ANALISA RUGI-RUGI ALIRAN (HEAD LOSSES) PADA INSTALASI PEMIPAAN DARI DEAERATOR KE TOP WATER TANK - UNIB Scholar Repository

ANAL|$iS HTAruDALAI+ PAilA. $#,T T Sf;AT T'U,qfi#{

r"rj Di S.ASU 3 Li r"J i T P i- TA ii4 Li $i |'i[ PAli tAi*G' * f ]'J G F.U LU i Ziiii**t*ni

sIsTrM {itJil&rr Au*Ti*N pAnA p[ftiji!4 rrGAfir\iAr.i p[i<"Ai.,l34ftij Slrsan'Jd

;,'iI pIi'.{il.l,!,ri1;16fri

Iij{i,j

FA*A i{riliJT*t r,1'*i1i.:,.:tT/i{,4,41u, llR$!t'I]Ai.: ilC l,"U l.;i L it*i* t i *A f HA i,j |{A * U i:A i- il. l l t..[ t3], r: t A l.,i

*

S*prl

,! R0uTjf*G

paiiToccl

csrr

Dril\

frIr

Lf'jTlJK tuiilMprRili*rii,iiiLLJH

I _{I N n f K I] [}

ru* ii A F: l*' il l"J'.*i G U N A KA

t{'i

F l, I T li'i * * t L I R 1 4 .

*

{}ltv!li"eryr:n* ,-i !.r:!l:jt"i

"}i:.;i.ri..i1ii

i:niji,it

iii_;L,iPl"_ii:,:-i'iiira:i:A.:"lini_,,t"G"i-.::iii

:.tai;r ::tji a:!;

s;ii,i ALf i:i?i'ai,l;i ii;-iit

i,=i.i*iii,

ii;i,-i:

=ij*,

i;'-ji:li,i.':i* '.;irji _i.li

P r tu{A iu rArAi.{ i

il*r,#

R[

ili

r i

Lr

$*.:air: rje;;*ri i1"'r**wa

[!5T[iv1 Ffir:i'iili&:11'i Ci-ilit]A

[[hj']Al'i

f,.,1[:f.jr:{}Ut!,+K5.1'j

i:.i[Ti]DI f U:ZY L*,: 1il1'J j{.iima*

THld r[rj{]li?iii:1li.j:ii..i *i*tTnL. lAi-.r\i'i

stlirliii

l!!Lf:l

IUriii

t'i;ii,r $a*i:i

t\4 [ h,l E l'i I Lj f, 11" i'.i KA .,Ai{T il fr

'

$T ! !{. P..i tut l.A I

ffi

i't

i $: iJ i;A, i"

lii'r:*r*iait

f !r. ial; j' ii"r ,. Lf ! i

L

q

-1--\'.,,

:

1i*.

?

_{!--{aiilr*er: ileir:g,t,lli;-:}

Kata

Pengantar

'

alaihtm

Warahmatull

ahi

Wab arakatuh

puii

dan syukur

atas kehadirat

Allah

SWT,

karena atas

Rahmat

dan

[rv"r-

Jumal

Ilmiah Volume

3

Nomor

2 Bulan

April

Tahun 2011

ini

dapat

l*ni.

ir-A

Ihiah

ini

bernama

Telematik yang berarti

leknik

ELE:kto,

tnfol/yAfika,slstem

informasi

dan .Komputer akuntansi

yang diterbitkan

frtrtt

t

Teknik Universitas Muhammadiyah

Bengkulu

Dengan

diterbitkannya

Jurnal

Ilmiah

Telematik

ini

diharapkan

dapat

faat?alam

perkembangan

Ilmu

Pengetahuan

dan

Teknologi'

Berkenaan

hirnipan tersebut kepada para

peneliti produktif

dan staf pengajal yang

i

hasil-hasil penelitian

untuk

dapat kiranya

mengirimkan

naskah

untuk dimuat

pada

Jurnal

Ilmiah

Telematik

ini

dengan

mengikuti

sebagaimana yang telah

dit*apkan

oleh pihak dewan redaksi.

Akhirnya tak

lupa

kami

mengucapkan banyak terima kasih kepada semua yang telah membantupenerbitan Jurnal

Itmiah

Telematik

ini.

'asalomt'alaihtm

Warahmatullahi

Wabarakaah

Bengkulu,

April20ll

ri

!

