Tugas Elemen Mesin_Full

“HEAD TOTAL DAN NPSH PADA POMPA EBARA 50 X 40 FSHA”

TUGAS ELEMEN MESIN JUDUL BAHASAN

“HEAD TOTAL DAN NPSH PADA POMPA EBARA 50 X 40 FSHA” ( SINGLE STAGE CENTRIFUGAL PUMPS )

DISUSUN OLEH

DWI HARYANTO 41307110005

Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Meraih Gelar Sarjana Program Studi Teknik Mesin Jenjang Pendidikan S1 Univesitas Mercu Buana

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN TAHUN 2010

UNIVERSITAS MERCU BUANA

Page 1


LEMBAR PENGESAHAN

Tugas Elemen Mesin

“HEAD TOTAL DAN NPSH PADA POMPA EBARA 50 X 40 FSHA” ( SINGLE STAGE CENTRIFUGAL PUMPS )

Tugas Elemen Mesin ini disusun oleh ; Nama

: Dwi Haryanto

NIM

: 41307110005

Fakultas

: Teknologi Industri

Jurusan

: Teknik Mesin

Dengan ini menyatakan bahwa isi dan format dari penulisan Tugas Elemen Mesin ini telah di setujui dan dinyatakan telah memenuhi persyaratan penulisan Tugas Elemen Mesin pada Fakultas Teknologi Industri Program Studi Teknik Mesin

Telah diperiksa dan disetujui oleh :

Jakarta, Januari 2010 Dosen Pembimbing,

Mengetahui,

Nanang Ruhyat, ST. MT

Dr. Ir. H. Abdul Hamid, M. Sc


Page 2


KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum…………………… Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas berkah dan rahmatNya sehingga penulisan laporan Tugas Elemen Mesin yang berjudul “HEAD TOTAL PADA DAN NPSH POMPA EBARA 50 X 40 FSHA”

dapat diselesaikan. Menurut jenis dan fungsinya

penggunaan pompa ini sangat beragam diantaranya : Irigasi pertanian, industri, dan yang sangat umum di gunakan pada pompa air rumah tangga. Sedikit analisa dan informasi yang disampaikan oleh penulis kiranya dapat bermanfaat bagi pembaca untuk pemilihan spesifikasi pompa sesuai kegunaan dan fungsinya, penulis menyadari akan kekurangan dan keterbatasan kemampuan ilmu yang dimiliki. Sehingga dalam penyusunan dan penulisan Tugas Elemen Mesin ini masih banyak kekurangan dan kekeliruan, oleh karena itu saran dan kritik untuk melengkapi kekurangan tersebut sangat diharapkan oleh penulis. Terimakasih atas segala kesempatan dan perhatian yang diberikan oleh pembimbing dalam menyelesaikan penulisan dan penyusunan Tugas Elemen Mesin, kepada semua pihak yang turut membantu.Terimakasih kepada Bapak Nanang Ruhyat, ST, MT sebagai pembimbing saya dalam menyelesaikan Tugas elemen Mesin ini. Dan penulis berharap penulisan Tugas elemen Mesin ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan semua yang membaca pada umumnya Akhir kata dari penulis, Wassalamu’alaikum…………………… Jakarta, January 2010

Penulis


Page 3


DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL…………………… ……………………………………….. i LEMBAR PENGESAHAN……………………………………………………….. ii KATA PENGHANTAR……………………………………………...…………… iii DAFTAR ISI………………………………………………………………………. iv DAFTAR GAMBAR………………………………………………………………. v

BAB I. PENDAHULUAN 1. 1. Latar Belakang………………………………………………………… 1. 2. Permasalahan dan Pembatasan Masalah………………………………. 1. 3. Tujuan…………………………………………………………………. 1. 4. Metode Penulisan……………………………………………………… 1. 5. Sistematika Penulisan………………………………………………….

BAB II. TEORI DASAR POMPA SENTRIFUGAL 2. 1. Deskripsi Pompa……………………………………………………….. 2. 2. Klasifikasi Pompa……………………………………………………… 2. 3. Karakteristik Pemompaan……………………………………………… 2. 4. Grafik Hubungan Head dan Kapasitas…………………………………


Page 4


BAB III. PERHITUNGAN POMPA SENTRIFUGAL 3. 1. Pompa Sentrifugal…………………………………………………… 3. 2. Komponen Pompa Sentrifugal………………………………………. 3. 3. Spesifikasi Pompa EBARA 50 x 40 FSHA………………………… 3. 4. Perhitungan Head Total dan NPSH Pompa EBARA 50 x 40 FSHA. 3. 5. Metode Perawatan Pompa EBARA 50 x 40 FSHA………………… BAB IV. KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 1. Copy Kartu Asistensi………………………………………………………… 2. Gambar Pompa Sentrifugal…………………………………………….


