (1 + 0!3") ]
= 0!3 ⁄ Setelah ke-epatan kelilin2 sisi keluar sudah ditentukan5 selan3utnya dapat menentukan diameter sisi keluar pompa se7a2ai 7erikut*
"0 2
)2
=
$
Dimana* U'
e-epatan kelilin2 disisi keluaran impeler %/(591 m?s&
n
Putaran pompa %04('6 rpm&
Maka5
"0 )2 "0 0!3 ⁄ = =0!33"11 L33" $ 3!14 4M02"
2
=
Lalu koreksi kem7ali asumsi d.?d'
1 2
1'2
= 0!#
=
33" asil asumsi den2an yan2 telah dihitun2 7er7eda5 maka akan dilakukan
perhitun2an ulan2 den2an men2asumsi parameter d .?d' yan2 diu7ah>u7ah dan parameter lain konstan4 Dari hasil perhitun2an terse7ut dideroleh parameter> parameter 7aru den2an nilai error terke-il yan2 mendekati (5 maka didapat* d' (510( m L 10( mm $p (5180
U' /.560 m?s
Ta7el III>. asil Perhitun2an Iterasi
Iterasi (5: (5:. (5:' (5:1 (5:0 (5:: (5:6 (5:/ (5:9 (5:8
(59..1(8 (59..1(8 (59..1(8 (59..1(8 (59..1(8 (59..1(8 (59..1(8 (59..1(8 (59..1(8 (59..1(8
$p (516(:9' (516::(0 (51/(660 (51/6(/6 (519./:/ (519//'' (518188' (50((:9/ (50(/:'8 (50.0901
u' /(58('.6 /.5(..60 /.5.'6'( /.5'06.0 /.51/.// /.5:(10: /.560.:1 /.5/9600 /.581961 /'5(89:/
d' (5116:./ (511/(1/ (511/:9. (5119.:( (5119/06 (51181/. (510(('6 (510(/.0 (510.01/ (510'.86
d.?d' (5:/.'8. (5:/(0.( (5:6808' (5:69:11 (5:6/:1' (5:6609/ (5:6:18: (5:60':0 (5:61(6( (5:6.9..
oreksi kem7ali asumsi 3umlah sudu %& se7a2ai 7erikut*
+ 2 − s.n (
+2 + 1)
= "!# .
+2
1
−
1)
2
=
(340 + 1'2 ) (340 −
"!#
1'2 )
)
− s.n 1 + ) = !# L ( 2# 2
Setelah itu sisi keluar dapat diketahui den2an persamaan 7erikut*
2
=
"2 $
= 2
$ 2 2
Dimana* JC
apasitas pompa den2an ru2i ke7o-oran %(5'.9 m 1?s&
$m'
e-epatan aksial air masuk %9518 m?s&
d'
Diameter sisi keluar impeler %10( mm&
Maka5
error .05':9'0.11 ..590:.90:: 85:./61'/6' /5'/(1/:900 :5(89:6.906 '588/66.91' (5861019' >.5((9(90(. >'58'(601'. >05////6:.:
2
=
$
2 2
=
0!21 m3⁄s 3!14 340 !3' ⁄
= 24!3' L 24
S$"! K$8$!"!' K$%!# P/+!
Dari perhitun2an parameter sisi keluar pompa didapat 7e7erapa parameter untuk melukiskan se2iti2a ke-epatan air keluar pompa5 data>data terse7 ut adalah se7a2ai 7erikut* $m'
* 9518 m?s
U'
* /.560 m?s
2
* ':o
2
* .516
3
= 2 = !4 ⁄ ="!1 1!3" 2
⁄
Maka se2iti2a ke-epatan air keluar pompa dapat dilihat pada Gam7ar 7erikut*
Gam7ar III>6 asil se2iti2a ke-epatan sisi keluar impeller
Dari 2am7ar se2iti2a ke-epatan diatas maka didapat parameter sisi masuk 7erikut* $'
* :051 m?s
$1
* :0 m?s
(2
)'
* .859: m?s
2
* .9581
$u' $u1
* :156: m?s
)1
* .85(' m?s
* 9598o
(2
* 65:6
o
o
R!'8!'!' P#/% S I+$%$# P/+!
Dari perhitun2an>perhitun2an dimensi pompa yan2 telah dilakukan didapat hasil se7a2ai 7erikut* .4 Diameterporospompa%ds&
*9(mm
'4 Diameterhu7impeller%dh&
*.(0mm
14 Diameter hu7 7a2ian 7elakan impeller %dhC&
* ..' mm
04 Diameter sisi masuk %d.& :4
.8' mm *
Sudut sisi masuk %1&
.9
64 Le7ar sisi masuk %7.&
o
mm 1' *
/4 Diameter sisi keluar %d'& 94
*
10( mm *
Sudut sisi keluar %2&
':
84 Le7ar sisi keluar %7'&
*
o
mm '0 *
.(4 Te7al sudu %s& dan dindin2 impeller ..4 #umlah sudu %&
* : mm 9
Ta7el III>' Ran-an2an pro=il sudu metoda titik ke Titik
Titik
r%m&
d.
(5(86
r%m& (
$m%m?s& ..4'
+%m?s& 165'00
.9
.
(5.(0''
(5((9''
.(5998
1050':11
.95/9
'
(5..'00
(5((9''
.(5:/9
1'56(666
.85:6
1
(5.'(66
(5((9''
.(5'6/
1(5/9/88
'(510
0
(5.'999
(5((9''
858:6
'958681'
'.5.'
:
(5.1/.
(5((9''
8560:
'/5.:(6:
'.58
6
(5.0:1'
(5((9''
85110
':511.89
''569
/
(5.:1:0
(5((9''
85('1
'15:.11.
'1506
9
(5.6./6
(5((9''
95/.'
'.568060
'05'0
d'
(5./
(5((9'0
950
.859/6
':
r tan
O=
1 t$n
$ =
8 + 8−1
R $
2
10
S= $
R
$
(5(1.'
1'5(:8'
(
(
(
(5(1:0
'95'./6/
(5'0//19
(5'0/
.05'(.:0
(5(188
':5(1.:.
(5'.99:0
(5066
'65/0/1.
(5(00/
''51:6/'
(5.80/6:
(566.
1/58.'''
(5(08/
'(5(9/00
(5./000:
(591:
0/58.''9
(5(::.
.95.00'6
(5.:/.1'
(5881
:658.89/
(5(6(/
.65066:9
(5.0'':(
.5.1:
6:5(/016
(5(666
.:5((/01
(5.'81:9
.5'60
/'5098/8
(5(/'9
.15/'881
(5..9..(
.519'
/85'6(06
(5(/8'
.'56.0/:
(5.(9:0(
.508.
