BAB IV PERHITUNGAN PERANCANGAN. 4.1 Data dan kondisi kerja pompa circulating water pump

24 BAB IV

PERHITUNGAN PERANCANGAN 4.1 Data dan kondisi kerja pompa circulating water pump

Sebelum melakukan perhitungan dalam perancangan pompa, terlebih dahulu harus digambarkan atau di definisikan kondisi kerja pompa yang akan dirancang dan kondisi fluida yang akan dipompa. Sehingga kemudian hasil perancangan pompa dapat digunakan secara optimal, ataupun dapat digunakan sebagai referensi dalam pemilihan dan perancangan untuk pompa dengan kondisi kerja yang berbeda. Untuk pompa circulating water pump, perancangan pompa akan dilakukan berdasarkan kondisi kerja seperti gambar 4.1.

Gambar 4.1 : circulating water pump

Di dalam perancangan pompa circulating water pump ini diperlukan data awal sebagai dasar perhitungan. Data data-data yang digunakan dalam perhitungan adalah sebagai berikut :

a. Operasi kerja pompa circulating water pump:

1. Kapasitas pompa : 7.17𝑚³/𝑠

2. Head : 18 𝑚

3. Rate speed : 425 Rpm

4. Power : 1800 kW 5. Efisiensi : 𝑛 = 86%

b. Penampang circulating water pump:

1. Rate speed : 425 Rpm 2. Speed current : 221.2 A 3. Frequency : 50 Hz

4. Weight : 24000 Kg

5. Protection class : IP 54 6. Efficiency : 93,2%

c. Fluida kerja:

1. Fluida : Air laut

2. Temperature fluida : 22~35 C 3. Densitas air laut :1025^kg

𝑚³

4.2 Penentuan kondisi intek canal dan pengoperasian pompa

Di dalam perhitungan head pompa, harus di perhatikan tentang kondisi kanal yang menyimpan atau memproduksi air dan pengoperasian pompa circulating water pump. Di dalam perancangan pompa circulating water pump ini digunakan data berdasarkan perkiraan intek canal pada laju alir dari literatur yang telah ada.

4.3 Perhitungan head pompa

Setelah data dan kondisi operasi pompa sudah diketahui, maka selanjutnya dilakukan perhitungan besarnya pompa head pompa yang dibutuhkan untuk memindahkan fluida dari intek kanal menuju condensor.

Besarnya head pompa berdasarkan control volume pada gambar 4.1 adalah:

𝐻𝑝 = (𝑝₂− 𝑝₁

𝑝. 𝑔 ) + (𝑣̅₂²− 𝑣̅₁²

2. 𝑔 ) + 𝑍 + ∑ ℎ𝑙_{𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙}

Karena besarnya head loss belum diketahui, maka head loss total dari point 1 ke point 2 dihitung terlebih dahulu.

4.3.1 Head loss mayor

Head loss mayor dirumuskan:

hlmayor = 𝑓𝐿. 𝑣² 𝐷. 2𝑔

Head loss mayor diakibatkan oleh gesekan antara fluida dan permukaan pipa, dimana gesekan fluida dipengaruhi oleh kecepatan fluida didalam pipa.

Head loss mayor ini dibedakan menjadi dua bagian, yaitu head loss mayor pada sisi inlet canal sampai sisi isapan pompa (sisi suction) dan head loss mayor pada pipa sisi discharge.

a) Head loss mayor sisi suction.

Head loss mayor pada sisi suction terjadi ketika fluida mengalir melewati sisi inlet canal pada sisi suction (Dc) adalah:

𝑉₁ = 𝑄

𝐴c = 4 𝑥 𝑄 𝜋 𝑥 𝐷c²

𝑉₁ = 𝑄

𝐴c = 4 𝑥 𝑄

𝜋 𝑥 𝐷c²= 4 𝑥 7.17 𝑚³/𝑠 3,14 𝑥 (1,9 𝑚)²

𝑉₁ = 2,53 𝑚/𝑠

Kemudian dihitung besarnya koefisien gesek (f) dengan persamaan.

