-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
1/60
Aplikasi Pembongkaran dan Pemasangan
Komponen-komponen Pompa
I. Tujuan Percobaan
1. Mengetahui komponen-komponen yang terdapat pada pompa,
2. Dapat membongkar dan memasang kembali komponen-komponen
pompa dengan baik dan benar.
II. lat dan !ahan
II.1lat yang digunakan"
1. lat perkakas kunci ukuran #1$ - 1%&
'eperangkat
2. (beng 1
buah
). *uas 1
buah
II.2!ahan yang digunakan"
1. Minyak 'olar
'ecukupnya
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
2/60
III. Dasar Teori
Pompa adalah suatu alat pengangkut untuk memindahkan +at cair dari suatu
tempat ke tempat lain dengan memberikan gaya tekan terhadap +at yang akan
dipindahkan, seperti misalnya pemindahan crude oil dari tanki penambungan bahan
baku yang akan dialirkan ke kolom Destilasi. Pada dasarnya gaya tekan yang
diberikan untuk mengatasi riksi yang timbul karena mengalirnya cairan di dalam
pipa saluran karena beda eeasi #ketinggian& dan adanya tekanan yang harus
dilaan.Perpindahan +at cair dapat terjadi menurut arah hori+ontal maupun
ertikal, seperti +at cair yang berpindah secara mendatar akan mendapatkanhambatan berupa gesekan dan turbulensi. 'edangkan +at cair dengan perpindahan
ke arah ertical, hambatan yang timbul terdiri dari hambatan-hambatan yang
diakibatkan dengan adanya perbedaan tinggi antara permukaan isap #suction& dan
permukaan tekan #discharge&.
/enis 0 jenis pompa
dapun luida cair yang dialirkan dalam pipa dengan menggunakan alat bantu
berupa pompa seperti yang telah dijabarkan di atas yaitu minyak mentah. Pada bagian ini akan dijelaskan tentang jenis-jenis pompa, karena pomppa hadir dengan
berbagai jenis serta ungsinya masing-masing. Pompa juga digolongkan sesuai
dengan prinsip operasi dasarnya seperti pompa perpindahan positi dan pompa
dinamik. Pada Prinsipnya, cairan apapun dapat ditangani oleh berbagai macam
pompa, biasanya pompa jenis sentriugal yang yang lebih ekonomis penggunaanya
diikuti oleh pompa rotary dan reciprocating.
Pompa perpindahan positi
Pompa ini dikenal sesuai dengan caranya beroperasi yaitu, cairan diambil dari
ujung dan dipindahkan ke ujung lain yang dialirkan secara positi, pompa ini
digunakan di berbagai macam sektor untuk memindahkan air maupun luida yang
kental. Pompa perpindahan positi digolongkan berdasarkan cara pemindahannya"
1. Pompa reciprocating
aitu dimana energi mekanis dari penggerak pompa dikonersikan menjadi
energi dinamis3potensial pada cairan yang dipindahkan dengan cara melalui elemen
pemindah yang bergerak secara bolak-balik di dalam silinder. 4lemen pemindah
yang bergerak bolak-balik disebut pompa #piston& dan plunyer. Torak biasanya
ukuran diameter relati lebih besar dari panjangnya, sedangkan plunyer
diameternya jauh lebih kecil dibanding panjangnya. Prinsip dari pompa
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
3/60
reciprocating yaitu, perpindahan dilakukan oleh maju mundurnya jarum poston,
pompa ini hanya digunakan untuk pemompaan cairan kental misalnya saja dari
sumur minyak.
2. Pompa rotary
Pompa jenis ini memiliki prinsip kerja yang tidak jauh berbeda dengan pompa
reciprocating, tetapi elemen pemindahnya tidak bergerak secara translasi
melainkan bergerak secara rotasi di dalam casing #hoursing&. Perpindahan
dilakukan oleh gaya putaran sebuah gear, cam dan baling-baling didalam sebuah
ruang bersekat pada casing yang tetap, pompa rotary selanjutnya digolongkan
sebagai gear dalam, gear luar, lobe dan baling-baling dorong. Pompa ini digunakan
untuk layanan khusus dengan kondisi khusus yang terdapat di lokasi industri.
Pompa dinamik Pompa dinamik juga dikarakteristikan oleh cara pompa tersebut beroperasi
yaitu, impeler yang berputar akan mengubah energi kinetik menjadi tekanan
ataupun kecepatan yang diperlukan untuk memompa luida. Terdapat dua jenis
pompa dinamik, yaitu"
1. Pompa sentriugal
Pompa ini merupakan pompa yang sangat umum didalam suatu industri,
biasanya sekitar 5$6 pompa yang digunakan dalam suatu industri ialah pompa
sentriugal. Pompa 'entriugal adalah pompa dengan prinsip kerja merubah energi
kinetis #kecepatan& cairan menjadi energi potensial #tekanan& melalui suatu impeler
yang berputar dalam suatu casing. Pompa ini terdiri dari komponen utama berupa
kipas #impeler& yang dapat berputar dalam sebuah casing #rumah pompa&, casing
tersebut dihubungkan dengan saluran isap dan saluran tekan. 7ntuk menjaga agar
didalam casing selalu terisi cairan, maka ada saluran isap yang harus dilengkapi
dengan katup kaki #oot ale&. Impeler yang berputar akan memberikan gaya
sentriugal sehingga cairan yang ada pada bagian pusat impeler akan terlempar
keluar dari impeler yang kemudian ditahan casing sehingga menimbulkan tekanan
alir.
2. Pompa desain khususPompa jenis ini dirancang untuk suatu kondisi khusus di dalam berbagai
bidang sesuai dengan kebutuhannya, misalnya saja jet pump atau ejector, pompa
jenis ini adalah pompa yang terdiri dari sebuah tabung pancar, no+el koergen dan
entury yang berbentuk diuser. 8ara kerjanya ialah, pada bagian koergen
dihubungkan dengan pipa yang berungsi sebagai pengisap cairan, luida dapat
terisap oleh pompa karena adanya daya penggerak dalam bentuk energi tekanan
luida yang selanjutnya dialirkan melalui no+el dan masuk kedalam tabung dengan
kecepatan yang tinggi sehingga menyebabkan keakuman di dalam tabung pompa.
maka luida akan terisap dan bercampur dengan luida penggerak. Pompa jenis ini
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
4/60
dapat digunakan untuk mencampur dua jenis +at cair, seperti misalnya
pencampuran air dengan li9uid oam pada pemadam kebakaran.
Pompa sentriugal
Pompa sentriugal merupakan salah satu peralatan paling sederhana dalam
berbagai proses pabrik.
: ;umah pompa.
: 'udu-sudu atau impeller.
: Poros sudu-sudu atau poros impeller.
: Poros penghubung impeller dengan motor penggerak.
: ;uang antara keliling impeller bagian luar dengan rumah pompa.
: 'aluran isap.
: 'aluran tekan
8ara kerja pompa sentriugal
Pompa sentriugal bekerja berdasarkan prinsip gaya sentriugal yaitu baha
benda yang bergerak secara melengkung akan mengalami gaya yang arahnya
keluar dari titik pusat lintasan yang melengkung tersebut. !esarnya gaya
sentriugal yang timbul tergantung dari masa benda, kecepatan gerak benda, dan
jari-jari lengkung lintasannya.
