Redesain Pump Observation untuk meningkatkan fleksibilitas dan efektifitas

(1)

Kode/Nama Rumpun Ilmu : 431/Teknik Mesin (dan ilmu permesinan lain)

USULAN PENELITIAN RISET DASAR INSTITUSI

Redesain Pump Observation untuk meningkatkan

fleksibilitas dan efektifitas

TIM PENGUSUL Ketua : EDI WIDODO, ST, MT NIDN : 0704068004

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SIDOARJO

OKTOBER 2017

(2)

HALAMAN PENGESAHAN

PROPOSAL PENELITIAN RISET DASAR INSTITUSI

Judul : Redesain Pump Observation untuk meningkatkan efektifitas dan

fleksibilitas Rumpun Ilmu : Teknik Mesin Ketua peneliti :

A. Nama : Edi Widodo

B. NIDN :0704068004

C. Jab. Fungsional : Asisten Ahli

D. HP : 085645020211

E. Email : [email protected] Anggota peneliti : -

Biaya penelitian : Rp 6.000.000,- Lama penelitian : 6 bulan

Sidoarjo, 28 Oktober 2017 Mengetahui,

Dekan Fakultas Teknik Ketua peneliti

(3)

Ringkasan

Kebutuhan pompa sangat luas dalam dunia industry dan rumah tangga. Dengan banyak jenis pompa yang beredar di pasaran penggunaa pompa disesuaikan dengan kebutuhan. Dengan luasnya penggunaan pompa dibutuhkan uji untuk mengetahui performa dari pompa. Pompa sentrifugal salah satu jenis pompa yang paling banyak dipakai dalam rumah tangga. Pompa sentrifugal merupakan salah satu jenis pompa pemindah fluida, dengan prinsip kerja mengubah energi kinetic (kecepatan ) cairan menjadi energy potensial (dinamis)melalui suatu impeller yang berputar dalam casing. Pada umumnya pompa dinilai memiliki kualitas yang bagus jika dinilai memiliki daya dorong yang kuat. Dalam istilah yang lebih umum disebut sebagai head pompa. Semakin tinggi head maka semakin baik kualitas dari pompa. Masyarakat awam menilai pompa yang baik jika memiliki daya hisap yang dalam dan memliki daya angkat/dorong yang tinggi.

Melihat dari penilaian yang umum dipahami oleh masyarakat, diperlukan penemuan untuk menaikkan daya angkat pompa dan kekuatan isapnya. Penurunan daya angkat pada pompa sering disebut head looss. Arti fisik darihead lossadalah kehilangan energi mekanik persatuan massa fluida. Satuanhead lossadalah satuan panjang yang setara dengan satu satuan energi yang dibutuhkan untuk memindahkan satu satuan massa fluida setinggi satu satuan panjang yang bersesuaian. Perhitunganhead lossdidasarkan pada hasil percobaan dan analisa dimensi. Head loss terjadi dengan adanya belokan pada pipa. Dengan semakin banyak belokan maka head loss yang terjadi semakin besar.

Untuk mendapatkan performa yang baik dari pompa diperlukan rekayasa dalam mengurangi besar head loss pada pompa sehingga didapat daya dorong yangkuat.

(4)

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN RINGKASAN DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR BAB I 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Rumusan Masalah ... 2 1.3. Tujuan Penelitan ... 3 1.4. Manfaat Penelitian ... 3

BAB II POMPA SENTRIFUGAL 2.1. Cara Kerja Pompa Sentrifugal ... 4

2.2. Debit Aliran ... 5

2.3. Diameter Pipa ... 5

2.4. Friction Loss Pipe ... 5

2.5. Head Pompa ... 6

2.6. Net Positive Suction Head Available (NPSHA) ... 7

2.7. Daya Pompa ... 7

2.8. Kecepatan Spesifik... 8

2.9. Putaran Pompa ... 8

2.10. Head Loss ... 8

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Metode Penelitian ... 9

3.2. Waktu Dan Tempat Penelitian ... 9

3.3. Alat Dan Bahan Penelitian ... 9

3.4. Variabel Penelitian ... 10

3.5. Prosedur Pengujian ... 10

3.5.1. Penyusunan Alat Penelitian ... 10

3.5.2. Tahapan Penelitian ... 11

3.5.3. Pengambilan Data ... 11

3.5.4. Pengolahan Data ... 12

3.6. Desain alat uji ... 12

3.7. Diagram Alir Penelitian ... 13

3.8. Peta Konsep Penelitian ... 14 BAB IV ANGGARAN PENELITIAN

(5)

4.1. Ringkasan Anggaran Penelitan ... 15 4.2. Jadwal Penelitian ... 15 DAFTAR PUSTAKA

(6)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Nilai C Untuk Konstanta Hazen William ... 5 Tabel 4.1 Jadwal Penelitian ... 15

(7)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Pompa Sentrifugal ... 3

Gambar 3.1 Skema Desain Penelitian Pompa... 9

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian ... 13

(8)

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Pompa air, sebagai alat transportasi fluida cair, merupakan alat yang umum dipakai dalam kehiupan sehari-hari. Manfaatnya dalam membantu menyelesaikan pemindahan air/fluida cair menjadikan pompa air umum dipakai dalam industri dan rumah tangga. Pompa sentrifugal memiliki struktur yang sederhana dan serbaguna. Dengan perkembangan teknologi mesin kecepatan putaran tinggi mendorong pompa sentrifugal menjadi lebih efisien dibandingkan era sebelum ditemukannya mesin penggerak putaran tinggi.