Page 5


DAFTAR GAMBAR

BAB II 2. 1.

Sifat fuida mengalir

2. 2.

Klasifikasi pompa

2. 3.

Pompa sentrifugal dan positive displacement

2. 4.

Liquid ( vapour pressure )

BAB III 3. 1.

Benda melingkar

3. 2.

Perubahan energy zat cair pada pompa

3. 3.

Konstruksi pompa sentrifugal

3. 4.

Semi open impeller

3. 5.

Impeller jenis tertutup dan terbuka

3. 6.

Casing pompa

3. 7.

Fleksibelity 360°

3. 8.

Back plate / Yoke

3. 10.

Pump shaft

3. 11.

Adaptor pompa


Page 6


BAB I PENDAHULUAN 1. 1. Latar Belakang Pada umunya pompa digunakan pada perumahan sebagai alat yang mensuplai kebutuhan air untuk keperluan sehari – hari, pompa digunakan pada sebagian besar industry di Indonesia untuk mensuplai air dan mensirkulasikan air di dalam system pada suatu alat / equipment untuk mendukung proses produksi, penggunaannya pun terdapat berbagai type sesuai dengan kebutuhan. Untuk dapat memilih kapasitas pompa yang sesuai dengan kebutuhan masih jarang yang mempertimbangkan dari spesifikasi pompa, sehingga masih sering terjadi masalah – masalah yang mendasar yang sering terjadi bahkan kerusakan pada komponen pompa. Langkah awal untuk meminimalisasi kerusakan yang sering terjadi pada pompa sentrifugal adalah pada saat pemilihan spesifikasi pompa yang disesuaikan dengan kebutuhan sehingga kapasitas yang diperlukan tidak kurang ataupun berlebihan. Tetapi perlu diperhatikan juga tipe instalasi pipa pada system pompa karena jika terjadi kesalahan pemasangan instalasi pipa seperti terlalu banyak belokan / elbow dapat menyebabkan kerugian gesekan / friction loss sehingga kapasitas maksimal head yang tertulis pada nameplate pompa ridak sesuai dengan pemasangan / aplikasi Berdasarkan pengalaman dan bukti ilmiah penulis ingin menganalisa NPSH dan total HEAD suatu pompa sentrifugal satu tahap dengan system instalasi belokan pipa yang terpasang sehingga pompa tidak mengalami kavitasi yang dapat menyebabkan kerusakan komponen pompa seperti pada impeller dan difusser pompa. Dan penulis berharap agar selanjutnya setelah pembaca mengerti tentang system perhitungan dapat memilih spesifikasi pompa sesuai penggunaan dan instalasi pipa yang benar agar performa pompa tetap maksimal walaupun dalam konidisi pemakaian yang lama.


Page 7


1. 2. Permasalahan dan Pembatasan Masalah Dalam pemakaian pompa sentrifugal sering terjadi permasalahan, permasalahan mekanik pompa ataupun dari penggerak pompa (electric motor / motor bakar), terjadi kebocoran pada pompa, tidak dapat memompakan air saat pompa di start dan masih banyak masalah – masalah yang didapat user / pengguna pompa. Dalam penulisan ini akan dibahas tentang kapasitas maksimal head pada pompa dan NPSH yang tersedia pada pompa merk EBARA 50 x 40 FSHA agar tidak terjadi kavitasi pada pompa. 1. 3. Tujuan Tujuan penulisan ini adalah untuk menganalisa kapasitas maksimal pompa dan pencegahan agar tidak terjadi kavitasi dan untuk memaksimalkan fungsi pompa sentrifugal

1. 4. Metode Penulisan Metode penulisan yang digunakan pada tugas elemen mesin ini adalah : -

Metode Deskritif, metode ini dilakukan dengan cara menganalisa data yang telah ada, mengubah data berdasarkan urutan dan prosedur pengerjaannya sehingga hasilnya standar.

-

Metode pustaka / Literatur, metode ini dilakukan dengan cara membaca dan mencari beberapa sumber bacaan antara lain ; buku pompa dan compressor ( sularso dan haruo tahara), work instruksion, prosedur, part list, service magazine dan service later.

