LAPORAN PENDAHULUANPRAKTIKUM MESIN FLUIDA DAN SISTEMSEMESTER GENAP 2012/2013IMPELLER

OLEH:KELOMPOK 21. Muhammad Fareza 42111010022. Fabio Jeremia 42111010043. Mathias Hotma Parulian 42111010104. Rangga Wijaya Dimyatie 42111010115. Robby Adhipati Ramli 42111010146. Anton Widiatmoko 42111010177. Johannes Michael Kurniawan S. 4211101020

LABORATORIUM MESIN FLUIDA DAN SISTEMJURUSAN TEKNIS SISTEM PERKAPALANFAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER2013

LEMBAR PENGESAHANLAPORAN PENDAHULUAN

PRAKTIKUM MESIN FLUIDA DAN SISTEMIMPELLER

Disusun Oleh:Kelompok 2

1. Muhammad Fareza 42111010022. Fabio Jeremia 42111010043. Mathias Hotma Parulian 42111010104. Rangga Wijaya DImyatie 42111010115. Robby Adhipati Ramli 42111010146. Anton Widiatmoko 42111010177. Johannes Michael Kurniawan S. 4211101020

Dengan ini Telah Menyelesaikan Praktikum Mesin Fluida dan SistemIMPELLER

Mengetahui / MenyetujuiGrader

Grader I, Grader II,

Nur Muhammad Irfan Rega Ardian Syah 4210 100 001 4212 105 004

LABORATORIUM MESIN FLUIDA DAN SISTEMJURUSAN TEKNIS SISTEM PERKAPALAN

FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

2013

JUDUL PRAKTIKUMIMPELLER

LABORATORIUM MESIN FLUIDA DAN SISTEMJURUSAN TEKNIS SISTEM PERKAPALAN

FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

2013

LEMBAR ASISTENSILAPORAN PENDAHULUAN

PRAKTIKUM MESIN FLUIDA DAN SISTEMIMPELLER

NO MATERI TANGGALPENGESAHAN

GRADER 1 GRADER 2

ABSTRAKI. DASAR TEORI

II. TAHAPANPRAKTIKUM2.1 TUJUAN PRAKTIKUM2.2 PERALATAN PRAKTIKUM2.3 GAMBAR RANGKAIAN2.4 PROSEDUR PRAKTIKUM2.5 DATA HASIL PRAKTIKUM

III. ANALISA DATA3.1 PERHITUNGAN3.2 ANALISA GRAFIK

IV. KESIMPULANDAFTAR PUSTAKALAMPIRAN (HASIL PENGAMATAN)

LABORATORIUM MESIN FLUIDA DAN SISTEMJURUSAN TEKNIS SISTEM PERKAPALAN

FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

2013

LEMBAR LOG-BOOKLAPORAN PENDAHULUAN

PRAKTIKUM MESIN FLUIDA DAN SISTEMIMPELLER

NO MATERI WAKTU PARAF KETERANGAN123456789

10

LABORATORIUM MESIN FLUIDA DAN SISTEMJURUSAN TEKNIS SISTEM PERKAPALAN

FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

2013

ABSTRAK

Impeller adalah bagian dari pompa untuk memindahkan zat cair dari satu tempat ke tempat lainnya karena pengaruh perbedaan tekanan dan system. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui efesiensi dari pompa. Rangkaian praktikum dilakukan 2 percobaan yaitu percobaan pada putaran rendah dan percobaan pada putaran tinggi, alat percobaan yaitu, motor penggerak, pompa sentrifugal, pressure gauge, indicator beban pompa, tachometer, flowmeter, katup dan penggaris. Variabel - - - - - - - - - - - - - - - -. Kesimpulan - - - - - - - - - -.

Impeller is part of the pump for transferring liquid from one place to another place, because the effect of differences in pressure and the system. The purpose of this practical is to know the efficiency of pump. The scheme of practical work have 2 experiment, First experiment on low spin and Second experiment on high spin, The practical tools namely, the prime mover, centrifugal pump, pressure gauge, indicator of load pump, tachometer, valve, flowmeter and a ruler. Variabel - - - - - - - - - - - - - - - -. Conclusion- - - - - - - - - - - - - - - - - - -..

