TUGAS PRAKTIKUM TEKNIK KONVERSI ENERGI ( RANGKAIAN POMPA )
DISUSUN OLEH : KELOMPOK 2 Nanda Sastama
NIM 061640411931
Nurya Ulfa Sari
NIM 061640411933
Rahmad Aldi Faisal
NIM 061640411934
Ria Budiman
NIM 061640411935
Sintiya Nur Aliza
NIM 061640411936
Theo Pynasti
NIM 061640411937
Vionda Putri Barosqi
NIM 061640411938
Widi Safitri
NIM 061640411939
Willy Al Kusari
NIM 061640411940
Zenia Zal Putri
NIM 061640411941
Rizky Rahmadian
NIM 061640412224
Cresa Moneta Has
NIM 061640412223
Kelas
: 5 EGD
Dosen Pembimbing
: Ir. Arizal Azwan, M.T.
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA TAHUN AKADEMIK 2018/2019
POMPA 6.1 TEORI POMPA Ada enam metode di mana cairan dapat dipindahkan dalam pipa atau saluran. Mereka adalah 1. Dengan aksi gaya sentrifugal 2. Dengan perpindahan volumetrik 3. Dengan impuls mekanis 4. Dengan transfer momentum dari cairan lain 5. Dengan gaya elektromagnetik 6. Dengan gravitasi Terlepas dari sifat fisik cairan, apakah kompresibel atau mampat, sarana transportasi cairan yang tersedia. enam metode ini termasuk Gaya Sentrifugal Dalam gaya sentrifugal, energi kinetik dihasilkan oleh aksi gaya sentrifugal, yang mengubah sebagian energi ini dalam tekanan dengan mengurangi kecepatan secara efisien Persamaan negara berikut menjelaskan konsep ini. Untuk fluida yang mengalir melalui saluran, pada keadaan awal dan akhir masing-masing 1 dan 2. + jam 2 P1/d + v12/2gc + h1 = p2/d + p22/2gc + h2 di mana P1 dan P2 adalah preses di negara 1 dan 2 masing-masing V1 dan V2 adalah Potensi yang sama persamaan berkurang menjadi P2 adalah kecepatan fluida pada keadaan 1 dan 2 masing-masing h1 dan h2 adalah energi potensial pada pada 1 dan 2 kepadatan xespekti cairan C yang konstan) Oleh gaya sentrifugal.
kecepatannya meningkat menjadi v2 , v2 < v1. Persamaan nya menjadi
Oleh karena itu, 2 Persamaan berkurang menjadi 2 Pz 2 2 Kalkulasi ini menunjukkan bahwa tekanan tinggi akan dikembangkan, ketika gaya sentrifugal tinggi pada awalnya dan dikecewakan ke kecepatan terendah Untuk mencapai tekanan yang dibutuhkan, daya harus ditambahkan ke fluida dari sumber eksternal yang dapat berupa listrik atau energi uap- Energi ini diubah menjadi energi nechanical dan digunakan untuk menggerakkan pompa. Bagian dari energi ditambahkan ke cairan sebagai energi kerja, sedangkan sisanya hilang dalam pompa dan juga drive. Dari persamaan fric yang diberikan di atas, nilai p / d mengacu pada kepala dalam : (p- kg / m2 d kp / d meter yaitu kepala) / m. Oleh karena itu pompa sentrifugal memiliki karakteristik sebagai berikut: 1 Debit relatif, bebas dari pulsasi 2. Tidak ada batasan kapasitas 3. Kinerja yang efisien pada berbagai tekanan dan kapasitas 4. Kepala buangan adalah fungsi dari densitas cairan Perpindahan Jenis cairan atau mekanis kedua adalah prinsip dasar perpindahan transportasi ini sebagian atau seluruhnya menggunakan 132 s, Hans e pumps, rotary vane dan R 1. Adaptable to high poopersnon 4 Eicient pertormance at oooughsat . Mechanical Irpulse Type Impulne mekanis diaplikasikan secara aktual oleh acomtnatiom en dari sarana lain dari iparting moon Contoh tipikal ae axial flow pamps.
