Hitung Pompa [PDF]

Citation preview

PERHITUNGAN HEAD DAN SPESIFIKASI POMPA UNTUK UNIT PRODUKSI JARINGAN AIR BERSIH Direncanakan akan dibuat Instalasi Plumbing dan Penentuan Spesifikasi Pompa, dari sumber air ke Unit Produksi Jenis Pipa Galvanized Iron (GI) A. Data yang diperlukan untuk penentuan Spesifikasi Pompa sebagai berikut : 1. Kapasitas Aliran Air/ Debit Air 2. Jenis Zat Cair 3. Head Total Pompa 4. Kondisi Isap 5. Kondisi Keluar 6. Jumlah Pompa 7. Kondisi Kerja 8. Penggerak Pompa 9. Gambar Instalasi Pompa dan Plumbing B.



Perhitungan masing-masing parameter di atas sebagai berikut : 1. Kapasitas Aliran Air/ Debit Air a. Q aliran air dalam satuan m3/jam Q



=



0.5 m3/mnt



=



0.0001389 m3/dt



=



30 m3/jam



=



0.1388889 lt/dt



b. Diameter Isap Pompa (mm) Ditentukan berdasarkan Tabel 2.10 hal. 23, Sularso, Tahara dengan hasil sebagai berikut : Qpompa = 0.5 m3/mnt diperoleh Disap Pompa = 80 mm = 3 inchi =



0.0762



Dengan ketentuan bahwa Disap pipa tidak boleh lebih kecil dari Disap pompa (Disap pipa ≥ Disap pompa), untuk menghubungkan keduanya dipakai Reducer 2. Jenis Zat Cair Zat Cair yang dialirkan adalah air, dengan diasumsikan sesuai Tabel 2.12. hal. 24, Sularso, Tahara, pada tekanan dibawah 1 atm, suhu 20OC - 30OC, 1 atm = 101,3 kPa. Massa Jenis (Kerapatan Air) (g) = 0.9983 kg/l 3. Head Total Pompa Head Total Pompa ditentukan dari kondisi Instalasi Plumbing yang akan dilayani oleh Pompa. Head Total dapat diperoleh dengan rumus sebagai berikut : H



=



hstat



+ Dhp



+ h1



2 + Vd /2g



Dengan masing-masing parameter diasumsikan sebagai berikut : hstat = Head Statis Total, perbedaan tinggi muka air antara pipa isap dengan tinggi Dhp



=



h1



= 2



Vd /2g



=



muka air pipa keluar (muka air bak penampung) Perbedaan tekanan pada permukaan air pada pipa isap dengan pipa keluar ditetapkan hp = 1 atm = 101.3 kPa kerugian head di pipa, belokan, sambungan, dll head kecepatan keluar (m), dengan g = 9,8 m/dt2



m



a. Menentukan Hstat (m)



Unit Produksi



hd



Pompa Muka Air hs



hstat



= hs



+ hd



Dimana : hs =



4



m



=



51.94



m



Maka hstat =



55.94



m



hd



b.



Head Kerugian (h1) ditentukan sebagai berikut : 



Menentukan hf pada Pipa Isap yang masuk ke dalam Pompa  pipa = 4 inchi = Panjang Pipa (L) isap C untuk Pipa GI



= =



85 120



Q



=



0.0001389



v



=



v



=



0.1016



m



m m3/dt



Q ¼ x p x D2 0.000138889 0.00810321



=



0.01714 m/dt



Kerugian Head (hf) dapat ditentukan dengan persamaan Hazen-Williams sebagai berikut :



hf



=



=



10.666Q1.85 1.85 4.85



C



D



0.00062 m



x



L



=



0.000066 0.107132142







Menentukan hf pada Pipa Isap yang masuk ke dalam Pompa  pipa = 4 inchi = Panjang Pipa (L) hisap C untuk Pipa GI



= =



45 120



Q



=



0.0001389



0.1016



m



m m3/dt



Kerugian Head (hf) dapat ditentukan dengan persamaan Hazen-Williams sebagai berikut :



hf



10.666Q1.85



=



C



= 



D



L



=



0.000035 0.107132142



0.00033 m



Kerugian hv pada katup isap dan saringan (pada pipa isap menuju pompa)  pipa = 4 inchi = 0.1016 hv



g v



= =



hv



= =



m



v2



fv



=



Dengan : fv =







x



1.85 4.85



2g



Koefisien kerugian katup (katup isap dan saringan) (sesuai tabel 2.20, hal 39, Sularso, Tahara) 2 Gravitasi = 9.8 m/dt