1. 5. Sistematika Penulisan Untuk memperoleh gambaran yang jelas tentang isi dalam penulisan ini, maka dibuat sistematika penulisan sebagai berikut : -

BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisikan latar belakang, permasalahan, tujuan penulisan, pembatasan masalah, dan sistamatika penulisan, sehingga dapat memberikan gambaran tentang penulisan.


Page 8


-

BAB II TEORI DASAR POMPA SENTRIFUGAL Dalam bab ini membahas tentang teori dasar pompa sentrifugal dan jenis – jenis pompa, klasifikasi pompa, karateristik pemompaan dan grafik hubungan pompa sentrifugal.

-

BAB III PERHITUNGAN POMPA SENTRIFUGAL Bab ini membahas tentang komponen pompa sentrifugal dan descripsi dari bagian – bagian pompa sentrifugal. Dan perhitungan kapasitas head pompa, NPSH pompa dan metode – metode pemeliharaan pompa.

-

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN Bab penutup menyimpulkan semua isi dalam penulisan elemen mesin dengan susunan bab : Kesimpulan dan Saran

-

DAFTAR PUSTAKA Berisi tentang referensi penulis saat mengerjakan tugas kuliah TEM dari berbagai sumber.


Page 9


BAB II TEORI DASAR POMPA SENTRIFUGAL 2. 1. Deskripsi Pompa Gaya gravitasi menyebabkan fluida cair mengalir dari suatu tempat yang relative tinggi menuju ke tempat yang lebih rendah. Energi potensial merupakan energi yang tergantung dalam suatu zat. Fluida cair pada tekanan tinggi memiliki energi potensial yang relative lebih besar jika dibandingkan dengan fluida cair pada tekanan rendah. Oleh karena itu fluida cair akan mengalir dari suatu tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah. Berikut adalah ilustrasi gambar dari sifat fluida mengalir.

A B

A

B

30 kg/cm2

10 kg/cm2

Gambar 2.1. Sifat fluida mengalir Sumber : http://www.pdf-search-engine.com Sehingga pompa dapat di definisikan sebagai “suatu mesin yang digunakan untuk tujuan memindahkan sejumlah fluida atau gas ke tempat yang lain”, pompa juga mampu menambahkan energi kepada fluida cair. Dengan memasang pompa fluida cair akan mampu di alirkan dari tempat yang rendah ke tempat yang relative lebih tinggi, selain memindahkan fluida dari tempat yang rendah ke tempat yang relative tinggi pompa juga bisa di pakai sebagai alat yang mensirkulasikan fluida pada suatu sistem ( misalnya UNIVERSITAS MERCU BUANA

Page 10


fluida pendingin, pelumas, sistem pembangkit listrik tenaga uap yang bekeja kontinyu pada suatu sistem. 2. 2. Klasifikasi Pompa Type pompa memiliki dua katagori yaitu pompa Dinamik ( rotodinamik ) dan pompa Positive displacement ( perpindahan positive ) berikut adalah diagram klasifikasi pompa.

Gambar 2.2. Klasifikasi Pompa Sumber : http://www.pdf-search-engine.com Perputaran impeller pompa dinamik merubah energi kinetic menjadi kecepatan

(

velocity ) dan tekanan untuk memompa fluida, terdapat dua jenis pompa dinamik o

Pompa Sentrifugal merupakan pompa yang sangat umum digunakan untuk

pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri. Biasanya lebih dari 75% pompa yang dipasang disebuah industri adalah pompa sentrifugal. Untuk alasan ini di bawah akan dijelaskan lebih lanjut tentang pompa sentrifugal satu tahap ( single stage centrifugal pump ). o

Pompa Dengan Efek Khusus terutama digunakan untuk kondisi khusus

dilokasi industri. Pompa yang memindahkan sejumlah fluida secara konstan di sebut UNIVERSITAS MERCU BUANA

Page 11


pompa positive displacement, pompa positive displacement pertama kali akan menarik sejumlah volume fluida kedalam silinder dan kemudian memindahkan volume volume fluida tersebut keluar silinder. Pompa positive displacement digunakan secara luas untuk pemompaan fluida selain air, biasanya fluida kental. Pompa positive displacement selanjutnya digolongkan berdasarkan cara perpindahanya. o

Pompa Reciprocating jika perpindahan dilakukan oleh maju

mundurnya jarum piston. Pompa Reciprocating hanya digunakan untuk cairan kental dan pada sumur minyak o