Transferensi Momentum Akselerasi satu fluida dalam oder ke transler saat-saat yang sama ke necond adalah prinsip dari pompa ini, Ini umumnya ganjil dalam penanganan material koosif, Jet es dan eduetes di dalam kategori ini. Ini adalah pemain yang relatif tidak efisien. Wen cairan menive adalah udara atau uap, biaya operasi akan sangat tinggi. Tapi perangkat ini tidak memiliki bagianbagian bergerak dan sederhana dalam konstruksi Oleh karena itu biasanya digunakan untuk transferin cairan rom tidak dapat diakses lokasi Gaya Elektromagnetik Force Ketika cairan yang akan dipompa adalah seperti logam cair, adalah mungkin untuk mengesankan medan elektromagnetie di sekitar saluran cairan di sedemikian rupa sehingga kekuatan pendorong ditetapkan, Pompa semacam itu tidak digunakan dalam reaktor nuklir. konduktor listrik yang baik, mally Kekuatan dari pompa konsumsi pompa tergantung pada peningkatan total head antara sumber hisap dan debit dan efisiensi pompa. Menggunakan persamaan Bernoulli, pekerjaan poros untuk memompa cairan antara dua stasiun a dan b ditentukan oleh :
di mana h, dan h, adalah kepala yang dikembangkan dalam bagian a dan b, E adalah dalam bagian a dan b, E # adalah efisiensi pompa Efisiensi Volumetrik Jumlah cairan yang dibuang oleh mesin perpindahan positif yang beroperasi pada kecepatan tertentu hampir konstan. Efisiensi volumetrik didefinisikan sebagai rasio volume yang dikirimkan ke volume yang dibuang secara teoritis. Untuk pompa reciprocating. ini akan bervariasi antara 94 hingga 100%.
Pompa Sentrifugal Karena pompa sentrifugal banyak digunakan dalam industri, bab ini akan mencakup sebagian besar pemantauan kinerja pompa sentrifugal. Pompa sentrifugal tipikal ditunjukkan pada Gambar 6.1.
Impeller untuk pompa sentrifugal mungkin 'terbuka', 'se tertutup' atau 'endlosed' atau 'terselubung'. Impeller harus berputar ke arah, di mana sisi cembung harus selalu menghadap Cairan memasuki impeler sepanjang poros dan mengubah arah pada sudut kanan ke disk impeller. Di sini, cairan mencapai kecepatan tinggi, karena kecepatan rotasi impeller yang mengedipkan cairan ke casing. Baling-baling cembung kemudian mendorong cairan ke bagian outlet di sepanjang jalur casing pompa. Sementara bagian dari cairan didorong keluar melalui sisi debit, bagian mengembalikan kembali melalui ruang melingkar antara disk impeller dan casing. bagian discharge dari casing. Ini dapat dicatat dari mekanisme pompa sentrifugal bahwa seluruh energi tidak ditransfer untuk memompa cairan. Sejumlah kerugian energi terjadi dalam operasi pompa sentrifugal. Kerugian ini adalah 1. Kehilangan Kepala karena Sirkulasi 2. Kerugian Gesekan Cairan 3. Kehilangan Kejut Gambar 6.2 menunjukkan pola Kepala Kerontokan yang khas dalam pompa sentrifugal
Gambar 6.2 Kerugian kepala di pompa sentrifugal Kehilangan sirkulasi muncul karena bagian dari cairan beina yang disirkulasikan di dalam casing. Fluktuasi cairan terjadi melalui proporsional tu aliran volumetrik. kirakira Sq0are kecepatan dan karenanya ke alun-alun pompa sentrifugal Affinity Hukum mematuhi hukum berikut: 1. Kapasitas pompa bervariasi langsung dengan impeller 2. Kekuatan kuda bervariasi sebagai kubus diameter diameter impeller dan kecepatan. 3. Kepala bervariasi sebagai kuadrat diameter dan kecepatan impeler. Tenaga Pompa Kuda Rumus yang digunakan untuk menghitung
di mana : HP Pompa daya laju aliran GPM dalam galon per menit P2-P1 Tekanan debit - Tekanan hisap (psi) Eff efisiensi pompa oleh Persamaan
tenaga
kuda
pompa
diberikan
oleh
di mana P2 dan P, adalah debit dan tekanan hisap dalam kg / cm Misalnyan eff adalah efisiensi pompa. HP adalah kekuatan kuda hidraulik dari pompa Energi keseluruhan eltiaen ditentukan oleh efisiensi individual pompa dan efisiensi penggerak utama (biasanya motor listrik). Efisiensi pompa biasanya dievaluasi dari laju aliran dan data kepala yang dikembangkan. Hubungan untuk estimasi kasar efisiensi pompa diberikan di bawah ini menggunakan data dari sejumlah pompa sentrifugal. Model ini dapat digunakan untuk rentang kepala yang dikembangkan dari 15 hingga 100 meter kolom air dan laju aliran 20 hingga 300 m / jam.
