Pompa Sentrifugal Halaman 1-5.docx

LAPORAN PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI “POMPA SENTRIFUGAL”

KE 3 A

Nama Pelapor

: MUHAMMAD RIZKI PRATAMA (16)

Kelompok

: III ( TIGA )

Nama Partner

: 1. M.Adhi Fatwa Ramadhan (13) 2. Martinus Dimas Rusdianto(14) 3. Muhammad Ali Ma’ruf(15) 4. Nadya Fitrie Permatasari(17) 5. Odik Pranoto(18)

Tanggal Percobaan

:13 Oktober 2015

Tanggal Penyerahan :20 Oktober 2015

Dosen Pengampu

: Sahid, S.T,M.T

PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2015

“POMPA SENTRIFUGAL’’ A. TUJUAN Setelah mempelajari dan melakukan percobaan diharapkan mahasiswa dapat : - Menjelaskan fungsi kerja pompa sentrifugal - Membuat kurva karakteristik H ( Head ) vs Q (Debit) - Membuat kurva karakteristik ᶯ (Efisiensi) vs Q (Debit) - Membuat kurva karakteristik Nh (Daya Hidrolik) vs Q (Debit) - Membuat kurva karakteristik Np (Daya pompa) vs Q (Debit) - Membuat kurva iso efisiensi B. DASAR TEORI Pompa sentrifugal ini dioperasikan dengan bagian isap yang tergenang air, impeler tunggal berputar didalam rumah pompa, air akan masuk impeler arah aksial melalui lubang searah poros dan keluar mengelilingi keliling impeler ke rumah pompa. Pada waktu air melalui impeler, energi diberikan ke air melalui sudu yang melengkung pada impeler, air akan meninggalkan impeler dengan tekanan dan kecepatan yang meningkat.

Parameter penting yang harus diamati didalam pengujian pompa adalah : 1. Kapasitas pompa (Q) yaitu laju aliran volume air yang dihasilkan pompa 2. Head pompa (H) adalah selisih netto head tekan dan head isap pompa H= Hd - Hs Diamana : H = head pompa Hd = head tekan Hs = head isap 3. Daya hidrolik (NH) NH = ρ.g.Q H Dimana : ρ = massa jenis air (kg/m3) g = gravitasi (m/s2) Q = debit pompa (m3/s) H = head pompa (m) 4. Daya pompa (Np) Np = ω.T Dimana : ω = kecepatan sudut (rad/s) T = torsi (Nm) 5. Efisiensi pompa 𝑁𝐻 ᶯ = 𝑁𝑝 x 100% C. PROSEDUR PENGUJIAN KARAKTERISTIK POMPA SENTRIFUGAL 3.1. Persiapan Pengujian Persiapan pengujian karakteristik pompa sentrifugal , yaitu : 1. 2.

Merangkai sistem pengujian pompa sentriugal pada multi pump test rig Mempersiapkan alat yang digunakan di dalam praktikum pengujian pompa sentrifugal, yaitu :  Meter tekanan  Meter torsi  Tangki volumetrik  Alat ukur kecepatan motor  Stop watch

3.

Mengkalibrasi meter torsi Untuk mengkalibrasi meter torsi yaitu :   

Membuka pintu sangkar Multi Pump Test Rig lepaskan sabuk penggerak antara motor dan pompa Menutup kembali pintu sangkar pompa, jika sabuk sudah lepas dari motor dan pompa Mengtur kendali kecepatan pompa pada posisi nol dan hidupkan motor

  

  

Mengatur kecepatan sampai 1200 rpm dengan menggunakan kendali kecepatan Melepaskan beban penyeimbang yang besar pada lengan torsi, gerakkan beban pada skala nol Mengatur lengan penyeimbang sehingga lengan torsi pada kedudukan mendatar ( ujung lengan berhimpit dengan celah yang tersedia ) ini merupakan posisi seimbang Mematikan motor Membuka pintu sangkar pompa dan padangkan sabukpada motordan pompa yang akan diuji Menutup kembali pintu sangkar pompa