Pompa Rotary jika perpindahan dilakukan oleh gaya putaran sebuah

gaer, cam atau baling – baling dalam sebuah ruangan bersekat pada casing yang tetap. Pompa rotary selanjutnya digolongkan, gear dalam, gear luar, lobe, dan baling – baling dorong dan lain – lain

Gambar 2.3. Pompa Sentrifugal dan Pompa Positive Displacement Sumber : http://www.pdf-search-engine.com Tidak seperti halnya pompa sentrifugal, pompa positive displacement merupakan o Pompa Tekanan o Mampu mempriming sendiri o Beroprasi pada suction lift yang berkisar 6, 70 meter


Page 12


2. 3. Karateristik Sistem Pemompaan A. Tahanan Sistem ( Head ) Tekanan di definisikan sebagai gaya yang bekerja pada satuan luas unit, sementara head merupakan ketinggian fluida. Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati system pada laju tertentu. Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tekanan system, yang juga disebut “Head”. Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan atau friksi

Head Static Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan yang dipompakan. Head statik merupakan aliran yang independen. Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan dan dapat dihitung dengan persamaan berikut

Head statik terdiri dari : o

Head hisapan statis (hS) : dihasilkan dari pengangkatan fluida relative

terhadap garis pusat pompa. hS nilainya positive jika ketinggian fluida di atas garis pusat pompa, dan negativ jika ketinggian fluida berada di bawah garis pusat pompa juga di sebut “pengangkat hisapan”. o

Head pembuangan statis (hd) : jarak vertical antara garis pusat pompa dan

permukaan fluida dalam tanki tujuan. o

Head gesekan atau friksi (hf) : ini merupakan kehilangan untuk mengatasi

tahanan untuk mengalir dalam pipa dan sambungan – sambungan. Head ini tergantung pada ukuran, kondisi dan jenis pipa, jumlah dan jenis sambungan, debit aliran dan sifat dari cairan. Head gesekan atau friksi sebanding dengan kwadrant debit aliran. Loop tertutup system sirkulasi hanya menampilkan head gesekan atau friksi bukan head statik.

B. Net Positive Suction Head ( NPSH ) NPSH mendefinisikan nilai suction head ( absolute ) dikurangi nilai head akibat vapor pressure sebuah fluida cair. NPSH mendefinisikan nilai head minimum yang di UNIVERSITAS MERCU BUANA

Page 13


butuhkan pada suction pompa yang memungkinkan fluida cair masuk ke dalam pompa tanpa mengalami penguapan. NPSH yang diperlukan (NPSHR) adalah hisapan pompa yang diperlukan untuk menghindari kavitasi, dan merupakan karakteristik rancangan pompa NPSHR dapat diformulasikan sebagai berikut :

Sg fluida ; berat jenis fluida C. Vapour Pressure Ketika fluida cair menyerap panas yang cukup, gelembung uap akan terbentuk dan terlepas dari permukaan fluida cair, phenomena ini disebut penguapan. Uap akan mengeluarkan energi sebelum terlepas dari permukaan fluida cair. Vapour pressure adalah tekanan yang dihasilkan uap yang terjebak didalam atau diatas fluida cair tersebut. Besar niali vapour sebuah fluida didapat dengan cara mengukur tekanan yang dihasilkan oleh uap didalam container tertutup. Pada suhu kamar, gasoline memiliki niali vapour pressure yang lebih tinggi dibandingkan dengan air. Oleh karenanya, gasoline akan menguap terlebih dahulu sebelum air. Jika tekanan diterapkan diatas fluida cair baik oleh sebuah gas atau uap, maka tekanan pada permukaan fluida cair tersebut akan mampu mencegah terlepas atau terbentuknya uap air dari fluida tersebut.

Gambar 2.4. Liqiud ( Vapour Pressure ) Sumber : http://www.pdf-search-engine.com UNIVERSITAS MERCU BUANA

Page 14


Untuk menjaga agar fluida cair pada pompa tidak mengalami proses penguapan, maka suction pressure absolute harus jauh lebih besar dibandingkan dengan nilai vapour pressure dari fluida cair tersebut pada suhu itu.