Efisiensi Motor Efisiensi motor pompa ditentukan oleh peringkat daya kuda motor. Untuk peringkat tenaga kuda motor 1 hingga 200 HP, efisiensi bervariasi antara 80 hingga 90%. Untuk peringkat tenaga kuda motor bervariasi antara 250 hingga 5000, efisiensi bervariasi antara 90 hingga 95%.
Gambar 64 menunjukkan efisiensi motor untuk peringkat motor standar yang bervariasi antara 250 hingga 5000 HP. Untuk menentuGambar 6.4
Efisiensi yang dapat digerakkan oleh motor dalam kisaran di antara nilai penilaian, menggunakan teknik interpolasi. Namun, HP dan efisiensi motor yang sebenarnya harus ditentukan hanya oleh uji lapangan. 6.3 PENENTUAN EFISIENSI UNTUK PUMPS Pompa tenaga kuda (Hydraulic Horse Power) dapat digerogoti oleh hubungan yang diberikan dalam Bagian 6.1 sebelumnya Pompa Tenaga Kuda. Ini membutuhkan variabel seperti flow ates dan head yang dikembangkan dalam kg / cm2. Namun, ffisiensi pompa Er di penyebut harus diketahui untuk tiba pada kekuatan kuda hidrolik. Persamaan pompa (6.3) yang diberikan dalam Bagian 6.20 tentang Efisiensi Energi umps bagaimanapun dapat digunakan untuk menentukan ower kuda hidraulik dari pompa. Namun, produsen pasokan pompa ia memompa karakteristik kinerja untuk setiap pompa. Daya rem orse (HP aktual) harus memperhitungkan osss energi berikut 1. Kerugian gesekan 2. Kehilangan goncangan 3. Kerugian kebocoran 4. Kerugian gesekan disk
5. Kehilangan bantalan Hal ini ditentukan oleh uji lapangan di unit manufaktur Dalam tes ini, head dikembangkan vs laju aliran, laju aliran konsumsi daya dan efisiensi vs laju aliran ditentukan. Ini disebut Kurva Kinerja Pompa. Pergerakan pompa yang khas- 6.5 tion vs 2040%
Flow Fig. G.5 Laju kinerja pompa yang khas Sumbu X menunjukkan% kapasitas pada desain Sumbu Y menunjukkan tiga parameter. Mereka adalah Kepala Pengembangan Efisiensi, dan BHP (semua dalam% dari desain) Sebagai contoh, pada tingkat aliran desain (100%), efisiensi akan desain, kepala yang dikembangkan akan menjadi 100% dari desain dan BHP akan juga 100% dari Desain . (Perhatikan kurva kinerja ger. Pemantauan Kinerja Pompa). Promosikan sudut pandang optimisasi energi Kinerja pompa merupakan aktivitas penting namun yang paling sulit, mengingat jumlah pompa yang dimonitor kompleksitas kerumitan yang terlibat. Pompa sentrifugal, kinerja hidrolik dan karenanya Innc akan berubah dengan berlalunya waktu karena kebocoran internal atau tion. Ketika clcarances een memakai cincin dan meningkatkan impeller, kerugian ini cenderung berlebihan. Gambar 6.6 menjelaskan fenomena ini secara acak. Jarak bebas yang dekat harus dijaga antara cincin keausan taktikal
stasioner untuk bertindak sebagai segel antara masing-masing belalai dan outlet, dan antara busing interstage yang berputar untuk efek penyegelan. Karena kelonggaran menjadi lebih besar karena keausan, erosi, penjajaran yang buruk, dll. Tingkat kebocoran internal meningkat. memompa dan memompa kembali Karena ini daya input tambahan dikonsumsi oleh pompa.
Gbr. 6.6 Kenakan pembersihan cincin di pompa sentrifugal. Jumlah daya tambahan untuk terus resirkulasi kebocoran internal yang berlebihan dari kecepatan spesifik hisap pompa N, . Sebuah model yang dikembangkan untuk memperkirakan konsumsi BHP pompa berlebihan karena% peningkatan memakai cincin diberikan sebagai berikut:
BHP% = Kesalahan standar perkiraan 2,07580
Dimana %WR adalah persentase perubahan dalam desbrasi cucian clearance, Ns adalah kecepatan spesifik hisap pompa BHP% adalah peningkatan BHP atas desain
Dalam operasi sebenarnya, kinerja pompa biasanya diperkirakan dari data aliran vs kepala yang dikembangkan, tekanan mematikan dll. Jika kinerja pompa normal, tekanan mematikan harus sama dengan nilai yang ditentukan oleh karakteristik. Pompa Kinerja Pompa Model 1 Model ini memonitor kinerja pompa dari karakteristik desain pompa yang disediakan oleh pabrikan. Dalam pendekatan ini, kinerja pompa teoritis diinterpolasi dari file data masukan untuk setiap laju aliran yang diamati dan kepala atau efisiensi dibandingkan dengan nilai yang diamati. Model ini memberikan% penyimpangan antara karakteristik desain pompa dan nilai yang diamati untuk laju aliran yang diberikan. File masukan khas terdiri dari laju alir dan head yang dikembangkan / atau efisiensi dalam unit yang sesuai. Laju aliran mungkin m3 / jam atau% dari aliran desain yang dikembangkan kepala mungkin dalam meter atau kg / em2 dll. Keluaran program yang khas ditunjukkan pada Tabel 6.1. Ini didasarkan pada teknik Interpolasi Lagrange. Interpolasi lainnya adalah interpolasi linier yang paling sering digunakan.