=



Kecepatan rata-rata di penampang masuk pipa



=



v2



fv



2g 0.000029 m



1.91



0.01714 m/dt



0.0005611 19.6



=



Kerugian hv pada ujung pipa keluar dan saringan (pada pipa keluar menuju bak penampung)  pipa = 4 inchi = 0.1016 m Jumlah Outlet hv



=



= fv



1



outlet



v2 2g



Dengan : fv



=



g v



= =



hv



= =



Koefisien kerugian katup (katup isap dan saringan) (sesuai tabel 2.20, hal 39, Sularso, Tahara) 2 Gravitasi = 9.8 m/dt



=



Kecepatan rata-rata di penampang masuk pipa



=



fv



v2



2g 0.000015 m



=



0.0002938 19.6



1



0.01714 m/dt







Kerugian pada belokan (elbow) a)



Belokan sudut (q) 90O, diasumsikan berjumlah 2 buah untuk  pipa = 4 inchi Jumlah q  pipa



= = =



f



0.131 + 1.847 + 2.0714379 v2 0.0006085 fv = 2g 19.6 0.000031 m = 0.000062 m



=( = hv



=



= Total hv b)



2 buah 90 derajat 4 inchi =



0.1016



f



= = =



4 buah 135 derajat 4 inchi =



0.09344 ) x



0.1016



=( =



0.09344 ) x



1.22



Dengan demikian Head Total Pompa (H) dapat ditentukan sebagai berikut : = = =



hstat



+ Dhp



55.94 + 55.9426 m



H untuk overhead 15%



=



+ h1



2 + Vd /2g



0



0.00120



+



=



0.1 m



1



m



0.131 + 1.847 + 2.5369829 v2 0.0007453 fv hv = = 2g 19.6 = 0.000038 m Total hv = 0.000152 m Sehingga Total h1 = 0.00120 m



H



0.1 m



m



Belokan sudut (q)135O, diasumsikan berjumlah 2 buah untuk  pipa = 4 inchi Jumlah q  pipa



=



64.33404 



+



0.0014395



64 meter



4. Penentuan NPSH (Net Positive Suction Head/ Head Isap Positif) =



Dimana : hsv = =



NPSH yang tersedia (m) Tekanan Atmosfir (kgf/m2)



=



Pv



=



Tekanan Uap Jenuh (kgf/m2)



=



g hs hls



= = = = = =



Berat Zat Cair per satuan volume (kgf/m3)



Pa



Head Isap Statis (m) = Kerugian Head di dalam pipa isap (m) pipa masuk + katup masuk + elbow 0.0234 + ( 2x 0.653 1.9304 meter



kgf/cm2



=



10332



kgf/m2



2 0.02383 kgf/cm



=



238.3



kgf/m2



1.0332



3



995.7 kgf/m m (pompa berada diatas permukaan air)



= 4



)+



0.6



maka =



= = =



10332 995.7 10.376619



-



238.3 995.7 0.2393291



4.2068903 m (NPSH Tersedia)



5. Penentuan Putaran dan Daya Motor Sesuai Gambar 2.25 hal 52 Sularso, Tahara



pada suhu 20OC



-



4



-



1.9304



-



4



-



1.9304



3 Q = 0.5 m /mnt H = 64 m dari tabel 65 x 50X2 - 515



Diartikan  Diameter isap pompa  Diameter keluar  Daya Motor  Jumlah kutub  Frekwensi



= = = = =



65 50 15 2 50



mm = 2.5590551 inchi mm = 1.9685039 inchi kw = 20.115331 HP (untuk motor listrik) Hz



 



6. Perhitungan Efisiensi Pompa (h)



Dimana : g =



Berat Zat Cair per satuan volume (kgf/l)



=



Q H P



= = =



Kapasitas Aliran Head Total Daya Motor



= = =



Pw



= =



0.163 x 5.1935712 kw



h



= =



Pw P 34.62%



=



0.9957



5.1935712 15



x



0.5



x



0.9957 kgf/l 3 0.5 m /mnt 64 m 15 kw 64



3 inchi 2 inchi 16 kw untuk safety