9:509':(
Gam7ar III>/ Gam7ar ran-an2an sudu pro=il impeller
R!'8!'!' D,$# P/+! 5!#5!# L'&!#!' D!%!+ D,$# Hst
= 2 [1!01# + 0!0 ( 3
3!
0!
− 1) ]
H 5
Dimana* d'
Diameter sisi keluar impeller %10( mm&
"erat persatuan olume at -air yan2 dipompa %9/9 k2?m1&
st
ead per tin2kat pompa %':( m&
3!
"erat persatuan olume at -air re=erensi %.4((( k2?m1&
re=
ead re=erensi %.4((( m&
Maka5 Hst
= 2 [1!01# + 0!0 ( 3
3!
H
0!
− 1) ]
5
A: ⁄m3 2#0
3
1)
= 340
[1!01# + 0
!0 (
−
0!
] = 3#1!0" L 3#1
1M000 A: ⁄m3 1M000
D!+$"$# L'&!#!' L!# D,$#
Untuk men2hitun2 diameter luar di==user di2unakan persamaan 7erikut*
4 =
(1!0# 2) + (0!01 2&
Dimana* d'
Diameter sisi keluar impeller %10( mm&
ns
e-epatan spesi=ik %'9518 rpm&
Maka5
4
= (1!0# 340 ) + (0!01 2!3' 340 ) = 4!#
L$!# S!%#!' M!,& !# D,$#
3 = 2 (1!0# − 1!3 ) Dimana* 7'
Le7ar saluran keluar impeller
%mm& Maka5
3 = 2 1!0# = 24 +
(1!0#) 10 = 2#!2 L 2#
Sehin22a diasumsikan 7ah+a har2a le7ar saluran masuk dan keluaran di==user sama %71 70 ': mm&4 S" K$%!# S D,$#
Untuk men-ari sudut keluar pada di==user di2unakan persamaan 7erikut*
. *1 + t$n (32
t$n (4 = t$n (3 $3 + Dimana*
(3
Sudut aktual keluar impeller % (2 65:6o&
Te7al sudu di==user %diasumsikan te7al sudu : mm&
d
#umlah sudu di==user %diasumsikan sudu di==user .'&
d1
Diameter dalam sudu %1:( mm&
Maka5
. *1 + t$n (32
t$n (4 = t$n (3 $3 +
# 12 = t$n "!#"# $ + 3#0
*1 + t$n "!#"#2 = 0!1 = '!"4#
III1. H!,% R!'8!'!' P/+! P$', A# K$"$% U!
Dari hasil ran-an2an diatas maka didapat spesi=ikasi dan dimensi dari ran-an2an yan2 telah dilakukan4 "erikut spesi=ikasi dan hasil dari ran-an2an terse7ut dapat dilihat pada Ta7el dan Ta7el5 serta 2am7ar dari hasil ran-an2an pompa pen2isi air ketel uap pada Gam7ar Ta7el III>1 Spesi=ikasi pompa
apasitas
6'.5: t?hr
#umlah Tin2kat
6
eadTotalPompa
.4086581m
!PSr
./508 m
!PSa
9.5.8 m
#enis Pompa
Multistage entrifugal &ump
Putaran
04('6 rpm
DayaPompa
14(.95(/k)
E=isiensi Pompa
90@
Ta7el III>0 Dimensi impeller pompa
7mpeller Diameterporospompa%ds&
9(mm
Diameterhu7impeller%dh&
.(0mm
Diameter hu7 7a2ian 7elakan impeller %dhC&
..' mm
Diameter sisi masuk %d.&
.8' mm
Sudut sisi masuk %1&
.9o
Le7ar sisi masuk %7.&
1' mm
Diameter sisi keluar %d '&
10( mm
Sudut sisi keluar %2&
':o
Le7ar sisi keluar %7'& Te7alsudu%s&dandindin2impeller
'0 mm .(mm
#umlah sudu %&
9
5iffuser Diameter dalam di==user %d1&
1:. mm
Diameter luar di==user %d0&
09/5: mm
Le7ar sisi masuk dan keluar %7 1 70&
': mm
Gam7ar III>9 Gam7ar 1D hasil ran-an2an
BAB I ANALISIS RANCANGAN
Untuk men2analisis ran-an2an pompa pen2isi air ketel uap ini maka dilakukan peru7ahan kapasitas pompa maksimum hin22a kapasitas minimumny a4 Sehin22a karakteristik kiner3a pompa yan2 akan diran-an2 akan didapat4 Pompa yan2 diran-an2 memiliki kapasitas desain se7esar /(/596 m 1?hr yan2 7eker3a saat 7e7an maksimum pem7an2kit yaitu '(( M)4 Maka untuk men2etahui karakteristik pompa dilakukan peru7ahan ariasi kapasitas dari kapasitas desain pompa yan2 telah diran-an2 terse7ut seperti yan2 terlihat pada Ta7el IV4.4 Ta7el IV>. Variasi kapasitas pompa
apasitas
ead
ead
ead
%J&
Sistem
Teoritis
Pompa
E==isiensi
!o4
1
Hm ?hr
Hm
Hm
Hm
H@
.4
.4/6856:
.46..586
.4(('5'.
(
9.5/9
'4
.4689596
.46(.5''
.4(:65'8
.(059.
9'5(:
14
.4::/5'8
.4:9.5(6
.4.60506
1065/:
9'5:0
04
.40.:5/'
.4:6'566
.4'/'56'
:/0508
9'588
:
.4'/05.:
.4:065(.
.419(5/9
/995(:
9151/
64
.4.1'5:/
.4:1.5..
.409958:
89/50'
91568
/4
88.5((
.4:./586
.4:8/5..
.4./'5:8
91581
94
908501
.4:(65:/
.4/(:5'/
.41015:9
905(/
84
/(/596
.4086581
.49.1500
.4:((51/
905.(
.(4
:665'8
.40985(1
.48'.56(
.460'589
9159'
..4
0'05/'
.409'5'8
'4('85/6
.4//.518
91519
.'4
'915.0
.40/95:'
'4.1/581
.499:56'
9'501
.14 .04
.0.5:/ (
.40/:598 .40/:5('
'4'065(8 '41:05'6
.489:56: '4(/.509
/85:9 (
IV>.
IV>'
Dari ta7el hasil perhitun2an men22unakan eF-el didapat hasil seperti Ta7el IV4.4 Dari ta7el terse7ut maka dapat dilakukan analsisis ura arakteristik Pompa5 u7un2an antara ead Teoritis den2an Pendekaran ead Aktual5 Titik Operasi Pompa5 Pen2aruh Peru7ahan Putaran Pompa dan Pen2aruh Peru7ahan Diameter Impeler Pompa se7a2ai 7erikut*
I1 K#9! K!#!&"$#,"& P/+!
