bab ii tinjauan pustaka 2.1. mesin-mesin...

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Mesin-Mesin Fluida

Mesin fluida adalah mesin yang berfungsi untuk mengubah energi

mekanis poros menjadi energi potensial atau sebaliknya mengubah energi fluida

(energi potensial dan energi kinetik) menjadi energi mekanis poros. Dalam hal ini

fluida yang dimaksud berupa cair, gas dan uap.

Secara umum mesin-mesin fluida dapat dibagi menjadi dua bagian besar,

yaitu :

1. Mesin Tenaga

yaitu mesin fluida yang berfungsi mengubah energi fluida (energi potensial

dan energi kinetik) menjadi energi mekanis poros.

Contoh : turbin, kincir air, dan kincir angin.

2. Mesin Kerja

yaitu mesin yang berfungsi mengubah energi mekanis poros menjadi energi

fluida (energi potensial dan energi kinetik).

Contoh : pompa, kompresor, kipas (fan).

2.2. Pengertian Pompa

Pompa adalah salah satu mesin fluida yang termasuk dalam golongan

mesin kerja. Pompa berfungsi untuk memindahkan zat cair dari tempat yang

rendah ke tempat yang lebih tinggi karena adanya perbedaan tekanan.

Universitas Sumatera Utara

2.3. Klasifikasi Pompa

Secara umum pompa dapat diklasifikasikan dalam dua jenis kelompok

besar yaitu

1. Pompa Tekanan Statis (Positive Displacement Pump)

2. Pompa Tekanan Dinamis (Rotodynamic Pump)

2.3.1. Pompa Tekanan Statis

Pompa jenis ini bekerja dengan prinsip memberikan tekanan secara

periodik pada fluida yang terkurung dalam rumah pompa. Pompa ini dibagi

menjadi dua jenis.

Pompa Putar (Rotary Pump)

Pada pompa putar, fluida masuk melalui sisi isap, kemudian dikurung diantara

ruangan rotor dan rumah pompa, selanjutnya didorong ke ruang tengah dengan

gerak putar dari rotor, sehingga tekanan statisnya naik dan fluida akan

dikeluarkan melalui sisi tekan. Contoh tipe pompa ini adalah : screw pump,

gear pump dan vane pump.

Gambar 2.1. Pompa roda gigi dan Pompa ulir

Pompa Torak (Reciprocating Pump)

Pompa torak mempunyai bagian utama berupa torak yang bergerak bolak-

balik dalam silinder. Fluida masuk melalui katup isap (suction valve) ke dalam


silinder dan kemudian ditekan oleh torak sehingga tekanan statis fluida naik

dan sanggup mengalirkan fluida keluar melalui katup tekan (discharge valve).

Contoh tipe pompa ini adalah : pompa diafragma dan pompa plunyer.

Gambar 2.2. Pompa diafragma

2.3.2. Pompa Tekanan Dinamis

Pompa tekanan dinamis disebut juga rotodynamic pump, turbo pump atau

impeler pump. Pompa yang termasuk dalam kategori ini adalah : pompa jet dan

pompa sentrifugal.

Ciri-ciri utama dari pompa ini adalah:

- Mempunyai bagian utama yang berotasi berupa roda dengan sudu-sudu

sekelilingnya, yang sering disebut dengan impeler.

- Melalui sudu-sudu, fluida mengalir terus-menerus, dimana fluida berada

diantara sudu-sudu tersebut.

Prinsip kerja pompa sentrifugal adalah : energi mekanis dari luar diberikan

pada poros untuk memutar impeler. Akibatnya fluida yang berada dalam impeler,

oleh dorongan sudu-sudu akan terlempar menuju saluran keluar. Pada proses ini


fluida akan mendapat percepatan sehingga fluida tersebut mempunyai energi

kinetik. Kecepatan keluar fluida ini selanjutnya akan berkurang dan energi kinetik

akan berubah menjadi energi tekanan di sudu-sudu pengarah atau dalam rumah

pompa.