3.2. Pelaksanaan Pengujian Pelaksanaan pengujian karakteristik pompa sentrifugal , yaitu : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Menghubungkan instalasi pompa dengan sumber arus Mengoperasikan pompa dengan cara menekan tombol “ON” Melakukan Priming lebih dahulu meter tekanan yang akan digunakan Melakukan pengaturan pembukaan katub keluaran pompa, dan pembacaan alat ukur menunggu kondisi stabil Mencatat parameter debit, head, putaran, dan torsi untuk putaran tertentu Mengulangi langkah percobaan 5 – 8 dengan berbagai variasi sudut bukaan katub keluaran yang berbeda Mengulangi langkah percobaan 5 – 8 dengan putaran yang berbeda sesuai yang diperlukan Mematikan pompa dengan cara menekan tombol “OFF”

D. DATA HASIL PERCOBAAN

1. PUTARAN 1450 RPM

Waktu

Debit

Torsi

(mH2O) (1x10−3 𝑚3) (Sekon)

(m3/s)

(Nm)

Hs

Hd

Katup

(mH2O)

(mH2O)

1

0

0,12

0,12

5

14,47

0,000346

2

0

0,12

0,12

5

14,60

0,000342

0,14

5

14,66

0,000341

3

0

0,14

Hpump

Volume

Bukaan

4

0

0,16

0,16

5

15,06

0,000332

5

0

0,16

0,16

5

15,25

0,000328

15,60

0,000321

0,50 0,48 0,48 0,48 0,47

6

0

0,17

0,17

5

7

0 0

0,14 0,14

0,14 0,14

5

15,66

0,000319

5

15,82

0,000316

0,48 0,48

8

0,48

2. PUTARAN 1200 RPM

Bukaan

Hs

Hd

Hpump

Volume

Waktu

Debit

Torsi

Katup

(mH2O)

(mH2O)

(mH2O)

(1x10−3 𝑚3)

(Sekon)

(m3/s)

(Nm)

1

0

0,10

0,10

5

16,03

0,000312

2

0

0,12

0,12

5

16,22

0,000308

0,41 0,41

3

0

0,12

0,12

5

16,37

0,000305

4

0

0,14

0,14

5

16,57

0,000302

0,40 0,40

5

0

0,16

0,16

5

16,90

0,000296

0,39

6

0

0,18

0,18

5

17,25

0,00029

0,35

7

0

0,16

0,16

5

17,37

0,000288

0,395

8

0

0,12

0,12

5

17,59

0,000284

0,40

Perhitungan: a. Debit 𝑉

Q =𝑡

0,01

Q=

25,34

Q = 0,00039463 m3/s b. Kecepatan sudut 2.𝛱.𝑁.𝑇

ω=

60

ω=

2.𝛱.1450.0,58 60

ω = 88,02467 rad/s c. Daya Hidrolik NH = ρ.g.Q.H NH = 1000.9,8. 0,00039463.0,25 NH = 0,9668 watt d. Daya Pompa Np = ω.T Np = 88,02467.0,58 Np = 51,054 watt e. Efisiensi 𝑁𝐻

ᶯ = 𝑁𝑝 x 100% ᶯ=

0,9668 51,054

x 100%

ᶯ = 1,8937 %

Hasil Perhitungan 1. PUTARAN 1450 RPM Bukaan Katup

Hpump

Debit

Torsi

ω

NH

NP

η

(mH2O) (mH2O) (mH2O)

(m3/s)

(Nm)

(rad/s)

(Watt)

(Watt)

(%)

Hs

1

0

2

0

3

0

4

0

5

0

6

0

7

0

Hd

2. PUTARAN 1300 RPM Bukaan Katup 1 2 3

Hs

Hd

Hpump

Debit

Torsi

(mH2O) (mH2O) (mH2O) (m3/s) (Nm) 0 0 0

3,42E04 3,35E04 3,26E04

ω

NH

NP

η

(rad/s)

(Watt)

(Watt)

(%)

5,70E01 6,56E01 7,35E01

E. Grafik Percobaan N = 1450 rpm

Grafik Karakteristik H-Q 0.3

H (m)

0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0

Debit Q ( (m3/s)

Grafik Karakteristik Efisiensi-Q 2.5

Efisiensi (%)

2 1.5 1

0.5 0

Debit Q ( (m3/s)

Grafik Karakteristik NH-Q 1.2

NH ( Watt)

1 0.8 0.6 0.4 0.2 0

Debit Q ( (m3/s)

Grafik Karakteristik Np-Q 60

Np ( Watt)

50 40

30 20 10 0

Debit Q ( (m3/s)

N 1300 rpm

Grafik Karakteristik H-Q H (m)

