BAB II DASAR TEORI
2.2. Dasar Teori
2.2.2. Rancangan Pompa Hidram
Merupakan tempat keluarnya air yang berfungsi memancing gerakan air yang berasal dari reservoir, sehingga dapat menimbulkan aliran air yang bekerja sebagai sumber tenaga pompa. Katup ini merupakan pengatur terjadinya perubahan kecepatan alir air sehingga timbul impuls. Pada posisi terbuka, air mengalir keluar dari kecepatan nol hingga mencapai kecepatan maksimum yang bisa ditimbulkan oleh sumber air. Pada posisi tertutup air tidak dapat mengalir, ini sama artinya dengan kecepatan alir air sama dengan nol.
Katup limbah merupakan satu bagian penting dari Pompa Hidram dan harus dirancang dengan baik sehingga berat dan langkahnya dapat disesuaikan.
Katup limbah dengan tegangan yang berat dan jarak antara lubang katup dengan karet katup cukup jauh, memungkinkan kecepatan aliran air dalam pipa pemasukan lebih besar, sehingga pada saat katup limbah menutup, terjadi energi tekanan yang besar dan menimbulkan efek palu air.
Katup limbah yang ringan dan gerakannya pendek akan memberikan pukulan atau denyutan lebih cepat dan menyebabkan hasil pemompaan lebih besar pada head yang rendah. Penelitian mengenai bentuk terbaik dari katup limbah masih belum mendapat perhatian. Beberapa model hidraulik ram komersil telah menggunakan jenis katup limbah yang telah dilengkapi dengan per tetapi belum diketahui apakah hal tersebut meningkatkan efisiensi Pompa Hidram.
Pengaturan impuls yang ditimbulkan akibat terbuka-tertutupnya katup ditentukan oleh besarnya :
a. gaya berat bandul pemberat,
b. jarak bukaan katup (langkah katup)
Besarnya berat beban pemberat dapat diatur dengan memperhatikan : a. Besarnya gaya dorong dinamik, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh
b. Gaya dorong statik, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh berat air pada saat air tidak mengalir di dalam pipa.
Dengan demikan beban pemberat harus dapat memenuhi pertidaksamaan : F < F < F ……… (6) s b d
Dimana : F = gaya dorong statik s
F = berat beban pemberat b F = gaya dorong dinamik d
Besarnya berat beban pemberat adalah lebih kecil dibanding besar gaya dorong dinamiknya dan lebih besar dibanding besar gaya dorong statiknya.
2. Tabung udara
Tabung ini berfungsi untuk memperkuat tekanan dinamik, sehingga mampu mengangkat air ke pipa keluaran. Tabung ini berfungsi sebagai pengumpul energi potensial yang telah diubah menjadi tekanan udara.
Kebocoran dinding tabung dapat mengakibatkan tidak berfungsi atau bekerja Pompa Hidram.
Ruang udara dibuat untuk memampatkan udara yang dipakai untuk mendorong air naik ke bak penampung. Udara yang terkompresi memungkinkan aliran air secara tetap melalui pipa penghantar. Jika ruang udara penuh air, Pompa Hidram akan bergetar keras dan dapat mengakibatkan tabung udara pecah. Jika hal ini terjadi Pompa Hidram harus dihentikan dengan segera. Penelitian Pompa Hidram yang telah
dilakukan mengenai volume tabung menyarankan bahwa volume ruang udara harus sama dengan volume air dalam pipa penghantar atau lebih besar.
3. Katup Hantar
Katup yang mengahantarkan air dari rumah pompa ke tabung udara, serta menahan air yang telah masuk agar tidak kembali masuk ke rumah pompa. Bagian ini bekerja karena perbedaan tekanan antara tabung udara dan rumah pompa. Katup hantar dikatakan sempurna jika dapat menutup dengan baik tanpa adanya kemungkinan untuk bocor. Katup penghantar harus mempunyai lubang yang besar sehingga memungkinkan air yang dipompa memasuki ruang udara tanpa hambatan pada aliran. Katup ini dapat dibuat dengan bentuk yang sederhana yang dinamakan katup searah (non return). Katup ini dibuat dari karet kaku.
4. Lubang Udara
Gambar 2.5. Lubang Udara
Udara yang tersimpan dalam ruang udara dihisap perlahan-lahan oleh turbulensi air yang masuk melalui katup penghantar dan hilang ke dalam pipa penghantar. Udara ini harus diganti dengan udara baru melalui
lubang udara. Lubang udara harus disesuaikan sehingga mengeluarkan semprotan air yang kecil setiap terjadi denyutan kompresi. Jika lubang udara terbuka terlalu besar maka ruang udara terisi dengan udara dan Pompa Hidram akan memompa udara. Jika katup kurang terbuka sehingga tidak memungkinkan masuknya udara yang cukup banyak, maka ram akan bergetar. Keadaan ini harus diperbaiki dengan memperbesar lubang udara. 5. Pipa Air Masuk
Pipa air masuk lebih baik tidak menggunakan pipa fleksibel untuk memaksimalkan efisiensi. Untuk mengurangi head loss akibat gesekan dalam pipa maka panjang pipa mempunyai batas minimamum dan maksimum.
Tabel 2.1. Ukuran panjang pipa berdasarkan variasi diameter
Diameter Pipa Masuk (mm) Panjang (meter)
Minimum Maksimum 13 2 13 20 3 20 25 4 25 30 4,5 30 40 6 40 50 7,5 50 80 12 80 100 15 100
Panjang pipa masukan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : a. Tidak lebih dari 1000 kali diameternya , dan
b. Tidak kurang dari 150 kali diameternya. 6. Jalur Sumber Air
Jalur sumber air harus dirancang agar terbebas dari lumpur, pasir, dan pengotor lain. Bila sumber air kotor maka di depan pipa masuk dibuat kolam pengendapan dan diujung pipa dipasang penyaring. Sumber air yang akan dipompakan harus mampu menyediakan minimal 7 kali lebih banyak dari jumlah air yang akan dipompa. Air tersebut harus bebas dari pengotor seperti lumpur dan pasir agar tidak mengganggu kinerja dari Pompa Hidram. Perubahan musim harus ikut dipertimbangkan karena aliran sumber mata air atau sungai sangat berubah dalam musim-musim yang berbeda.
7. Bak Penampung
Bak penampung berfungsi untuk menampung hasil pemompaan. Kapasitas tampung dapat direncanakan dan diperhitungkan sesuai dengan kapasitas pompa hidram dan kebutuhan konsumen setiap hari. Kapasitas tampung maksimal bak penampung untuk 24 jam adalah 50% dari kebutuhan konsumsi. Jika air yang dipompa oleh hidram dipergunakan untuk kebutuhan seharih-hari terutama untuk minum, air tersebut harus diproses terlebih dahulu, agar sesuai dengan standar air sehat dan siap minum.
PELAKSANAAN PENELITIAN