Adapun bagian-bagian utama pompa sentrifugal adalah poros, impeler dan

rumah pompa (gambar 2.3)

Gambar 2.3. Bagian-bagian utama pompa tekanan dinamis

Pompa tekanan dinamis dapat dibagi berdasarkan beberapa kriteria

berikut, antara lain :

a. Klasifikasi Menurut Jenis Impeler

1. Pompa sentrifugal

Pompa ini menggunakan impeler jenis radial atau francis. Konstruksinya

sedemikian rupa (gambar 2.4) sehingga aliran fluida yang keluar dari impeler

akan melalui bidang tegak lurus pompa.


Impeler jenis radial digunakan untuk tinggi tekan (head) yang sedang dan

tinggi, sedangkan impeler jenis francis digunakan untuk head yang lebih

rendah dengan kapasitas yang besar.

Impeler dipasang pada ujung poros dan pada ujung lainnya dipasang kopling

sebagai penggerak poros pompa.

Gambar 2.4. Pompa sentrifugal

2. Pompa aliran campur

Pompa ini menggunakan impeler jenis aliran campur (mix flow), seperti pada

gambar 2.5. Aliran keluar dari impeler sesuai dengan arah bentuk permukaan

kerucut rumah pompa.

Gambar 2.5. Pompa aliran campur


3. Pompa aliran aksial

Pompa ini (gambar 2.6) menggunakan impeler jenis aksial dan zat cair yang

meninggalkan impeler akan bergerak sepanjang permukaan silinder rumah

pompa ke arah luar. Konstruksinya mirip dengan pompa aliran campur,

kecuali bentuk impeler dan difusernya.

Gambar 2.6. pompa aliran aksial

b. Klasifikasi menurut bentuk rumah pompa

1. Pompa Volut

Pompa ini khusus untuk pompa sentrifugal. Aliran fluida yang meninggalkan

impeler secara langsung memasuki rumah pompa yang berbentuk volut

(rumah siput) sebab diameternya bertambah besar. Bentuk dan konstruksinya

terlihat pada gambar 2.4.

2. Pompa Diffuser

Konstruksi pompa ini dilengkapi dengan sudu pengarah (diffuser) di sekeliling

saluran keluar impeller (gambar 2.7). Pemakaian diffuser ini akan

memperbaiki efisiensi pompa. Difuser ini sering digunakan pada pompa

bertingkat banyak dengan head yang tinggi.


Gambar 2.7. Pompa diffuser

3. Pompa Vortex

Pompa ini mempunyai aliran campur dan sebuah rumah volut seperti

tergambar pada gambar 2.8. Pompa ini tidak menggunakan diffuser, namun

memakai saluran yang lebar. Dengan demikian pompa ini tidak mudah

tersumbat dan cocok untuk pemakaian pada pengolahan cairan limbah.

Gambar 2.8. Pompa vortex

c. Klasifikasi menurut jumlah tingkat

1. Pompa satu tingkat

Pompa ini hanya mempunyai sebuah impeler (gambar 2.4 s/d 2.8). Pada

umumnya head yang dihasilkan pompa ini relatif rendah, namun

konstruksinya sederhana.


2. Pompa bertingkat banyak

Pompa ini menggunakan lebih dari satu impeler yang dipasang secara

berderet pada satu poros (gambar 2.9). Zat cair yang keluar dari impeler

tingkat pertama akan diteruskan ke impeler tingkat kedua dan seterusnya

hingga ke tingkat terakhir. Head total pompa merupakan penjumlahan

head yang dihasilkan oleh masing-masing impeler. Dengan demikian head

total pompa ini relatif lebih tinggi dibanding dengan pompa satu tingkat,

namun konstruksinya lebih rumit dan besar.

Gambar 2.9. Pompa bertingkat banyak

d. Klasifikasi menurut letak poros

1. Pompa poros mendatar

Pompa ini mempunyai poros dengan posisi horizontal (gambar 2.4 s/d

2.9), pompa jenis ini memerlukan tempat yang relatif lebih luas.

