Tugas Akhir pompa sentrifugal

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!GIT 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!GIT 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!GIT LISTRI TE!AGA UAP %PLTU& APASITAS '(( M) "andun25 A2ustus '(.6 .

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:

aitasi 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'. !PSr4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 II>'' !PSa 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

aitasi

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. ura 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 PUSTAA4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 Fiii LAMPIRA!4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 > . >

DAFTAR GAMBAR

Gam7ar II>. Siklus Pem7an2kit Listrik Tena2a Uap %PLTU& 4444444444444444444444444444444444 II> . Gam7ar II>' ead statik dan kura 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

ura

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 kura 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 2raitasi5 Hm?se- ' H=t?se-'

t

 ead total pompa5 Hm H=t

d

 ead discharge5 Hm H=t

'

'

 H=t'

 H=t'

Fi

Fii

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

Pan3an2pipa5HmH=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

!PSa

 6et positi'e suction head a'ailable5 Hm H=t

!PSr

 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) Hp

Pm

 Daya motor pompa5 Hk) Hp

P P+

 Tekanan uap 3enuh air5 Hk2?m  H7ar Hpsi  Daya hidrolis5 Hk) Hp

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 eleasi suction5 Hm H=t

Kd

 Tin22i eleasi 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 kaitasi 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

I1

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 konensional maupun inkonensional 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

I2

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

I3

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

I4

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 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

II1 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>'

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

II2 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 kura 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 reseroir 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 kura kiner3a atau kura karakteristik pompa4 Dimana

head pada kura 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 kura titik operasi pompa dapat dilihat pada Gam7ar II404

Gam7ar II>0 ura titik operasi pompa

II21 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

II22 P/+! P$#'!-!' P/," ( Positie 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 horiontal5 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& II23 P/+! P$#'!-!' D'!+, (!on Positie 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 konensional4 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

II24 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 kura 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

II3 P$#-"'!' P!# !+$"$# D!,!# P/+ !

II31 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 kaitasi 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&

II32 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 2raitasi %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&

II33 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 . 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&

II34 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 %ns& 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 2raitasi %859. m?s '&

II3. K!9"!,

aitasi 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 aitasi 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 kaitasi 4 Syarat a2ar kaitasi tidak ter3adi adalah !PS yan2 tersedia harus le7ih 7esar dari nilai penurunan head tekan nya %!PS  5ynamic

5epression :ead&4 NPSH#

!PSr adalah penurunan head tekanan pada -airan yan2 mele+ati pompa4 !PSr ini dipen2aruhi oleh konstruksi dari impeler pompa5 kekasaran permukaan dan si=at -airan yan2 dipompa4 Untuk memperkirakan nilai !PSr di2unakan persamaan II4.' 7erikut*

=    4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444%II4.'&



Dimana*



 oe=isien kaitasi pompa



 ead total pompa %m& Untuk men2hitun2 koe=isie n kaitasi 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 Sriniasan5 '((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!

!PSa adalah head tekan total pada sisi hisap pompa yan2 ditentukan oleh sistem pompa atau instalasi pompa4 Untuk men-ari nilai !PSa 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&

II36 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 2raitasi 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

II4 P$#-"'!' D+$', P/+!

II41 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&

II42 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 2raitasi m?s '&



 ead tiap tin2kat %m&

II43 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&

II44 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 2raitasi %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 2raitasi %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!12) 2

,aktor

0!42

2

3 ) 10 3 * −0!12  ,

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

+201)

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&

II4. 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

II46 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 kura halus di2am7arkan melalui titik>titik terse7ut sehin22a mem7entuk 2aris pada pusat?ten2ah sudu4

Gam7ar II>'( Metode titik ke titik untuk menentukan pro=il sudu kura 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*

; $&. ?;.d$! P.n! P@;t! 6.$mt p.p$ .s$p d$n tA$n! st$ .n::. &%$s. .s$p d$n tA$n Bn:h.t;n: 6.$mt P@@s

Bn:h.t;n: P$$mt .s. B$s;A Emp&& d1! dh! s;d;t m$s;A! d$n 1

Bn:h.t;n: C$p$s.t$s P@mp$

Men2hitun2 Dead Total Pompa .4 Dead Pompa '4 Dead Sistem

Bn:h.t;n: P$$mt .s. C&;$ Emp&& d2! s;d;t A&;$! 2

:.t.:$ Ccp$t$n .s. m$s;A .s. C&;$

Men2hitun2 Putaran Pompa

E67C

Men2hitun2 !PSDa dan !PSDr

Pnc$n$$n P@I& ;d;