Pemanfaatan pompa sangat luas dalam menunjang proses-proses produksi mulai dari industri besar sampai tingkat rumahan.Jenis pompa yang beredar di pasaran memiliki varian yang beragam, penggunaan pompa pun disesuaikan dengan kebutuhan. Bahkan bisa dikatakan kehadiran pompa tidak dapat dipisahkan dalam kehidupan industri. Dengan luasnya penggunaan pompa dibutuhkan uji untuk mengetahui performa dari pompa. Pompa sentrifugal salah satu jenis pompa yang paling banyak dipakai dalam rumah tangga. Pompa sentrifugal merupakan salah satu jenis pompa pemindah fluida, dengan prinsip kerja mengubah energi kinetik (kecepatan ) cairan menjadi energy potensial (dinamis) melalui suatu impeller yang berputar dalam casing. Pada umumnya pompa dinilai memiliki kualitas yang bagus jika memiliki daya dorong yang kuat dan daya hisap yang dalam. Dalam istilah yang lebih umum daya dorong pompa disebut sebagai head pompa. Semakin tinggi head menunjukkan tingginya daya yang dihasilkan pompa.

Melihat dari penilaian yang umum dipahami oleh masyarakat, diperlukan rekayasa untuk menaikkan daya angkat pompa dan kekuatan isapnya. Penurunan daya angkat pada pompa sering disebut head looss. Arti fisik dari head loss adalah kehilangan energi mekanik persatuan massa fluida. Satuan head loss adalah satuan panjang yang setara dengan satu satuan energi yang dibutuhkan untuk memindahkan satu satuan massa fluida setinggi satu satuan panjang yang bersesuaian. Perhitungan head loss didasarkan pada hasil percobaan dan analisa dimensi. Head loss terjadi dengan adanya belokan pada pipa. Dengan semakin banyak belokan maka head loss yang terjadi semakin besar. (pratikto, 2010).

Untuk mendapatkan performa yang baik dari pompa diperlukan rekayasa dalam mengurangi besar head loss pada pompa sehingga didapat daya dorong yang kuat. Untuk melakukan hal ini diperlukan penelitian dan kajian dalam mengembangkan proses dan

(9)

2

instalasi yang baik. Rekayasa yang dapat dilakukan adalah dengan membuat kombinasi atau penggabungan energi dari beberapa pompa sekaligus. Dari hasil penelitian sebelumnya, didapatkan bahwa penggabungan dengan membuat rangkaian seri maupun paralel dari dua atau beberapa pompa, akan memberikan tambahan performa dari out put yang dihasilkan. Rangkaian paralel akan memberikan out put berupa debit air yang besar,disebabkan pipa hisap untuk pompa susunan paralel memiliki dua pipa hisap. Dari penggabungan dua pipa didapatkan penggabungan debit air pada out put pompa paralel. Rangkaian seri dua buah pompa akan memberikan kenaikan head yang besar hal ini disebabkan penggabungan dua pompa dengan menggunakan satu pipa isap. Energi isap pompa merupakan akumulasi dari dua pompa (atau lebih) dengan satu pipa. Rangkaian ini memberikan kenaikan debit yang tidak signifikan namun memberikan kenaikan gaya dorong (head ) yang besar. (Nasirwan). Rangkaian seri dan paralel pompa sentrifugal memiliki manfaat yang dibutuhkan baik industri maupun rumah tangga. Dalam bidang akademik, pengembangan pompa serta pengembangan instalasi memiliki peran dalam memberikan inovasi-inovasi baru serta penelitian pengembangan. Rangkaian seri dan paralel secara teoritis dapat diimplementasikan secara luas, baik menggunakan pompa yang sejenis maupun pompa yang berbeda spesifikasi. Namun pada prakteknya, ketika dua pompa dengan spesifikasi yang berbeda dikombinasikan, baik itu dengan instalasi rangkaian seri maupun paralel akan memberikan penurunan efisiensi maupun penuruan performa kinerja pompa. Idealnya pompa yang dirangkai memiliki spesifikasi yang sama, namun kadang-kadang dalam beberapa kasus, pompa yang dirangkai memiliki spesifikasi yang berbeda. Hal ini disebabkan ketersediaan prasarana, dan upaya meningkatkan penggunaan barang-barang /inventaris yang tersedia dalam suatu industri maupun non industri. Rangkaian seri paralel dalam laboratorium memiliki peran yang besar dalam memberikan konsep dasar pengembangan penelitian di kalangan mahasiswa dan dosen serta peneliti. Pengembangan instalasi untuk penelitian dituntut dapat memberikan sampel yang representatif untuk dapat diterapkan di kalangan baik rumah tangga apalagi industri. Alat-alat penelitian /pengujian membutuhkan sistem dan instalasi yang akurat serta mudah dioperasikan. Untuk merangkai pompa menjadi rangkaian seri maupun paralel membutuhkan perencanaan yang baik dan fleksibel, artinya dapat dimodifikasi secara mudah dan dalam waktu yang singkat. Beberapa masalah yang timbul dari rangkaian pompa, adalah adanya losses yang besar disebabkan instalasi pipa yang terlalu rumit, banyak belokan, banyak katub dan rangkaian yang tidak fleksibel artinya tidak mudah untuk ditata ulang.