8ara kerja pompa sentriugal
Impeller adalah semacam piringan berongga dengan sudu-sudu melengkung di
dalamnya dan dipasang pada poros yang digerakkan oleh motor listrik, mesin uap
atau turbin uap. Pada bagian samping dari impeller dekat dengan poros,
dihubungkan dengan saluran isap, dan cairan #air, minyak, dll& masuk ke dalam
impeller yang berputar melalui saluran tersebut. Dan karena gerakan berputar dari
impeller maka cairan yang terdapat pada bagian tersebut ikut berputar akibat gaya
sentriugal yang terjadi, air didesak keluar menjauhi pusat, dan masuk dalam
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
5/60
ruangan antara keliling impeller bagian luar dan rumah pompa, dan menuju ke
saluran keluar.
8ara kerja pompa sentriugal
8airan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosir, atau dalam hal
ini jet pump oleh tekanan buatan.
!aling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan, sehingga
menyebabkan cairan berputar. 8airan meninggalkan impeler pada kecepatan
tinggi.
Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan
cincin diffuser stasioner. Volute atau cincindiffuser stasioner mengubah energi
kinetik menjadi energi tekanan.
*omponen pompa sentriugal "
*omponen statis"
: casing,
: penutup casing,: bearings
Impeler
Impeler merupakan cakram bulat dari logam dengan lintasan untuk aliran luida
yang sudah terpasang. Impeler biasanya terbuat dari perunggu, polikarbonat, besi
tuang atau stainlesssteel , namun bahan-bahan lain juga digunakan. 'ebagaimana
kinerja pompa tergantung pada jenis impelernya, maka penting untuk memilih
rancangan yang cocok dan mendapatkan impeler dalam kondisi yang baik. /umlah
impeler menentukan jumlah tahapan pompa. Pompa satu tahap memiliki satu
impeler dan sangat cocok untuk layanan head #tekanan& rendah. Pompa dua tahap
memiliki dua impeler yang terpasang secara seri untuk layanan head sedang.
Pompa multi-tahap memiliki tiga impeler atau lebih terpasang seri untuk
layanan head yang tinggi.
Impeler dapat digolongkan atas dasar"
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
6/60
1. rah utama aliran dari sumbu putaran" aliran radial, aliran aksial, aliran
campuran
2. /enis hisapan" hisapan tunggal dan hisapan ganda
). !entuk atau konstruksi mekanis" impeler yang tertutup, impeler terbuka dan
semi terbuka, impeler pompa berpusar3orte
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
7/60
untuk tahan paling sedikit dua kali tekanan ini untuk menjamin batas
keamanan yang cukup.
• ungsi rumah pompa yang kedua adalah memberikan media pendukung dan
bantalan poros untuk batang torak dan impeler.
>adah
• >adah volute memiliki impeler yang dipasang dibagian dalam adah. 'alah
satu tujuan utamanya adalah membantu kesetimbangan tekanan hidrolik pada
batang torak pompa. >alau begitu, mengoperasikan pompa dengan
adah volute pada kapasitas yang lebih rendah dari yang direkomendasikan
pabrik pembuatnya dapat mengakibatkan tekanan lateral pada batang torak
pompa. =al ini dapat meningkatkan pemakaian sil, bantalan poros, dan batang
torak itu sendiri. >adah voluteganda digunakan bilamana gaya radial menjadi
cukup berarti pada kapasitas yang berkurang.
• >adah bulatmemiliki baling-baling penyebaran stasioner disekeliling impeler
yang mengubah kecepatan menjadi energi tekanan. >adah tersebut banyak
digunakan untuk pompa multi-tahap. >adah dapat dirancang sebagai"
• >adah padat " seluruh adah dan nosel dimuat dalam satu cetakan atau
potongan yang sudah dibuat pabrik pembuatnya.
• >adah terbelah "dua bagian atau lebih disambungkan bersama. !ilamana
bagian adah dibagi oleh bidang horisontal, adahnya disebut terbelah secara
horisontal atau adah yang terbelah secara aksial.
=ead gesekan dan head statis
• *ura diperoleh dengan mengabungkan kura head gesekan sistem dengan
head statis sistem dan setiap perbedaan tekanan yang ada.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
8/60
• *ura head gesekan merupakan hubungan antara aliran dan gesekan dalam
pemipaan, katup, dan itting pada bagian hisap dan buang. (leh karena itu,
head gesekan berariasi terhadap kuadrat aliran #biasanya berbentuk
parabolis&.
• =ead statis merupakan perbedaan ketinggian antara leel cairan pada sisi hisap
dan pada sisi buang.
I?.Prosedur Percobaan
1. Melepaskan baut 0 baut yang ada pada komponen pompa,
2. Menarik dan melepas chasing pompa,
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
9/60
3. Melepaskan seal pada bagian suction pompa dan saluran discharge pompa,
4. Melepas penutup pompa untuk mengamati motor pompa,
5. Melepaskan rumah motor secara perlahan,
6. Membersihkan bagian impeller pompa,
7. Mengamati semua bagian yang ada dalam pompa,
8. Memasang kembali komponen-komponen pompa ke posisi aal dengan baik
dan benar.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
10/60
?. Data Pengamatan
@
o
.
Aambar Penjelasan
1. 8oer impeller pada rumah
pompa berungsi untuk
melindungi impeller dari
kerusakan dan tekanan
luida kerja.
2. 8oer impeller pada rumah
pompa dan baut
penyangganya.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
11/60
). 'uction pipe berungsi
untuk menaikkan air ke
dalam impeller dengan
bantuan dari motor
penggerak. ungsinya
sebagai saluran masuk
cairan ke dalam impeller.
B. 'uction seal berungsi untuk
mengurangi terjadinya
kebocoran pada luida kerja
di area suction.
%. Discharge pipe berungsi
untuk mengalirkan air dari
dalam pompa ke tempat bak
penampungan.
C. Discharge seal berungsi
untuk mengurangi
kebocoran luida kerja di
area discharge.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
12/60
5. 8oer motor listrik
berungsi sebagai pembatas
antara kipas rotor dan rotor.
. Motor listrik adalah sebagai
penggerak impeller pompa.
E. 'tator, terdiri dari"
- Aandar, berungsi
sebagai penopang dan
pelindung bagian dalam
mesin.
- Inti stator
- *umparan stator
'tator berungsimenghasilkan arus listrik
bolak-balik.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
13/60
1$. ;otor berungsi
menghasilkan medan
magnet listrik.
*umparan rotor berungsi
untuk membangkitkan
kemagnetan.
11. Impeller pompa berungsi
merubah energi kinetik atau
memberikan energi kinetik
pada +at cair, kemudian di
dalam casing diubah
menjadi energi tekanan.
12. *apasitor berungsi sebagai
penyimpan listrik dan
penyaring rekuensi.
?I. nalisa Data
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui komponen-komponen pada pompa
beserta ungsinya serta dapat membongkar dan memasang kembali pompa.