Pnc$n$$n 6.J;s N.&$. NPH$ G NPH

Bn:h.t;n: 6$y$ P@mp$

6s$.n d$n 7n$&.s.s

KK7E

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 !PSa dan !PSr untuk men2etahui peluan2 ter3adinya kaitasi4 Dan Tahap akhir adalah men2hitun2 dimensi dari impeler pompa hin22a se2iti2a ke-epatannya

III12 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 Gateycle se7a2ai 7erikut*

La3uAlir,luida

*:6:t?h

TekananDearator

*.'7ar

Tekananer3a"oiler

*.0(5:7ar

TekananeluarPompa

*.0/7ar

Diameter Pipa Isap",P

* '/1mm

Diameter Pipa Tekan ",P

* '00 mm

Tin22iEleasiSisiIsap

*:m

Tin22i Eleasi 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

III13 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

12!"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 eleasi disisi masuk %: m&

Kd

 Tin22i eleasi disisi keluar %.' m&

$s

 e-epatan aliran masuk %1516 m?s&

$d

 e-epatan aliran keluar %05' m?s&

2

 Per-epatan 2raitasi %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!23

93 =



0!1"3 2⁄

= #M"2M4#

 10 −"

arena Re  0(((5 maka 3enis alirannya adalah tur7ulen4 Untuk men2hitun2 keru2ian 2esek aliran tur7ulen dalam pimpa di2unakan rumus %Dar-yaen> )illiams& 7erikut*



= 0!020

+

0!000 # ,

0!000 = 0!0213 = 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 2raitasi %859. m?s '&

Maka5

h! = 0!0213 

14  (3M3" ⁄)2  = 0!"44  0!23  2'!1 ⁄2

R# !! *' ,, +!,& !

h!1

=!

 2 2

Dimana* =

 oe=isien keru2ian %(5:&

$s  e-epatan aliran masuk %1516 m?s&  Per-epatan 2raitasi %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 2raitasi %859. m?s '&

Maka5

h!2

2

(3!3" ⁄)  = 0!# 2'!1 ⁄2 = 0!333  = !  2  2

III>9

R# !! B$%/&!' 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⁄

= "M2M11

arena Re  04(((5 maka 3enis alirannya adalah tur7ulen4 Untuk men2hitun2 keru2ian 2esek aliran tur7ulen dalam pimpa di2unakan rumus %Dar-yaen> )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 2raitasi %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 2raitasi %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 2raitasi %859. m?s '&

Maka5

2

h!2 = !  2

2

(4!2 ⁄) = 1!# 2'!1 ⁄2 = 1#!  

III>..

R# !! B$%/&!' 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#214 = 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 Positie Suction #ead 'aila(le)

Untuk men-ari nilai !PSa 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 Positie Suction #ead )e*uired)

Se7elum menentukan !PSr 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 !PSr di2unakan persamaan II4.1 7erikut*



= 

Dimana*



 oe=isien kaitasi pompa (5(..6



 ead total pompa %.4086581 m&

Maka5

   =   

 = 0!011" 1M4'"!'3

= 1!4'

Sehin22a dapat diketahui 7ah+a !PS A  !PSr %9.5.8 m  ./508 m&5 sehin22a peren-anaan pompa ini dapat 7eker3a den2an 7aik tanpa men2alami kaitasi 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 2raitasi 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

III14 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

A0 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 2raitasi %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 2raitasi %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 2raitasi %859. m?s '&

th

 ead teoritis pompa

$p

 ,aktor koreksi P=leiderer untuk 3umlah sudu tertentu

E=isiensi hidrolis

ℎ

0!42 = − 0!12)2

0!42

2

+,#

= 3

3



* ) − 0!12,

+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!12)2 =

0!42 3

3

3

2

= 0!'

0!1' m ⁄s

+4!2# 10 *

4M02" 

) − 0!12,

ead teoritis5

 ℎ = ℎ  Dimana* 

 ead per tin2kat pompa %'084: m&

ℎ

 E=isiensi hidrolis %(598&

Maka5

  ℎ = ℎ 

24'!7 =  0!'=20!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 2raitasi %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"11  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

10

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#)  10  = 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#

III1. 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

!PSr

./508 m

!PSa

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 ura 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*

I1 K#9! K!#!&"$#,"& P/+!