D. Cavitations ( Kavitasi ) Kavitasi adalah phenomena terbentuknya dan pecahnya gelembung – gelembung uap pada fluida cair. Kavitasi terjadi ketika pompa beroprasi mendekati nilai minimum NPSH nya. Ketika kavitasi terjadi, beberapa bagian dari fluida cair akan berubah phasa menjadi uap, jika ini terjadi pada suction line, gelembung uap tersebut akan terbawa masuk kedalam impeller. Didaerah yang bertekanan tinggi disekitar rumah pompa, gelembung – gelembung tersebut akan pecah kembali karena tekanan didaerah tersebut dari nilai vapour pressurenya. Pecahnya gelembung uap ini akan menimbulkan ketidakberaturan pada pergerakan fluida cair sehingga menghasilkan gaya yang mampu melepaskan partikel – partikel metal pada permukaan yang dilaluinya. Pecahnya gelembung uap dengan gaya yang begitu besar ini menghasilkan suara keras didalam pompa, yang bisa menjadi indicator terjadinya kavitasi. Untuk meghindari terjadinya kavitasi, NPSH yang tersedia harus ditingkatkan.

E. Grafik Hubungan Head dan Kapasitas o Grafik hubungan antara head kapasitas dan pompa tunggal

Sumber : http://www.pdf-search-engine.com UNIVERSITAS MERCU BUANA

Page 15


o Grafik perbandingan Head dengan Kapasitas antara pompa tunggal dan pompa parallel

Sumber : http://www.pdf-search-engine.com

o Grafik perbandingan hubungan Head dan Kapasitas antara pompa tunggal dengan pompa seri



Page 16


BAB III PERHITUNGAN POMPA SENTRIFUGAL 3. 1. Pompa Sentrifugal Ketika sebuah object benda diputar dalam gerak melingkar, benda tersebut akan cenderung terlempar keluar pusat lingkaran.

Gambar 3. 1. Benda Melingkar Sumber : http://www.pdf-search-engine.com Satu cara untuk menembah energi cair cair adalah dengan memutar fluida tersebut dalam arah melingkar. Gaya yang mengalibatkan sebuah object terlempar keluar dalam gerak melingkar disebut gaya Sentrifugal Bagian pompa yang memutar fluida cair disebut impeller, fliuda cair tersebut mengalir melalui inlet pompa dan menuju titik pusat impeller, selanjutnya impeller akan menggerakan fluida tersebut dalam gerak melingkar, fluida cair akan didorong dari titik pusat menuju bagian terluar bibir impeller. Semakin cepat impeller berputar, akan semakin cepat fluida cair bergerak. Impeller disusun dari rangkaian vanes atau blade, yang berfungsi untuk mengarahkan fluida. Jadi fungsi impeller pompa adalah mengubah energi mekanik yaitu putaran impeller menjadi energi fluida ( zat cair ). Zat cair yang masuk pompa akan mengalami UNIVERSITAS MERCU BUANA

Page 17


pertambahan energi. Pertambahan energi zat cair mengakibatkan pertambahan head tekan, head kecepatan, dan head potensial. Jumlah dari ketiga head tersebut dinamakan head total. Head total pompa juga dapat didefinisikan sebagai selisih head total ( energi persatuan berat ) pada sisi hisap pompa dengan sisi keluar pompa

Gambar 3. 2. Perubahan energi zat cair pada pompa Sumber : http://www.pdf-search-engine.com

3. 2. Komponen Pompa Sentrifugal Komponen – komponen pompa penting pada pompa sentrifugal adalah komponen yang berputar dan komponen yang tetap. Komponen yang berputar terdiri dari poros dan impeller, sedangkan komponen yang tetap adalah rumah pompa ( casing ), bantalan ( bearing ), dan komponen – komponen lain dapat dilihat pada ( Gambar 2. 3. Komponen – komponen pompa ).


Page 18


Gambar 3. 3. Konstruksi Pompa Sentrifugal Sumber : http://www.pdf-search-engine.com No