𝑓 = 0,25

{𝐿𝑜𝑔 [( 𝜀

3,7𝐷) + ( 5,74 𝑅𝑒^0,9)]}

2

Dimana 𝜀 = kekerasan dari pipa dan Re bilangan Reynolds

𝑅𝑒 =𝑝 𝑥𝑉₁ 𝑥 𝐷_𝑐 𝜇_𝑎𝑖𝑟

𝑅𝑒 =

1025kg

𝑚³𝑥 2,53𝑚/𝑠 𝑥 1,9 𝑚 0,801 𝑥 10⁻³ 𝑘𝑔/𝑠. 𝑚

𝑅𝑒 = 6151279,65 Nilai koefisien gesek (𝑓) yaitu:

𝑓 = 0,25

{𝐿𝑜𝑔 [( 0,026 3,7 𝑥 1,9) + (

5,74

6151279,65^0,9)]}

2

𝑓 = 0,071162

Sehingga head loss mayor pada sisi suction adalah:

ℎ𝑙_{𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟} = 𝑓 𝐿. 𝑣̅² 𝐷. 2. 𝑔

ℎ𝑙_{𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟} = 0,07116216,2 𝑚 𝑥 (2,53 𝑚/𝑠)² 1,9 𝑥 2 𝑥 9,81 𝑚/𝑠² ℎ𝑙_{𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟} = 0,197948 𝑚

b) Head loss mayor sisi discharge

Pipa discharge menggunakan pipa dengan diameter (Dp) sebesar maka. Maka kecepatan fluida pada pipa discharge adalah:

𝑉₂= 𝑄

𝐴₂ = 4 𝑥 𝑄 𝜋 𝑥 𝐷_𝑝² 𝑉₂ = 4 𝑥 7,17 𝑚³/𝑠

3,14 𝑥 (0,9 𝑚)² 𝑉₂ = 11,2764 Reynold aliran didalam pipa discharge:

𝑅𝑒 =𝜌 𝑥 𝑉₁ 𝑥 𝐷 𝜇_𝑎𝑖𝑟

𝑅𝑒 =

1025kg

𝑚³𝑥2,53𝑚

𝑠 𝑥 0,9𝑚 0,801 𝑥 10⁻³ 𝑘𝑔/𝑠. 𝑚 𝑅𝑒 = 2913764,04 Maka besar koefisien gesek yaitu

𝑓 = 0,25

{𝐿𝑜𝑔 [( 0,026 3,7 𝑥 0,9) + (

5,74

2913764,04^0,9)]}

2

𝑓 = 0,051729 Sehingga head loss mayor sisi discharge:

ℎ𝑙_{𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟} = 𝑓 𝐿 𝑥 𝑣̅² 𝐷 𝑥 2𝑔

ℎ𝑙_{𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟} = 0,05172916,2 𝑚 𝑥 (11,2764 𝑚/𝑠)² 0,9 𝑥 2 𝑥 9,81 𝑚/𝑠² ℎ𝑙_{𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟} = 6,034601 𝑚

4.3.2 Head loss minor

Head loss minor dirumuskan:

ℎ𝑙_{𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟} = 𝐾 𝑣̅² 2 𝑥 𝑔

Besarnya koefisien k tergantung dari fitting instalasi perpipaan. Pada instalasi circulating water pump pada umumnya, terdapat strainer pada sisi masukan pompa dan sebuah check valve pada sisi discharge. Nilai k untuk strainer adalah sebesar 5,6. Posisi starainer berada sisi isap pompa, yaitu sebelum fluida masuk ke impeller. Bila diasumsikan diameter strainer adalah sebesar, maka kecepatan fluida ketika melewati strainer adalah :

Maka head loss minor pada strainer sebesar:

𝑉𝑠𝑡𝑟𝑎𝑖𝑛𝑒𝑟=𝑄

𝐴= 4.𝑄 𝜋.𝐷_{𝑠𝑡𝑟𝑎𝑖𝑛𝑒𝑟2}

𝑉𝑠𝑡𝑟𝑎𝑖𝑛𝑒𝑟=4 𝑥 7,17 𝑚³/𝑠 3,14 𝑥 (1,9)²

𝑉_{𝑠𝑡𝑟𝑎𝑖𝑛𝑒𝑟} = 2,53 𝑚/𝑠 Maka head loss minor pada strainer sebesar:

ℎ𝑙_{𝑚 𝑠𝑡𝑟𝑎𝑖𝑛𝑒𝑟} = 𝐾_{𝑠𝑡𝑟𝑎𝑖𝑛𝑒𝑟} 2,53² 2 𝑥 9,81 ℎ𝑙_{𝑚 𝑠𝑡𝑟𝑎𝑖𝑛𝑒𝑟} = 5,6 2,53²

2 𝑥 9,81 ℎ𝑙_{𝑚 𝑠𝑡𝑟𝑎𝑖𝑛𝑒𝑟}= 1,82 𝑚

Sedangkan untuk sisi discharge pompa, terdapat check valve yang terpasang pada keluaran pompa. Check valve yang digunakan adalah jenis swing valve dengan nilai k sebesar 0,512. Maka head loss minor akibat valve ini adalah:

ℎ𝑙_{𝑚 𝑣𝑎𝑙𝑣𝑒} = 𝐾𝑐ℎ𝑒𝑐𝑘 𝑣𝑎𝑙𝑣𝑒

𝑣̅² 2. 𝑔

ℎ𝑙_{𝑚 𝑣𝑎𝑙𝑣𝑒} = 0,512 0,9² 2 𝑥 9,81 ℎ𝑙_{𝑚 𝑣𝑎𝑙𝑣𝑒} = 0,02 𝑚 ℎ𝑙_{𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟} = 1,82 + 0,02

ℎ𝑙_{𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟} = 1,84 𝑚

 Sehingga head loss total (∑ ℎ𝑙₁₋₂) yang terjadi pada instalasi pompa diatas adalah:

∑ ℎ𝑙₁₋₂ = (ℎ𝑒𝑎𝑑 𝑙𝑜𝑠𝑠 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟) + ℎ𝑒𝑎𝑑 𝑙𝑜𝑠𝑠 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟

∑ ℎ𝑙₁₋₂= ( 0,197948 + 6,034601) + 1,84 𝑚

∑ ℎ𝑙₁₋₂ = 8,072549 𝑚

 Setelah head loss total diketahui, maka head pompa dapat dihitung, yaitu:

𝐻𝑝 = (𝑝₂− 𝑝₁

𝑝. 𝑔 ) + (𝑣̅₂²− 𝑣̅₁²

2. 𝑔 ) + 𝑍₂− 𝑍₁ + ∑ ℎ𝑙_{𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙} 𝐻𝑝 = (0,14 − 0,103

1025 𝑥 9,81) + (11,2764²− 2,53²

2 𝑥 9,81 ) + 1,3 − (−1) + 8,072549 𝐻𝑝 = 16,52731 𝑚

4.4 jumlah stage pompa circulating water pump

Jumlah stage dipengaruhi oleh kecepatan spesifik dinamik dan jenis impeller yang digunakan dalam perancangan pompa. Besarnya kecepatan spesifik pompa adalah:

𝑛_𝑠𝑃 = √𝑌

75 𝑥 𝑛√𝑄 𝐻³⁴

Dimana Y adalah berat spesifik dari air (𝑌 = 𝑝. 𝑔 = 1025 𝑘𝑔/𝑚³ 𝑥 9,81 𝑚/

𝑠²) = 10055,25

𝑛_𝑠𝑃 = √𝑆𝐺. 1025

75 𝑥 𝑛√𝑄 𝐻³⁴ Head pompa yang digunakan adalah 18 meter.

𝑛_𝑠𝑃 = √1,02 𝑥 3,697 𝑥 425 𝑟𝑝𝑚 . √7,17 𝑚³/𝑠 (18)^3/4

𝑛_𝑠𝑃 = 2,914342 𝑚

Didalam perancangan pompa circulating water pump ini, dipilih impeller jenis sentrifugal high speed impeller, dimana jenis impeller ini mempunyai range

putaran spesifik dinamik antara 150-250 kecepatan spesifik dinamik yang diambil untuk menentukan jumlah stage adalah 250. Maka jumlah stage pada pompa circulating water pump ini adalah:

𝑖 = (𝑛_𝑠𝑖 𝑛_𝑠𝑃)

3/4

= ( 150 2,914342)

3/4

= 1,51499 ≈ 1 𝑠𝑡𝑎𝑔𝑒

Ketika menggunakan jenis impeller ini dan setelah diketahui jumlah stage pada pompa, maka besarnya head yang diberikan impeller pada fluida untuk satu stage adalah :