2. Pompa jenis poros tegak

Poros pompa ini berada pada posisi vertikal, seperti terlihat pada gambar

2.10. Poros ini dipegang di beberapa tempat sepanjang pipa kolom utama

bantalan. Pompa ini memerlukan tempat yang relatif kecil dibandingkan


dengan pompa poros mendatar. Penggerak pompa umumnya diletakkan di

atas pompa.

Gambar 2.10 Pompa aliran campur poros tegak

e. Klasifikasi menurut belahan rumah

1. Pompa belahan mendatar

Pompa ini mempunyai belahan rumah yang dapat dibelah dua menjadi

bagian atas dan bagian bawah oleh bidang mendatar yang melalui sumbu

poros. Jenis pompa ini sering digunakan untuk pompa berukuran

menengah dan besar dengan poros mendatar.

Gambar 2.11. Pompa jenis belahan mendatar


2. Pompa belahan radial

Rumah pompa ini terbelah oleh sebuah bidang tegak lurus poros.

Konstruksi seperti ini sering digunakan pada pompa kecil dengan poros

mendatar. Jenis ini juga sesuai untuk pompa-pompa dengan poros tegak

dimana bagian-bagian yang berputar dapat dibongkar ke atas sepanjang

poros.

3. Pompa jenis berderet .

Jenis ini terdapat pada pompa bertingkat banyak, dimana rumah pompa

terbagi oleh bidang-bidang tegak lurus poros sesuai dengan jumlah tingkat

yang ada.

f. Klasifikasi menurut sisi masuk impeler

1. Pompa isapan tunggal

Pada pompa ini fluida masuk dari sisi impeler. Konstruksinya sangat

sederhana, sehingga sangat sering dipakai untuk kapasitas yang relatif

kecil. Adapun bentuk konstruksinya terlihat pada gambar 2.4 s/d 2.10.

2. Pompa isapan ganda

Pompa ini memasukkan fluida melalui dua sisi isap impeler (gambar 2.12).

Pada dasarnya pompa ini sama dengan dua buah impeler pompa isapan

tunggal yang dipasang bertolak belakang dan dipasang beroperasi secara

parallel. Dengan demikian gaya aksial yang terjadi pada kedua impeler

akan saling mengimbangi dan laju aliran total adalah dua kali laju aliran

tiap impeler. Oleh sebab itu pompa ini banyak dipakai untuk kebutuhan

dengan kapasitas yang besar.


Gambar 2.12. Pompa isapan ganda

2.4. Unit Penggerak Pompa

Umumnya unit penggerak pompa terdiri dari tiga jenis yaitu:

- Motor bakar

- Motor listrik, dan

- Turbin

Penggerak tipe motor bakar dan turbin sangat tidak ekonomis untuk

perencanaan pompa karena konstruksinya berat, besar dan memerlukan sistem

penunjang misalnya sistem pelumasan, pendinginan dan pembuangan gas hasil

pembakaran.

Sistem penggerak motor listrik lebih sesuai dimana konstruksinya kecil

dan sederhana, sehingga dapat digabungkan menjadi satu unit kesatuan dalam

rumah pompa. Faktor lain yang membuat motor ini sering digunakan adalah

karena murah dalam perawatan dan mampu bekerja untuk jangka waktu yang

relatif lama dibanding penggerak motor bakar dan turbin.

2.5. Dasar-Dasar Pemilihan Pompa

Dasar pertimbangan pemilihan pompa, didasarkan pada sistem

ekonomisnya, yakni keuntungan dan kerugian jika pompa tersebut digunakan dan


dapat memenuhi kebutuhan pemindahan fluida sesuai dengan kondisi yang

direncanakan.

Yang perlu diperhatikan dalam pemilihan jenis pompa yang digunakan

adalah analisa fungsi pompa terhadap instalasi pemipaan, kapasitas, head,

viskositas, temperatur kerja dan jenis motor penggerak.