Karakteristik Pompa 2200 2000 100 1"00 ) m (1400 d $1200 4 H

1000 00 "00 400 200 0

0

200400"00001000120014001"00100

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*



H3#55

)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.$mt P@mp$ 2200 2100 2000 1'00 100 100 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"00100100

Q (m3Ts)

Gam7ar IV>' Gra=ik head pompa setiap tin2katnya

I2 H'!' A'"!#! H$! T$/#", $'!' P$'$&!"!' H$! A&"!%

Head Pompa vs Debit (Q) 2400 2200 2000 100 )1"00 m (1400 1200 a p 1000 m 00 o p "00 H 400

200 0

0

200

400

"00

001000120014001"00100 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

I3 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 100110 100 100 '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 0000'001000

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 kura 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

I4 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

100

0

100 "0 1"00 #0 1#00 40 1400 30

1300

20

1200

10

1100 1000 0

0 100200300400#00"000000'0010001100 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

DDesain10(mm

Sistem Hm

J Hm1?hr

D10.mm

D118mm



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.$mt P@mp$ 2200 6M 6s$.n 6 = 341 mm 6 = 33' mm HMys

2100 2000 1'00

) m (

100

d $ 4 100 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 Gateycle

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 !PSr

6'.5:t?hr 6 .4086581m ./508 m

!PSa

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 !PSa  !PSr %9.5.8 m  ./508 m&5 sehin22a dapat dikatakan 7ah+a pompa yan2 diran-an2 dapat 7eker3a den2an 7aik tanpa adanya e=ek kaitasi4

•

"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 10 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 10 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+ .>

LAMPIRAN

LAMPIRAN 1

urriculum 8itae

CURRICULUM ITAE

PERSONAL DATA>

!ame

* )A

'(.'  '(.6

* Politeknik !e2eri "andun2 Ma3or at Ener2y $onersion En2ineerin2 %Spe-i=i-ally at Po+er Plant Te-hnolo2y&

'(.'

*Graduated=romSMA'!e2eriota"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 Diision o= Sport at impunan Mahasis+a Teknik Ener2i

'(.1 '(.(  '(..

*Dis-iplineTeam=or!e+Mem7erMTE'(.1 * Vi-e $hairman o= ,utsal Or2aniation SMA ' !e2eri ota "ekasi

SEMINARTRAINING>

'(.:

*$ourseo= En2lish$onersation 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 #aa ;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. SPT'

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.

SPT1

1(:5(1

'56(

:(9460:5:(

/'.5'/

.5((

S0'

SPT1

,".

0'/5((

'5:/

:(9460:5:(

/995(:

.5((

S10

SPT1

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'

,".

SPT.

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::

SPT'

SPT.

1/(5((

.15:6

:6049..580

68(5(9

.5((

S01

SPT'

SPT1

6'85.(

(5.(

/114(8059.

.6/50.

(5((

S1

SPT.

SPT'

//0588

(5.(

/114(8059.

'..5''

(5((

S18

,".

ST.

:0(5((

.150'

:6049..580

9'.51'

.5((

S1/

SPT.

,".

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 LV eat Rate

U'"

k#?k)>hr

Ad3usted$y-leLVE==4 Am7ientPressure

MPa

$

GTGeneratorLosses GT Sha=t Po+er

(5((

k)

(5((

m k)

(50: (5((

k) M)

GTSimple>$y-leLVE==4

(5(( (5(( (5((

!et $y-le LV E==i-ien-y !et $y-le LV eat Rate

115((

k#?se-

EuialentEleation GTAuF4and"OPLosses

(5.(. (56(

Am7ientTemperature

$redit=orEuialentPo+er

940.850' 0'5/6

Am7ientRelatieumidity

$redit=orEuialent,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

TotalLV,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 = [(H9 − 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 = [(H9 − 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 2raitasi %859. m?s

r'

 #ari>3ari keluar impeler %(5./ m&

7'

 Le7ar laluan keluar impeler %(5('0 m&

2

 Sudut sisi keluar impeler %': o&

'

&

Jar

 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 !ekraso5 al .81& 7erikut*

H = H3#55 − H