BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3. Pembahasan
4.3.2. Perbandingan Penempatan Nosel Injektor Pada Pipa 1,5 inci dan Pipa
dihasilkan.
Gambar 4.8. Perbandingan Pipa 1,5 inci dan Pipa Reducer Socket 2 inci x 1,5 inci Terhadap Debit Air
Pada Gambar 4.3 merupakan grafik perbandingan pipa 1,5 inci dan pipa reducer socket 2 inci x 1,5 inci terhadap debit air yang dihasilkan.
Berdasarkan gambar grafik tesebut, dari rasio terendam 62,50% hingga rasio terendam 80,64% menunjukkan bahwa debit yang dihasilkan dari variasi pipa 1,5 inci lebih besar daripada menggunakan variasi pipa Reducer Socket 2 inci x 1,5 inci. Hal ini terjadi karena pada pipa 1,5 inci udara yang diinjeksikan tidak melalui pengecilan luas penampang, karena Pengecilan diameter pipa air akan menurunkan tekanan air seperti pada pipa reducer socket 2 inci x 1,5 inci. Akan tetapi, pada rasio terendam 89,28% debit air yang dihasilkan pada pipa 1,5 inci lebih kecil daripada debit air yang dihasilkan pada pipa reducer socket 2 inci x 1,5 inci. Hal ini terjadi karena pada pipa reducer socket 2 inci x 1,5 inci akan menambah kecepatan aliran air, namun akan mengurangi tekanan air untuk naik.
Semakin besar rasio terendam maka semakin kecil static head yang terdapat pada pipa begitu juga sebaliknya. Pada rasio terendam terbesar 89,28% kecepatan air bertambah dengan kecilnya static head akan menambah debit air yang dihasilkan walaupun tekanan air akan berkurang.
Debit optimum pada rasio terendam 62,5%, 67,56%, 73,52% dan 80,64% yaitu sebesar 0,46 liter/menit, 3,77 liter/menit, 10,9 liter/menit dan 22,3 liter/menit pada pipa 1,5 inci. Debit optimum pada rasio terendam 89,28% yaitu sebesar 36,0 liter/menit pada pipa reducer socket 2 inci x 1,5 inci.
0,25
Pada Pipa 1,5 inci Pada Pipa Reducer Socket 2 inci x 1,5 inci
Pada Gambar 4.4 merupakan grafik perbandingan pipa 1,5 inci dan pipa reducer socket 2 inci x 1,5 inci terhadap efisiensi yang dihasilkan.
Berdasarkan gambar grafik tesebut, dari rasio terendam 62,50% hingga rasio terendam 80,64% menunjukkan bahwa efisiensi yang dihasilkan dari variasi pipa 1,5 inci lebih besar daripada menggunakan variasi pipa Reducer Socket 2 inci x 1,5 inci. Hal ini terjadi karena nilai efisiensi berbanding lurus dengan debit. Debit merupakan salah satu komponen yang digunakan untuk mengetahui nilai efisiensi. Penggunaan reducer socket 2 inci x 1,5 inci akan memperbesar efisiensi pada rasio tertinggi. Akan tetapi pada efisiensi pada rasio terendam rendah akan mengurangi debit yang dihasilkan. Hal ini mengakibatkan efisiensi pada rasio terendam rendah lebih besar menggunakan nosel pada pipa 1,5 inci. Pada rasio terendam 89,28%
Gambar 4.9. Perbandingan Pipa 1,5 inci dan Pipa Reducer Socket 2 inci x 1,5 inci Terhadap Efisiensi
efisiensi yang dihasilkan pada pipa 1,5 inci lebih kecil daripada menggunakan pipa reducer socket 2 inci x 1,5 inci. Efisiensi optimum pada rasio terendam 62,5%, 67,56%, 73,52% dan 80,64% yaitu sebesar 0,25%, 1,62% , 3,52% dan 4,79% pada pipa 1,5 inci. Debit optimum pada rasio terendam 89,28% yaitu sebesar 3,87% pada pipa reducer socket 2 inci x 1,5 inci.
38
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian unjuk kerja airlift pump dengan pipa riser berdiameter 1,5 inci menggunakan aerator 60 liter/menit, diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Memperbesar rasio terendam akan memperbesar debit air yang dihasilkan dari setiap variasi. Nilai debit tertinggi dengan letak nosel injeksi pada pipa 1,5 inci dan pada pipa 2 inci x 1,5 inci sebesar 35,77 liter/menit dan 36,04 liter/menit yang terdapat pada rasio terendam 89,28%. Memperbesar rasio terendam akan meningkatkan nilai efisiensi hingga mencapai nilai optimum. Nilai Efisiensi tertinggi dengan letak nosel injeksi pada pipa 1,5 inci dan pada pipa 2 inci x 1,5 inci sebesar 4,785% dan 4,045% yang terdapat pada rasio terendam 80,64%.
2. Pengecilan diameter pipa akan menambah kecepatan air, namun akan mengurangi tekanan air ke atas. Debit air yang dihasilkan dengan letak nosel injeksi pada pipa 1,5 inci lebih besar daripada menggunakan nosel pada pipa reducer socket 2 inci x 1,5 inci pada rasio rendah. Pada rasio tertinggi 89,28% debit air yang dihasilkan dengan letak nosel injeksi pada pipa reducer socket 2 inci x 1,5 inci lebih besar.
3. Pola aliran yang terbentuk pada rasio terendam 89,28%, 80,64% dan 73,52% dengan nosel injeksi pada pipa 1,5 inci memliki pola aliran churn. Sedangkan pada rasio terendam 67,56% dan 62,5% memiliki pola aliran slug-churn. Pola aliran yang terbentuk menggunakan nosel injeksi dengan pipa reducer socket 2 inci x 1,5 inci menghasilkan bentuk slug-churn pada setiap rasio terendam.
5.2. Saran
Saran dari penulis untuk memperbaiki penelitian berikutnya, antara lain : 1. Pengujian selanjutnya dapat dilakukan penambahan variasi fluida yang
digunakan.
2. Pengujian selanjutnya dapat dilakukan penambahan variasi bentuk pipa riser.
DAFTAR PUSTAKA
Awari, G. K., Ardhapurkar, P. M., Wakde, D. G., & Bhuyar, L. B. (2004).
Performance analysis of air-lift pump design. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 218(10), 1155–1161. https://doi.org/10.1243/0954406042369099 Awari, Gajanan K., Bhuyar, L. B., & Wakde, D. G. (2007). A generalized
gas-liquid two-phase flow analysis for efficient operation of airlift pump.
Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 29(3), 307–312. https://doi.org/10.1590/S1678-58782007000300011
Hanafizadeh, P., & Ghorbani, B. (2012). Review study on airlift pumping systems. Multiphase Science and Technology, 24(4), 323–362.
https://doi.org/10.1615/MultScienTechn.v24.i4.30
Kassab, S. Z., Kandil, H. A., Warda, H. A., & Ahmed, W. H. (2009). Air-lift pumps characteristics under two-phase flow conditions. International Journal of Heat and Fluid Flow, 30(1), 88–98.
https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2008.09.002
Khalil, M. F., Elshorbagy, K. A., Kassab, S. Z., & Fahmy, R. I. (1999). Effect of air injection method on the performance of an air lift pump. International Journal of Heat and Fluid Flow, 20(6), 598–604.
https://doi.org/10.1016/S0142-727X(99)00051-X
Reinemann, D J. (1990). Q ’ L = A ( gD ) I / 2 ; Q ’ c = A ( gD ) l / 2 ; V ~= ( gD ) l / 2 ; Co ( Q [. + Q ’ c ) + V ~ rs ". 16(I), 113–122.
Reinemann, Douglas Joseph. (1987). A Theorethical and experimental study of airlift pumping and aeration with reference to aquacultural applications.
August, 111. 41
Stenning, A. H., & Martin, C. B. (1968). An analytical and experimental study of air-lift pump performance. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 90(2), 106–110. https://doi.org/10.1115/1.3609143
Sularso & Haruo Tahara. (2000). Pompa dan Kompresor. PT Pradnya Paramita : Jakarta.
Wang, Z., Kang, Y., Wang, X., Li, D., & Hu, D. (2018). Investigating the flow characteristics of air-lift pumps operating in gas–liquid two-phase flow.
Chinese Journal of Chemical Engineering, 26(2), 219–227.
https://doi.org/10.1016/j.cjche.2017.09.011
Yunus A. Cengel. (2006). Fluid Mechanics Fundamentals And Applications. New York.
42