𝐻_{1 𝑠𝑡𝑎𝑔𝑒} = 𝐻_{𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙} ∶ 𝑖

𝐻_{1 𝑠𝑡𝑎𝑔𝑒} = 16,52731 𝑚 ∶ 1 𝑠𝑡𝑎𝑔𝑒 𝐻_{1 𝑠𝑡𝑎𝑔𝑒} = 16,52731 𝑚

Berdasarkan perhitungan diatas, didapatkan head yang dihasilkan oleh satu impeller sebesar 16,52731 meter. Sedangkan head yang dihasilkan pompa secara keseluruhan dengan jumlah sebanyak 1 impeller adalah :

𝐻_𝑃 = 16,52731𝑚 𝑥 1 𝑠𝑡𝑎𝑔𝑒 𝐻_𝑃 = 16,52731 𝑚

Head pompa yang didapatkan nilainya jika lebih besar bila dibandingkan dengan head pompa hasil perhitungan atau head yang digunakan unuk mengatasi beban instansi. Sehingga untuk perhitungan selanjutnya, head yang digunakan dalam perhitungan ini adalah besarnya head pompa sebesar 16,52731 meter

4.5 perencanaan dimensi impeller

Setelah head pompa dan jumlah stage sudah diketahui, maka langkah selanjutnya adalah melakukan perhitungan untuk mendapatkan dimensi masing- masing komponen pada circulating water pump. Komponen pertama yang akan

dirancang adalah bentuk dan dimensi dari impeller pompa. Berikut ini adalah urutan untuk menentukan dimensi dari pompa.

a) Perhitungan poros pompa

Perhitungan poros pompa bergantung terhadap besarnya daya yang diberikan poros kepada impeller kepada fluida adalah:

𝑊𝐻𝑃 = 𝑝. 𝑔. 𝑄. 𝐻𝑝

𝑊𝐻𝑃 = 1025 𝑘𝑔/𝑚³. 9,81 𝑚/𝑠². 7,17 𝑚³/𝑠. 16,52731 𝑚 𝑊𝐻𝑃 = 1191555 𝑤𝑎𝑡𝑡

= 1191,555 𝑘𝑤

Sedangkan besarnya daya yang dibutuhkan poros pompa untuk memutar impeller adalah:

Dengan efisiensi = 86

𝐵𝐻𝑃 = 𝑊𝐻𝑃

𝑛 𝑡𝑜𝑡 𝑝 𝐵𝐻𝑃 =1191,555

86 𝐵𝐻𝑃 = 13,85529 b) Perhitungan diameter poros

Proses perancangan ini harus diketahui terlebih dahulu material atau bahan pada poros, dimana bahan poros yang dipakai adalah austenitic stainless steel AU 79 TY 316.

d = [5,1

𝑡_𝑎 𝐾_𝑡. 𝐶_𝑏. 𝑇]

1 3

Faktor koreksi untuk momen punter Kt yang dianjurkan ASME dipilih sebesar 2,0, dengan anggapan bahwa beban dikenakan dengan kejutan atau tumbukan besar. Faktor koreksi beban lentur Cb dipilih sebesar 1,0, dengan anggapan bahwa tidak akan terjadi pembebanan lentur.

Momen punter yang diterima oleh poros dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

𝑇 = 9,74 𝑥 10⁵ 𝑥 (𝑃_𝑑 𝑛)

Untuk perhitungan daya rencana (Pd) digunakan persamaan 𝑃_𝑑 = 𝐹_𝑐 𝑥 𝑃

Dimana:

Faktor koreksi = 0,58

Daya motor = 1191,555 𝑘𝑊 Sehingga:

𝑃_𝑑 = 1,1 𝑥 1191,555

= 1310,711 kW

Telah diketahui bahwa:

Daya motor rencana (Pd) = 1310,711 𝑘𝑊 Putaran motor = 425 Rpm

𝑇 = 9,74 𝑥 10⁵ 𝑥 (1310,711 425 )

= 3003841 𝑘𝑊

Diambil bahan poros stainless stell 316 dengan kekuatan Tarik bahan adalah 𝑆_𝑏= 85,000 𝐾𝑔/𝑚𝑚²

Perhitungan tegangan geser poros yang diizinkan diperoleh dari persamaan:

𝑡_𝑎 = 𝑆_𝑏 𝑆𝑓1 𝑥 𝑆𝑓2

Untuk menghindari beban berlebih maka diperlukan suatu factor keamanan, yang dalam perancangan ini dipilih factor keamanan (Sf1) sebesar 6,0.

Selanjutnya perlu ditinjau apakan poros tersebut akan diberi alur pasak (dibuat bertangga, karena pengaruh konsentrasi yang cukup besar).

Pengaruh kekasaran permukaan harus cukup diperhatikan, Untuk memasukkan pengaruh ini dalam perhitungan perlu diambil factor yang dinyatakan dengan Sf2 = 2

Sehingga :

𝑡_𝑎 =85,000 𝐾𝑔/𝑚𝑚² (6,0 𝑥 2,0)

= 7,083333 𝐾𝑔 𝑚𝑚²

Tegangan geser yang diijinkan untuk pemakaian umum yaitu sebesar kg/mm2 Maka :

d = [5,1

𝑡_𝑎 𝐾_𝑡. 𝐶_𝑏. 𝑇]

1 3

d = [ 5,1

7,083333 𝐾𝑔 𝑚𝑚²

𝑥 2,0 𝑥 1,0 𝑥 3003841]

1 3

= 162,94 𝑚𝑚

Untuk menyambungkan poros dengan impeler digunakan pasak dengan kedalaman alur pasak ditambahkan diameter poros dari hasil perhitungan diatas. Dalam penentuan jenis pasak harus sesuai dengan ukuran pasak standar yang dapat dilihat pada

Diambil pasak dengan ukuran 5 x 5 Kedalaman alur pasak (𝑡₁) = 3 Maka diameter poros jadi:

𝐷_𝑠 = 𝐷_{𝑠 ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛}+ (𝑡₁ 𝑥 2)

= 162,94 + (3 𝑥 2)

= 168,94 𝑚𝑚

Diameter impeller harus disesuaikan dengan diameter poros standar yang dapat dilihat dalam table maka diameter poros yang diambil adalah sebesar 20 mm c) Diameter hubungan ditentukan apabila diameter poros sudah ditentukan. Untuk

diameter hubungan besarnya adalah 1,2 sampai dengan 1,4 kali lebih besar dari pada diameter poros impeller.

Adapun dalam perencanaan ini besar diameter hubungan diambil 1,4 lebih besar dari diameter poros, sehingga:

𝐷_ℎ = 1,4 𝑥 𝐷_𝑠

= 1,4 𝑥 168,94 𝑚𝑚

= 236,5 𝑚𝑚

= 0,236 𝑚 d) Kecepatan meredian inlet impeller

𝐶_𝑚1 = 𝑘_𝑐𝑚1√2. 𝑔. 𝐻1

= 0,16√2 𝑥 9,81𝑚/𝑠² 𝑥 16,52731 𝑚

= 2,881 𝑚/𝑠 e) Kecepatan fluida masuk impeller

𝐶₀ =𝑐𝑚₁ 𝜑₁

= 2,881 1,25

= 2,3 𝑚/𝑠 f) Diameter mata impeller

Diameter impeller dapat dicari dengan menggunakan persamaan 3.5

𝐷₀ = √4 𝑥 𝑄_𝑡𝑧 𝜋 𝑥 𝑐₀ + 𝐷_𝐻²

𝑄_𝑡𝑧 = 𝑄

𝑛_𝑉 = 7,17𝑚³/𝑠 0,9

= 7,9666

𝐷₀ = √4 𝑥 𝑄_𝑡𝑧 𝜋 𝑥 𝑐₀ + 𝐷_ℎ²

= √4 𝑥 7,9666

3,14 𝑥 2,3 + (0,236 𝑚)²

= 2,11 𝑚

= 2110𝑚𝑚 g) Diameter central streamline sisi inlet impeller

𝐷_𝐴1 = √𝐷₀²+ 𝐷_𝐻² 2

𝐷_𝐴1 = √(2,11 𝑚)²+ ( 0,236 𝑚)² 2

= 1,5 𝑚

= 1500 𝑚𝑚

h) Kecepatan keliling streamline

𝜇_𝐴1 =𝜋. 𝐷_𝐴1. 𝑛 60

=3,14 𝑥 1,5 𝑥 425 60

= 33,36 𝑚/𝑠 i) Sudut relatif streamline sisi inlet impeller

𝑡𝑎𝑛𝛽₁ =𝑐𝑚₁ 𝜇_𝐴1

= 2,881 𝑚/𝑠 33,36 𝑚/𝑠

= 0,09

= 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑎𝑛 = 5,15 =79,01°

Sudut relatif ini ditambahkan dengan sudut incidence atau sudut serang (𝛿₁) sebesar 2-6 derajat. Dan sudut relatif sebenarnya akan ditambahkan dengan sudut sebesar 3 derajat, maka sudut relatif sisi inlet impeller adalah :