Kondisi yang diinginkan dalam perencanaan ini adalah:

- Kapasitas dan head pompa harus mampu dipenuhi.

- Fluida yang mengalir secara kontiniu.

- Pompa yang dipasangkan pada kedudukan tetap.

- Konstruksi sederhana.

- Mempunyai efisiensi yang tinggi.

- Harga awal relatif murah juga perawatannya.

Melihat dan mempertimbangkan kondisi yang diinginkan dalam

perencanaan ini, maka dengan mempertimbangkan sifat pompa dan cara kerjanya,

dipilih pompa sentrifugal dalam perencanaan ini, karena sesuai dengan sifat

pompa sentrifugal, yakni.:

- Aliran fluida lebih merata.

- Putaran poros dapat lebih tinggi.

- Rugi-rugi transmisinya lebih kecil karena dapat dikopel langsung dengan

motor penggerak.

- Konstruksinya lebih aman dan kecil.

- Perawatannya murah.


2.6 Head Pompa

Head pompa adalah energi yang diberikan pompa ke dalam fluida dalam

bentuk tinggi tekan. Dimana tinggi tekan merupakan ketinggian fluida harus naik

untuk memperoleh jumlah energi yang sama dengan yang dikandung satu satuan

bobot fluida pada kondisi yang sama. Untuk lebih jelasnya perhitungan dari head

pompa dapat dilihat pada gambar 2.13 berikut ini.

Gambar 2.13. Prinsip Hukum Bernoulli

Pada gambar ini terdapat dua buah titik dengan perbedaan kondisi letak,

luas penampang, tekanan serta kecepatan aliran fluida. Fluida kerja mengalir dari

kondisi pertama (titik 1) ke kondisi kedua (titik 2), aliran ini disebabkan oleh

adanya suatu energi luar E0. Energi luar E0

E

ini terjadi merupakan perbedaan

tekanan yang terjadi pada kedua kondisi operasi (titik 1 dan 2), atau

h1 = (P2-P1

Sedangkan pada setiap kondisi tersebut terdapat juga suatu bentuk energi,

yaitu energi kinetik (E

).Q

k) dan energi potensial (Ep

). atau dapat dituliskan sebagai

berikut :


- untuk titik 1 :

energi yang terkandung Et1 = Ek1 + Ep1 + Eh1

= ½ m1.v12 + m1.g.h1+ (P2 – P1

- untuk titik 2 :

).Q

energi yang terkandung Et2 = Ek2 + Ep2+ E

= ½ m

h2

2.v22 + m2. g.h2 + (P2 – P1).Q

Dan hubungan dari kondisi kerja ini adalah Et = 0, Et = Et

2-Et1-Eh1

0 = [ ½ m

, atau dapat

dituliskan :

2.v22 + m2.g.h2] – [ ½ m1.v1

2 + m1.g.h1] –[P2-P1

(P

) . Q]

2-P1) . Q = ½ [(m2.v22) – (m1.v1

2)] + [(m2.g.h2) – (m1.g.h1

Dimana : Q = A . v = konstan

)]

…………(1)

m = ρ . A . v , dimana ρ1 = ρ

2

Sehingga persamaan 1 di atas dapat dituliskan sebagai berikut :

(P2-P1) A . v = ½ [(ρ.A.v3)2 – (ρ.A.v3)1] + ρ.A.v.g (h2-h1

(P

)

2-P1) = ½ ρ. (v22 – v1

2) + ρ.g (h2-

h1

jika ρ (kg/m

)………………………………….(2)

3) . g (m/s2) = γ (N/m3

), maka persamaan 2 dapat disederhanakan

menjadi :

)(.2 12

21

2212 hh

gvvPP

−+−

=−γ

Atau persamaan untuk mencari head pompa dipergunakan persamaan Bernoulli

yaitu :


Lp HZg

vPHZg

vP+++=+++ 2

222

1

211

22 γγ

Maka :

Lp HZZg

vvPPH +−+−

+−

= 121212

2γ

Dimana : γ

12 PP − = adalah perbedaan head tekanan

gvv

2

21

22 − = adalah perbedaan head kecepatan

Z2 – Z1

H

= adalah perbedaan head potensial

L

Dari rumus di atas dapat dilihat bahwa head total pompa diperoleh dengan

menjumlahkan head tekanan, head kecepatan, head potensial, dan head losses

yang timbul dalam instalasi pompa. Sementara head losses sendiri merupakan

jumlah kerugian head mayor (h

= adalah kerugian head (head losses)

f) dan kerugian head minor (hm

H

).