BAB IDASAR TEORI

Pompa merupakan mesin fluida yang memberikan energi kepada fluida, dimana fluida yang digunakan merupakan fluida cair. Pompa memiliki bagian yang dinamakan impeller sebagai pengangkat atau pemindah zat cair dari satu tempat ke tempat yang lain karena pengaruh perbedaan tekanan dan sistem.

Dalam kerjanya, pompa membutuhkan daya dari luar untuk menggerakan motor listrik yang kemudian putaran motor listrik tersebut untuk mengkopel impeller dalam zat cair. Maka zat cair yang yang ada di dalam impeller, oleh dorongan sudu-sudu ikut berputar. Karena timbul gaya sentrifugal maka zat cair mengalir dari tengah impeller keluar melalui saluran diantara sudu-sudu. Disini perbedaan tekanan zat cair mengalami lebih tinggi, demikian pula perbedaan kecepatannya bertambah besar karena zat cair mengalami percepatan. Zat cair yang keluar dari impeller ditampung oleh saluran berbentuk volut (spiral) di keliling impeller dan disalurkan ke luar pompa melalui nozel. Di dalam nozel ini sebagian head kecepatan aliran diubah menjadi head tekanan.

Gambar 1. Impellerhttp://www.hajarabis.com/produk/uploads/product/impeller1530.jpg

Jadi impeller pompa berfungsi memberikan kerja kepada zat cair sehingga energi yang dikandungnya menjadi bertambah lebih besar. Sehingga selisih energi persatuan berat atau head total zat cair antara flens isap (suction) dan flens keluar (discharge) pompa disebut head total pompa.

Impeller merupakan cakram bulat dari logam dengan lintasan untuk aliran fluida yang sudah terpasang. Impeler biasanya terbuat dari perunggu, polikarbonat, besi tuang atau stainless steel, namun bahan-bahan lain juga digunakan. Sebagaimana kinerja pompa tergantung pada jenis impelernya, maka penting untuk memilih rancangan yang cocok dan mendapatkan impeler dalam kondisi yang baik. Jumlah impeller menentukan jumlah tahapan pompa. Pompa satu tahap memiliki satu impeler dan sangat cocok untuk layanan head (=tekanan) rendah. Pompa dua tahap memiliki dua impeller yang terpasang secara seri untuk layanan head sedang. Pompa multi-tahap memiliki tiga impeler atau lebih terpasang seri untuk layanan head yang tinggi. http://insanmuthoharoh.blogspot.com/2010/06/pompa-sentrifugal.html

Jenis-Jenis Impeller dibagi menjadi 4 yaitu:1. Radial Impeller

Untuk membantu bentuk sudu-sudu tersebut maka pada setiap radial impeller dilengkapi dengan cover plate pada bagian belakang dan juga kadang-kadang pada bagian depannnya. Cover plate ini juga secara otomatis menimbulkan kerugian akibat gesekan dengan cairan. Untuk memperbaiki dalam hal ini meningkatkan efesiensi atau menurunkan nilai NSPH, impeller harus dibuat beberapa sudu. Kadang-kadang bentuk radial impeller harus dibuat sedemikian rupa dengan sedikit mungkin jumlah sudunya agar tidak merintangi aliran cairan pada impeller penggunaan khusus seperti untuk memompakan cairan bubur kertas, lumpur, atau cairan yang mengandung benda-benda padat. Untuk mengatasi hal ini, maka dibuat radial impeller yang mempunyai sudu satu, dua, tiga buah saja. Impeller jenis ini juga di sebut impeller saluran (channel impeller).

Radial impeller dengan sudu dilengkungkan satu kali

Dari uraian di atas jelas bahwa pompa dapat mengubah energi mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida. Energi inilah yang mengakibatkan perubahan head tekanan, head kecepatan, dan head potensial pada zat cair yang mengalir secara kontinyu. ( Ir.Sularso, MSME, ”pompa dan kompresor”, hal.4 )

1.1 Head Total Pompa

Head pompa merupakan energi mekanik yang dikandung oleh aliran per satuan beratv(1kg) zat. Head total pompa yang harus disediakan untuk mengalirkan jumlah air seperti yang direncanakan dapat ditentukan dari kondisi instalasi yang akan dilayani oleh pompa. Head total pompa dapat dituliskan sebagai berikut:

H = hs + ∆hp+ hʋ+ hl

( Ir.Sularso, MSME, ”pompa dan kompresor”, hal.26 )

Gambar 2. Instalasi Head Pompa

Referensi dari Modul Praktikum Mesflu 2011

dimana:

H = Head total pompa (m)

hs = Head statis (m) Head ini adalah perbedaan tinggi antara permukaan air di sisi

Keluar/discharge (z2) dan di sisi isap/suction (z1), tanda positif(+) dipakai apabila muka air disisi ke luar (discharge) lebih tinggi dari pada sisi isap (suction).