(10)

3

Penyusunan rangkaian pompa membutuhkan rancangan yang baik, mengingat instalasi pompa merupakan instalasi yang tidak mudah dilakukan bongkar pasang melainkan dengan merusak dan harus mengganti yang baru. Maka penelitian ini memfokuskan dalam hal:

1. Bagaimana merancang suatu alat uji performansi pompa yang dapat memberikan out put akurat dari daya yang dihasilkan serta memiliki skema instalasi yang sederhana dan mudah dioperasikan.

2. Bagaimana merancang instalasi yang memiliki efisiensi tinggi, memiliki head loss rendah serta mudah untuk direinstalasi tanpa merusak dan waktu yang relatif singkat. 1.3. Tujuan penelitian

a. Mendapatkan rancangan alat uji performansi yang akurat dalam menentukan performansi dari pompa

b. Mendapatkan instalasi yang lebih simpel, sebagai modifikasi dari model-model instalasi yang telah ada, meminimalisir kerugian-kerugian pompa serta kerugian biaya.

c. Mendapatkan model instalasi yang baik, mudah di bongkar pasang tanpa menimbulkan kerusakan.

d. Mendapatkan model instalasi alat pengujian yang lebih efektif yang akan diaplikasikan dalam kegiatan penelitian, praktikum di laboratorium serta pengembangan model instalasi untuk dunia industri maupun rumah tangga.

1.4. Manfaat

a. Penelitian ini dapat menghasilkan formula baru/ alat uji baru untuk mendapatkan data-data dari performansi pompa

b. Penelitian ini dapat melahirkan desain instalasi pompa yang baik dalam meningkatkan efisiensi dengan menurunkan head loss pada pompa serta bersifat mobile (mudah digeser dan direinstal).

c. Penelitian ini mampu memberikan reinstalasi pompa yang lebih ekonomis, namun memenuhi standar penelitian yang dibutuhkan.

(11)

4

BAB II

POMPA SENTRIFUGAL

Pompa sentrifugal adalah sebuah jenis pompa yang popular digunakan dalam dunia industri. Pompa ini termasuk dalam jenis pompa kerja dinamis atau non positive displacement. Pompa sentrifugal sendiri memiliki prinsip kerja yang mengubah energy kinetis yang berawal dari kecepatan aliran sebuah fluida menjadi energi potensial atau energy dinamis. Fluida tersebut mengalir melalui impeller yang berputar di dalam casing pompa. Sifat dari hidrolis pompa ini adalah memindahkan energi yang terdapat pada daun (baling-baling) pompa dengan memakai dasar pengubahan arah aliran atau yang juga disebut dengan fluid diynamics. Kapasitas yang dihasilkan oleh pompa sentrifugal selalu sebanding dengan putaran. Total head atau tekanan yang dihasilkan oleh pompa sentrifugal akan sebanding dengan pangkat dua dari kecepatan putaran. Pompa sentrifugal ini dikenal akan bentuknya yang sederhana, tidak memakan banyak tempat, ringan, serta tidak menghabiskan banyak biaya untuk instalasi dan perawatan.

Gambar 2.1 Pompa Sentrifugal 2.1.Cara Kerja Pompa SentrIfugal

Cara kerja pompa sentrifugal adalah sebagai berikut : cairan masuk ke impeller dengan arah aksial melalui mata impeller (impeller eye) dan bergerak ke arah radial diantara sudu-sudu impeller (impeller vanes) hingga cairan tersebut keluar dari diameter luar impeller, zat cair mengalir dari tengah impeller keluar melalui saluran diantara sudu dan meninggalkan impeller dengan kecepatan tinggi. Kemudian mengalir melalui saluran yang penampangnya semakin besar, sehingga terjadi perubahan dari head kecepatan menjadi head tekanan. Maka zat cair yang keluar dari flens pompa head totalnya menjadi besar. Penghisapan terjadi karena setelah zat cair yang dilemparkan impeller, ruang diantara sudu-sudu menjadi vakum sehingga zat cair akan terhisap masuk .

(12)

5

2.2.Debit Aliran

Debit pompa menunjukan kapasitas fluida yang mampu dialirkan pompa dalam satu satua waktu. Untuk menentukan debit yang dihasilkan oleh pompa dilakukan secara analitis. Panjang dan diameter pipa akan mempengaruhi kinerja pompa sehingga di butuhkan desain instalasi yang dapat memberikan data antara variasi-variasi yang diberikan. Untuk mengetahui karakteristik kenaikan dan penurunan head dilakukan dengan memberikan orifice pada pipa. Disamping itu dibutuhkan penambahan belokan-belokan guna mengukur pengaruh perubahan head yang terjadi. Panjang dan diameter pipa juga akan mempengaruhi kinerja pompa sehingga perlu diberikan variasi panjang dan diameter pompa untuk mengukur tekanan pompa. Perhitungan yang dilakukan meliputi perhitungan friction loss pipa , friction loss fitting dan NPSHA pompa.