L = hf + h

m

2.7 Putaran Spesifik

Jenis impeler yang digunakan pada suatu pompa tergantung pada putaran

spesifiknya. Putaran spesifik adalah putaran yang diperlukan pompa untuk

menghasilkan head 1m dengan kapasitas 1 m3

/s, dan dihitung berdasarkan

[Literatur 3. hal 357] :

75.064,51p

ps H

Qnn =

Dimana : ns = putaran spesifik [rpm]


n = putaran pompa [rpm]

Q = kapasitas pompa [m3

H

/s]

p

= head pompa [m]

Tabel berikut menunjukkan klasifikasi impeler menurut putaran spesifik.

Tabel 2.1 Klasifikasi impeler menurut putaran spesifik

No Jenis impeler ns

1 Radial flow 500-3000

2 Francis 1500-4500

3 Aliran campuran 4500-8000

4 Aliran axial (propeler) 8000 ke atas

Sumber : pompa sentrifugal, Austin H. Church

2.8 Daya Pompa

Daya pompa ialah daya yang dibutuhkan poros pompa untuk memutar

impeler didalam memindahkan sejumlah fluida dengan kondisi yang diinginkan.

Besarnya daya poros yang dibutuhkan dapat dihitung berdasarkan [Lit. 5. hal 243]

Npp

p gHQη

ρ... =

Dimana : Np

Q = kapasitas pompa [m

= daya pompa [watt]

3

H

/s]

p

ρ = rapat jenis fluida [kg/m

= head pompa [m]

3

η

]

p

= effisiensi pompa

2.9. Aliran Fluida


Aliran dalam pemipaan akan terjadi dari titik yang mempunyai head

hidrolik yang lebih tinggi (energi internal per satu satuan berat air) ke head yang

lebih rendah, dimana terjadi kehilangan energi hidrolik di sepanjang pipa.

Kehilangan energi hidrolik sepanjang pipa secara umum disebabkan oleh :

a. Kerugian head mayor.

Kerugian head ini terjadi akibat adanya gesekan antara dinding pipa

dengan fluida yang mengalir di dalamnya. Persamaan umum yang dapat

digunakan untuk mencari headloss akibat gesekan dalam pipa dapat dilakukan

dengan menggunakan :

• Persamaan Darcy-Weisbach

• Persamaan Hazen-Williams

Kedua persamaan diatas memiliki kelebihan dan kekurangan masing-

masing yaitu :

• Persamaan Darcy-Weisbach :

1. Memberikan hasil yang lebih baik untuk pipa yang relatif pendek.

2. Untuk sistem yang terdiri dari bermacam-macam pipa akan lebih rumit

perhitungannya.

3. Populer atau sering dipakai untuk perhitungan dengan beda energi

besar.

4. Persamaan Darcy-Weisbach secara teori paling bagus dan dapat

digunakan ke semua jenis fluida.

• Persamaan Hazen-Williams :


1. Umumnya dipakai untuk menghitung kerugian head dalam pipa yang

relatif sangat panjang seperti jalur pipa penyalur air minum.

2. Efektif digunakan untuk pipa dengan D≥50 mm

3. Untuk sistem yang terdiri dari bermacam-macam pipa, perhitungannya

akan lebih mudah dibanding Darcy-Weisbach.