'

\rrsi

Sebagai media yang dapat memberikan

Sumbangan ter1adaipe(embangaq

llm,

Pengetaluan dan Teknologi Misi

nanaf _Dovs' molvqtrlbangkan

"'-"J

dan men.vebarkan berupa Hasil penelifian (resemch) Maupun hasil kajian'

pend;a

dar perritiran dalam birlag IImu Pengetahuan dan Teknologi

Pelindung / Penasehat Dr. H. Khairil, M.Pd

(Rektor Universitas Muhamtnadiyah Bengftulu)

PenenggungJawab h- Yukiman Atrradi, M.Si

(DekanFakulusTeknik)

1,

PenYunting Ahli

Dr. Bahrin, M.Si k.Z.Harlawam MM,DM

PimPinanRedaksi SastialL Wibowo, S.Kom, M.Kom

Sckretaris Redaksi Yulia Darmi, S.Kom, M.Kom

Staf Redaksi Danq S.Kom Distribusi den Pemasaran

DedyAMullah, ST

Penerbit Fakultas Teknik

Universitas Mtrhammadiyatr Bengkulu AlamatRedaksi

Fakultas Teknik

Universitas lvtuhammadiyah Bengkulu Jl. Bali Po. Box

tl8

Bengkulu T elp. 07 3 6-22765, Fax. AB G26 I 6 I

Email : jurnalilmiahtelematik@gmail.com

Frekuensi Terbit 4@mPat)kali setahun

6.

1.

9.

10.

DAFTAR

ISI

AI{ALI$S

KEANDALAI'{ PADA STAFT SEAT

TURBN

(sTUDr KASUS UNIT PLTA MUSI KEPAHTANG-BENGKT"ILU)

Ztliailoni

PERA}.ICANGAN SISTEM ONLNE AUCTION PADA PERI^]M PEGADAIAN PEKANBARU

Susandri

SISTEM INFORMASI PEMINJAMAN BI,JKU PADA KANTOR

PERPUSTAKAAN, ARSIP DAN DOKUMENTASI

DAERAHKABUPATENKEPAHIANG

il

Sapri

MEMBAI{DINGKA}.I ROUTING PROTOCOL OSPF DAN RIP

I'NTT'K MEMPEROLEH

JALI'R

IERPENDEK DENGAT.I

MENGGLINAKA}I OPNET MODELER I4.O

IlwiEaryono

SIFAT.SIFAT DINAMIS

BAIIAN

KOMPOSIT SERAT

KACA-RESIN

Ahmedin

ANALISA RUGI.RUGI ALIRA}.I (HEAD LOSSES) PADA INSTALASI PEMIPAAN DARI DEAEMTORY\E TOP WATER

BOILERTANK AngkyPuspawan

PENERAPAI{ ALGORITMA RI,JN LENGTII, HALF-BYTE,

HUFFIvL{N LJNTLJK PEMAMPATA}"I(COMPRES) FILE SastiaHendri Wibowo

SISTEM

PRAKIRAA}I

CUACA DENGAN MENGGT.'NAKAN METODE FUZZY LOGICIO

Kirman

SISTEM

PENGIRMINAN

DIGITAL

DALAM

BENTIJK

NILAI

SUHU

YulieDarmi

MENENTT JKAN KARAI(TERISTIK POMPA SENTRIFUGAL

Niharman

713

-742

743

-751

752-759

760

*769

770

-174

775 _-7E6

787 _-791

792-199

800

-

807

808-8ll

406,44

365.51

4fi.n

4M.1t

3662

428.11

-__f

: lrol i, No 2, APril 2011

RUGI.RUGI

ALIRAN (IIEAD

LOSSES)

PAI}A

INSTALASI

PBTIdIPUX DARI DEAERATORKE,

TOP

WATER

BOILER TANX

Oleh

: Anglcy Puspawan

ABSTRACT

pT.

Agra

Suwtindo represent the

factory

of

producer

CPO

(Crude Palm

To

conduct

the

bait

water

from

daerator

to

the

top

tank

boiler by

a

fusal pump which

aim

to

to

boost up the pressure

irrigate,

so thot water can

'ohoit

continually go to the top water

boiler

tank'

Pioe system

(plumbing

system)

plcyins

o

port

very important

in

good

Uig

ltuiit

gas,

oil,

and

also

water.