Pengukuran debit dengan persamaan

A = Dimana :

V = kecepatan aliran fluida (m/s) Q = kapasitas m3/jam atau liter/menit A = luas penampang (m2)

2.3. Diameter pipa

Diameter pipa dihitung dengan menggunakan persamaan :

Dimana

Di = diameter dalam pipa (mm atau inh)

Q = kapasitas/debit aliran m3 /jam atau liter/menit] (ρ) = berat jenis fluida (kg3/m3)

2.4. Friction Loss pipa

Friction loss pipa terjadi karena gesekan air didalam permukaan pipa dan belokan, sehingga menimbulkan gaya gesek. Friction loss merupakan hambatan aliran, yang akan mengurangi tekanan pompa. Jenis material penyusun pipa , kekasaran permukaan pipa yang dilewati aliran air, diameter pipa, banyaknya belokan dan panjang pipa akan mempengaruhi

(13)

6

besarnya friction loss. Dengan menggunakan metode Hazen Willian , persamaan friction loss adalah sebagai berikut :

Hf = Hl . Lpipa (

)

Hf pipa = friction loss pipa m Lpipa = panjang pipa (m)

HL =head loss pipa (m/100)

D =diameter dalam pipa (mm) C = constanta Hazen William

Berikut adalah table nilai C menurut konstanta Hazen Wiliiam(3)

Table 2.1.Nilai C untuk konstanta Hazen William

Material Hazen-Williams Coefficient - c - Glass 130 Lead 130 - 140

Metal Pipes - Very to extremely

smooth 130 - 140

Plastic 130 - 150

Polyethylene, PE, PEH 140

Polyvinyl chloride, PVC, CPVC 150

Smooth Pipes 140

Tin 130

Vitrified Clay 110

Sumber : Hazen-Williams Coefficients, 2012

2.5.Head Pompa

Head pompa adalah sebuah satuan linier vertikal untuk menunjukkan ketinggian maksimum sebuah pompa spesifik saat memompa fluida menuju outletnya. Head pompa menunjukkan kemampuan tekanan maksimum kinerja pompa, sehingga pompa tersebut mampu mengalirkan air/fluida dari satu tempat ke tempat lainya. (1) Beberapa parameter

(14)

7

yang diperlukan untuk menentukan total head pompa, diantaranya yaitu friction loss pipa, friction loss fitting, pressure drop peralatan (kolom-kolom) dan geodetic head.untuk menghitung total head pompa dipergunakan persamaan sebagai berikut :

H total = HFpipa + HFitting + Hsf + Hg Dimana :

Hfpipa = friction loss pipa Hfitting= friction loss pipa Hsf = safety factor head Hg = geodetic head

2.6. Net Positive Suction Head Available (NPSHA)

NPSHA adalah tekanan maksimum pada sisi hisap yang bernilai positif yang ditentukan dengan cara perhitungan sebagai berikut:

NPSHA = Hb – (Hf + Hv + Hsf + Hs) Dimana :

Hb = barometric head Hf = friction loss pipa

Hv = vapour head dari data table Hsf = safety factor head

Hs = suction head

2.7.Daya Pompa

Daya pompa menunjukkan kemampuan poma;a dalam mengalirkan fluida. Yang dirumuskan:

P = ϒ .Q.H

Dimana :

ϒ = berat jenis oli persatuan volume Q = kapasitas

H = head pompa

(15)

8

2.8.Kecepatan spesifik

Kecepatan spesifik adalah kecepatan dalam putaran permenit pada kondisi di mana suatu impeller akan beroperasi apabila secara proporsional ukurannyadiperkecil agar dapat memberikan kapasitas 1 m3 /s dan head 1 m

Harga kecepatan spesifik : Ns =

Dimana:

Ns = kecepatan spesifik H = head total pompa N = putaran

Q = kapasitas aliran

Berdasarkan kecepatan spesifik impeller dapat dibagi atas empat yaitu: radial, prancis, aliran campur dan propeller.

2.9. Putaran pompa

Putaran pompa didapat dengan menghubungkan poros impeller dengan poros motor listrik sebagai penggerak. Besarnya putaran ditentukan oleh berapa input daya putaran motor listrik.

2.10. Head Loss

Head loss dibedakan menjadi dua macam, yaitu major loss dan minor loss (2) Belokan pipa menyebabkan hilangnya energi pada aliran yang cukup besar, hal ini dikarenakan pada belokan terjadi pemisahan alirandan turbulensi. Kerugian pada belokan semakin meningkat dengan bertambah besarnya sudut belokan. Sudut belokan adalah sudut antara saluran arah masuk aliran terhadap negatif saluran arah keluar aliran. Losses yang terjadi pada belokan disebabkan oleh adanya aliran sekunder (twin eddy/pusaran ganda). Ketika fluida bergerak pada belokan pipa, muncul gaya sentrifugal yang bekerja pada partikel-partikel fluida. Gaya sentrifugal yang terjadi sebanding dengan kuadrat kecepatan fluida. Karena kecepatan fluida yang tidak seragam, semakin besar mendekati pusat dan semakin mengecil mendekati dinding, maka gaya sentrifugal yang bekerja pada tengah arus jauh lebih besar daripada gaya sentrifugal pada lapisan batas. Akibatnya muncul vortex atau swirl yang menyebabkan rotasi fluida dan menghasilkan aliran sekunder.

(16)

9

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental yaitu metode yang digunakan untuk menentukan instalasi yang optimal dalam menurunkan head loss pompa.

