ALAT UJI KARAKTERISTIK POMPA UNTUK MEMBA

(1)

Jurnal P & PT Vol. VIII, No.1, Juni (2010) 659-665

•

659

• ALAT UJI KARAKTERISTIK POMPA UNTUK MEMBANDINGKAN DAYA DAN

KAPASITAS ANTARA POMPA BARU DENGAN POMPA BEKAS

Rachmad Hidayat

Program Studi Teknik Mesin, Politeknik SAKTI Surabaya Jl. Jemursari IV/3 Surabaya 60237

Telp.(031) 8493384 , email: rachmadjtm@gmail.com

ABSTRAK

Alat peraga merupakan salah satu media yang digunakan untuk mempermudah penyampaian materi dalam proses

pembelajaran dengan adanya alat peraga diharapkan ide yang tertuang secara abstrak dapat dijelaskan secara kongkrit

dan detail. Pada Mata kuliah program D3 jurusan teknik mesin yang sangat membutuhkan adanya suatu alat peraga

adalah mata kuliah pompa, untuk itu kami membantu menyempurnakan proses pembelajaran dengan alat peraga.

Dengan kata lain, kami akan merancang suatu alat peraga untuk mewujudkan dan memperlancar proses pembelajaran,

pembuatan alat peraga ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik pompa, hubungan seri dan pararel pada saluran

pompa serta dampak yang terjadi pada daya.

Dari hasil pengujian untuk mencapai head total 9 meter maka menggunakan pompa tunggal baru dengan saluran pipa

Ø ⅜", debit 16.1 liter/menit, dan daya 242 watt. Untuk mencapai head total 14 meter maka mengunakan saluran pipa

Ø ⅜", debit 12.5 liter/menit, dan daya 550 watt untuk hubungan seri, sedangkan untuk pararel sama dengan hubungan

seri hanya beda pada debitnya yaitu 23.25 liter/menit

Kata Kunci :

Alat peraga, karakteristik pompa, hubungan seri, hubungan pararel

ABSTRACT

Teaching aids is one of the tools used to facilitate the delivery of content in the learning process with the expected

props ideas contained in the abstract and the concrete can be explained in detail. In the study at D3 majoring in

mechanical engineering are highly in need of a course props are pump, for that we help improve the learning process

with props. In other words, we will design the teaching aids and the smooth to realize the learning process,

flourescent aims to investigate the characteristics of the pump, series connection and parallel to the pump channels

and the impact on power.

Results of tests to reach a total of 9 meters of the head using a single pump with a new pipeline Ø ⅜ ", discharge

16.1 liters / min, and 242 watts of power. To achieve the total head of 14 meters using a pipeline Ø ⅜", discharge

12.5 liters / minutes, and 550 watts of power for a series circuit, whereas for the same parallel with the series circuit

depending only on the debit is 23:25 liters / minute

(2)

Jurnal P&PT • 660

P

ENDAHULUAN

Untuk mewujudkan kualitas lulusan yang berkompeten diperlukan peningkatan dan penyempurnaan penyelenggaraan pendidikan. Salah satu pendukung dalam upaya penyempurnaan tersebut adalah adanya sarana yang menunjang proses pembelajaran. Adapun sarana yang bisa digunakan adalah tersedianya alat peraga.

Alat peraga adalah seperangkat alat yang dapat digunakan untuk membantu menyampaikan suatu materi. Dengan demikian peranan alat peraga dalam proses pembelajaran sangat penting karena dengan adanya alat peraga maka ide-ide yang tertuang secara abstrak dapat digambarkan secara konkret. Salah satu mata kuliah yang terdapat pada kurikulum program D3 Teknik Mesin yang membutuhkan alat peraga adalah mata kuliah pompa. Mata kuliah ini membutuhkan alat peraga karena materi yang disajikan meliputi pemahaman tentang karakteristik pompa termasuk system pemompaan yang harus digambarkan secara konkret dan lebih detail. Pemahaman terhadap pompa beserta sistem-sistem pemompaannya perlu diuji dengan suatu alat yang dinamakan alat uji pompa. Namun, sampai saat ini belum tersedia alat uji pompa yang dapat digunakan ketika melakukan praktikum pompa di POLITEKNIK SAKTI khususnya untuk program studi teknik mesin.