Pompa yang dipakai pada percobaan ini adalah pompa jenis sentriugal merek
'himi+hu. Pompa ini memiliki impeller dengan jumlah sudu B1 buah dengan
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
14/60
panjang setiap sudu $,5 cm dan jarak antar sudu adalah $,) cm. /enis impeller
yang dipakai adalah impeller semi terbuka. Impeller yang digunakan pada pompa
ini berbentuk jari yang biasa disebut impeller pompa denyut. Impeller dengan
bentuk ini biasa digunakan untuk cairan yang benar-benar bersih dan cairan yang
mengandung gas. Impeller ini digerakkan oleh motor listrik yang berada
dibelakang pompa. Motor listrik dapat memutar impeller karena perputaran rotor
yang menghasilkan tenaga untuk memutar impeller pompa.
*utub-kutub yang ada pada stator dan rotor yang senama mendekat, sehingga
terjadi peristia tolak-menolak dan rotor berputar. *utub rotor menghampiri
kutub stator yang tidak sejenis, sehingga rotor akan tertarik. *etika kutub darirotor dan stator yang berlainan jenis mulai mendekat, hal ini akan mengakibatkan
perubahan arus. rus yang pada mulanya negati akan berubah menjadi positi,
begitu pula sebaliknya. Perubahan arus ini akan mengakibatkan perubahan kutub-
kutub magnet pada stator. *utub yang berbeda dengan rotor, berubah menjadi
kutub yang sama dengan rotor, sehingga akan terjadi proses tolak-menolak, dan
rotor akan berputar kea rah yang berlainan. Proses ini akan menyebabkan rotor
berputar secara terus-menerus yang sangat cepat sehingga rotor yang terus
berputar menghasilkan tenaga untuk memutar impeller pompa.
Perputaran pada impeller selain dipengaruhi oleh perputaran rotor juga
dipengaruhi oleh jumlah sudu pada impeller. Menurut =oulin #2$1$&, semakin
bertambahnya sudu pada impeller, maka head juga akan semakin besar. !ila head
semakin besar, rotor juga berputar semakin cepat. =al ini akan memicu semakin
cepat pula perputaran impeller.
Pompa pada percobaan pertama ini merupakan pompa yang tidak dapat
dihidupkan #rusak&. =al ini terlihat pada kondisi kapasitor yang telah terbelah.
Terbelahnya kapasitor ini dikarenakan ada komponen yang rusak pada motor
listrik. 'eal yang terpasang pada suction dan discharge juga harus diganti karena
sudah tidak layak pakai.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
15/60
MERA!KA" "#$A%A#" PEM"PAA
I. Tujuan Percobaan
1. Merangkai instalasi pemipaan sesuai dengan rangkaian yang diberikan
2. Mengetahui jenis sambungan, katup, dan pipa yang digunakan
II. lat dan !ahan
II.1lat yang digunakan"
1. Aergaji pipa 1
buah
2. Penggaris 1
buah
). 'pidol 1
buah
B. Pompa sentriugal 1 unit
II.2!ahan yang digunakan"
1. Pipa P?8 F inch
B m
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
16/60
2. 4lbo
B buah
). 'ocket T
2 buahB. 'top *ran
B buah
%. Gem pipa
1 buah
C. *ertas amplas
1 lembar
III. Dasar Teori
Pipa adalah sebuah silindris yang digunakan untuk mengalirkan luida.
'edangkan sistem pemipaan itu sendiri adalah unit pengatur laju aliran luida cair
maupun gas dengan menggunakan pipa sebagai media transportasinya.
Pada sistem pemipaan, dikenal 2 istilah yaitu piping dan pipe line. Piping
menghubungkan luida satu sistem ke sitem lainnya, dan biasanya jaraknya cukup
dekat. 'edangkan, pipe line menghubungkan plant satu dengan yang lainnya, dan
jaraknya serta ukurannya sangat besar. Dalam sebuah sistem pemipaan, terdapat
pula istilah @P' #@ominal Pipe 'i+e& dan satu lagi adalah D@ #Diameter @ominal&.
*edua istilah tersebut adalah sama, yaitu menunjukkan diameter nominal dari
sebuah pipa. !erikut ini merupakan istilah-istilah yang sering dijumpai dalam
sistem pemipaan "
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
17/60
• Piping adalah sistem pemipaan yang menghubungkan antar ekuipment
dalam satu asilitas dengan jarak pendek dan diameter yang kecil
• Pipeline adalah sistem pemipaan yang menhubungkan antar asilitas,
jaraknya sangat jauh, dan diameter pipanya besar
• @P', banyak digunakan di merika 7tara dengan satuan inch
• D@, digunakan oleh negara di daratan eropa, dengan satuan milimeter
• Garge bore pipe yaitu pipa yang berukuran lebih besar dari 2 inch
• 'mall bore pipe, yaitu pipa yang memiliki ukuran 2 inch ke baah
• Tubing mempunyai ukuran sampai B inch tapi mempunyai ketebalan
dinding yang lebih kecil dari large bore dan small bore
*lasiikasi 'istem Pemipaan
!ahan - bahan pipa secara umum "
1. 8arbon 'teel
2. 8arbon Moly
). Aalanees
B. erra nikel
%. 'tainless steel
C. P?8
5. 8hrom Moly
!ahan 0 bahan pipa secara khusus "
1. ?ibre Alass
2. lumunium
). >rought Iron
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
18/60
B. 8ooper
%. ;ed !rass
C. @ickle 8ooper
5. @ickel 8hrom Iron
*omponen perpipaan "
1. Pipa
Pipa merupakan komponen berbentuk silinder panjang berongga yang
digunakan untuk mengkonduksikan atau mentranser luida. Perbedaan antara pipadan tabung adalah dimensi kritikal yang digunakan untuk mendeskripsikan
ukurannya. 7ntuk pipa, diameter internal digunakan untuk pengukuran standar
ditambah dengan ketebalan dindingnya. 'edangkan untuk tabung, diameter luar
merupakan nilai yang digunakan untuk standar ukuran tabung. 'ecara umum pipa
yang diproduksi mempunyai ) jenis bentuk ujung pipanya "
• Plain ends #P4& " ujung pipa yang dibentuk persegi
• !eeled ends #!4& " bentuk ujung pipanya dipotong
membentuk beel• Threaded ends #T4& " pipa yang dibuat mempunyai ulir pada
ujungnya
Pipe ittings
Pipe ittings merupakan suatu pelengkap yang terletak pada ujung pipa yang
memberikan leksibilitas pada sistem perpipaan. Pipe ittings umumnya digunakan
untuk mengubah arah aliran, distribusi, meningkatkan atau mengurangi kapasitas
aliran dan interkoneksi. Pipe ittings yang umum digunakan anatara lain elbo,
bend, return, tee, cross, reducer, and cap, plug, union, coupling, boss. Peraatan
dan pemeliharaan pipe ittings sangatlah penting, karena jika kita tidak mengetahui
peraatan sambungan pipa maka akan terjadi kebocoran pada pipa ittings.
?ale
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
19/60
?ale merupakan suatu elemen penting dalam pabrik, tidak bisa dibayangkan
jika suatu pabrik tidak menggunakan ale. ?ale tidak hanya mengatur aliran
luida tetapi juga untuk mengisolasi perpipaan untuk pemeliharaan tanpa rintangan
init yang berhubungan dengan yang lain. 7ntuk menjaga agar ale dapat dipakai
dalam jangka aktu yang lama maka perlu dilakukan pemelihraan dan peraatan
terhadap alat tersebut. 7ntuk bahan material "
1. *uningan
?ale dengan jenis bahan ini tidak boleh digunakan untuk T H B%$ , apabila
digunakan pada temperatur yang melebihi dari yang tersebut diatas maka ale
tersebut akan mengalami kerusakan.