3.2. Waktu Dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di dalam laboratorium Fluida Program Studi Teknik mesin Universitas Muhammadiyah Sidoarjo. Dengan jadwal penelitian sebagaimana dalam bab IV : 3.3. Alat dan bahan penelitian

a. Pompa air

Spesifikasi yang diperlukan:

Type : 2 x centrifugal pump

Rotational speed : 2500 rpm Max. volumetric flow : 40 l/min Max. delivery head : 40 m Delivery medium : Clean water

Power supply : 230V ~ /50Hz

Daya : 200 W

b. Manometer :

Intake side pump 1 : 1 to 1,5 bar Delivery side pump 1 : 0 - 6 bar Intake side pump 2 : -1 - 5 bar Delivery side pump 2 : 0 - 6 bar

Outflow side : 0 - 10 bar

c. Pipe connections Ø20 and Ø32 mm d. Pipa PVC : 1 inch e. Valve f. Flow meter g. Stopwatch h. Tandon air i. Fluida : air

(17)

10

3.4. Variabel Penelitian a. Variabel Bebas

Variabel bebas yaitu variabel yang ketentuan nilainya bisa divariasi dan jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan. Dalam penelitian ini variabel bebas yang digunakan adalah sebagai berikut:

1. Penelitianinidilakukandenganmenggunakanvariasikecepatandengancaramengatur bukaankatup.

2. Variasi diameter alatuji yang digunakanadalahpipa diameter 1,5 inch dan 2 inch 3. Pengujiandilakukansebanyak 5 kali

4. Pengujian head loss pada belokan 180 0 dengan tanpa pipa uji 5. Pengujian head loss padabelokan 180 0 denganmenggunakanpipauji

6. Pengujian head loss padabelokan 180 0menggunakanpipauji diameter 0,25 inch 7. Pengujianhead losses padabelokan 180 0denganmenggunakanpipaujiyang

berdiameter 0,5 inchisebelumbelokan

8. Pengujianhead losses padabelokan 180 0denganmenggunakanpipaujiyang berdiameter 0,5 inchisetelahbelokan

b. Variabel terikat

Variabel terikat merupakan variabel yang nilainya tergantung pada variabel bebas. Variabel terikat pengujian head loss pada belokan pipa 1800 sebagai berikut:

1. Nilai head loss (hm) 2. Nilai kecepatan fluida (v) 3. Nilai kecepatan air (Q) 4. Nilai tekanan fluida (P) 3.5. Prosedur pengujian

3.5.1. Penyusunan alat penelitian

Alat-alat penelitian yang telah disediakan disusun sebagai berikut: a. Pompa air dipasangsesuaidengandenahrencana .

b. Mempersiapkan manometer yang akandipergunakanuntukmengukurtekanan yang terjadipadaaliranfluida.

c. Mempersiapkanflow meter danmemasangnyasesuaidenganketentuan yang telahditetapkan.

(18)

11 d. Mempersipkanpipa 1,5inchidan 2

inchisertamerangkainyasesuaiskemaalatujipenelitian. e. Mempersiapkan air yang digunakansebagaifluidapenelitian

3.5.2. Tahapan penelitian

Penelitian yang dilakukan sebagai berikut:

a. Pengujian head losses pada belokan pipa 1800tanpa pipa uji Pada pengujian ini tahapan yang dilakukan adalah sebagai berikut

1. Tahap Persiapan Pengambilan Data

Persiapan meliputi uji kelayakan dan uji teknis dari setiap alat yang akan digunakan. Meliputi uji ketepatan instalasi dengan desain rancangan penelitian, dan visibilitas peralatan

2. Tahap pengambilan data

Untuk Pengambilan data dilakukan pengaturan kesamaankecepatan aliran input dan out put, menghitung kecepatan fluida, mencatat kecepatan aliran air dan mencatat tekanan input dan output.

b. Pengujian head losses pada belokan pipa 180odengan pipa uji ukuran 0,25 inchi 1. Tahap persiapan dan pengambilan data

Menyiapkan belokan pipa 1800yang dipasang menggunakan pipa ujidengan ukuran 0,25 inchi kemudian dilakukan percobaan atau pengecekan terlebih alat uji.

2. Tahap pengambilan data

Pengambilan data dilakukan dengan mengkondisikan alat uji sesuai dengan kondisi tahap pengambilan data sebelumnya.

c. Pengujian head loss pada belokan pipa 1800dengan pipa uji ukuran 0,5 inch 1. Tahap persiapan pengambilan data

Pipa 1800dipasang menggunakan pipa uji dengan ukuran 0,25 inch 2. Tahap Pengambilan data

Setelah semua peralatan tersusun dan siap dioperasikan dilakukan pengambilan data

3.5.3. Pengambilan data

Pengambilan data head loss dilakukan sebagai berikut:

a. Pengambilan data untuk belokan pipa 1800ukuran pipa 1,5 inch 1. Tanpa pipa uji

2. Menggunakan pipa uji 0,25 inch dipasang sebelum belokan pipa 3. Menggunakan pipa uji 0,25 inch dipasang setelah belokan pipa 4. Menggunakan pipa uji 0,5 inch dipasang sebelum belokan pipa 5. Menggunakan pipa uji 0,5 inch dipasang setelah belokan pipa b. Pengambilan data untuk belokan pipa 1800 ukuran pipa 2 inch

(19)

12 1. Tanpa pipa uji

2. Menggunakan pipa uji 0,25 inch dipasang sebelum belokan pipa 3. Menggunakan pipa uji 0,25 inch dipasang setelah belokan pipa 4. Menggunakan pipa uji 0,5 inch dipasang sebelum belokan pipa 5. Menggunakan pipa uji 0,5 inch dipasang setelah belokan pipa

3.5.4. Pengolahan data

Pengujian dilakukan untuk memperoleh nilai debit, ketinggian (h1, h2, h3, h4, dan h5) pada manometer. Dari data pengujian dipergunakan untuk menghitung tekanan (P), kecepatan (v) dan head losses (hm).