Nama Bagian

No

Nama Bagian

No

Nama Bagian

011

Casing

101

Impeller

201

Rumah Bearing

009

Yoke

105

Impeller Lock

202

Tutup Bearing

020

Cincin Penyekat

111

Shaft / Poros

221

Ball Bearing

023

Cincin Perapat

112-1

Shaft Sleeve

229

Penopang

031

Packing Lock

121-1

Pasak

719

Penyangga

033

Packing

121-2

Pasak

122

Cincin Pelempar

131

Coupling


Page 19


A. Impeller Impeller merupakan cakram bulat dengan lintasan untuk aliran fluida yang sudah terpasang, impeller biasanya terbuat dari perunggu, besi tuang ( cast iron ), polycarbonate, stainless steel dan lain – lain. Sebagaimana kinerja pompa tergantung pada jenis impellernya maka penting untuk memilih rancangan yang cocok dan mendapatkan impeller dalam kondisi yang baik. Jumlah impeller menentukan jumlah tahapan pompa. Pompa satu tahap ( single stage ) memiliki satu impeller dan sangat cocok untuk layanan head ( tekanan ) rendah, pompa dua tahap memiliki dua impeller yang terpasang secara seri untuk layanan head yang sedang, pompa multi tahap memiliki impeller tiga atau lebih terpasang secara seri untuk melayani haed yang tinggi impeller dapat digolongkan atas dasar ; o Arah aliran utama dari sumbu putaran : aliran radial,aliran aksial dan aliran campuran o Jenis hisapan : hisapan tunggal dan hisapan ganda o Bentuk atau konstruksi mekanis Macam – macam jenis impeller adalah sebagai berikut : o Impeller tertutup memiliki baling – baling yang ditutupi oleh mantel (penutup) pada kedua sisinya. Biasanya digunakan untuk pompa air dimana baling – baling seluruhnya mengurung air. Hal ini mencegah air dari sisi pengiriman ke sisi penghisapan, yang akan mengurangi effisiensi pompa. Dalam rangka untuk memisahkan ruang pembuangan dari ruang penghisapan diperlukan sebuah sambungan yang bergerak diantara impeller dan wadah pompa. Penyambungan ini dilakukan oleh cincin yang dipasang diatas bagian penutup impeller arau bagiandalam permukaan silinder wadah pompa. Kerugian pada jenis impeller tertutup ini adalah resiko yang tinggi terhadap rintangan. Sebagai antisipasiperlu dipasang sebuah strainer pada suction pompa. o Impeller terbuka dan semi terbuka, memudahkan dalam pemeriksaan impeller. Kemungkinan tersumbatnya kecil. Akan tetapi untuk menghindari terjadinya penyumbatan melelui resirkulasi internal, volute dan back plate UNIVERSITAS MERCU BUANA

Page 20


pompa harus diatur secara manual untuk mendapatkan setelan impeller yang benar. o Impeller pompa berpusar / vortek cocok untuk bahan – bahan padat dan berserabut, akan tetapi pompa ini 50% kurang effisien dari rancangan yang konvensional.

Gambar 3. 4.

Gambar 3. 5.

Semi open impeller.

Impeller jenis tertutup dan terbuka


B. Casing / Rumah Pompa Fungsi utama casing / rumah pompa adalah pada penghisapan dan pengiriman pada ujung dan sehingga terbentuk tanki tekanan. Tekanan pada ujung penghisapan dapat sekecil sepersepuluh tekanan atmosfer dan pada ujung pengiriman dapat duapuluh kali tekenan atmosfer pada pompa satu tahap / single stage. Untuk pompa multi tahap / multi stage perbedaan tekanannya jauh lebih tinggi. Casing dirancang untuk tahan paling sedikit dua kali dari tekanan ini untuk menjamin batas keamanan yang cukup. Fungsi casing yang kedua adalah memberikan media pendukung dan bantalan poros untuk batang torak dan impeller. Oleh karena itu kasing pompa harus dirancang untuk 1. Memberikan kemudahan mengakses keseluruh bagian pompa untuk pemeriksaan, perawatan, dan perbaikan 2. Membuat wadah anti bocor dengan memberikan kotak penjejal 3. Menghubungkan pipa – pipa hisapan dan pengiriman kef lens secara langsung 4. Mudah dipasang dengan mudah ke mesin penggerak ( motor listrik ) tanpa kehilangan daya.


Page 21


Gambar 3. 6. Casing Pompa

Gambar 3. 7. Flexibility 360°


C. Back Plate ( Yoke ) Back plate terbuat dari logam dimana dengan casing membentuk kamar cairan untuk fluida yang dijadikan tekanan

Gambar 3. 8. Back Plate ( Yoke ) Sumber : http://www.pdf-search-engine.com

D. Mechanical Seal Koneksi antara batang motor shaft / pompa dan selubung pompa dilindungi oleh suatu segel mekanik

E. Shroud and Legs Kebanyakan jenis pompa dicoba dengan shroud and legs yang dapat disetel. Shroud dibatasi dibatasi untuk meredam suara gaduh dan melindungi motor dari kerusakan


Page 22


Gambar 3. 9. Shroud and Legs Pompa Sumber : http://www.pdf-search-engine.com

F. Pump Shaft Kebanyakan pompa mempunyai batang potongan yang ditempatkan dibatang motor untuk menggabungkan tekanan, menghapuskan penggunaan keyways. Perakitan batang potongan dapat di desain secara sederhana, sekalipun begitu masih menjamin pengarahan metode untuk megurangi suara gaduh dan getaran. Untuk pompa sentrifugal multi stage panjang batang pompa akan berbeda tergantung dari banyknya pendorong yang digunakan.