0.25 0.2 0.15 0.1

0.05 0 3.42E-04

3.35E-04

3.26E-04

Debit Q ( (m3/s)

Grafik Karakteristik Efisiensi-Q 3.5

Efisiensi (%)

3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 3.42E-04

3.35E-04 Debit Q ( (m3/s)

3.26E-04

Grafik Karakteristik NH-Q 8.00E-01

NH ( Watt)

7.00E-01 6.00E-01 5.00E-01 4.00E-01 3.00E-01 2.00E-01 1.00E-01 0.00E+00 3.42E-04

3.35E-04

3.26E-04

Debit Q ( (m3/s)

Grafik Karakteristik Np-Q Np ( Watt)

30 25

20 15 10 5 0 3.42E-04

3.35E-04 Debit Q ( (m3/s)

3.26E-04

F. Analisa Data Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara terus menerus.Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian masuk (suction) dengan bagian keluar (discharge). Dengan kata lain, pompa berfungsi mengubah tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan), dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan dan mengatasi hambatan yang ada sepanjang pengaliran. Pompa Sentrifugal Salah satu jenis pompa pemindah non positip adalah pompa sentrifugal yang prinsip kerjanya mengubah energi kinetis (kecepatan) cairan menjadi energi potensial (dinamis) melalui suatu impeller yang berputar dalam casing. Sesuai dengan data-data yang didapat, pompa reboiler debutanizer di Hidrokracking Unibon menggunakan pompa sentrifugal single - stage double suction. Pada Percobaan ini menggunakan bukaan katup sebagai variabel dengan kecepatan putaran pada 450 rpm dan 1300 rpm. Semakin kecil bukaan katup maka nilai dari waktu semakin besar menyebabkan debit nya mengecil karena volume dibuat konstan sebesar 10 liter. Dan semakin kecil debit maka torsinya juga cenderung mengecil. Grafik Hubungan antara daya NH-Q cenderung naik semakin besar debit nilai NH juga ikut naik sedangkan grafik hubungan antara Np-Q cenderung turun. Grafik hubungan antara debit dan efisiensi dapat dilihat bahwa nilai efisiensi cenderung naik seiring bertambahnya debit aliran sampai ke titik puncak dan akan mengalami penurunan. Penurunan tersebut menandakan pompa tidak bekerja dalam keadaan maksimum. Pompa bekerja pada keadaan maksimum pada efisiensi yang paling tinggi atau puncak. Pada percobaan ini titik puncak efisiensi terdapat pada debit 3,26E-04dengan efisiensi 3,214122%. Efisiensi yang didapat pada percobaan ini rendah karena pompa sentrifugal yang digunakan merupakan pompa tunggal. Pada percobaan ini terjadi beberapa ketidaksamaan antara teori dengan pratik. Hal ini disebabkan karena beberapa faktor, antara lain: - Kesalahan pembacaan alat ukur karena alat ukur sudah tua sehingga tidak dapat presisi saat pengukuran. - Kecepatan putaran pompa tidak konstan - Kerja pompa yang sudah tidak optimal karena pompa sudah tua dan terjadi penurunan kinerja pompa.

G. Kesimpulan Setelah Melaksanakan praktikum pengujian pompa sentrifugal serta di dapatkan data didalam tabel percobaan dan dilakukan perhitungan serta analisa data , maka dapat ditarik kesimpulan bahwa : 1. Saat debit aliran (Q) bertambah, Head pompa sentrifugal akan menurun. Dan sebaliknya. 2. Bertambahnya debit aliran (Q)berakibat meningkatnya nilai daya yang dihasilkan motor dan daya yang dihasilkan pompa sehingga mempengaruhi nilai efisiensi pompa. 3. Efisiensi pompa cenderung naik kemudian akan mengalami jenuh dan turun pada kondidi tertentu. Titik puncak efisiensi pompa digunakan untuk design pompa sentrifugal. 4. Pada percobaan ini titik puncak efisiensi terdapat pada debit 3,26E-04dengan efisiensi 3,214122 %. 5. Efisiensi yang didapat pada percobaan ini rendah karena pompa sentrifugal yang digunakan merupakan pompa tunggal. 6. Kesalahan pengukuran yang terjadi disebabkan karena alat ukur tidak presisi, pompa sudah tua sehingga terjadi penurunan kinerja pompa, dan kecepatan pompa tidak konstan.