Setelah diperoleh hasildari perhitungan tersebutakan dibandingkan dengan menggunakan grafik nilai tekanan, kecepatan, dan head losses tanpa pemakaian pipa uji, pemakaian pipa uji 0,25 inchi, dan peamakaian pipa uji 0,5 inchi yang dipasang sebelum maupun setelah belokan 1800

(20)

(21)

B C D 1 2 A 3 2 1 4 B A 5 6 DRAWN CHK'D APPV'D MFG Q.A

UNLESS OTHERWISE SPECIFIED: DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS SURFACE FINISH:

TOLERANCES: LINEAR: ANGULAR:

FINISH: DEBUR AND

BREAK SHARP EDGES

NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:

DO NOT SCALE DRAWING REVISION

TITLE: DWG NO. SCALE:1:20 SHEET 1 OF 5 A4 C WEIGHT:

Assembly Centrifugal Pump Seri

DETAIL OF:

(22)

FINISH: DEBUR AND

BREAK SHARP EDGES

NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:

Assembly Centrifugal Pump Seri

DETAIL OF:

(23)

FINISH: DEBUR AND

BREAK SHARP EDGES

NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:

Assembly Centrifugal Pump Seri

DETAIL OF:

(24)

FINISH: DEBUR AND

BREAK SHARP EDGES

NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:

Assembly Centrifugal Pump Seri

DETAIL OF:

(25)

FINISH: DEBUR AND

BREAK SHARP EDGES

NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:

Assembly Centrifugal Pump Seri

DETAIL OF:

(26)

(27)

FINISH: DEBUR AND

BREAK SHARP EDGES

NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:

Assembly Centrifugal Pump Paralel

DETAIL OF:

(28)

FINISH: DEBUR AND

BREAK SHARP EDGES

NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:

Assembly Centrifugal Pump Paralel

DETAIL OF:

(29)

FINISH: DEBUR AND

BREAK SHARP EDGES

NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:

Assembly Centrifugal Pump Paralel

DETAIL OF:

(30)

FINISH: DEBUR AND

BREAK SHARP EDGES

NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:

Assembly Centrifugal Pump Paralel

DETAIL OF:

(31)

FINISH: DEBUR AND

BREAK SHARP EDGES

NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:

Assembly Centrifugal Pump Paralel

DETAIL OF:

(32)

13

3.8.Diagram alir penelitian

Gambar 3.2. Diagram Alir Penelitian Mulai

Studi literatur

Pembuatan alat uji pengujian

Head loss dengan pipa uji 0,25 inch

Head loss dengna pipa uji 0,5 inch Head loss

tanpa pipa uji

Penurunan Head loss Pengolahan dan analisis data Perhitungan efisiensi Selesai Pengumpulan data informasi Ya Tidak

(33)

14

3.9. Peta Konsep Penelitian

Gambar 3.3. Diagram Peta Konsep Penelitian permasalahan pompa •Head Loss mengurangi kemampuan pompa •head loss mengurangi efisiensi pompa •head loss menunjukkan performansi pomaa data pendukung •penyebab head loss •alternatif mengurangi head loss •rekayasa dalam mengurangi head loss pengujian pengurangan head loss • penguat tekanan pompa •rekayasa mengurangi kerugian tekanan •peningkatan efisiensi pompa Analisa data •data tekanan fluida •data kerugian tekanan •data efisiensi •analisa hasil pengolahan data pengembangan rekayasa •peningkatan efisiensi pompa •reduksi head loss •rekayasa peningkatan kinerja pompa

(34)

15

BAB IV ANGGARAN PENELITIAN

4.1. Ringkasan Anggaran Penelitian

4.2. Jadwal Penelitian

Penelitian ini direncanaka dilaksanakan mulai bulan Juni 2015 dengan jadwal sebagai berikut:

No Uraian Kegiatan BULAN KET

I II III IV V VI 1 Studi literatur

Target : mendapatkan referesi-referensi yang berkaitan dengan pompa, head loss dll : jurnal , artikel ilmiah, buku referensi, dll Pic. : Ketua peneliti dan anggota peneliti

2 Penyusunan daftar pustaka Target : susunan tinjauan pustaka dengan topik-topik yang relevan (efisiensi pompa, head, losses) yang mendukung penelitian , dan mendapatkan update terbaru dalam penelitian yang berhubungan dengan pompa, efisiensi dan losses-nya.

Pic. : ketua peneliti dan anggota 3 Pembuatan alat uji

Target: alat uji untuk pengujian head pompa, sesuai dengan desain yang telah direncanakan disertai dengan evaluasi untuk

meningkatkan kualitas pengujian Pic. : ketua peneliti dan anggota 4 Pengujian laboratorium dan

pengambilan data

1 Gaji dan Upah (20 %) 2 Bahan Habis Pakai (50 %)

3 Perjalanan dan Akomodasi (15 %) 4 Pengeluaran lain (15% ) Jumlah 530.000 Rp 2.010.000 Rp 2.510.000 Rp 950.000 Rp 6.000.000 Rp

No Jenis Pengeluaran Biaya yang diusulkan (Rp)

(35)

16 Target: data-data efisiensi pompa,

data head loss, daya yang dihasilkan, sesuai dengan rancangan penelitian

Pic. : ketua peneliti dan anggota 5 Pengolahan data dan analisa

Target: data-data hasil pengujian diolah dan dianalisa untuk dapat mengambil hasil dari penelitian, mendapatkan kesimpulan dan mendapatkan rumusan baru dari metode untuk mengurangi head loss

pompa

Pic. : ketua peneliti dan anggota 6 Penerapan rancangan desain yang

baru yang dapat mengurangi head loss pompa

Target : mendapat desain instalasi yang optimal dalam mengurangi head loss pompa.