∆hp = Perbedaan head tekanan yang bekerja pada kedua permukaan air.

∆hp= hp2 – hp1……………………(m) = (P2 – P1)/ρg keterangan: P1 = Tekanan permukaan di sisi masuk / suction (N/m) P2 = Tekanan permukaan di sisi keluar / discharge (N/m)

ρ = massa jenis zat cair (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2)

hʋ = Head kecepatan keluar (m) hʋ = (v2 – v1)/ 2g…………………………(m)

keterangan: v1 = kecepatan di sisi masuk/suction (m/s)

v2 = kecepatan di sisi keluar/discharge (m/s)

hl= Berbagai kerugian head di pipa, katup, belokan, sambungan, dll.

( Ir.Sularso, MSME, ”pompa dan kompresor”, hal.26 )

1.2 Torsi

Momen torsi adalah perkalian antara gaya dan lengan gaya. Dirumuskan:

T = F x l( Ir.Sularso, MSME, ”pompa dan kompresor”)

dimana: T = torsi (Nm)F = gaya pembebanan (N)l = panjang lengan (m)

1.3 Daya Pompa (Brake Horse Power/BHP)

Daya motor pompa adalah daya yang dibutuhkan pompa untuk memutar impeller. Dirumuskan:

BHP = 2π x T x n( Ir.Sularso, MSME, ”pompa dan kompresor”)

dimana:

BHP = daya pompa (kW)

T = torsi (N)

N = kecepatan putaran poros pompa (rpm)

1.4 Daya Air (Water Horse Power/WHP)

Daya air yaitu energi yang secara efektif diterima oleh air dari pompa per satuan waktu, yang dirumuskan sebagai berikut:

WHP = H x Q x γ (kW)( Ir.Sularso, MSME, ”pompa dan kompresor”, hal.53)

dimana

γ: berat air per satuan volume/berat jenis fluida (kN/m3)

H: Head total pompa (m)

Q: Kapasitas aliran (m3/s)

( Ir.Sularso, MSME, ”pompa dan kompresor”, hal.53)

1.5 Efisiensi Pompa

Efisiensi pompa merupakan perbandingan antara daya air dengan daya pompa. Dirumuskan:

= (WHP/BHP) x 100%( Ir.Sularso, MSME, ”pompa dan kompresor”, hal.53)

dimana: WHP = daya air (kW)

BHP = daya motor pompa (kW)

= efisiensi pompa

( Ir.Sularso, MSME, ”pompa dan kompresor”, hal.53 )

BAB IITAHAPAN PRAKTIKUM

2.1 Tujuan Praktikum

Tujuan dari percobaan/praktikum ini adalah untuk mengetahui efesiensi dari pompa.

2.2 Peralatan Praktikum

Peralatan yang digunakan dalam percobaaan adalah sebagai berikut:

1. Motor Penggerak: untuk menggerakkan pompa.

http://blog.uad.ac.id/tole/files/2008/12/im-oke1.jpg

2. Pompa Sentrifugal: untuk memompa fluida.

http://1.bp.blogspot.com/-an2qKOZIjrw/TcezJEBR_pI/AAAAAAAAADw/qeBMUV03658/s1600/pompa.jpg

3. Presssure Gauge: untuk mengukur tekanan.

http://ningfeng.cn/images/Pressure-gauge-general.jpg

4. Indikator Beban Pompa: untuk mengukur gaya pembebanan pada pompa.

http://www.mini-lathe.com/Measurement/Dial_indicators/DI_y.jpg

5. Tachometer: untuk mengukur kecepatan putaran pada poros pompa.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/96/Ford_Mondeo_MK3_ST220_-_Tachometer.jpg

6. Flowmeter: untuk mengukur kapasitas aliran fluida di bak.

http://i01.i.aliimg.com/img/pb/702/328/210/1231579129216jpg.jpg

7. Katup: untuk mengatur besar kecilnya kapasitas aliran fluida.

http://sphotos.ak.fbcdn.net/hphotos-ak- ash1/hs493.ash1/26936_391201016760_149052371760_4303038_7773260_n.jpg

8. Penggaris: untuk mengukur ketinggian permukaan air antara sisi discharge dan sisi suction.

http://1.bp.blogspot.com/_XY-OXXPdPUQ/TCAqiqb8ZnI/AAAAAAAAAI4/emSylF17gWk/s1600/pesta- blogger-solo-8669.JPG

2.3 Gambar Rangkaian Praktikum

2.4 Prosedur Praktikum

Pada percobaan impeller ini ada 2 percobaan yang dilakukan, yaitu percobaan pada putaran rendah dan percobaan pada putaran tinggi. Sebelum dilakukan percobaan dilakukan pengecekan tarlebih dahulu pada alat ukur yang digunakan, bila alat ukur tidak menunjukkan pada angka nol (0) maka dilakukan kalibrasi pada alat ukur tersebut. kemudian lakukan langkah berikut ini:

Putaran Rendah

a. Lepaskan rem prony dan buka penuh Spear, supaya tidak ada pembebanan pada pompa, sehingga dapat digunakan untuk percobaan pompa impeller.

b. Set pompa pada putaran rendah.c. Nyalakan pompad. Atur kapasitas aliran fluida yang mengalir ke bake. Pada kapasitas tertentu yang telah ditentukan, amati:

1.Tekanan discharge pada Pressure Gauge

2.Putaran poros pompa3.Tinggi permukaan air di bak4.Besar beban/gaya pompa5.Kecepatan aliran Fluida

f. Ulangi langkah 1-5 dengan kapasitas yang telah ditentukang. Matikan Pompa

Putaran Tinggi

a. Lepaskan rem prony dan buka penuh Spear, supaya tidak ada pembebanan pada pompa, sehingga dapat digunakan untuk percobaan pompa impeller.

b. Set pompa pada putaran tinggic. Nyalakan pompad. Atur kapasitas aliran fluida yang mengalir ke bake. Pada kapasitas tertentu yang telah ditentukan, amati :

i. Tekanan discharge pada Pressure Gaugeii. Putaran poros pompaiii. Tinggi permukaan air di bakiv. Besar beban/gaya pompav. Kecepatan aliran Fluida

f. Ulangi langkah 1-5 dengan kapasitas yang telah ditentukan

g. Matikan Pompa

2.5 Data Hasil Praktikum

Dari percobaan, diperoleh data-data sebagai berikut:

Panjang lengan pompa =……………….m Diameter pipa =……………….m

I.1 Putaran Rendah

No. Q (liter/sec) P (mH2O) n (rpm) z (meter) F (kgf)

1.

2.

3.

4.

5.

I.2 Putaran Tinggi

No. Q (liter/sec) P (mH2O) n (rpm) z (meter) F (kgf)

1.

2.

3.

4.

5.

BAB IIIANALISA DATA

3.1 Perhitungan

3.2 Analisa Grafik

1) GRAFIK ANTARA KAPASITAS (Q) DAN HEAD POMPA (H)a. Putaran Rendah

b. Putaran Tinggi

c. Analisa Grafik

2) GRAFIK ANTARA PUTARAN (n) DAN KAPASITAS (Q)a. Putaran Rendah

b. Putaran Tinggi

c. Analisa Grafik

3) GRAFIK ANTARA EFFISIENSI (η) DAN KAPASITAS (Q)a. Putaran Rendah

b. Putaran Tinggi

c. Analisa Grafik

4) GRAFIK ANTARA EFFISIENSI (η) DAN PUTARAN (n)a. Putaran Rendah

b. Putaran Tinggi

c. Analisa Grafik

BAB IVKESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

a. Ir.Sularso, MSME, ”Pompa dan Kompresor”b. PRACTICAL MODULE - Modul Praktikum Mesflu 2011c. http://insanmuthoharoh.blogspot.com/2010/06/pompa-sentrifugal.html

LAMPIRAN