Gambar 3. 10. Pump Shaft Sumber : http://www.pdf-search-engine.com


Page 23


G. Adaptor Kebanyakan pompa dengan standart IEC motor elektrik. Koneksi antara motor dan back plate dihubungkan dengan suatu adaptor dimana dengan standart IEC atau C – frame motor elektronik.

Gambar 3. 11. Adaptor Sumber : http://www.pdf-search-engine.com

Pompa sentrifugal di desain multi – stage digunakan agar tekanan tinggi masuk. Pompa sentrifugal merupakan solusi efektif dalam masalah biaya. Pertama cairan dipaksa menuju sebuah impeller oleh tekanan atmosfer, atau dalam hal jet pump oleh tekanan buatan. Lalu diteruskan oleh baling – baling impeller meneruskan energi kinetik ke cairan, sehingga menyebabkan cairan berputar. Cairan meninggalkan impeller pada kecepatan yang tinggi. Impeller di kelilingi oleh volute casing atau dalam hal disebut pompa turbin digunakan cincin diffuser stationer . prinsip kerja untuk pompa sentrifugal multi – stage sama dengan pompa sentrifugal konvensional. Pompa sentrifugal multi – stage konstan, walaupun beberapa impeller menaikan tekanan dari satu stage ke stage lainya. Operasi pompa sentrifugal multi - stage sama dengan pompa sentrifugal konvensional yang disusun secara seri.


Page 24


3. 3. Spesifikasi Pompa Ebara 50 x 40 FSHA Pada pompa jenis Ebara 50 x 40 FSHA spesifikasi yang tertera pada name plate pompa sebagai berikut :

POMPA Merek

: EBARA

Type

: 50 x 40 FSHA

Standart Suction Pipe

: Ø 100 mm

Standart Discharge Pipe

: Ø 100 mm

Cap flowrate

: 0,7 m3 / minutes

Head Total

: 28 Meter

Fluida Type

: Water Base

ELECTRO MOTOR Merek

: Elektrim ( Class F )

Daya

: 11 kW

Voltage

: 380 Volt

Frekuensi

: 50 – 60 Hz

Rpm

: 2910 Rpm

3. 4. Perhitungan NPSH dan Head Total Pompa Ebara 50 x 40 FSHA Instalasi pompa Ebara untuk menaikan air bersih dengan selisih permukaan antara sisi isap dan sisi keluar pompa sepanjang 25 meter. Tekanan yang bekerja pada kedua permukaan tersebut adalah tekanan atmosfir. Air dipompakan dengan kapasitas 0,7m3/menit melalui pipa baja dengan diameter dalam ( ID ) 100mm. panjang pipa seluruhnya 40 meter dimana terdapat 5 buah belokan 90° ( R/D = 1 ). Pada ujung isap katup pompa dipasang katup isap dengan saringan. HN = 28 m, n = 2910 untuk NPSH kapasitas 100% dan 120% pada kapasitas efisiensi terbaik. Mampukah pompa Ebara tersebut menaikan air bersih kedalam tendon air dengan system instalasi pipa tanpa terjadi kavitasi


Page 25


Pembuktian Persamaan rumus dan grafik hubungan diambil dari teori “POMPA DAN KOMPRESSOR” karangan “SULARSO dan HARUO TAHARA”

TOTAL HEAD PADA SISTEM PIPING (1) Kerugian gesek untuk pipa lurus menurut pers 2.17 adalah :

Dengan : Q = 0,7 m3 / min = 0,01162 m3 / s C diambil = 100 ( untuk pipa berumur / tua ) / bukan baru D = 100 mm = 0,1 m L = 40 m Maka

Hasil ini juga dapat diperoleh dari persamaan gambar 2. 5 dimana untuk Q = 0,01167 m3/s dan D 100 mm, didapat hf = 40 m per 1000 m panjang pipa, atau hf = 1,6 m untuk L= 40 m (2) Kerugian pada satu belokan 90° menurut persamaan 2. 19

Dengan D/R = 1


Page 26


Maka

Dan

(3) Kerugian pada katup isap dangan saringan Dari table 2. 20, untuk diameter 100 mm diperoleh

(4) Head kecepatan keluar

(5) Head total system piping Dari persamaan 2.6

Kesimpulan : Spesifikasi pompa pada name plate masih bisa menaikan air dari bawah sampai ke atas tendon air dan tidak mengalami kerugian flow / flow minimal masih mampu dialirkan.