𝛽₁ =79,01° + 3°

= 82,01°

j) Pengecekan koefisien inlet contruction (𝜑₁)

Pengecekan ini dilakukan untuk mengoreksi nilai koefisien inlet contruction (𝜑₁) yang pada awal perhitungan diasumsikan terlebidahulu. Apabila nilai koefisien inlet contruction (𝜑₁) hasil pengecekan mempunyai nilai yang sama dengan nilai yang di asumsikan, maka dilakukan lagi menggunakan koefisien inlet contruction yang baru.

1

𝜑′₁= 1 −𝑠₁

𝑡₁√1 +𝑐𝑜𝑡² 𝛽₁ 𝑠𝑖𝑛² 𝜆₁

Tebal sudu 𝑠₁ yang akan dirancang adalah 3 mm besarnya sudut 𝜆₁ sebesar 78° jumlah sudu diasumsikan sebanyak 6 sudu dan jarak antar sudu 𝑡₁ sisi inlet impeller adalah:

𝑡₁ =𝜋. 𝐷_𝐴1 𝑧

=3,14 𝑥 1,5 6 𝑡₁ = 0,785 𝑚

= 785 𝑚𝑚 Maka:

1

𝜑′₁ = 1 − 3 𝑚𝑚

785 𝑚𝑚√1 +𝑐𝑜𝑡² 82,01°

𝑠𝑖𝑛² 78°

1

𝜑^′₁ = 6,68

Nilai koefisien inlet contruction (𝜑₁) hasil pengecekan berbeda dengan nilai koefisien inlet contruction (𝜑₁) yang di asumsikan, maka hasil perhitungan diatas tidak bisa di pakai.

k) Kecepatan meredian sisi outlate impeller c_m2 = k_cm2√2.g.H

1

c_m2 = 0,12√2 𝑥 9,81 𝑚/𝑠² 𝑥 16,52731 𝑚 c_m2 = 2,16 m/s

l) Head yang dihasilkan satu impeller 𝐻_𝑡ℎ= 𝐻₁

𝜂_ℎ = 16,52731

0,7118 = 23,22 m) Kecepatan keliling sisi outlate impeller

𝑢₂ = 𝑐_𝑚2

2 𝑡𝑎𝑛 𝛽₂+ √( 𝑐_𝑚2 2 tan 𝛽₂)

2

+ 𝑔. 𝐻_𝑡ℎ(1 + 𝐶_𝑝)

Maka pada persamaan diatas, diambil nilai faktor koreksi pfleiderer (1 + 𝐶_𝑝) sebesar 1,3 dan besar sudut relatif outlate impeller (𝛽₂) sebesar 15°:

𝑢₂ = 2,16

2 tan 15°+ √( 2,16 2 tan 15°)

2

+ 9,81 𝑥 23,22 𝑥 1,3

= 15,99𝑚/𝑠

n) Diameter outlate impeller

𝐷₂ =60 𝑥 15,99 3,14 𝑥 425 𝐷₂ =0,72 𝑚

o) Pengecekan jumlah sudu

Pada perhitungan sebelumnya, jumlah sudu diasumsikan sebanyak 6 buah sudu. Jumlah sudu dapat dihitung dengan rumus:

𝑧 = 7,5 𝑥 𝐷₂+ 𝐷₁

𝐷₂− 𝐷₁𝑠𝑖𝑛 (𝛽₁+ 𝛽₂ 2 ) 𝑧 = 7,5 𝑥 ^0,72 + 2,11

0,72 − 2,11 𝑠𝑖𝑛 (82,01° + 15°:

2 )