Pic. : ketua peneliti dan anggota 7 Pembuatan laporan penelitian final

target : dapat menyelesaikan laporan penelitian final dan melakukan proges 70 % dari kegiatan penelitian

pic. : ketua peneliti dan anggota 8 Pembuatan publikasi

Target: publikasi dalam bentuk seminar nasioanal/internasional Jurnal llmiah

(36)

17

DAFTAR PUSTAKA

Marjuki, Tri, and Sri Utami Handayani. PENGUJIAN KARAKTERISTIK POMPA SUSUNAN PARALEL DENGAN SPESIFIKASI SAMA (CHARACTERISTIC TEST OF THE SAME SPESIFICATION CENTRIFUGAL PUMP IN PARALLEL). Diss. UNDIP, 2009.

Tukiman, Puji Santoso, Ari Satmoko. Perhitungan dan Pemilihan Pompa pada Instalasi Pengolahan Air Bebas Mineral Iradiator Gamma Kapasitas 200 KCi. Prosiding Pertemuan Ilmiah Perekayasaan Perangkat Nuklir. PRPN-BATAN, 2013

Pratikto, Slamet Wahyudi. Penurunan Kerugian Head pada Belokan Pipa dengan PeletakanTube Bundle. Jurnal teknik mesin vol. 12. No. 1, april 2010 : 51-57 Hazen-Williams Coefficients, Engineering ToolBox, retrieved 7 October 2012

Prabowo, Agung. Instrumentasi Untuk Pengukuran Kinerja Pompa Irigasi. Balai besar pengembangan mekanisasi pertanian, Bogor.

Nugraha, Adiputra, Rudy Soenoko, Djoko Sutikno. Perancangan pompa sentrifugal 5 tingkat untuk air umpan boiler di PT. Badak NGL. Jurnal Skripsi. Universitas Brawijaya Malang. 2014.

Shu San, Gan, Gunawan Santoso. Studi Karakteristik Volume Tabung Udara dan Beban Katup Limbah terhadap Efisiensi Pompa Hydraulic Ram. Jurnal Teknik Mesin Vol. 4, No. 2 , Oktober 2002: 81 – 87

Yurianto. Karakteristik Pompa Sentrifugal dengan Sudu Impeller Streamline . Jurnal Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang - Rotasi, volume 3 nomor 2 April 2001.

(37)

18

Lampiran 1

No Uraian harga/item Total

1

Studi literatur dan tinjauan pustaka pada topik peningkatan kekerasan, pelapisan krom dan laju pelapisan, analisa kekuatan korosi, serta pembuatan spesimen

Ketua 5 hari 6 jam Rp 10.000 Rp 300.000

2 Diskusi pustaka dan literatur

Ketua 1 hari 6 jam Rp 10.000 Rp 60.000

3 Pengujian laboratorium

Ketua 10 hari jam Rp 10.000 Rp 100.000

4 pengolahan data dan laporan progres penelitian 70 %

Ketua 7 hari jam Rp 10.000 Rp 70.000

Sub Total Rp 530.000

No Uraian Volume harga/item Total

1 Pengadaan alat-alat tulis untuk studi literatur 1 Rp 100.000 Rp 100.000 2 Kertas HVS 80 gram untuk cetak 1 Rim Rp 35.000 Rp 35.000

program, studi literatur dan dokumentasi

3 pelat strip 1 buah Rp 80.000 Rp 80.000

4 sikat kawat gerinda 1 buah Rp 25.000 Rp 25.000 5 biaya sewa peralatan khromming 1 1 proses Rp 114.000 Rp 114.000 Pipa PVC 1" 1 buah Rp 80.000 Rp 80.000 Pipa PVC 3/4 " 1 buah Rp 80.000 Rp 80.000 Pipa PVC 1 1/4'' 1 buah Rp 80.000 Rp 80.000 sambungan pipa 20 buah Rp 5.000 Rp 100.000

flow meter 1 buah Rp 300.000 Rp 300.000

pressure gauge 3 buah Rp 300.000 Rp 900.000 besi plat 5mm 1 buah Rp 116.000 Rp 116.000

Sub Total Rp 2.010.000

LAPORAN PEMBIAYAAN PENELITIAN

1. Gaji dan Upah

Volume durasi

2. Bahan dan Peralatan Penelitian

(38)

19

3. Perjalanan dan Akomodasi

No Uraian Volume harga/item Total

1 Transportasi Pembelian alat-alat pengujian 1 hari 1 kali Rp 100.000 Rp 100.000 2 Jasa Laboran 5 hari 1orang Rp 10.000 Rp 50.000 3 Biaya transport administrasi kegiatan 1 orang 1orang Rp 100.000 Rp 100.000 4 transportasi seminar nasional/internasional 2 hari 1orang Rp 380.000 Rp 760.000 5 Akomodasi seminar 3 hari 1orang Rp 500.000 Rp 1.500.000