2. !esi
?ale dengan jenis ini juga tidak boleh digunakan untuk TH B%$ .
). 'tainless steel
?ale dengan jenis bahan ini digunakan untuk temperatur rendah dan aliran
korosi. ?ale ini tidak boleh digunakan dalam temperatur yang tinggi.
B. 'teel baja
?ale jenis ini digunakan untuk temperatur yang tinggi dan tekanan tinggi.
/adi untuk bahan material tersebut diatas agar ale dapat berungsi dengan baik
maka harus disesuaikan dengan temperatur.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
20/60
;angkaian instalasi pemipaan beserta ukurannya
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
21/60
I?. Prosedur Percobaan
1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan
2. Memotong pipa sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan
). Menghaluskan permukaan ujung pipa menggunakan amplas
B. Merangkai pipa yang telah dipotong seperti rangkaian yang diberikan
%. Memberi lem pada ujung permukaan pipa ketikadisambungkan dengan pipe
ittings agar memperkecil kemungkinan terjadi kebocoran
C. Menyambungkan rangkaian pipa yang telah dibuat pada suction dan
discharge area pompa
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
22/60
?. nalisa Data
Percobaan minggu ini bertujuan untuk merangkai pipa sehingga terbentuk
instalasinya sesuai dengan rangkaian yang diberikan. Panjang pipa yang
digunakan adalah Bm dengan jenis pc F inch. Pemilihan pipa jenis ini sesuai
dengan jenis luida yang digunakan yaitu cair. Pipa pc biasa dipakai untuk suplai
air dirumah tangga. Pada rangkaian instalasi digunakan pula elbo E$ sebanyak
B buah. 4lbo digunakan untuk tempat belokan luida yang mengalir. 'ocket T
yang digunakan berjumlah 2 buah. 'ocket T digunakan untuk tempat
percabangan. =al ini dimaksudkan untuk mengetahui bagaimana arah aliran dari
luida jika salah satu stop kran diposisikan dalam keadaan tertutup. Dtop kran
yang digunakan berjumlah B buah dengan jenis ball ale. 'ocket T yang
digunakan adalah ukuran F inch.
7jung pipa yang telah dipotong sebelumnya diamplas telebih dahulu
sebelum disambungkan dengan socket T dan stop kran. Penggunaan socket T dan
stop kran akan mempengaruhi laju aliran dari luida dan pengaruhnya akan
dibahas pada percobaan selanjutnya.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
23/60
PEM&'A$A "#$A%A#" PE(A!!A )A ME!E$A*'"
%A+' A%"R P,MPA
I. Tujuan Percobaan
1. Membuat instalasi penyangga pipa
2. Mengetahui laju alir pompa
II. lat dan !ahan"
II.1. lat yang digunakan"
1. Palu 1
buah
2. Paku 1$
buah
). *lem B
buah
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
24/60
B. Aergaji 1
buah
%. Tangki air 2 buah
C. 'topatch
1 unit
II.2. !ahan yang digunakan"
1. Papan kayu % m
2. ir
'eperlunya
III. Dasar Teori
Pompa adalah alat untuk menggerakan cairan atau adonan. Pompa
menggerakan cairan dari tempat bertekanan rendah ke tempat dengan tekanan yang
lebih tinggi, untuk mengatasi perbedaan tekanan ini maka diperlukan tenaga
#energi&. 'elain itu, pompa merupakan suatu alat atau mesin yang digunakan untuk
memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media
perpipaan dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan
berlangsung secara terus menerus.
Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian
masuk #suction& dengan bagian keluar #discharge&. Dengan kata lain, pompa
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
25/60
berungsi mengubah tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga #penggerak& menjadi
tenaga kinetis #kecepatan&, dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan
dan mengatasi hambatan yang ada sepanjang pengaliran.
Pada prinsipnya, pompa mengubah energi mekanik motor menjadi
energi aliran luida. 4nergi yang diterima oleh luida akan digunakan untuk
menaikkan tekanan dan mengatasi tahanan 0 tahanan yang terdapat pada
saluran yang dilalui.
Pompa juga dapat digunakan pada proses - proses yang membutuhkan
tekanan hidraulik yang besar. =al ini bisa dijumpai antara lain pada
peralatan - peralatan berat. Dalam operasi, mesin - mesin peralatan berat
membutuhkan tekanan discharge yang besar dan tekanan isap yang rendah.
kibat tekanan yang rendah pada sisi isap pompa maka luida akan
naik dari kedalaman tertentu, sedangkan akibat tekanan yang tinggi pada
sisi discharge akan memaksa luida untuk naik sampai pada ketinggian
yang diinginkan.
I?. Prosedur Percobaan
1. Menyiapkan bahan dan alat yang diperlukan
2. Memotong papan kayu sesuai ukuran pipa
). Merekatkan papan kayu satu dengan yang lain sesuai dengan instalasi
pipa yang telah dibuat dengan menggunakan paku
B. Memasang klem beberapa bagian penyangga agar lebih kuat
%. Menyiapkan tabung dan sambungan listrik
C. Mengisi tabung dengan air
5. Menghubungkan pipa bagian suction dengan tabung yang berisi air
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
26/60
. Menghidupkan pompa bersamaan dengan menghidupkan stopatch
E. Mematikan pompa dan mematikan stopatch
1$. Mengukur olume air yang keluar
11. Menghitung laju alir pompa
?. Data Pengamatan
@o. !ukaan katup ?olume #ml& >aktu
#sekon&
1. ull open %%$ 2
?I. Perhitungan
Diketahui"
?olume J %%$ ml
>aktu J 2 sekon
Ditanya" Debit J KK..L
/aab"
J Debit J
volume
waktu J
550ml
2s J 25%
ml
s
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
27/60
?II. nalisa Data
Pada percobaan kali ini mengenai pembuatan instalasi penyangga dan
mengetahui laju alir pompa. Pada proses instalasi penyangga menggunakan
bahan berupa papan kayu dengan cara merekatkan kayu tersebut pada instalasi
pompa dengan menggunakan palu, agar lebih kuat dilakukan pemasangan klem
pada beberapa bagian penyangga.