4. Persamaan Hazen-William paling banyak digunakan untuk

menghitung headloss, tetapi tidak bisa digunakan untuk semua fluida

selain dari air dan digunakan hanya untuk aliran turbulen.

b. Kerugian minor

Kerugian ini diakibatkan adanya perubahan dalam geometri aliran seperti

katup, belokan, perubahan diameter pipa, sambungan, saluran masuk dan keluar

pipa.

Rumus : hmg

V2

2

= K.

Dimana : V = kecepatan rata-rata aliran fluida dalam pipa [m/s]

g = gravitasi bumi [m/s2

K = koefisien minor loses

]


2.10. Perhitungan Motor Penggerak

Ada beberapa jenis alat penggerak motor yang digunakan untuk

menggerakkan pompa, antara lain turbin uap, motor bakar dan motor listrik.

Dalam perencanaan ini dipilih motor listrik sebagai penggerak mula pompa

dengan pertimbangan:

1. Energi listrik untuk menggerakkan motor listrik dapat dengan mudah

diperoleh dari pembangkit yang ada.

2. Keuntungan memakai motor listrik dengan mudah dapat dikopel langsung

dengan pompa, pengoperasiannya mudah, putaran yang dihasilkan konstan,

getaran yang ditimbulkan kecil, biaya perawatan murah serta tidak

menimbulkan polusi udara.

Besarnya putaran motor listrik dapat ditentukan dengan mengetahui

frekwensi dan jumlah kutub pada motor listrik. Pada umumnya frekwensi listrik di

Indonesia adalah 50 Hz. Putaran motor listrik dengan frekuensi 50 Hz dapat

dilihat pada tabel 3.3. berikut ini.

Tabel 3.3 Harga putaran dan kutubnya

Jumlah kutub Putaran (rpm)

2

4

6

8

10

12

3000

1500

1000

750

600

500


Pada pemilihan kali ini dipilih motor listrik dengan 2 buah kutub dan

putaran 1500 rpm. Akibat adanya terjadi slip pada motor maka akan terjadi

penurunan putaran, besarnya (1÷2)%, sehingga putaran menjadi 1450 rpm.

Motor listrik dikopel langsung dengan pompa sehingga putaran pompa

sama dengan putaran motor.

2.11. Putaran Spesifik dan Tipe Impeler

Impeler adalah roda atau rotor yang dilengkapi dengan sudu-sudu, dimana

sudu-sudu ini berguna untuk memindahkan energi mekanis poros menjadi energi

fluida, tipe impeller suatu pompa ditentukan berdasarkan putaran spesifik pompa

tersebut.

Putaran spesifik untuk pompa yang memiliki impeller satu tingkat dapat

dihitung menggunakan persamaan [Lit. 3. hal 357]:

n 1s = n 75,0p

p

H

Q

dimana: n 1s = putaran spesifik satu tingkat

n = putaran pompa (rpm)

Q p = kapasitas pompa (m 3 /det )

H p = head pompa (m)

Sehingga :


Tabel 3.4 Klasifikasi impeler menurut putaran spesifik

No. Jenis Impeler ns

1.

2.

3.

4.

Radial flow

Francis

Aliran campur

Aliran axial

500 – 3000

1500 – 4500

4500 – 8000

8000 ke atas

Sumber : Pompa dan Blower Sentrifugal, Austin H. Church.

2.12. Kavitasi

Kavitasi adalah suatu fenomena dimana fluida kerja (liquid) yang mengalir

di dalam pipa atau pompa mengalami perubahan formasi menjadi gelombang uap

(vapour field) dan diikuti pecahnya gelembung uap (vapour collapse) tersebut.

Akibat yang ditimbulkan kavitasi adalah:

- Menimbulkan erosi pada sudu-sudu impeller dan rumah pompa

- Getaran dan suaru berisik karena pecahnya gelembung uap.

Kavitasi pada dasarnya dapat dicegah dengan membuat NPSH yang

tersedia lebih besar dari NPSH yang diperlukan. Dalam perencanaan instalasi

pompa, hal-hal yang perlu untuk menghindari kavitasi ialah:

- Pipa isap dibuat sependek mungkin

- Jarak antara permukaan air yang dihisap dengan letak pompa dibuat serendah

mungkin

2.13. Net Positive Suction Head (NPSH)

Kavitasi akan terjadi jika tekanan statis suatu aliran zat cair turun sampai

di bawah tekanan uap jenuhnya. Jadi untuk menghindari kavitasi, harus


diusahakan agar tidak ada satu bagianpun dari aliran di dalam pompa yang

mempunyai tekanan statis lebih rendah dari tekanan uap jenuh cairan pada

temperature bersangkutan. Dalam hal ini perlu diperhatikan dua macam tekanan

yang memegang peranan penting, yaitu:

- Tekanan yang ditentukan oleh kondisi lingkungan dimana pompa dipasang

- Tekanan yang ditentukan oleh keadaan aliran dalam pompa

Maka dari penjelasan di atas dapat didefenisikan suatu head isap positif

neto (NPSH) adalah dipakai sebagai ukuran keamanan pompa terhadap kavitasi..

Di bawah ini akan diuraikan dua macam NPSH, yaitu:

1. NPSH yang tersedia pada instalasi

2. NPSH yang dibutuhkan pompa

2.13.1. NPSH yang Tersedia

NPSH yang tersedia adalah head yang dimiliki oleh zat cair pada sisi isap

pompa yang dikurangi dengan tekanan uap jenuh zat cair ditempat tersebut

dikurangi dengan head isap statis dan kerugian gesek didalam pipa. Besar NPSH

yang tersedia menurut [Lit 1. hal 44] dapat dihitung dengan persamaan berikut ini:

NPSH A = SA HZPP−−−

γγ21

Dimana :

P 1 = Tekanan pada pipa isap (N/m 2 )

P 2 = Tekanan uap jenuh airpada temperature Tf (N/m2

)

γ = Berat zat cair per satuan volume ( N/m 3 )


Z A = Head isap statis (m)

H S = Kerugian head didalam pipa isap (m)

2.13.2. NPSH yang Diperlukan

Besarnya NPSH yang diperlukan untuk setiap pompa berbeda harganya,

tergantung dari pabrik pembuatannya. Namun untuk perhitungan NPSH yang

diperlukan menurut [Lit. 1. hal 45] dapat dihitung dari konstanta kavitasi σ

seperti di bawah ini:

σ = n

suN

HH

dimana:

σ = Koefisien kavitasi = 0,0728

H suN = NPSH yang dibutuhkan

H n = head total pompa

Sehingga besarnya NPSH yang diperlukan adalah:

NPSH R = σ . H n

= (0,0728) x (74)

= 5,3872 m

maka NPSH A > NPSH R

Dari hasil perhitungan yang diperoleh di atas NPSH yang tersedia lebih

besar daripada NPSH yang diperlukan, sehingga pompa yang direncanakan dapat

beroperasi tanpa terjadi kavitasi.


2.14. Daya Pompa dan Daya Motor Penggerak

Besarnya daya pompa untuk mengalirkan air atau daya yang dibutuhkan

untuk menggerakkan impeller dicari dengan persamaan [Literatur 5. hal 243]:

N p = P

QHgη

γ ...

Dimana:

H = head pompa (m)

Q = kapasitas pompa (m 3 /s)

γ = berat jenis air pada temperature (N/m 3 )

Pη = effisiensi pompa

Dalam perencanaan ini, motor listrik dikopel langsung dengan poros

pompa. Menurut [Lit 1. hal 58] daya motor listrik sebagai motor penggerak poros

pompa dapat dihitung dengan rumus:

N m = T

pNη

α )1( +

Dimana:

N m = daya motor penggerak (kW)

N p = daya pompa (kW)

α = factor cadangan daya = (0,1 ÷ 0,2)

Tη = effisiensi transmisi = 1,0 (dikopel langsung)


bab ii tinjauan pustaka 2.1. mesin-mesin...

Documents