Tujuan penelitian ini adalah Membuat alat penguji spesifikasi pada pompa, yang bertujuan untuk mengetahui karakteritik dan berbagai kerugian pada pompa. Dengan adanya alat penguji spesifikasi pada pompa, diharapkan dapat membuktikan kebenaran data spesifikasi pompa yang selama ini hanya tertera pada body pompa tanpa ada pembuktian.

BAHAN

DAN

METODE

Karakteristik pompa

Garis lengkung dilihat pada gambar 1

Gambar 1. Cara mengkonstruksikan karakteristik pompa Karakteristik saluran

Tekanan yang dibutuhkan untuk mengatasi hambatan yang dialami zat cair ketika mengalir melalui saluran, termasuk semua alat Bantu, keran tutup, katup pukul balik, bengkokan dan sebagainya. Besarnya hambatan saluran tergantung dari berbagai faktor sebagai berikut:

1). kecepatan zat cair mengalir melalui saluran

2). keadaan permukaan (kekasaran) sebelah dalam saluran 3). sifat-sifat zat cair yang dipompakan.

Karakteristik Alat Uji

Manometer pada gambar 2 adalah manometer logam yang tertutup yang biasanya mengukur tekanan melebihi atau tekanan hampa udara. Jika meter ini dihubungkan dengan udara luar, maka jarum akan menunjuk angka nol. Manometer untuk mengukur hampa udara, biasanya dinamakan meter vakum atau pengukur vakum. Jadi sebuah manometer dan sebuah meter vakum selalu menunjukkan perbedaan tekanan terhadap tekanan atmosfer.

Gambar 2. Sistem pemompaan Keterangan:

P1 = Tekanan Isap d2 = Diameter Tekan P2 = Tekanan Tekan H1 = Tinggi Isap d1 = Diameter Isap H2 = Tinggi Tekan

Head Total (H)

Head total (H) yang merupakan jumlah dari head tekanan, head kecepatan dan head potensial adalah energi mekanik total persatuan berat zat cair, dan dinyatakan dengan satuan tinggi kolom zat cair dalam meter. Rumusannya dapat dinyatakan

2 = penambahan energi tekanan per unit dikali massa

2. tekan sama sehingga

b. persamaan ( 2 - 3 ) di atas = 0

c. karena perbedaan jarak antara H isap dan H tekan kecil sekali, maka diabaikan sehingga persamaan ( 2 - 4 ) di atas = 0

(3)

661

• Jurnal P&PT

t

v

Q



( 2 – 6 )

V

A

Q



.

( 2 – 7 ) Dimana :

Q = Debit (m³/s) A = Luas Penampang (m²) v= v olume (m³) V = Kecepatan (m/s) t = waktu (sekon)

Daya ( P )

1) Daya Hidrolik Pompa

Energi yang secara efektif diterima air dari pompa persatuan waktu. Daya hidrolik (daya air) dan dinyatakan dengan satuan waktu. Rumusannya dapat dinyatakan sebagai berikut:

Daya Hidrolik Pompa (Pout) = Q.p.g.H ( 2 – 8 ) 2) Daya Motor

Daya motor (poros) yang diperlukan untuk menggerakkan searah pompa adalah sama dengan daya hidrolik ditambah kerugian daya di dalam pompa. Rumusannya dapat dinyatakan sebagai berikut:

Daya Motor (P) = 2.π.N.τ ( 2 – 9 ) Dimana:

P = daya motor τ = torque N = putaran

Alat Bantu ( Kran Katup Bola )

Gambar 3.Normal Open (NO) Gambar 4.Normal Closse (NC) - Katup model bola

- Sebagian besar biasanya tipe ini untuk katup penghambat - Digunakan pada air dan udara

- Dengan diputarnya tuas warna merah 90° maka bola yang memiliki lubang ditengah secara otomatis menutup ( NC ) aliran yang masuk kepipa dan dengan adanya karet yang berwarna kuning serta hitam berguna untuk menahan agar tidak terjadi kebocoran pada saat NC atau NO.