Karakteristik Pompa 2200 2000 100 1"00 ) m (1400 d $1200 4 H
1000 00 "00 400 200 0
0
200400"00001000120014001"00100
Q (m3Ts)
Gam7ar IV>. Gra=ik karakteristik pompa4
Dari Gam7ar IV>. menun3ukan 2ra=ik karakteristik pompa yan2 diran-an24 Gam7ar terse7ut menun3ukan 7ah+a disetiap penin2katan kapasitas atau de7it dari pompa maka akan diikuti den2an penurunan head pompanya4 al itu ter3adi dikarenakan den2an 7ertam7ahnya de7it pompa maka ru2i>ru2i 2esek disepan3an2
saluran pemompaan akan semakin 7esar serta aliran pada pompa semakin tur7ulen karena de7it yan2 masuk semakin 7esar4 Gra=ik terse7ut men22am7arkan 7ah+a saat J ( maka head pompa terse7ut maksimum dan saat de7it pompa maksimum J maksimum maka head pompa sama den2an (5 hal terse7ut dapat di7uktikan men22unakan persamaan 7erikut*
H3#55
)22 =
−
)2 c@t 2 2 $ 2 2
UU
Untuk men2etahui le7ih 3elas pompa yan2 diran-an2 maka akan dilihat dari tekanan yan2 dihasilkan disetiap tin2katnya4 Pada Gam7ar IV4' menun3ukan tekanan atau head yan2 dilayani disetiap tin2katnya4
C$$At.st.A P@mp$ %s 6.$mt P@mp$ 2200 2100 2000 1'00 100 100 1"00 1#00 1400 )1300 1200 m (1100 d $1000 4'00 H 00 00 "00 #00 400 300 200 100 0
0
" # 4 3
.n:A$t .n:A$t .n:A$t .n:A$t
2 .n:A$t 1 .n:A$t
100 200 300 400 #00 "00 00 00 '00 100011001200130014001#001"00100100
Q (m3Ts)
Gam7ar IV>' Gra=ik head pompa setiap tin2katnya
I2 H'!' A'"!#! H$! T$/#", $'!' P$'$&!"!' H$! A&"!%
Head Pompa vs Debit (Q) 2400 2200 2000 100 )1"00 m (1400 1200 a p 1000 m 00 o p "00 H 400
200 0
0
200
400
"00
001000120014001"00100 Q (m3/s)
Gam7ar IV>1 Gra=ik hu7un2an antara head teoritis dan head aktual4
Dari 2am7ar Gra=ik IV41 hu7un2an head teoritis den2an pendekatan head aktual pompa men22am7ar kan pen2aruh head losses dan head sirkulasi yan2 ter3adi pada head aktual pompa yan2 7eker3a4 ead losses ini ter3adi di sepan3an2 saluran sistem pemompaan dan head sirkulasi ini ter3adi karena adanya =luida yan2 keluar dari impeller tidak sepenuhnya keluar melainkan ada yan2 masuk kem7ali ke sisi masuk impeler terse7ut4 Dari hasil peru7ahan ariasi de7it pompa diketahui saat de7it pompa sama den2an nol %J op (& head aktual pompa se7esar '4(/.509 m dan saat de7it operasi pompa maksimum %J op maksimum& diketahui head aktual se7esar ( m4 Sedan2kan untuk head teoritis saat Jop ( se7esar '41:05'6 m dan head teoritis saat de7it operasi pompa maksimum %Jop maksimum& se7esar .4(('5'. m4
I3 T"& O $#!, P /+!
Head Pompa vs Debit (Q) 2100
K5.s.ns . 1"00 1#00
H d m $ .st
1400
)
1#0 W A 140 2000 130 1'00120 100110 100 100 '0 0 0 "0 #0 40
0 0 1 ( $ p m @ P $ y $ 6 n $ d ) V ( . s n 4 . .s 55 K
1300
0100200300
400#00"00
120030 20 1100 10 1000 0 0000'001000
3
Q (m Ts)
Gam7ar IV>0 Gra=ik titik operasi pompa
Dari Gam7ar IV40 dapat dilihat titik operasi pompa yan2 di ran-an24 Gra=ik terse7ut menun3ukan 7ah+a apa7ila peru7ahan de7it pompa semakin ke-il maka head pompa akan semakin 7esar4 Selain itu peru7ahan de7it itu 3u2a mempen2aruhi daya pompanya semakin 7esar peru7ahan de7itnya maka daya yan2 di2unakan akan semakin 7esar ditun3ukan saat de7it 88. m1?hr daya pompa se7esar 04./(591 k) dan saat /(/596 m 1?hr daya pompa se7esar 14(.95(/ k)5 hal terse7ut dapat di7uktikan den2an Persamaan II4.: 7ah+a daya pompa itu 7er7andin2 lurus den2an de7it pompanya sehin22a peru7ahan de7it pompa dapat mempen2aruhi 7esar atau ke-ilnya daya dari pompa4
Pen2aruh peru7ahan de7it pompa terhadap e==isiensi pompa dapat dilihat pada Ta7el IV4. terlihat 7ah+a pen2aruh peru7ahan de7it terhadap e==isensi tidak terlalu 7esar atau pen2aruhnya relati= ke-il4 Sehin22a dapat dikatakan 7ah+a pompa yan2 diran-an2 mampu 7eker3a saat de7it pompa 7eru7ah>u7ah4 Serta dari 2ra=ik terse7ut maka dapat diketahui titik ker3a operasi dari pompa yan2 diran-an24 Titik operasi ditentukan 7erdasarkan titik temu antara kura head pompa den2an head sistem pompanya4 Titik operasi pompa 7eker3a saat de7it se7esar /(/596 m 1?hr den2an head sistem se7esar .4086581 m5 daya pompa se7esar 14(.95(/ k) dan e==isiensi pompa 90@4
I4 P$'!#- P$#!-!' P"!#!' P/+!
Selan3utnya untuk men2etahui pen2aruh putaran terhadap titik operasi pompa dapat dilihat pada Gam7ar IV4:4 Gam7ar terse7ut menun3uka n pen2aruh putaran terhadap head pompa5 e==isiensi pompa5 dan daya pompa4 Untuk men2etahui pe2aruhnya dilakukan peru7ahan putaran se7esar 9(@ dan 6(@ dari putaran nominal pompa yan2 diran-an24 Pada Gam7ar IV4: yan2 menun3ukan peru7ahan putaran mempen2aruhi kapasitas pompa4 Saat putaran 04('6 rpm %n .((@& kapasitas pompa se7esar /(/596 m1?hr den2an e==isiensi 90@5 saat putaran 14''(59 rpm %n 9(@& kapasitas pompa se7esar :665'9 m1?hr den2an e==isiensi 9159@ dan saat putaran '40.:56 rpm %n 6(@& kapasitas pompa 0'05/. m 1?hr den2an e==isiensi 9150@4 Peru7ahan putaran ini dilakukan untuk men2atasi ke7utuhan air pada ketel uap yan2 7eru7ah>u7ah4 etika 7e7an pem7an2kitan 7eru7ah maka kapasitas uap akan 7eru7ah 7er7andin2 lurus den2an kapasitas ke7utuhan air untuk ketel itu sendiri4 A2ar pompa 7eker3a kontinyu maka untuk men2atasi peru7ahan kapasitas ke7utuhan air pada ketel uap dilakukan pen2aturan ke-epatan pompa5 a2ar pompa dapat memenuhi ke7utuhan air untuk ketel uap dan men2hemat konsumsi ener2i yan2 di7utuhkan motor pen22erak utnuk memompakam air kedalam ketel uap4
Head Pompa vs Debit (Q) 2100
100
2000
'0
) m 1'00 ( H
0
100
0
100 "0 1"00 #0 1#00 40 1400 30
1300
20
1200
10
1100 1000 0
0 100200300400#00"000000'0010001100 Q (m3Ts)
Gam7ar IV>: Gra=ik pen2aruh peru7ahan putaran pompa terhadap titik operasi pompa
) W A 0 0 1 ( $ p m @ P $ y $ 6 n $ d ) V ( . s n 4 . s I K
I. P$'!#- P$#!-!' D!+$"$# I+$%$# P/+!
Ta7el IV>' Peru7ahan diameter impeler terhadap karakteristik pompa
ead !o4
DDesain10(mm
Sistem Hm
J Hm1?hr
D10.mm
D118mm
J
J
Hm
1
Hm ?hr
Hm
1
Hm ?hr
Hm
.4
.46..586
.4/6856:
(
.4//059:
(
.4/68561
(
'4
.46(.5''
.4689596
.(059.
.4/(1596
...5(1
.468959:
8956(
14
.4:9.5(6
.4::/5'8
1065/:
.4:6.59/
1:156.
.4::/5'9
11858.
04
.4:6'566
.40.:5/'
:/0508
.40.8599
:9.588
.40.:5/.
:6/5('
:
.4:065(.
.4'/05.:
/995(:
.4'//58(
/815:9
.4'/05.0
//858:
64
.4:1.5..
.4.1'5:/
89/50'
.4.1:58.
8805'.
.4.1'5:/
8/9569
/4
.4:./586
88.5((
.4./'56
88158'
.4.9'5(.
88(588
.4.615''
94
.4:(65:/
908501
.41015:9
9:.581
.41:1561
90850'
.41115:/
84
.4086581
/(/596
.4:((519
/(8580
.4:.(50:
/(/59:
.40985/1
.(4
.40985(1
:665'8
.460'589
:6/58:
.46:1589
:665'9
.461.568
..4
.409'5'8
0'05/'
.4//.518
0':586
.4/915'1
0'05/.
.4/:850/
.'4
.40/95:'
'915.0
.499:56'
'9158/
.49895''
'915.0
.49/15(6
.14
.40/:598
.0.5:/
.489:56:
.0.589
.4889581
.0.5:/
.48/'506
.04
.40/:5('
(
'4(/.508
(
'4(9:516
(
'4(:/566
Dimensi impeler pompa yan2 diran-an2 adalah 10( mm4 Untuk itu perlu adanya toleransi dalam pem7uatan impeler maka dilakukan peru7ahan terhadap diameter impeler yan2 diran-an2 se7esar N?> . mm4 Dari hasil perhitun2an maka didapat pen2aruh dari peru7ahan diameter terse7ut4 Saat diameter impeler pompa le7ih 7esar dari diameter desainnya titik operasi pompa 7er2eser le7ih 7esar dari titik
operasi desainnya5 sedan2kan saat diameter impeler pompa le7ih ke-il dari diameter desainnya titik operasi pompa akan 7er2eser le7ih ke-il %Gam7ar IV>6&4 al terse7ut dikarenakan apa7ila diameter impeler pompa le7ih 7esar dari diameter desain maka le7ar laluan pada impeller akan le7ih 7esar sehin22a de7it air yan2 akan mele+ati impeler akan le7ih 7esar dan 7e2itu 3u2a se7aliknya ketika diameter impeler le7ih ke-il maka le7ar laluan pada impeler akan le7ih ke-il sehin22a de7it air yan2 mele+ati pompa akan semakin ke-il4
C$$At.st.A P@mp$ %s 6.$mt P@mp$ 2200 6M 6s$.n 6 = 341 mm 6 = 33' mm HMys
2100 2000 1'00
) m (
100
d $ 4 100 H
1"00 1#00 1400 1300
0
100
200
300
400
#00
"00
00
Q (m3Ts)
Gam7ar IV>6 Gra=ik pen2aruh peru7ahan diameter impeler pompa
00
'00
BAB SIMPULAN DAN SARAN
1
•
S+%!'
Pompa yan2 diran-an2 di2unakan untuk menyalurkan air umpan menu3u ketel uap den2an 3enis pompa sentri=u2al 7ertin2kat enam4 Pompa yan2 diran-an2 diharapkan mampu menyalurkan air untuk ketel uap den2an tekanan ker3a ketel uap se7esar .0(5: 7ar den2an massa uap yan2 dihasilkan se7esar :6: t?h4 Den2an melakukan simulasi men22unakan so ftware Gateycle
pompa
7eker3a den2an kondisi tekanan input '(560 7ar dan temperatur input .9/581 o
$4 Setelah melakukan ran-an2an pompa 7erdasarkan parameter pompa yan2
telah diketahui maka didapat hasil ran-an2an pompa yan2 ditun3ukan pada Ta7el V4. dan Ta7el V4' Ta7el V>. Spesi=ikasi hasil ran-an2an pompa
apasitas #umlah Tin2kat eadTotalPompa !PSr
6'.5:t?hr 6 .4086581m ./508 m
!PSa
9.5.8 m
#enis Pompa
Multistage entrifugal &ump
Putaran
04('6rpm
DayaPompa
14(.95(/k)
E=isiensiPompa
90@
V>.
V>'
Ta7el V>' Dimensi ran-an2an pompa
7mpeller Diameterporospompa%ds&
9(mm
Diameterhu7impeller%dh&
.(0mm
Diameter hu7 7a2ian 7elakan impeller %dhC&
..' mm
Diameter sisi masuk %d.&
.8' mm
Sudut sisi masuk %1&
.9o
Le7ar sisi masuk %7.&
1' mm
Diameter sisi keluar %d '&
10( mm
Sudut sisi keluar %2&
':o
Le7ar sisi keluar %7'&
'0 mm
Te7al sudu %s& dan dindin2 impeller #umlah sudu %&
.( mm 9
5iffuser
•
Diameter dalam di==user %d1&
1:. mm
Diameter luar di==user %d0& Le7ar sisi masuk dan keluar %7 1 70&
09/5: mm ': mm
Pompa yan2 diran-an2 memikiki nilai !PSa !PSr %9.5.8 m ./508 m&5 sehin22a dapat dikatakan 7ah+a pompa yan2 diran-an2 dapat 7eker3a den2an 7aik tanpa adanya e=ek kaitasi4
•
"ahan yan2 di2unakan untuk meran-an2 pompa sentri=u2al ini adalah 7ahan yan2 -ukup tahan korosi5 sehin22a komponen pompa dapat terhindar dari korosi4 "ahan setiap komponen pompa ditun3ukan pada Ta7el V>1 7erikut*
Ta7el V>1 Ta7el "ahan komponen>komponen pompa
7mpeller
assing
5iffuser
Poros
2
.'>.0@ $hromium Stainless Steel5 ASTM A/01 %Grade $A>.: .'>.0@ $hromium Stainless Steel5 ASTM A09/ %Grade $A>6!M& .'>.0@ $hromium Stainless Steel5 ASTM A09/ %Grade $A>6!M& .'>.0@ $hromium Stainless Steel5 ASTM A'/6 Type 0.( $ondition T
S!#!'
Ran-an2an pompa pen2isi air ketel uap pada PLTU kapasitas '(( M) ini men22unakan data PLTU Pan2kalan Susu Unit 10 kapasitas ' F '(( M) yan2 masih 7aru 7eroperasi dan 7elum dilakukannya komisionin25 maka dari itu penulis menyarankan untuk menyemp urnakan ran-an2an pompa pen2isi air ketel uap
ini
den2an melakukan ran-an2an ulan2 men22unakan data Pan2kalan Susu Unit 10 kapasitas ' F '(( M) yan2 sudah dilakukan komisionin24 Serta penulis menyarankan 3u2a untuk menin3au kem7ali sistem pemompaan yan2 di2unakan dan 3u2a pemilihan pen22unaan pompa yan2 akan dioperasikan untuk ran-an2an sistem pompa pen2isi air ketel uap %boiler feed pump&4
Fiii
DAFTAR PUSTAKA
.4 "la-k and Veat-h4 .8864 &owerplant >ngineering4 !e+ Te-hni-ne5 )arsa+a4 14 Guli-h5 #4 ,4 '((94 entrifugal &umps5 'nd Edition4 !e+
'((94 ?otordynamic &umps 9entrifugal and A@ial4 !e+
Delhi5 !e+ A2e International Pu7lishers4 :4 M4)hite5 ,rank4 $luid Mechanic" /th Edition4 !e+ ill "ook $ompany4
. Sularso5 dan Tahara5 4 .89/4 &ompa dan 4ompresor. BakartaC &radnya &aramita.
>.>
LAMPIRAN
LAMPIRAN 1
urriculum 8itae
CURRICULUM ITAE
PERSONAL DATA>
!ame
* )A
Pla-e and Date o= "irth
* "o2or5 / April .880
!ationality
* Indonesia
Reli2ion
Moslem *
ome Address
* Perumahan "ekasi Re2ensi . "lok $46 !o4./ Rt4((6 ? R+4((1 Desa )anasari5 $i7itun24 "ekasi ./:'(4 Indonesia
Mo7ilePhone
*%N6'&9.'9/69'9'1
E>Mail
* +ahyu=estia+an4n2mail4-om
OERIEW SUMMARY>
Graduated =rom Polyte-hni- State o= "andun2 ma3or at Ener2y $onersion En2ineerin2 7e spe-i=i-ally at Po+erplant Te-hnolo2y En2ineerin24 I hae a 2ood personality and hi2h responsi7ility4 A7le to +ork e==e-tiely and pro7lem solin2 in a team4 Interested in rotary euipment su-h as pumps5 tur7ines5 rotatin2 euipment pa-ka2e and the instrumentations euipment4 Great speak and +rite in En2lish4 Stron2 in team player +ith eF-ellent interpersonal skills5 a stron2 -omputer aptitude and a7ility at multiple tasks4
EDUCATIONAL BACKGROUND>
'(.' '(.6
* Politeknik !e2eri "andun2 Ma3or at Ener2y $onersion En2ineerin2 %Spe-i=i-ally at Po+er Plant Te-hnolo2y&
'(.'
*Graduated=romSMA'!e2eriota"ekasi
'((8
*Graduated=romSMP.!e2eriTam7unSelatan
'((6
*Graduated=romSD!e2eri.')anasari
ORGANI?ATION E@PERIENCE>
'(.' Present
* Mem7er o= Departemen Minat dan "akat at impunan Mahasis+a Teknik Ener2i
'(.1 '(.0
* Lead Diision o= Sport at impunan Mahasis+a Teknik Ener2i
'(.1 '(.( '(..
*Dis-iplineTeam=or!e+Mem7erMTE'(.1 * Vi-e $hairman o= ,utsal Or2aniation SMA ' !e2eri ota "ekasi
SEMINARTRAINING>
'(.:
*$ourseo= En2lish$onersation at The"ritish Institute %T"I&
'(.'
*ESJTrainin2atPoliteknik!e2eri"andun2
'(.'
*$ourseo="asi-LeadershipPro2ramat Politeknik !e2eri "andun2
PERSONAL SKILLS>
$omputerCs So=t+are
* Ms4 )ord5 Ms4 EF-el and Ms4 Po+er Point
En2ineerCs So=t+are
* Auto-ad5 Solid )ork5 Ansys and Gate $y-le
Lan2ua2es
*En2lishandIndonesian
WORK E@PERIENCE>
#une '(.: #uly '(.:
* Apprenti-e at Geothermal Po+er Plant PT4 Indonesia Po+er Unit Pem7an2kitan #asa Pem7an2kitan %UP#P& amo3an2 Unit Gunun2 Salak4 Suka7umi )est #aa ;Analisa Pen2aruh Temperatur Air Pendin2in Terhadap E=isiensi Tur7in Uap Pem7an2kit Listrik Tena2a Panas "umi PT4 Indonesia Po+er Unit Gunun2 SalakB
>.>
LAMPIRAN 2
Simulasi Sistem PLTU '(( M) men22unakan Gate$y-le
>'>
S,"$+ PLTU 2 200 MW
D!"! T$&', S,"$+ PLTU 200 MW S " #$ ! +
F #/ +
T/
T$+ $#! " #/(C)
T$&! '! ' (M !)
'6958(
.05(6
L! * M!, ,! (K -#)
E' "!% - (&8! %& )
!%" :
S1:
E$O!. DRUM.
S'1
,)'
,).
615.6
S''
,)1
,)'
/85:(
S'.
,)0
,)1
...569
(56(
S'(
,).
$!D.
1.561
(5(1
/:4'(.599
1.56:
(5((
S09
$!D.
>
1(5:(
(5'(
:940((4.005((
1(5::
(5((
S0
E$O!.
.
0'8560
(5.(
/114(8059.
.(8598
(5((
S19
DRUM. SPT'
1105..
.15:6
:6049..580
61159(
.5((
DRUM.
1105..
.15:6
14/8.4:8(5':
0'15/1
(5'((((((
S08
,".
:6049.'5(6
'9.5':
(5((
(5(8
:04(.15::
615.:
(5((
(5':
0141995/8
/85:1
(5((
'.4(:'5.8
...586
(5((
S00
ST'
ST1
0(05'9
.5((
0::46('5:6
/9.596
.5((
S:
$!D.
PUMP.
1.50'
(5((:
0::46085/:
1.501
(5((
S0.
ST.
SPT1
1(:5(1
'56(
:(9460:5:(
/'.5'/
.5((
S0'
SPT1
,".
0'/5((
'5:/
:(9460:5:(
/995(:
.5((
S10
SPT1
E$O!.
06/5:8
(5.(
/114(8059.
.'(56.
(5((
S1'
,)/
E$O!.
':/5(/
.05(6
:6049.'5(6
'6/50/
(5((
S.:
PUMP'
,)6
.8(51(
.05'(
:6049.'5(6
.80566
(5((
S'0
ST1
$!D.
1.50'
(5((
19(40((5/'
:6658:
(58'
S.
PUMP.
,).
1.5::
'5((
0::460859.
1'5((
S.0
,)6
,)/
'(85.9
.05(6
:6049.'5(6
'.056'
(5(( (5((
S.(
,)1
,)0
..(500
'5((
0::460859.
..(58:
(5((
S8
,)'
,)1
/95'1
'5((
0::460859.
/95:8
(5((
S6
,).
,)'
6'566
'5((
0::460859.
615(1
(5((
S'
,".
SPT.
8985((
(5.(
/114(8059.
'//56/
(5((
S16
DRUM.
,".
1105..
.15:6
14/8.4:8(5':
1/.5'.
(5((
S:'
.
SP.
1915'(
(5.(
6:041('5(6
8.59'
(5((
S.'
DA.
PUMP'
.9/5//
.5'(
:6049.'5(6
.8(5:(
(5((
S'/
ST'
,)6
:.'511
'5.(
.:4/1/5':
91051/
.5((
S.1
ST.
,)/
161569
05..
:64.665'6
/065/9
.5((
S::
SPT'
SPT.
1/(5((
.15:6
:6049..580
68(5(9
.5((
S01
SPT'
SPT1
6'85.(
(5.(
/114(8059.
.6/50.
(5((
S1
SPT.
SPT'
//0588
(5.(
/114(8059.
'..5''
(5((
S18
,".
ST.
:0(5((
.150'
:6049..580
9'.51'
.5((
S1/
SPT.
,".
0/(5((
.150'
:6049..580
//:509
.5((
S0(
>
$!D.
'/5((
(5'(
:940((4.005((
'/5(6
(5((
S:0
SP.
,".
1915'(
(5.(
6:041('5(6
8.59'
(5((
S1(
,)/
,)6
'.(56:
05..
:64.665'6
'.:51.
(5((
S:1
.
>
.1/5(6
(5.(
/114(8059.
1(586
(5((
S1.
,)6
DA.
.8(588
'5(9
/.48(1561
.805(.
(5((
S.8
ST1
,).
6:5:'
(5(1
'.4.995'6
6.956/
(588
S.9
ST1
,)'
.:(598
(5(8
.(46'0561
6615/'
.5((
S./
ST1
,)1
'08560
(5':
''41165::
/(85(8
.5(( .5((
S/
ST1
,)0
1005/8
(56(
'.4(:'5.8
/:1566
S.6
ST'
DA.
0'85.9
.5'(
1/41(:50/
/8159:
.5((
S:.
MU.
$!D.
.:5:6
(5.(
0/5./
.:56'
(5((
S..
,)0
DA.
.1856:
'5((
0::460859.
.0(56(
(5((
S:(
>
.
115((
(5.(
6:041('5(6
05'6
(5((
S0/
,".
ST'
:0.5((
'5:/
:(9460:50/
90950.
.5((
S'9
>
,".
115((
(5.(
(5((
05'6
(5((
S06
SP.
,".
1915'(
(5.(
(5((
8.59'
(5((
>6>
!#!%$
Ad34 $y-le LV eat Rate
U'"
k#?k)>hr
Ad3usted$y-leLVE==4 Am7ientPressure
MPa
$
GTGeneratorLosses GT Sha=t Po+er
(5((
k)
(5((
m k)
(50: (5((
k) M)
GTSimple>$y-leLVE==4
(5(( (5(( (5((
!et $y-le LV E==i-ien-y !et $y-le LV eat Rate
115((
k#?se-
EuialentEleation GTAuF4and"OPLosses
(5.(. (56(
Am7ientTemperature
$redit=orEuialentPo+er
940.850' 0'5/6
Am7ientRelatieumidity
$redit=orEuialent,uel
!%$
0'5/6 k#?k)>hr
940.850'
!et $y-le Po+er
M)
'((5((
!et Gas Tur7ine Po+er
M)
(5((
!et Steam $y-le Po+er
k)
'((4((15.8
STGeneratorLosses
k)
'4(:(59:
STGeneratorOutput
k)
'(14(10510
STSha=tPo+er
k)
'(:4(9:5.8
Steam$y-le"OPLosses
k)
14(1.5.:
k#?se-
06/4/:15'9
TotalLV,uel$ons4
LAMPIRAN 3
Perhitun2an Analisis Pompa
1 P$#-"'!' !#!, K!!,"!, P/+!
Variasi kapasitas pompa dilakukan pada '(@ le7ih 7esar dan le7ih ke-il dari kapasitas desainnya atau saat keadaan .((@5 sehin22a didapat kondisi maksimum dan minimum pompa4 $ontoh perhituna2n ariasi pompa pada saat .0(@ adalah se7a2ai 7erikut* •
•
Q = C$p$s.t$s 100V 140V = 0!" m3⁄h X 1!4 = ''1!00 m3⁄h H = [(H9 − H) X ( 140V X 140V)] + H %)hite4 ,rank4M5 al /6/& Diketahui* sys
ead sistem pompa %.4086581 m&
p
ead pompa %.40/:5(' m&
Maka5
H = [(H9 − H) X ( 140V X 140V)] + H = [(1M4'"!'3 m − 1M4#!02 m) X ( 1!4 X 1!4)] + 1M4#!02 m = 1M#1!'" m •
H =
D2 2
t@.t. s
−
X
D2Xc@t
2
, X 0!#
2X $X 2X
2
:
Diketahui* U'
e-epatan kelilin2 keluar impeler %/.560 m?s&
2
Per-epatan 2raitasi %859. m?s
r'
#ari>3ari keluar impeler %(5./ m&
7'
Le7ar laluan keluar impeler %(5('0 m&
2
Sudut sisi keluar impeler %': o&
'
&
Jar
apasitas pompa saat .0(@ %(5'8: m1?s&
Maka5 2
Ht@.t.
2 =D
s
−
D2 X c@t 2 2 X $X 2 X
2
X
, X 0!#
X
UU
(1!"4 ;)2 =+ '!1 ;2
1!"4
X c@t 2# X 0!2'# m3⁄s −
, 2 X 3!14 X 0!1 X 0!024 X '!1 ;2
X 0!# = 1M#'!11# m Dari perhitun2an diatas maka didapat ta7el ariasi peru7ahan kapasitas pompa se7a2ai 7erikut* Ta7el Variasi apasitas Pompa
K!!,"!,
H$!
H$! T$/#",
D!:! P/+!
.4
+3-# .4/6856:
+ .46..586
+ .4(('5'.
&W /490658/
'4
.4689596
.46(.5''
.4(:65'8
/4'0151:
14
.4::/5'8
.4:9.5(6
.4.60506
646185/0
04
.40.:5/'
.4:6'566
.4'/'56'
64(165.1
:4
.4'/05.0
.4:065(.
.419(5/9
:401'5:'
64
.4.1'5:/
.4:1.5..
.409958:
049'958(
/4
88.5((
.4:./586
.4:8/5..:
04./(591
94
908401
.4:(65:/
.4/(:5'/8
14:/8596
84
/(/596
.4086581
.49.15001
14(.95(/
.(4
:665'8
.40985(0
.48'.56(:
'406(51(
..4
0'05/'
.409'58.
'4('85/6/
.49/.596
.'4
'915.0
.40/95:'
'4.1/581/
.41./598
.14
.0.5:/
.40/:598
'4'065(88
/4'0:5(/
.04
(
.40/:5('
'41:05'6.
(
N/
2 P$#-"'!' K!#!&"$#,"& P/+! •
ead aktual pompa %akt& ead aktual pompa ditentukan den2an head teoritis dikuran2i den2an keru2ian
hidrolisis4 eru2ian hidrolisis meliputi keru2ian ke3ut5 keru2ian 2esek dan keru2ian tur7ulensi4 ead aktual dinyatakn den2an persamaan %"5 !ekraso5 al .81& 7erikut*
H = H3#55 − H<50<5 Diketahui* akt
ead aktual desain %.4086581 m&
teoritis
ead teoritis desain %.49.1500 m&
ru2i>ru2i
ead ru2i tur7ulensi % sh& N ead ru2i 2esek % =d&
Maka5
H = H3#55 − H<50<5
1M4'"!'3 = 1M13!44 m − H <50<5
H<50<5 = 1M13!44 m − 1M4'"!'3 = 31"!#12 H <50<5 = 31"!#12 H<50<5 = 31"!#12
2
= 1#!2#
Sehin22a untuk men2etahui keru2ian aki7at 2esekan =luida saat impeler 7erputar di2unakan persamaan %M4 heta2uro5 al '6/& 7erikut*
H! = & X 2 Diketahui*
onstanta 2esek
=d
eru2ian 2esek %.:95': m&
apasitas desain pompa %(5.866 m 1?s&
J Maka5
H! = & X 2 H! &
=
2
1#!2# =
(0!1'"")2
= 4M0'3!2
Untuk kapasitas pompa y2 7erariasi5 keru2ian 2esek dapat di-ari den2an men22unakan persamaan*
H! = & X 2
Dimana*
onstanta 2esek %04(815'9&
Jar
apasitas pompa yan2 7erariasi
Untuk men2etahui keru2uan head karena tur7ulensi di2unakan persamaan %M4 heta2uro5 al '6/& 7erikut*
&ℎ
H ℎ =
2
)]
2 *)1 + +)2 X &2< 3X
2
X (1 − )
2
Dimana* sh
,aktor ru2i tur7ulensi sisi masuk %(56>(59 diam7il nilai sh (5/&
sh
eru2ian head karena tur7ulensi %.:95': m&
U.
e-epatan =luida sisi masuk impeler %0(50: m?s&
U'
e-epatan =luida sisi keluar impeler %/.560 m?s&
'$u
oe=isien sirkulasi %(56>(59 diam7il nilah '$u (5/&
d'
Diameter sisi keluar impeler %10( mm (510 m&
d1
Diameter di=user %1:. mm (51:. m&
J
apasitas desain pompa %(5.866 m 1?s&
Jn
apasitas aliran saat hsh
Maka5 &ℎ
2
2
2
X (1 − ) Hℎ = 2 *)1 + +)2 X &2< 3X )]
1#!2# =
0! [40!4# + (1!"4 X 2 X 0! X '!1
2
1#!2# = 22!22 X (1 −
2
)]
0!3#1
1#!2# = 0!03#"[40!4# + 4!#"41] X (1 − 0!1'""
X (1 0!1'"" ) −
0!34
2
0!1'""
2
)
2
)
1#!2 = 1 0!1'"" # − * 22! 22 0!4 = 1 −
=
0!1'" "
0!1'"" = 0!#" m3⁄s 1− 0!4
Den2an demikian untuk kapasitas yan2 7erariasi5 keru2ian aki7at tur7ulensi adalah se7a2ai 7erikut*
Hℎ = 22!22 X (1 −
2
0!#" m3⁄s
)
Setelah dilakukan perhitun2an men22unakan software e@cel maka didapat ta7el data head pendekatan head aktual se7a2ai 7erikut*
Ta7el Data Variasi apasitas Pompa
N/
K!!,"!, 3
H$!
H$! T$/#",
H
H,-
H!&"
+
+
+
+ -#
+
.4
.4/6856:
.46..586
.4(('5'.
8985.(
105:8
(
'4
.4689596
.46(.5''
.4(:65'8
8..5::
18581
.(059.
14
.4::/5'8
.4:9.5(6
.4.60506
/6:586
:.5/:
1065/:
04
.40.:5/'
.4:6'566
.4'/'56'
6115('
6:5.(
:/0508
:4
.4'/05.0
.4:065(.
.419(5/9
:.'5/:
/8589
/995(:
64
.4.1'5:/
.4:1.5..
.409958:
0(:5.1
86518
89/50'
/4
88.5((
.4:./586
.4:8/5..:
1.(5.9
..0511
.4./'5:8
94
908401
.4:(65:/
.4/(:5'/8
''/598
.1159(
.41015:9
84
/(/596
.4086581
.49.15001
.:95':
.:059(
.4:((51/
.(4
:665'8
.40985(0
.48'.56(:
.(.5'9
.//510
.460'589
..4
0'05/'
.409'58.
'4('85/6/
:658/
'(.50(
.4//.518
.'4
'915.0
.40/95:'
'4.1/581/
':51'
''6588
.499:56'
.14
.0.5:/
.40/:598
'4'065(88
6511
':05.'
.489:56:
.04
(
.40/:5('
'41:05'6.
(
'9'5//
'4(/.509
+
2 P$#-"'!' E,$', P/+! "$#-!! !#!, K!!,"!, P/+!
Apa7ila pompa dioperasikan pada putaran konstan dan kapasitas pompa yan2 diru7ah>u7ah5 maka e=isiensi pompa dan daya pompa akan men2alami peru7ahan seirin2 den2an diu7ahnya kapasitas dari pompa4 Untuk men2hitun2 e=isiensi pompa dapat ditentukan den2an persamaan 7erikut* •
Y
•
F= =
OHP
OHP = F= + H + H! + H= + H %hurch" entrifugal &umps and #lowers" *==1 ! :al 1- &
Dimana* "P
#rake :orse &ower
,hp
Daya ,luida %k)&
pl
Daya yan2 di7utuhkan untuk men2atasi ke7o-oran %k)&
pd=
Daya yan2 di7utuhkan untuk men2atasi 2esekan air antara impeler dan rumah pompa %k)&
ph
Daya yan2 di7utuhkan untuk men2atasi keru2ian hidrolis %k)&
pm
Daya yan2 di7utuhkan untuk men2atasi keru2ian mekanis %'@ > 0@ dari "P&
Data yan2 di2unakan adalah data no4. pada Ta7el Data Variasi apasitas Pompa •
F%! H/#,$ P/=$# (F-)
F= = P = Dimana*
"erat persatuan olume at -air %9/9 k2?m1&
J
apasitas pompa %88. m
1
?hr (5'/: m1?s&
t
ead total pompa %.4:./586 m&
2
Per-epatan 2raitasi 859. m?s
'
Maka5
F= = P = = ⁄3 = 3M#''!13
3⁄ ⁄2 '!1 0!2# 1M#1!'"
6 D!:! :!' "-&!' '"& +$'!"!, &$/8/#!' (H %)
H = X X Dimana*
Massa persatuan olume at -air %9/9 k2?m1&
JC
apasitas pompa aki7at ru2i ke7o-oran %(5'/: m1?s di7a2i Y 8(@&
t
ead total pompa %.4:./586 m&
Maka5
H = X X = (0!2# 3⁄⁄0!') X ⁄3 X (1M#1!'" ⁄0!'
= 4#M032!# 6 L 4#!03 6 D!:! :!' "-&!' '"& +$'!"!, $,$&!' !# !'"!#! +$%$# !' #+!- /+! (H)
H! =
()2)3 X (,2)2 1M000
Dimana* U'
e-epatan kelilin2 sisi keluar impeler %/.560 m?s&
D'
Diameter sisi keluar impeler %10( mm (510 m&
Maka5
H! =
()2)3 X (,2)2 1M000
=
(1!"4 ⁄)3 X (0!34 )2 = 42!#03 6 1M000
D!:! :!' "-&!' '"& +$'!"!, &$#!' -#/%, (H -9)
(ℎ H= = X X
!
+ ℎℎ)
Dimana*
Massa persatuan olume at -air %9/9 k2?m1&
J
apasitas pompa %88. m
=d
eru2ian 2esek %1.(5.9 m&
sh
eru2ian head karena tur7ulensi %..0511 m&
1
?hr (5'/: m1?s&
Maka5
(ℎ H= = X X
!
+ ℎℎ)
3⁄
= 0!2# X ⁄3 (310!1 + 114!33 ) = 102!"0 6 Sehin22a brake horse power dapat diketahui
OHP = F= + H + H! + H= + H
= 3M#''!13 6 + 4#!03 AW + 42!#0 AW + 102!" AW + 0!02 (OHP) 3M#''!13 6 + 4#!03 AW + 42!#0 AW + 102!" AW = 4M"1'!#1 6 0!'
=
Den2an demikian e=isiensi pompa dapat diketahui se7a2ai 7erikut*
Y = OHP
F=
Dimana* ,hp
Daya =luida %14:885.1 k)&
"P
#rake :orse &ower %04'995(: k)&
Maka5
F=
3M#''!13 AW
Y = OHP X 100V = 4M2!0# AW X 100V = 3!'3V
Ta7el E=siensi Pompa terhadap Variasi apasitas Pompa
K!!,"!,
H$!
+3-#
+
.4
.4/6856:
.46..586
'4
.4689596
14
H$!
H!&"
E
+
.4(('5'.
(
9.5/9
.46(.5''
.4(:65'8
.(059.
9'5(:
.4::/5'8
.4:9.5(6
.4.60506
1065/:
9'5:0
04
.40.:5/'
.4:6'566
.4'/'56'
:/0508
9'588
:4
.4'/05.0
.4:065(.
.419(5/9
/995(:
9151/
64
.4.1'5:/
.4:1.5..
.409958:
89/50'
91568
/4
88.5((
.4:./586
.4:8/5..:
.4./'5:8
91581
94
908401
.4:(65:/
.4/(:5'/8
.41015:9
905(/
84
/(/596
.4086581
.49.15001
.4:((51/
905(8
.(4
:665'8
.40985(0
.48'.56(:
.460'589
91580
..4
0'05/'
.409'58.
'4('85/6/
.4//.518
915:'
.'4
'915.0
.40/95:'
'4.1/581/
.499:56'
9'5::
.14
.0.5:/
.40/:598
'4'065(88
.489:56:
/856:
.04
(
.40/:5('
'41:05'6.
'4(/.509
(
N/
T$/#", +
> .9 >
LAMPIRAN 4
Ta7el oe=isien Ru2i>ru2i Pada ,ittin2 Pemipaan
> '. >
LAMPIRAN .
Standar yan2 Di2unakan Untuk Peran-an2an
LAMPIRAN .1 M!"$#!% P/#/, P/+!
Ta7el ASTM A'/6 Stainless Steel
LAMPIRAN .2 M!"$#!% Cassing !' Diffuser P/+!
Ta7el ASTM A09/ Stainless Steel
LAMPIRAN .2 M!"$#!%"mpeller P/+!
Ta7el ASTM A/01 Stainless Steel
LAMPIRAN 6
Gam7ar asil Ran-an2an