𝑧 = 14,99

p) Kecepatan keliling streamline B1B2 sisi inlet impeller 𝑢_𝐵1 =𝜋. 𝐷_𝑜. 𝑛

60

𝑢_𝐵1 =3,14 𝑥 2,11 𝑥 425 60

𝑢_𝐵1 = 46,93 𝑚/𝑠

q) Sudut relative streamline B1B2 sisi inlet impeller 𝑡𝑎𝑛𝛽_1𝐵1 = 𝑢_𝐴1

𝑢_𝐵1𝑡𝑎𝑛𝛽_1𝐴1 𝑡𝑎𝑛𝛽_1𝐵1 = 33,36

46,93tan 82,01 °

𝑡𝑎𝑛𝛽_1𝐵1 = 0,24

= 𝐴𝑟𝑐 𝑡𝑎𝑛 = 87,66

r) Kecepatan keliling streamline C1C2 sisi inlet impeller 𝑢_𝑐1= 𝜋. 𝐷_ℎ. 𝑛

60

𝑢_𝑐1= 3,14 𝑥 0,236 𝑥 425 60

𝑢_𝑐1 = 5,25 m/s s) Sudut relative streamline C1C2 sisi inlet impeller

𝑡𝑎𝑛𝛽_1𝐶1=𝑢_𝐴1

𝑢_𝐶1𝑡𝑎𝑛𝛽_1𝐴1 𝑡𝑎𝑛𝛽_1𝐶1= 33,36

5,25 𝑡𝑎𝑛 82,01°

𝑡𝑎𝑛𝛽_1𝐶1 = 2,17 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑎𝑛𝛽_1𝐶1=65,29°

t) Jarak antar sudu pada sisi outlate impeller 𝑡₂ = 𝜋. 𝐷₂

𝑧 𝑡₂ =3,14 𝑥 72 cm

14 𝑡₂ = 16,15𝑐𝑚

= 161,5 𝑚𝑚 𝑠_𝑢2= 𝑆₂

sin 𝛽₂ = 2𝑚𝑚

sin 15°= 7,73 𝑚𝑚 u) Outlet construction koefisient

𝜑₂ = 𝑡₂ 𝑡₂− 𝑠_𝑢2 𝜑₂ = 161,5 𝑚𝑚

161,5𝑚𝑚 − 7,73 𝑚𝑚 𝜑₂ = 1,05

v) Luas sisi outlet impeller

𝐴₂ =𝜑₂. 𝑄_𝑡ℎ 𝐶_𝑚2 𝐴₂ =1,05 𝑥 7,9666

2,16 𝐴₂ = 3,87 w) Tebal impeller sisi outlet

𝑏₂ = 𝐴₂ 𝜋. 𝐷₂ 𝑏₂ = 3,87

3,14 𝑥 0,72 𝑏₂ = 1,71 𝑚

= 10,71 𝑐𝑚 x) Lebar roda 𝑏₁

Dengan persamaan 𝑐₁ = 𝑡₁. 𝑐_𝑜,

𝑏₁ = 𝑉^′ 𝐷₁. 𝜋. 𝑐₁ 𝑏₁ = 7,9666

2,11 𝑥 3,14 𝑥 2,3 𝑏₁= 0,52 𝑚

= 52 𝑐𝑚

= 520 𝑚𝑚 4.6 Perhitungan berat circulating water pump

Perhitungan berat poros

Berat Benda = Volume Benda x Berat jenis Berat jenis Stanlistel = 798

Berat jenis baja = 7850

Volume = luas penampang x tinggi

𝑣 = 𝜋 𝑥 𝑟 𝑥 𝑟 𝑥 𝑡

𝑣 = 3,14 𝑥 0,085 𝑥 0,085 𝑥 16,5 𝑣 = 0,37

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 = 0,37𝑚³ 𝑥 798 𝑘𝑔/𝑚³

= 295,26 𝑘𝑔 Diameter hubungan

𝑣 = 3,14 𝑥 0,118 𝑥 0,118 𝑥 0,5

= 0,022

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 = 0,022 𝑥 798

= 17,56 𝑘𝑔 Roda

𝑣 = 3,14 𝑥 0,26 𝑥 0,26 𝑥 0,3

= 0,064

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 = 0,064 𝑥 798

= 51,07 𝑘𝑔 Diameter discharge dan Inlet

𝑣 = 3,14 𝑥 0,95 𝑥 0,95 𝑥 0,45 𝑥 0,45 𝑥 13

= 7,46

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 = 7,46 𝑥 7850

= 58561 𝑘𝑔