- Keuntungan: digunakan pada katup penghambat serta pengunaan yang mudah dengan memutar tuas 90° maka katup dapat berfungsi tanpa diputar berkali – kali.

Pendekatan Fungsional

Agar dapat mengetahui apakah alat ini dapat berfungsi dengan baik dan benar maka desain dari alat penguji harus memperhitungkan kekuatan tekanan serta daya isap yang dihasilkan dari pompa tersebut dengan cara:

- Pemilihan pompa ( jenis pompa ). - Diameter pipa serta panjang pipa.

- Penentuan kapasitas pompa yang akan diujicobakan.

- Jenis zat cair yang akan digunakan. - Hambatan / kerugian yang terjadi.

Alat yang mempunyai peranan penting dalam pendistribusian adalah pompa. Pompa digunakan untuk menghisap dari tempat penyimpanan atau pengambilan dari sumber air untuk dialirkan sehingga dapat digunakan. Akan tetapi penggunaan pompa harus disesuaikan dengan spesifikasi yang tertera pada pompa yang dingunakan, karena setiap jenis pompa mempunyai data-data tentang head ataupun discharge yang dihasilkan. Contoh pompa yang mudah pengoperasiannya dengan menggunakan system instalasi sederhana adalah pompa sentrifugal.

Maka untuk mengenal bagaimana pompa sentrifugal dan cara pengoperasiannya, kita perlu mengandakan percobaan yang nantinya dari hasil percobaan tersebut kita akan mengetahui lebih banyak tentang hal-hal yang berkaitan dengan pompa ( khususnya pada pompa sentrifugal ).

H

ASIL

DAN

PEMBHASAN

Skema System Pemompaan Keseluruhan

Gambar 5. Pompa tunggal

Gambar 6. Hubungan seri

(4)

Jurnal P&PT • 662 Hasil analisa data

Tabel 1. Pada pompa 1 tunggal N

o Karakteristik Pompa

Hasil

Dari hasil analisa data tersebut maka dapat ditarik kesimpulan bahwa dengan diameter saluran yang besar maka akan menghasilkan debit yang besar pula dan tekanan serta daya yang dihasilakan lebih kecil.

Hasil analisa data pada pompa 2 tunggal Tabel 2. Pada pompa 2 tunggal

N

Hasil Analis _{Hasil Analis Satu}

an

Dari hasil analisa data tersebut, maka dapat ditarik kesimpulan walaupun daya pada pompa 2 (repair) yang dihasilkan besar tapi debit yang dihasilkan lebih sedikit dari pompa I (baru), bisa jadi itu dikarenakan :

- Tidak adanya penghitungan pada waktu pelilitan kumparan sehingga terjadi lossis pada daya.

- Bahan yang digunakan untuk memperbaiki kumparan kualitasnya rendah/jelek.

Kemudian penulis menguji cobanya dengan daya yang berbeda-beda dengan diameter pipa yang sama, ternyata menghasilkan kesimpulan bila tekanan lebih tinggi maka daya yang dihasilkan cukup besar dan debit yang dihasilkan relatif sedikit, dimana perbandingan tekanan tidak jauh beda dan itu juga berlaku pada debit yang dihasilkan.

Hasil analisa data pada pompa hubungan seri Tabel 3. Pada pompa hubungan seri

N

Hasil maka dapat ditarik kesimpulan ternyata dengan daya yang relatif cukup besar tidak menghasilkan debit yang besar pula. dengan mengecilkan diameter salurannya maka akan menghasilkan daya dan tekanan yang besar namun menghasilkan debit yang sedikit. Akan tetapi hubungan seri dapat memindahkan fluida dari tempat satu ke tempat lainnya yang sejajar atau secara vertikal dengan jarak yang cukup jauh tanpa mengurangi debit yang dihasilkan.

Hasil analisa data pada pompa hubungan pararel Tabel 4. Pada pompa hubungan pararel

N

Hasil

Analis Analis SatuaHasil

n

(5)

663

• Jurnal P&PT

Diagram Karakteristik Pompa Diagram hubungan antara H – Q Ø ¾" c = pompa hubungan seri d = pompa hubungan pararel

(6)

Jurnal P&PT • 664 c = pompa hubungan seri d = pompa hubungan pararel

Bila di amati pada diagram hubungan antara daya dengan debit, di situ terlihat jelas bahwa setelah diameter saluran diperkecil maka daya (P) yang dihasilkan akan semakin tinggi dan itu berpengaruh terhadap debit (Q) yang dihasilkan juga akan semakin sedikit, baik itu pada pompa tunggal I (a), pompa tunggal 2 (b), hubungan seri (c), maupun hubungan pararel (d). Dari hasil penelitian yang kami lakukan pada dua pompa, baru dan pompa repair dengan jenis yang sama kami menarik sebuah kesimpulan bahwa banyaknya lilitan akan mengakibatkan tegangan naik secara otomatis arus yang dibutuhkan akan semakin bertambah. Pada pompa baru baik pada stator maupun rotornya masih dalam kondisi bagus, akan tetapi pada pompa repair stator dan rotornya mengalami keausan sehinggan untuk memperbaikinya kembali maka diperbanyaklah lilitan pada proses pengulungan

Lilitan Pompa Baru Lilitan Pompa Repair

Stator Pompa Baru Stator Pompa Repair Gambar 8. Lilitan dan stator pada pompa

Untuk mengetahui berapa besar kecepatan pada masing – masing pompa dan berapa jumlah lilitan yang ditambahkan khususnya pada pompa repair, dapat menggunakan rumus. Untuk nilai kecepatan pada pompa dapat diketahui dengan rumus:

Analisa Pada Pompa

- Perhitungan pada pompa baru

Diketahui : Q = 24,45

(

lt

_menit

)



1,5

(

m

3

_jam

)

2) Total konduktor pada jangkar ( Z )

Jawab : 1)

(7)

665

• Jurnal P&PT

Dengan menggunakan tegangan yang sama ternyata pada pompa repair banyaknya jumlah lilitan tidak berpengaruh pada

kecepatan dan kapasitas yang dihasilkan, seperti yang kita lihat pada data diatas.

Kerugian – kerugian yang terjadi pada pompa repair terdapat pada stator (rotor), kondisi empeler, serta kawat lilitan yang terbuat dari bahan lokal yang mana hasil dari kawat lilitan tersebut tidak dapat bekerja dengan maksimal, sehingga daya yang dihasilkan dari pompa repair sangat besar dari pada pompa baru.

Tabel 6. Specifikasi pada pompa baru dan repair N

9 empeler 36 sudu bolak balik,kondisi

bagus

1. Dengan alat uji ini kita dapat mengukur kebenaran kapasitas yang ada pada pompa ( sesuai spesifikasi pada name plate )

2. Alat uji ini dapat digunakan untuk membandingkan antara pompa yang baru dengan pompa repair ( gulung ulang )

3. Alat uji ini dapat mengetahui naik turunnya daya yang diperlukan apabila digunakan diameter saluran yang berbeda.

DAFTAR PUSTAKA

[1.] Ir.Sularso, Msme, Prof. Dr. Haruo Tahara, Pompa dan Kompresor.

[2.] Ir. L.W.P. Bianchi dan P. Bustraan, Pompa, Pradnya Paramita – Jakarta, 1983.

[3.] Ing. . Nouwen, Pompa Jilid 1, Bhratara Karya Askara – Jakarta, 1981.