Sub Total Rp 2.510.000 4. Pengeluaran Lain No Total 1 Rp 100.000 2 Rp 850.000 950.000 Rp 6.000.000 Rp item Uraian

Pembuatan laporan kemajuan Prosiding dan seminar Sub Total

(39)

20

Lampiran 2

SUSUNAN ORGANISASI TIM PENELITI DAN PEMBAGIAN TUGAS No Nama /NIDN Instansi asal Bidang

Ilmu Alokasi waktu (jam/minggu) Uraian tugas 1 Edi Widodo 0704068004 Universitas Muhammadiyah Sidoarjo Teknik Mesin 30 Ketua peneliti 2 Indah Sulistyowati Universitas Muhammadiyah Sidoarjo Teknik Elektro 30 Anggota Peneliti

(40)

21

Lampiran 3

Biodata Ketua Peneliti Identitas Diri

1 Nama Lengkap (Dengan Gelar) Edi Widodo, ST.,MT

2 Jenis Kelamin Laki-laki

3 Jabatan Fungsional Assisten Ahli

4 NIP/NIK/Identitas Lainnya 210386

5 NIDN 0704068004

6 Tempat dan Tanggal lahir Semarang, 4 Juni 1980

7 E-mail [email protected]

8 Nomor Telepon/Hp 085645020211

9 Alamat Kantor Jl. Mojopahit 666 B Sidoarjo

10 NomorTelepon/Faks 0318945444, 8928097 Faks. 0318949333 11 Lulusan yang telah dihasilkan S-1 = 1 , S-2 = - S-3=-

12 Mata Kuliah yang diampu Mekanika Teknik

Algoritma Pemrograman Komputer Matematika Teknik

Kinematika

B. Riwayat Pendidikan

S-1 S-2 S-3

Nama Perguruan Tinggi Universitas Brawijaya Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

-

Bidang Ilmu Teknik Mesin Teknik Transportasi

Kelautan

-

Tahun Masuk Lulus 1999 – 2005 2006-2009 -

Judul

Skripsi/Tesis/Disertasi

Penerapan Penjadwalan Produksi berdasarkan Prioritas Produk dengan Metode Campbell, Dudek, and Smith pada Industri Garmen PT. Dwi Putra Perkasa Malang

Model Analisa Jaringan Pelabuhan Ikan Studi Kasus Pantai Utara Jawa Timur - Nama Pembimbing/Promotor 1. Prof. Dr. Ir. Pratikto, MMT 2. Taufiq Basjry, ST, MMT

1. Dr. Ing. Ir. Setyo Nugroho

2. Ir. Tri Achmadi PhD -

(41)

22

C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir

No Tahun Judul Penelitian Sumber Pendanaan

Sumber* Jml(Juta Rp) 2012 Membangun Investasi Produktif

Jaringan Pelabuhan Ikan Jawa Timur

Penelitian Hibah bersaing

36.250.000

2013 Optimasi Perambatan Pelapisan Proses Chromming Untuk Meningkatkan Kualitas Kekerasan Dan Ketahanan Korosi Baja St 40

Penelitian dosen pemula 15.000.000 2014-2015

Pengkajian, Pembuatan Dan Produksi Box Speaker Dari Material Komposit Berbasis Polimer Dengan Reinforcement Limbah Media Tanam Jamur Penelitian kompetensi Peneliti anggota 2 100.000.000

D. Pengalaman pengabdian kepada Masyarakat dalam 5 tahun terakhir No Tahun Judul pengabdian kepada

Masyarakat Sumber Pendanaan

Sumber* Jml(Juta Rp)

2014-2015

IbM Menciptakan Tempat Kerja yang Sehat Untuk Industri Rumah Tangga “Nodes” Pewarnaan Variasi Motor Di Pasuruan

Dikti 50.000.000

E. Publikasi Artikel Ilmiah dalam jurnal 5 tahun terakhir

No Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal Volume/Nomor/Tahun

F. Pemakalah seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 tahun terakhir

No

Nama Pertemuan Ilmiah/Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat Seminar

Nasional

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Membangun Investasi Jaringan Pelabuhan Ikan Jawa Timur

28 September 2013 Seminar Nasional Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Sidoarjo

(42)

23 Sidoarjo Seminar Nasional Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Sidoarjo

Analisa Pengaruh Variasi Temperatur Proses Pelapisan Nikel Khrom Terhadap Kualitas Ketebalan Dan Kekerasan Pada Baja ST-40

28 September 2013 Seminar Nasional Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Sidoarjo International Conference on Green Technology Universitas Negeri Semarang Optimization Of Temperature Coating To Get Best Quality Thickness Of Steel ST 40

3 September 2014 Universitas Negeri Semarang

G. Karya buku dalam 5 tahun terakhir

No Judul Buku Tahun Jumlah

Halaman

Penerbit

H. Perolehan HKI dalam 5 tahun terakhir

No Judul / Tema HKI Tahun Jumlah

Halaman

Penerbit

I. Pengalaman merumuskan kebijakan Publik/Rekayasa Sosial lainnya dalam 5 tahun terakhir

No Judul/Tema/Jenis Rekayasa Sosial lainnya yang telah diterapkan

Tahun Tempat

Penerapan

Respon Masyarakat

J. Penghargaan dalam 10 tahun terakhir ( Dari pemerintah, asosiasi atau institusi lainnya)

No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan