PEMBUATAN SIMULATOR SIRKULASI AIR PADA ALAT UJI TURBIN CROSSFLOW DAN PELTON

PEMBUATAN SIMULATOR SIRKULASI AIR PADA ALAT UJI TURBIN CROSSFLOW DAN PELTON

AIR CIRCULATION IN THE MANUFACTURE SIMULATOR TEST EQUIPMENT CROSS FLOW AND PELTON TURBINE

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Konversi Energi

Jurusan Teknik Konversi Energi

Oleh :

Donny Dwi Prayogo 091711011

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

 

   

 

   

   

   

 

   

 

   

   

   

LEMBAR PERSEMBAHAN

Yang Utama Dari Segalanya...

Sembah sujud serta syukur kepada Allah SWT. Taburan cinta dan kasih sayang-Mu telah memberikanku kekuatan, membekaliku dengan ilmu serta memperkenalkanku dengan cinta. Atas

karunia serta kemudahan yang Engkau berikan akhirnya Tugas Akhir yang sederhana ini dapat terselesaikan. Sholawat dan salam selalu terlimpahkan keharibaan Rasullah Muhammad SAW.

Kupersembahkan karya sederhana ini kepada orang yang sangat kukasihi dan kusayangi.

Ibunda dan Ayahanda Tercinta

Sebagai tanda bakti, hormat, dan rasa terima kasih yang tiada terhingga kupersembahkan karya kecil ini kepada Ibu dan Ayah yang telah memberikan kasih sayang, segala dukungan, dan cinta kasih yang tiada terhingga yang tiada mungkin dapat kubalas hanya dengan selembar kertas yang bertuliskan kata cinta dan persembahan. Semoga ini menjadi langkah awal untuk membuat Ibu dan Ayah bahagia karna

kusadar, selama ini belum bisa berbuat yang lebih. Untuk Ibu dan Ayah yang selalu membuatku termotivasi dan selalu menyirami kasih sayang, selalu mendoakanku, menasehatiku menjadi lebih baik,

Terima Kasih Ibu.... Terima Kasih Ayah...

My Brother’s

Untuk kakak (Alm) dan adikku tiada yang paling mengharukan saat kumpul bersama kalian, walaupun sering bertengkar tapi hal itu selalu menjadi warna yang tak akan bisa tergantikan, terima kasih atas doa dan bantuan kalian selama ini, hanya karya kecil ini yang dapat aq persembahkan. Maaf

belum bisa menjadi panutan seutuhnya, tapi aq akan selalu menjadi yang terbaik untuk kalian semua...

Tugas kita bukanlah untuk berhasil.

Tugas kita adalah untuk mencoba, karena di dalam mencoba disitulah kita menemukan dan belajar membangun

kesempatan untuk berhasil (Mario Teguh)

”Plan your work, work your plan and Lead, don't follow"

 

   

 

   

   

   

DONNY DWI PRAYOGO, A.Md.

BIODATA PENULIS

Nama : Donny Dwi Prayogo TTL : Karawang, 22 Maret 1991

Agama : Islam

Alamat : Kp. Baru Bunisari No.27 RT/ RW 06/ 05 Desa Gadobangkong Kec. Ngamprah Kab. Bandung Barat 40552.

Email : donnydwiprayogo@ymail.com

Tel/Hp : 08996116916

Pendidikan :

2009 – 2012 Teknik Konversi Energi, Politeknik Negeri Bandung.

2006 – 2009 SMK Taruna Mandiri, Cimahi.

2003 – 2006 SMP Negeri 1, Padalarang.

1997 – 2003 SD Negeri Gunung Bentang II, Padalarang.

Organisasi :

2009 – 2010 Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Energi.

2006 – 2008 Anggota OSIS SMK Taruna Mandiri, Cimahi.

2003 – 2005 Anggota OSIS SMP Negeri 1, Padalarang.

2000 – 2002 Anggota Pramuka SD Negeri Gunung Bentang II, Padalarang.

 

   

 

   

   

   

ABSTRAK

Pembuatan sebuah sistem sirkulasi pada sebuah sistem instalasi membutuhkan peralatan yang sesuai dengan sistem yang akan dibuat. Perlunya membuat rancangan yang tepat agar sistem yang dibuat sesuai dengan yang diharapkan. Peralatan utama yang dibutuhkan adalah pompa jenis sentrifugal, manometer, dan watermeter yang saat ini sudah banyak dan mudah didapatkan dipasaran. Dalam sebuah sistem instalasi pemipaan tentu terdapat adanya rugi-rugi yang dapat menghambat kerja sistem. Pada pengujian ini membahas tentang pengujian pengukuran debit dan kecepatan air yang digunakan untuk memutar turbin air jenis crossflow dan pelton. Dari data yang didapat untuk debit dan kecepatan air maksimal diperoleh pada ketinggian 8,5 mka dengan besar debit 0,000363 m³/s dan kecepatan air 0,000717 m/s. Putaran turbin yang dihasilkan untuk turbin crossflow adalah 331,2 rpm dan putaran turbin pelton adalah 804,2 rpm.

Kata Kunci : Sistem sirkulasi, debit, kecepatan  

   

 

   

   

   

ABSTRACT

Making a circulation system in a system requires the installation of equipment in accordance with a system that will be created. The need to make the right design for the system are made as expected. The main equipment is a pump type centrifugal need, manometer, and watermeter which are now widely and easily available in the market. In a system of piping installation surely there is a loss that could hamper the system works. In the testing is about testing the water velocity and discharge measurements are used to turn turbines and Pelton water crossflow type. From the data obtained for the discharge and maximum water velocity is obtained at a height of 8.5 mka with debit 0.000363 m3 / s and velocity of water 0.000717 m / s. The resulting spin turbines for crossflow turbine is 331.2 rpm and rotation Pelton turbine is 804.2 rpm.

Keywords: circulation systems, flow, speed  

   

 

   

   

   

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas Rahmat, Hidayah dan Inayah Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul " PEMBUATAN SIMULATOR SIRKULASI AIR PADA ALAT UJI TURBIN CROSSFLOW DAN PELTON".

Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang wajib dibuat oleh mahasiswa Politeknik Negeri Bandung sebagai syarat kelulusan Program Diploma III Jurusan Teknik Konversi Energi, Politeknik Negeri Bandung.

Dalam penulisan tugas akhir ini, penulis menyadari atas segala kekurangan yang ada mengingat keterbatasan pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis. Oleh karena itu, dengan lapang hati penulis bersedia menerima segala kritikan dan saran yang membangun untuk kemajuan dimasa yang akan datang.

Bandung, Juli 2012

Penulis  

   

 

   

   

   

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas Rahmat, Hidayah dan Inayah Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Dalam penyusunan tugas akhir ini, tidak sedikit bantuan dan dorongan yang penulis terima. Untuk itu penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu sehingga terselesaikannya tugas akhir ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada :

1. Bapak Aceng Daud, M.Eng, selaku Ketua Jurusan Teknik Konversi Energi.

2. Bapak Ir. S.P. Mursid, M.Sc, selaku pembimbing yang dengan ikhlas dan sabar membimbing dan mensuport penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Segenap Dosen Teknik Konversi Energi POLBAN yang telah memberikan ilmu dan bimbingan kepada penulis selama masa perkuliahan.

4. Para teknisi Laboratorium Teknik Konversi Energi POLBAN.

5. Ibu dan Ayah tercinta yang selalu memberikan do'a dan dukungan baik materil maupun spiritual. Berkat kasih sayang dan do'anya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

6. Kakakku tersayang Mas Doddy Suprayogi (alm) dan adikku tersayang Dorry Septian Tri Prayoga yang selalu memberikan do'a, semangat dan motivasi.

7. Partner satu bimbingan M.Galih Maulana, Imam R.H, dan Andri Faizal.

8. Partner Wirus PT. Fire Fly Green Energy, Hesti Lestari (Bebong) dan Mariza Fitri.

9. Teman-teman seperjuangan tingkat 3 angkatan 2009 Teknik Konversi Energi, Jalinan Kasih (JK) dan Utilitas Yeah (Util). "We Are The Best".

10. Serta semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Semoga Allah SWT membalas atas segala kebaikan yang telah mereka berikan

kepada penulis, baik berupa bimbingan ataupun hal lainnya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat.

Bandung, Juli 2012  

   

 

   

   

   

Penulis

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ... i

LEMBAR PERSEMBAHAN ... ii

BIODATA PENULIS ... iii

ABSTRAK ... iv

ABSTRACT ... v

KATA PENGANTAR ... vi

UCAPAN TERIMA KASIH ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GAMBAR ... xi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan ... 2

1.2.1 Tujuan Umum ... 2

1.2.2 Tujuan Khusus ... 2

1.3 Rumusan Masalah ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Metodologi ... 2

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II LANDASAN TEORI ... 4

2.1 Sistem Perpipaan ... 4

2.2 Valve / Katup ... 4

2.2.1 Globe Valve ... 5

2.2.2 Gate Valve ... 5

2.2.3 Ball Valve ... 6

2.2.4 Elbow ... 7

2.2.5 Percabangan (Tee) ... 8  

   

 

   

   

   

2.3.1 Head Loss Mayor (Hl) ... 9

2.3.2 Head Loss Minor (Hlm) ... 10

2.3.3 Pengecilan (Sudden Contraction) ... 11

2.4 Pompa ... 12

2.4.1 Pemilihan Pompa Sentrifugal ... 12

2.4.2 Head Pompa ... 13

2.4.3 Daya Poros (Input) ... 15

2.4.4 Daya Hidrolik (Output) ... 16

2.4.5 Efisiensi ... 16

2.4.6 Torsi ... 17

2.4.7 Kurva Karakteristik Pompa Sentrifugal ... 18

2.5 Metoda Pengujian Pompa (Metoda Pencekikan) ... 19

BAB III PEMBUATAN SIMULATOR SIRKULASI AIR ... 21

3.1 Sistem Simulator Sirkulasi Air ... 21

3.2 Peralatan Yang Dibutuhkan ... 17

3.2.1 Peralatan Utama ... 17

3.2.2 Peralatan Pendukung ... 26

3.3 Langkah Pengujian ... 26

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA DATA ... 28

4.1 Metoda Pengujian ... 28

4.2 Data Pengujian ... 28

4.3 Data Perhitungan ... 29

4.4 Hubungan Antara Putaran Turbin Dengan Debit ... 34

4.5 Hubungan Antara Head Total Pompa Dengan Debit ... 35

4.6 Hubungan Antara Daya Input Pompa Dengan Debit ... 36

4.7 Hubungan Antara Efisiensi Pompa Dengan Debit ... 37

BAB V PENUTUP ... 38

5.1 Kesimpulan ... 38

5.2 Saran ... 38  

   

 

   

   

   

DAFTAR PUSTAKA ... 39

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai K untuk sambungan flange ... 10

Tabel 4.1 Data Pengujian... 28

Tabel 4.2 Data Perhitungan rugi-rugi pada instalasi ... 29

Tabel 4.3 Data Perhitungan karakteristik pompa ... 30  

   

 

   

   

   

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Globe valve ... 5

Gambar 2.2 Gate valve ... 6

Gambar 2.3 Ball valve ... 6

Gambar 2.4 Elbow 90⁰ ... 7

Gambar 2.5 Flange elbow 90⁰ ... 7

Gambar 2.6 Thread elbow 90⁰ ... 7

Gambar 2.7 Flange tee ... 8

Gambar 2.8 Thread tee ... 8

Gambar 2.9 Diagram moody ... 9

Gambar 2.10 Sudden contraction ... 11

Gambar 2.11 Bagian-bagian pompa sentrifugal ... 13

Gambar 2.12 Head fluida disuatu titik tertentu dalam aliran pipa... 14

Gambar 2.13 Instalasi head pompa ... 14

Gambar 2.14 Diagram aliran sebuah energi pada pompa ... 16

Gambar 2.15 Kurva karakteristik pompa sentrifugal ... 18

Gambar 2.16 Instalasi pengujian metoda pencekikan ... 19

Gambar 3.1 Sistem simulator sirkulasi air ... 20

Gambar 3.2 Pompa sentrifugal ... 21

Gambar 3.3 PVC, valve, tee, dan elbow ... 22

Gambar 3.4 Watt meter ... 23

Gambar 3.5 Reservoir ... 23

Gambar 3.6 Manometer gauge pressure ... 24

Gambar 3.7 Manometer vacum pressure ... 24

Gambar 3.8 Tachometer digital ... 25

Gambar 3.9 Dinamometer ... 25

Gambar 3.10 Simulator sirkulasi air ... 27

Gambar 4.1 Grafik putaran turbin terhadap debit ... 34

Gambar 4.2 Grafik head total sebagai fungsi debit ... 35

Gambar 4.3 Grafik daya input pompa sebagai fungsi debit ... 36  

   

 

   

   

   

DAFTAR PUSTAKA

A.J. Stepanoff. 1940 ”Pumping Viscous Oils with Centrifugal Pumps,” Oil and Gas Journal.

A.R Holowenko, John Wiley & Son 1955." Dynamics of Machinery".

Austine H.Church, Zulkifli Harahap. 1944 “Pompa dan Blower Sentrifugal,” Erlangga.

Copper, Paul, 1999. ”Centrifugal Pump Handbook".New York.

Ferdinand P. Beer, E. Russell Jonston. 1987 ."Mechanics for Engineers", Mc. Graw-Hill.

J.Lichtenstein, 1927.”A Method of Analyzing the Performance of Centrifugal Pump”

A.S.M.E.

Maridjo. 1995. Petunjuk Praktikum Mesin Konversi. Bandung : Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik.

M.D. Aisenstein. “Characteristics of Performance of Centrifugal Pumps when Pumping Oil,” Gouls Pumps, Inc., Buletin 126.

R.L. Daugherty. 1926 “A Further Investigation of the Performance of Centrifugal Pumps when Pumping Oil,” Goulds Pumps, Inc. Buletin 130.

Sularso, Haruo Tahara. 2000. " Pompa & Kompresor" PT. Pradnya Paramita. Jakarta.