'etelah melakukan instalasi penyangga, kemudian dilakukan penentuan laju
alir pompa dengan kondisi bukaan ale ull open. Pada percobaan ini
didapatkan nilai laju alir pompa sebesar 25%ml
s . Penentuan laju alir pompa
bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kecepatan aliran luida. 'emakin
besar laju alir olume atau debit suatu luida tersebut, maka semakin besar nilai
kecepatan aliran luida.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
28/60
PEE$'A E"#"E#" P,MPA )E!A AR"A#" &'KAA KA$'P
I. Tujuan Percobaan
1. Mengukur debit air dengan ariasi bukaan katup
2. Mengetahui eisiensi pompa
II. lat dan !ahan
II.1lat yang digunakan"
1. Pompa sentriugal 1 unit
2. Instalasi pompa
'eperangkat
). Aelas kimia 2%$ ml 1 buah
B. Aelas ukur 1$$ ml 1 buah
%. 'topatch 1
unit
II.2!ahan yang digunakan"
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
29/60
1. ir
'eperlunya
III. Dasar Teori
Pengertian luida dan head luida
luida adalah suatu +at atau substansi yang akan mengalami deormasi secara
berkesinambungan jika terkena gaya geser #tangensial& sekecil apapun. luida
dapat dibagi menjadi"
1. Iniscos #NJ$&
• 8ompressible
• Incompressible
2. ?iscos
• Gaminer" compressible dan incompressible
• Turbulen" compressible dan incompressible
8ontoh luida compressible adalah udara, tetapi jika udara mencapai kecepatan $,)
Mach maka menjadi luida incompressible, sedangkan contoh luida
incompressible adalah air. 4nergi luida untuk melakukan kerja yang dinyatakan
dalam eet3kaki tinggi tekanan #head& luida yang mengalir. /adi, head atau tinggi
tekanan merupakan ketinggian kolom luida yang harus dicapai luida untuk
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
30/60
memperoleh jumlah energi yang sama dengan yang dikandung oleh satu satuan
bobot luida yang sama.
=ead ada dalam tiga bentuk yang dapat saling berubah"
1. =ead potential3head aktual
Didasarkan pada ketinggian luida di atas bidang datar. /adi, suatu kolam air
setinggi 2 kaki3 eet mengandung jumlah energi yang disebabkan oleh posisinya
dan dikatakan luida tersebut mempunyai head sebesar 2 eet kolam air.
2. =ead kinetik3head kecepatan
=ead kinetik adalah suatu ukuran energi kinetik yang dikandung satu satuan
bobot luida yang disebabkan oleh kecepatan dan dinyatakan oleh persamaan yang
biasa dipakai untuk energi kinetik #2 32g&, energi ini dapat dihitung dengan tabung
pitot yang diletakkan dalam aliran. *aki kedua dari manometer dihubungkan
dengan pipa aliran secara tegak lurus dari manometer dihubungkan dengan pipa
aliran untuk menyamakan tekanan yang ada pada pipa aliran titik ini.
). =ead tekanan
=ead tekanan dalah energi yang dikandung oleh luida akibat tekanannya dam
persamaannya adalah jika sebuah menometer terbuka dihubungkan dengan sudut
tegak lurus aliran, maka luida di dalam tabung akan naik sampai ketinggian yang
sama dengan p3 O.
!eberapa hal penting pada karakteristik pompa adalah"
a. =ead #=&
=ead adalah energi angkat atau dapat digunakan sebagai perbandingan antarasuatu energi pompa per satuan berat luida. Pengukuran dilakukan dengan
mengukur beda tekanan antara pipa isap dengan pipa tekan, satuannya adalah
meter.
b. *apasitas #&, satuannya adalah m) 3s
*apasitas adalah jumlah luida yang dialirkan persatuan aktu
c. Putaran #n&, satuan rpm
Putaran adalah dinyatakan dalam rpm dan diukur dengan tachometer.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
31/60
d. Daya #P&, satuan >att
Daya dibedakan atas 2 macam, yaitu daya dengan poros yang diberikan motor
listrik dan daya air yang dihasilkan pompa.
e. Momen Puntir #T&, satuan @3m.
Momen puntir diukur dengan memakai motor listrik arus searah, dilengkapi
dengan pengukur momen.
. 4isiensi # η &, satuan 6 4isiensi pompa adalah perbandingan antara daya air
yang dihasilkan pompa dengan daya poros dari motor listrik.
Pengertian @P'=
*aitasi akan terjadi, apabila tekanan statis suatu aliran +at cair turun sampai
di baah tekanan uap jenuhnya. /adi, untuk menghindari kaitasi harus diusahakan
agar tidak ada satu bagianpun dari aliran dalam pipa yang mempunyai tekanan
statis lebih rendah dari tekanan yang ditentukan oleh keadaan aliran dalam pompa.
(leh karena itu, maka deinisi suatu tekanan kaitasi atau jika dinyatakan dalam
satuan head disebut dengan @et Positie 'uction =ead #@P'=&. @P'= dapat
dinyatakan sebagai ukuran keamanan pompa dari peristia kaitasi
a. @P'= yang tersedia
Merupakan head yang dimiliki oleh suatu +at cair pada sisi isap pompa
#ekuialen dengan tekanan absolut pada sisi isap pompa&, dikurangi dengan
tekanan uap jenuh +at cair di tempat tersebut.
b. @P'= yang diperlukan
Tekanan terendah di dalam besarnya terdapat di suatu titik dekat setelah sisi
masuk sudu impeller. Di tempat tersebut, tekanannya lebih rendah daripada
tekanan pada sisi isap pompa. =al ini disebabkan karena luas penampang yang
menyempit, dan kenaikan kecepatan aliran karena tebal sudu. /adi, agar tidak
terjadi penguapan +at cair, maka tekanan pada lubang masuk pompa dikurangi
penurunan tekanan di dalam pompa, harus lebih tinggi daripada tekanan uap +at
cair. =ead tekanan yang besarnya sama dengan penurunan tekanan ini disebut
@P'= yang diperlukan. gar pompa dapat bekerja tanpa mengalami kaitasi, maka
persyaratan yang harus dipenuhi adalah sebagai berikut" @P'= yang tersedia H
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
32/60
@P'= yang diperlukan. =arga dari @P'= yang diperlukan, diperoleh dari pabrik
pompa yang bersangkutan.
4isiensi pompa
4isiensi pompa merupakan perbandingan daya yang diberikan pompa kepada
luida dengan daya yang diberikan motor listrik kepada pompa. 4isiensi total
pompa dipengaruhi oleh eisiensi hidrolis, eisiensi mekanis, dan eisiensi
olumetrik.
a. 4isiensi hidrolis
4isiensi hidrolis merupakan perbandingan antara head pompa sebenarnya
dengan head pompa teoritis dengan jumlah sudu tak terhingga.
b. 4isiensi mekanis
!esarnya eisiensi mekanis sangat dipengaruhi oleh kerugian mekanis yang
terjadi disebabkan oleh gesekan pada bantalan, gesekan pada cakra, dan gesekan
pada paking.
c. 4isiensi olumetrik
*erugian olumetrik disebabkan adanya kebocoran aliran setelah melalui
impeller, yaitu adanya aliran balik melalui sisi hisap.
=ead loss
=ead kerugian #loss& yaitu head untuk mengatasi kerugian-kerugian yang
terdiri dari kerugian gesek aliran di dalam pipa, dan head kerugian di dalam
belokan-belokan #elbo&, percabangan, dan perkatupan #ale&.
Dasar dari penentuan tinggi tekan #head& pompa adalah persamaan !ernoulli.
7ntuk aplikasi pada instalasi pompa, persamaan !ernoulli dalam bentuk energi
headQ terdiri dari empat head, antara lain head eleasi, head tekanan, head
kecepatan, dan head kerugian #gesekan aliran&. Persamaan !ernoulli dalam bentuk
energi head yaitu"
(Z + V
2
2g+ P
ρg)1
+ H pompa=(Z + V
2
2g+ P
ρg)2
+ H losses
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
33/60
Z 1−Z
2+V 1
2
2g −
V 22
2g + P1
ρg− P2
ρg
(¿¿❑)+ H losses H pompa=¿
Δ Z + Δ V
2
2g+ Δ
P
ρg
(¿¿❑)+ H losses H pompa=¿
H pompa= ΔZ + Δ P
ρg❑
Dimana, Δ Z J h+ J head eleasi, perbedaan muka tinggi air sisi masuk dan keluar #m&
Δ V
2
2g J h J head kecepatan sisi masuk dan keluar #m&
Δ P
ρg J h p J head tekanan sisi masuk dan keluar #m&
H losses J kerugian head
;umus untuk menghitung head kerugian" H loss= H gesekan+ H sambungan
'pesiikasi pompa yang digunakan
Merek " @ational
Tipe " AP-12%
Motor " Induksi 3 1 asa
'umber tegangan " 22$ ? 0 %$ =+
Daya output " 12% >att
rus " 1,%% mpere
*utub " 2 buah
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
34/60
Daya hisap " E meter
Total head maksimum " )$ meter
*apasitas air #ht J 12 m& " 1C Giter3menit
*apasitas air maksimum " )$ Giter3menit
Pipa hisap3dorong " 1 inchi
7kuran " 2$% < 1C% < 21 mm
!erat " C 0 C,% kg
Pompa ini dilengkapi dengan pressure sitch on-o dan pipe joint #untuk sakelar
otomatis&. /ika pompa ini ingin diubah ke otomatis, maka daoat dilakukan dengan
cara"
1. Gepas penutup lubang, gunakan pipe jointQ lalu hubungkan sakelar otomatis
dengan lubangnya.
2. Gepas penutup lubang, hubungkan akumulator dengan lubangnya.
;angkaian pemipaan beserta keterangan katup dan sambungan
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
35/60
I?. Prosedur Percobaan
1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan untuk percobaan
2. Mengisi adah dengan air
). Menghubungkan adah yang berisi air dengan pipa bagian
suction
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
36/60
B. Meletakkan adah penampung di bagian discharge
%. Menghidupkan pompa
C. Mengatur ale #2& bukaan penuh
5. Menyalakan stopatch bersamaan dengan meletakkan adah
penampung di baah pipa bagian discharge
. Mematikan stopatch bersamaan dengan menarik adah
penampung
E. Mengulangi langkah #C& sampai #& untuk bukaan ale F dan
tertutup
?. Data Pengamatan
!ukaan ale ?olume #ml& >aktu #s&
ull open )%1 1,%%
F B 1,B2
ull close %%5 1,%%
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
37/60
?I. Perhitungan
?I.1 ull open
Q=351ml1,55 s J 22C,B%
mls
O J C2.2ft
lb ) d J F inch
J1,25 cm
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
38/60
? JQ
A J
1,27 cm¿¿
1
4π ¿
226,45ml /s¿
J 15,5C cm3s
J 1,55C m3s
h1 J *1V 1
2
2. g
J 1$.$(1,7876
m
s )
2
2.9,8m/ s2
J 1,C)$) m
h2 J $,$2(1,7876
m
s )
2
2.9,8m/ s2
J $,)2C$ m
h) J $,E(1,7876
m
s )
2
2.9,8m/ s2
J $,1BC5 m
hB J h)
h% J h1
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
39/60
hC J 2,$
(1,7876 ms )2
2.9,8 m
s2
J $,)2C$
h5 J h1
h J h)
hE J h)
h1$ J 1$,$(1,7876
ms )
2
2.9,8m
s2
J 1,C)$) m
h J 5,5C$1 m < ),2$BƩft
m
J 2%,B%$C t
P? J $,%$C%lb
¿2
R1 J 1,2 m < ),2$Bft
m
J ),E)5$1 t
O J C2,221Cft
lb 3
@P'= J Patm
γ - R1 0 h -Ʃ PV
γ
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
40/60
J
14,7 lb
¿2.144
¿ 2ft 2
62,22 ft
lb 3
- ),E)5$1 t - 2%,B%$C t 0
0,5096 lb
¿2.144
¿2ft 2
62,22 ft
lb3
J ), B%% t
J 22C,B%cm
3
s . C$s
min
J 1)%5cm
3
min . 1 L
1000 cm3 . $,2CB15
gal
min1 L
J ),%E2galmin
hp J .Q
3960
J3,455 ft .3,5892
gal
min
3960
J $,$$)%1 hp
bhp J 12% att .1p
745,7 watt
S J0,00351p
0,167628p.0,65 . 1$$6
J 2,B%6
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
41/60
%.21
2 open
Q=488ml
1,42 s J )1B,1)5ml
s
O J C2.2
ft
lb ) d J F inch
J1,25 cm
? JQ
A J
1,27cm¿¿
1
4π ¿
314,1387ml /s
¿
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
42/60
J 2B,%) cm3s
J 2,B%) m3s
h1 J * 1V 1
2
2. g
J 1$.$(2,4853
m
s )
2
2.9,8m / s2
J ),1%1) m
h2 J 2,$(2,4853m
s )
2
2.9,8m / s2
J $,C)$2 m
h) J $,%(2,4853
m
s )
2
2.9,8m / s2
J $,2)C m
hB J h)
h% J h1
hC J 2,$ (2,4853 m
s
)
2
2.9,8 m
s2
J $,C)$2 m
h5 J h1
h J h)
hE J h)
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
43/60
h1$ J %,$
(2,4853 ms )2
2.9,8 ms2
J 1,%5%C m
h J 1),B2B) m < ),2$BƩft
m
J BB,$B2E t
@P'= J Patm
γ - R1 0 h -Ʃ PV
γ - @P'=2
J
14,7lb
¿2.144
¿ 2ft 2
67,2ft
lb 3
- ),E)5$1 t 0 BB,$B2E t 0
0,5096lb
¿2.144
¿2ft 2
62,2ft
lb3
J 1%,125% t
J )1B,)5cm
3
s . C$s
min
J 1,E$cm
3
min . 1 L
1000 cm3 . $,2CB15
gal
1 L
J B,EE$2gal
min
hp J .Q
3960
J15,1275 ft .4,9902
gal
min
3960
J $,$1E$ hp
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
44/60
S J0,0190p
0,167628p.0,65 . 1$$6
J 15,B)56
%.) ull closed
Q=557ml1,55 s J )%E,)
mls
O J C2,2ft
lb ) d J F inch
J1,25 cm
? J
Q
A J
1,27 cm¿¿
1
4 π ¿359,3ml /s
¿
J 2),C5B cm3s
J 2,) m3s
h1 J * 1V 1
2
2. g
J 1$.$(2,83
m
s )
2
2.9,8m / s2
J B,$C m
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
45/60
h2 J 2,$(2,83
m
s )
2
2.9,8m / s2
J $,)C m
h) J $,E(2,83
m
s )
2
2.9,8m / s2
J $,)C m
hB J h) J $,)C m
h% Jh1 J B,$C m
hC J 2,$
(2,83 ms )2
2.9,8 m
s2
J $,15) m
h5 J h1 J B,$C m
h J h) J $,)C
h J B,$C m $,)C m $,)C m $,)C m B,$C m $,15) m B,$C m $,)CƩ
m
J 1B,BE m . ),2$B
ft
m
J B5,%)E) t
P? J $,%$CE lb3in2
R1 J 1,2 m .3,28084 ft
m
J ),E)5$ t
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
46/60
@P'= J Patm
γ - R1 0 h -Ʃ PV
γ 0 @P'=;
J
14,7 lb
¿2.144
¿ 2ft 2
62,2 ft
lb 3
- ),E)5$1 t 0 B5,%)E) t 0
0,5096 lb
¿2.144
¿2ft 2
62,2 ft
lb3
J - 1,C52 t
@P'= J -1 . -1,C52 t
J 1,C52 t
J )%E,)%cm
3
s . C$s
min
J 21%C1cm
3
min .1 L
1000 cm3 . $,2CB15
gal
1 L
J %,CE%5 galmin
= dalam eet J 1,C22 t
hp J .Q
3960
J18,6282 ft .5,6957 gal
min
3960
J $,$2C hp
S J0,026p
0,167628p.0,65 . 1$$6
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
47/60
J 2,2$ 6
*eterangan"
* 1 J koeisien gesek pada ball ale
* 2 J koeisien pada T aliran lurus
* ) J koeisien gesek pada elbo E$o
P? J tekanan apor pada suhu )Co8
hp J daya pompa yang keluar oleh debit air akibat adanya beda tekan, koeisien
gesek pada rangkaian piping
bhp J daya motor #daya pompa J 12% att&
n J eisiensi mekanik pompa #$,C%&
η J eisiensi kinerja pompa pada sistem piping tertentu
?II. nalisa Data
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
48/60
Percobaan minggu ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ariasi bukaan
ale pada laju alir luida.ale yang diatur pada percobaan ini adalah ale 2.
?ariasi yang dilakukan ada ) yaitu ull open,ull closed dan bukaan F .
Pada ariasi bukaan ull open, didapat data yaitu air yang tertampung
sebanyak )%1 ml dicapai dalam aktu 1,%% sekon. Dari data ini didapat kecepatan
aliran luida yaitu 1,55Cm
s . Pengaruh koeisien gesek pada setiap pipa yang
dialiri luida dihitung sehingga didapat nilai @P'= sebesar ),B%%t dan didapat
hp atau daya pompa yang keluar oleh debit air sebesar $,$$)%1 hp. Dari data-data
tersebut kemudian didapat eisiensi kerja pompa yaitu 2,B%6.
Pada ariasi bukaan F, didapat data yaitu air yang tertampung sebanyak B
ml didapat dalam 1,B2 sekon. Dari data ini didapat kecepatan aliran luida yaitu
2,B%)ml
s . 'ama seperti sebelumnya koeisien gesek dihitung, sehingga didapat
@P'= sebesar 1%,125% t dengan hp sebesar $,$1E$ hp, sehingga didapat
eisiensi sebesar 15,B)56.
Pada ariasi ull closed, didapat data yaitu air yang tertampung sebanyak %%5
ml didapat dalam aktu 1,%% sekon. Dari data ini didapat kecepatan aliran luida
2,)m
s . @ilai @P'= 1,C22 t. Dari data yang telah terkumpul hp yaitu $,$2C
hp, sehingga dapat diketahui eisiensinya yaitu 2,2$6.
Dari perhitungan yang telah didapat, diketahui baha eisiensi pompa yang
paling besar adalah ketika pada kondisi ale 2 ull closed, yaitu sebesar 2,2$6.
=al ini dikarenakan, pada saat ale 2 ditutup, tidak ada aliran yang meleati
ale tersebut sehingga hanya ada satu aliran saja yang dileati luida. =al ini
menyebabkan terjadinya peningkatan kecepatan pada ariasi ini dan didapat nilai
hp yang ikut meningkat sehingga eisiensinya ikut meningkat pula.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
49/60
PE!A$'RA &'KAA KA$'P '$'K ME/APA"
#$EA)( #$A$E
I. Tujuan Percobaan
1. Mengatur bukaan katup agar aliran luida mencapai kondisi steady.
2. Membuat kura hubungan antara olume tangki dan aktu.
II. lat dan !ahanII.1lat yang digunakan"
1. Pompa sentriugal 2 unit
2. Aergaji pipa
1 buah
). Penggaris 1
buah
B. 'pidol
1 buah
%. Pipa P?8 ukuran F in
meter
C. 4lbo
E buah
5. 'ocket T B
buah
. 'top kran
buah
E. 'topatch 1 unit
1$. Tangki air 2 unit
II.2!ahan yang digunakan"
1. ir
'eperlunya
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
50/60
III. Dasar Teori
Pengendalian terhadap proses berkaitan dengan kebutuhan untuk memperkecil
pengaruh perubahan beban. =al ini dilakukan dengan membuat hubungan antara
sistem proses dan pengendali membentuk sistem lingkar tertutup #closed-loop
system& atau disebut juga sistem pengendalian umpan balik # feedback control
system&. ntara sistem proses dan pengendali dihubungkan melalui unit
pengukuran #sensor3transmiter& dan unit kendali akhir #biasanya berupa control
valve&. !erdasar bentuk keluaran pengendali, sistem pengendalian umpan balik
dibedakan menjadi pengendalian diskontinyu dan kontinyu. Termasuk kelompok
pengendali diskontinyu adalah pengendali dua posisi. 'edangkan kelompok
pengendali kontinyu adalah pengendali proporsional #P&, proporsional-integral
#PI&, proporsional-integral deriati #PID& dan proporsional-deriati #PD&.
Pengendalian diskontinyu
a. Pengendalian diskontinyu dua posisi
Pengendali dua posisi, dahulu on-off , adalah jenis pengendali paling sederhana
dan murah. *eluaran pengendali hanya memiliki dua kemungkinana nilai,
yaitu maksimum #1$$6& atau minimum #$6&.
b. Pengendalian dua posisi
Mekanisme pengendalian dua posisi mudah diahami bila ditinjau
pengendalian tinggi air dalam tangki. ir dalam tangki secara terus menerus
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
51/60
dikeluarkan dengan laju tetap. pabila permukaan air turun melebihi titik
acuan #;&, maka sensor tinggi air akan memberi sinyal baha telah terjadi
penurunan permukaan air melebihi batas. 'inyal ini masuk ke pengendali dan
pengendali memerintahkan pompa untuk bekerja. Dengan bekerjanya pompa,
air akan masuk ke tangki dan permukaan air naik kembali. Pada saat tinggi air tepat mencapai ; pompa berhenti sehingga terjadi pengosongan tangki, dan
proses di atas berulang lagi. 'iklus ini berlangsung terus menerus. Dengan
demikian pompa akan selalu mati-hidup secara periodik seiring dengan
perubahan tinggi permukaan air.
Peristia naik-turun pada tinggi permukaan air secara periodik disebut cycling
atau osilasi. Ini adalah ciri khas pengendali dua posisi. 7ntuk mencegah osilasi
terlalu cepat, perlu dibuat lebih dari satu batas yaitu batas atas #!& dan batas
baah #!!&. !atas atas adalah batas tertinggi permukaan air pada saat air naik.