Page 27


NPSH UNTUK KAPASITAS 100% DAN 120% Dari Pers 1.7, kecepatan spesifik ns pada efisiensi terbaik adalah

Dari Gb. 2. 20, σ = 0,092 untuk ns = 200. Maka menurut Pers. 2.32, NPSH yang diperlukan Hsv pada titik efisiensi terbaik adalah HsvN = σHN = 0,092 x 28 = 2,58 meter Dalam Gb. 2.21 untuk Q/QN = 1,2 Hsv/HsvN = 1,5 Jadi NPSH yang diperlukan pada titk 120% QN adalah : Hsv = 1,5HsvN = 1,5 x 2,58 = 3,87 meter

3. 5. Metode Pemeliharaan Pompa Ebara 50 x 40 FSHA Menurut standart operasional prosedur agar pompa yang terpasang tetap dalam performa yang baik maka langkah – langkah pemeliharaan harus di perhatikan. a. Melakukan pemeriksaan sebelum menjalankan pompa antara lain -

Membersihkan tadah isap dan pipa hisap

-

Pemeriksaan system kelistrikan

-

Pemeriksaan kelurusan pompa / aligment

-

Pemeriksaan minyak pelumas bantalan

-

Pemeriksaan dengan memutar poros

-

Pemeriksaan pipa alat bantu

-

Pemeriksaan katup sorong pada pipa isap

-

Memancing

-

Pemanasan / pendinginan awal

-

Pemeriksaan arah putaran

-

Penanganan katup awal pada waktu start


Page 28


b. Pemeriksaan kondisi operasi -

Pembacaan manometer dan amperemeter

-

Temperatur dan kebocoran pada kotak packing / mechanical seal

-

Pemeriksaan getaran dan bunyi

-

Pemeriksaan cakram pengimbang

-

Cara menangani instrument

c. Penanganan untuk penghentian pompa d. Penanganana pompa cadangan e. Penanganan pompa yang tidak dipakai dalam jangka waktu lama f. Pengelolaan g. Overhaul


Page 29


BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN 1. KESIMPULAN Sebuah pompa merupakan peasawat angkut yang bertujuan antara lain memindahkan zat cair / fluida. Zat cair hanya mengalir bila terdapat perbedaan tekanan tertentu. Jadi fungsi pompa untuk membangkitkan perbedaan tekanan tersebut. Sesuai dengan prinsip kerjanya, pompa dibedakan dalm kelompok utama sebagai berikut : pompa desak, pompa sentrifugal, pompa ulir, pompa aliran pusat dan berbagai macam pompa yang lain, namun dalam penyusunan tugas elemen mesin ini saya membahas tentang pompa sentrifugal jenis satu tahap. Pompa sentrifugal mempunyai impeller untuk mengangkat zat cair dari tempat yang rendah ketempat yang relatif tinggi. Head akan menarik zat cair karena daya dari luar diberikan kepada poros pompa untuk memutar impeller didalam zat cair. Karena gaya sentrifugal maka zat cair berputar menjauhi pusat lingkaran dari impeller dengan saluran keluar diantara sudu – sudu impeller.

2. SARAN Dengan memperhatikan keperluan dan kapasitas penggunaan pompa dan pemilihan spesifikasi pompa yang tepat, akan memperoleh rancangan instalasi pompa yang benar dan dengan metode – metode pemeliharaan pompa yang dan maintenance terhadap pompa. Maka umur dari pompa / life time akan bertambah tanpa mengurangi performa dari pompa tersebut. Kemampuan pompa sentrifugal / kapasitas dari spesifikasi pompa juga sangat dipengaruhi dari system instalasi pipa, oleh karena itu sangat disarankan oleh penulis agar pemasangan awal pada perpipaan agar menghindari belokan yang terlalu banyak sehingga tidak terlalu banyak mengalami kerugian gesek ( fiction loss ), dan memperhatikan NPSH ( net positive suction head ) yang tersedia pada pompa agar tidak mengalami kavitasi.


Page 30


DAFTAR PUSTAKA 1. http://www.pdf-search-engine.com 2. Pdf-search-engine./”pengetahuan jenis-jenis pompa dan system perpipaan”

3. Sularso, Haruo Tahara.1983. Pompa dan Kompressor “Pemilihan, Pemakaian, dan Pemeliharaan” 4. Sunyoto.2008. Teknik Mesin Industri jilid1


Page 31

Tugas Elemen Mesin_Full

Recommend Documents