Jika Penyimpangan terus meningkat dengan berlalunya waktu, lebih dari batas yang diizinkan dari proses, itu menjadi penyebab kekhawatiran dan penyelidikan proses harus dimulai untuk mengidentifikasi masalah. Model Kinerja Pompa 2 Model ini dirancang untuk memantau kinerja pompa sebagai fungsi waktu. Hal ini didasarkan pada konsep bahwa kinerja pompa cenderung memburuk dengan pasak waktu karena penyumbatan impeller, korosi baling-baling, casing cincin meningkat, dll. Jika kinerja memburuk pada tingkat yang sangat cepat, koefisien korelasi akan menjadi negatif. Menggunakan informasi kesalahan standar dari model, kinerja futuristik pompa juga dapat diprediksi dengan akurasi yang wajar. Keluaran program yang khas ditunjukkan pada Tabel 62 Tabel 6.2 (A) menunjukkan nilai perkiraan untuk efisiensi pompa dengan berlalunya waktu dan dapat digunakan sebagai indikator kinerja. efisiensi vs bulan operasi dari awal. Gambar 6.6la) menunjukkan Gambar 6.6 menunjukkan model yang dikembangkan berdasarkan perkiraan efisiensi oopved pompa dari 11 hingga 15 bulan operasi berdasarkan model. Pompa ini menunjukkan deteriorasi dan membutuhkan penyelidikan. Dapat dicatat bahwa data telah diambil pada tingkat umpan 100%. Untuk pemantauan kinerja sistem yang sangat besar, file input dapat dibuat untuk setiap pompa untuk mengevaluasi kinerja secara berkala untuk mengambil keputusan pemeliharaan pada saat yang tepat.
Dampak Kemerosotan Efisiensi Pompa Ini memiliki implikasi ekonomi tergantung pada de BHP pompa. Sebagai contoh, jika nilai BHP pada laju alir yang diamati adalah 250 HP, kelebihan konsumsi daya untuk tahun operasi 8000 jam akan sangat besar seperti yang diberikan di bawah ini. 1. Efisiensi rata-rata untuk periode 12 bulan: 63.7908 2. Efisiensi kasus dasar pompa 70.0000 3. Penurunan efisiensi selama 12 bulan operasi 6.2092% Konsumsi daya ekstra selama 12 bulan beroperasi di kW 250 x0.746 x 8000x.062092 4. : 92641.264 kWh Evaluasi jenis ini, yang dilakukan untuk semua pompa tugas berat akan menunjukkan konsumsi daya ekstra di atas dan di bawah kotak dasar untuk tindakan perbaikan. 6.4 Model Pompa Yang diberikan di atas pada dasarnya adalah model interpolasi evaluasi efisiensi yang memiliki variabel dependen dan satu variabel independen. Variabel keputusannya adalah efisiensi atau pengembangan kepala atau konsumsi daya. Parameter lain diasumsikan konstan. Dalam kasus kehidupan nyata, variabel-variabel ini mempengaruhi pompa perforanaan ll. Model pompa yang diberikan pada Gambar 6.8 mampu mengidentifikasi dampak dari variabel-variabel ini pada hasil yang dicari. Sebuah model efisiensi pompa multi-variabel linier khas sebagai fungsi laju aliran dalam m3 / jam dan kepala dikembangkan dalam meter (lihat 6.8).
Model ini dapat mengembangkan jangkauan kepala dari 15 hingga, 100 meter kolom air dan aliran 300 m3 / jam. Efisiensi hanya untuk efisiensi pompa- Untuk mengurangi BHP, efisiensi motor harus diperhitungkan. Oleh karena itu, BHP dapat dievaluasi dengan Persamaan. (2).