'edangkan batas baah adalah batas terbaah permukaan air saat air turun. Gebar
celah antara dua titik batas disebut celah dierensial #dierential gap&, histeresis,
atau daerah netral.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
52/60
Dengan adanya dua titik acuan #batas atas dan baah&, maka terdapat daerah
netral yang berada di antara dua titik acuan. /ika permukaan air berada pada daerah
netral, terdapat dua kemungkinan. Pertama, bila air sedang turun maka pompa
tidak bekerja, karena permukaan air masih di atas batas baah. *edua, bila
permukaan air sedang naik maka pompa sedang bekerja, karena permukaan air di
baah batas atas.
Pengendali dua posisi mencatu energi atau massa ke dalam proses dengan
bentuk pulsa-pulsa, sehingga menimbulkan osilasi atau cycling pada ariabel proses. mplitudo cycling bergantung pada tiga aktor, yaitu" konstanta aktu
proses, aktu mati, dan besar perubahan beban. mplitudo osilasi menjadi kecil
jika konstanta aktu proses besar, aktu mati pendek, atau perubahan beban
proses kecil.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
53/60
I?. Prosedur Percobaan
1. Menyiapkan alat dan bahan yang digunakan.
2. Menghubungkan 2 unit pompa menjadi satu aliran.
). Menyiapkan 2 buah tangki air kosong di bagian inlet dan outlet,
kemudian mengisi air pada tangki di bagian inlet.
B. Memberi tanda batas olume pada masing-masing tangki dengan
menggunakan spidol dan penggaris.
%. Menghidupkan pompa bersamaan dengan menghidupkan stopatch.
C. Mencatat setiap perubahan olume yang terjadi sampai aliran mengalami
kondisi steady.
5. 'etelah aliran dalam kondisi steady, pompa dimatikan bersamaan dengan
mematikan stopatch.
. Membuat kura hubungan antara olume tangki dan aktu.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
54/60
?. Data Pengamatan
>aktu #menit& ?olume #m)&
$ $,$$))1
$,) $,$$522
$,B) $,$$C11
$,CC $,$$BEEE1,5 $,$$C11
1,) $,$$522
2,)) $,$$C11
2,B% $,$$BEE
2,% $,$$)5
2,5) $,$$2555
),% $,$$2555
),CC $,$$)5
),E $,$$BEEE
%,) $,$$BEEE5,2) $,$$C11
,C% $,$$C11
11,22 $,$$CCC%
11,% $,$$C11
11,CC $,$$55115
12,%C $,$$BEEE
1) $,$$55115
1),% $,$$C11
1),) $,$$55115
1B,$ $,$$BEEE
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
55/60
1B,) $,$$)5
1B,E1 $,$$BEEE
1%,$C $,$$55115
1%,)) $,$$C11
1%,C) $,$$CCC%
1C,2 $,$$C11
1C,E) $,$$CCC%
15,$C $,$$C11
15,%C $,$$55115
1,1 $,$$C11
*eterangan"
'et point U $,$$C m)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
*ura =ubungan ?olume Tangki s >aktu
>aktu #menit&
?olume #m) &
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
56/60
?I. nalisa Data
Percobaan minggu ini bertujuan untuk mendapatkan kondisi steady pada
aliran luida dengan cara mengatur bukaan katup. Tangki air yang digunakan
berjumlah dua buah, yaitu pada bagian inlet dan outlet. Pompa yang digunakan
juga dua, yaitu pompa merek @asional dan pompa merek 'himi+hu. Instalasi pipa
pada kedua pompa dibuat sedemikian rupa sehingga dapat mengondisikan tangki
penampung air pada sisi outlet pompa @asional merupakan tangki air pada sisi
inlet pompa 'himi+hu. Pada perangkaian ini juga dibutuhkan tambahan pipa dan
elbo sehingga pipa outlet dari pompa 'himi+hu dapat mencapai tangki air
pompa @asional dan air dapat emngisi tangki.
Pada tangki bagian inlet, diberi tanda batas #set point& yaitu $,$$C m) dengan
histerisis ! $,$$1 m). Dari data yang diperoleh, didapat graik hubungan
antara aktu dengan olume air dalam tangki. Dari graik, dapat dianalisa baha
laju aliran luida yang tertampung mulai mencapai set point pada menit ke 0
1%,)) dan perlahan-lahan mempertahankan set pointnya. 7ntuk mendapatkan
kondisi steady, pengendalian perlu dilakukan yang dalam hal ini yang
dikendalikan adalah laju aliran luida dengan cara mengatur katup sehingga luida
dapat dikendalikan atau setidaknya tidak terjadi perbedaan yang begitu mencolok
pada olume air di kedua tangki.
@amun, pengendalian yang dilakukan secara manual ini kurang eekti,
dimana terlihat pada graik terjadi keterlambatan proses yang ditandai dengan
beberapa data yang meleati batas atas dan baah, sehingga didapat titik
maksimum dan minimumnya.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
57/60
?II. *esimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan baha"
1. Pengendalian proses diperlukan untuk mendapatkan kondisi steady sehingga
olume air pada kedua tangki dapat dikendalikan.
2. Pengendalian yang dilakukan secara manual kurang eekti sehingga didapat
data yang meleati batas atas dan batas baah yang diperbolehkan.
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
58/60
Datar Pustaka
Sambas. 2011. Tipe Karakteristik dan Material dari Pipa
(http://sambas-me.blogspot.com/2011/10/tipe-kaakteistik-
!a"-mateial-!ai.html# !i akses pa!a 10 $ktobe 2015%
hmad, imam. 2$$E. Jenis Jenis dan Macam Macam Pipa
#https"33opik5th.ordpress.com32$$E31$32)3pipa3, di akses 1$ (ktober 2$1%&
natora. 2B /anuari 2$12. Pompa Fluida
#http"33anatora.blogspot.com32$123$13pompa-luida.html, diakses pada 1$
(ktober 2$1%& =eriyanto. 2$1$. Pengendalian Proses. !andung" VVVVVVVVVV
http://sambas-me.blogspot.com/2011/10/tipe-karakteristik-dan-material-dari.htmlhttp://sambas-me.blogspot.com/2011/10/tipe-karakteristik-dan-material-dari.htmlhttps://opik7th.wordpress.com/2009/10/23/pipa/http://anatora.blogspot.com/2012/01/pompa-fluida.htmlhttp://anatora.blogspot.com/2012/01/pompa-fluida.htmlhttps://opik7th.wordpress.com/2009/10/23/pipa/http://anatora.blogspot.com/2012/01/pompa-fluida.htmlhttp://sambas-me.blogspot.com/2011/10/tipe-karakteristik-dan-material-dari.htmlhttp://sambas-me.blogspot.com/2011/10/tipe-karakteristik-dan-material-dari.html
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
59/60
%ampiran !ambar
a. Percobaan
minggu pertama
Pembongkaran pompa sentriugal
b. Percobaan minggu
kedua
Perangkaian instalasi pipa pada pompa
c. Percobaan minggu ketiga
Pembuatan penyangga
instalasi pipa
d. Percobaan minggu keempat dan kelima
-
8/16/2019 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MESIN KONVERSI ENERGI 5 EGA NATIONAL.docx
60/60
;angkaian pengkondisian laju aliran luida sehingga mencapai kondisi
steady dan penentuan eisiensi pompa dengan ariasi bukaan katup