In

operation

of

piry

system

shall

be

atteniin

by

losses that happened

in

the

pipe

system. Losses that happened

in

system

very having

an

effect

on

that

goodness

tA,{uid

flow

velocity, ities

ofJtuidflow

and

or

to energt pump to conduct

thefluid-To calculate

the

maior

loss

and

minor

loss used

the

equation

of Darry

can usable

and

futowable

in

the end head

pump

to

conduct

the water

40

rrf/h

the stream debit.

From

calculation

got

by a

moior losry

value

4,007

and minor 2,580 m by head

pump

19,684

m-: head losses,

centrifugal pump, darqt

weisbach.

LATAR

BELAKANG

Pada proses pengaliran

air

dibutuhkan beberapa komponen

penting

antara pompa dan

motor

lisFit.

Unfuk

mcmindahkan cairar-r (fasa

cair) dari

suatu

Hitempat ke

tempat

lairu

atau

dari

tekanan rendah

ke

tekanan

yang lebih tingg

suatuperalalan atau mesin yang bisa menaikkan energi cairan tersebut.

fluida

kerja yang

fasanya

cair,

digunakan

pompa

sebagai

alat

untuk

fluida

kerjanya.

Untuk

fluida

yang fasanya berupa gas,

digmakan

untuk memindahkan

fluida kerjanya

Pompa adalah suatu mesin konversi energi yang

berfimgsi

memindatrkan

zat cair rlimana dalam prosesnya terjadi perubatran tekanan.

Dalam prcses

produksinya didukung oleh

mesin pompa

jenis

sentrifugal memindahkan

fluida (air) dari

satu

tempat

ke

tempat

yang

lain

dengan

perbedaan tekanan. Pompa merupakan salatr safu komponen yang sangat

dalam

suatu

pabrik.

Pada

faktanya

fluida kerja dalam

sebuah

pabrik

banyak

digunakan,

yang artinya

penggunaan

pompa

sangatlah penting

sebuahpabrik.

PT. Agra Sawitindo

menggunakan

pompa

sentifugal

yang

bertujuan mengalirkan

fluida kerja

(air)

dan deqerator

ke

top water

boiler

tank

ketersediaan air umpan

di

top water

boiler tankte4ag*

r.

"

Beberapa

masalah

yang timbul

dalam sistem

pengaliran

air

ini

rnengakihtkan

debit

air

;rd"

air

umpan

boiler

-.""-"

yang

_dapat

jumlah

*p

U"tt

ot*g.

Masatah-masalah

yang

ti-t"t

ioi

oleh

tinggi

aliran

pipa

belokan-belokan pipa serta adanya gesekan

air

pipa aliran

(rugi-rugi

aliran). Rugi-rugi aliran

yang

diketahui

merupakan

yang

penting dan

sebagai

indikator utama

performansi

(kinerja)

_pompa

dalam menyuplai ketersediaan air secara efel<nf (head

totol).

::''

Amtba fugi-Rug,Atirout _{(Headlawes) Pafu} Instalasi Penipwt Dari Deaerstor Ke TqVoter Boiler Tant

Telematik: Yol 3, No 2, April 2011

TINJAUAN

PUSTAKA

Dasar

Teori Aliran

X'luids

Fluida

merupakan suatu

zat

yang

tidak

rnampu

menatnn

tegangan yang dikenakan kepadanya.

Fluida

akan bergerak dan akan berubah bentuk

terus menerus selama tegaogan tersebut masih bekerja.

Fluida

dapat di menjadi dua macam,

yaitu fluida

gas dan

fluida

cair.

Fluida cair

dengan

yang

besar

mengandung

energi

yang

dapat

dimanfaatkan

dengan

mengkonversikan

ke

dalam

bentuk energi

lain,

melalui

sistem

mendukungnya

seprti

turbin

yang

bisa menghasilkan

energi

lishik.

Fluida

terdiri

atas

molekul-molekul

yang tetap rapat dengan kohesifitas

relatif

kuat

cenderung

mempertatrankan

volumenya

dan

membentuk medan

bebas

medan gravitasi,

jika

fidak

tertutup

di

atasnya.

Sebaliknya

gas

dengan

i

molekul-molekulnya

yang besar daa gaya

kohesif

yang

terabaikarl

akan dengan bebas sampai tertatran dengan dinding yang

melingkunginya

Di

dalam

teori

fluida

dikenal

beberapa

istilah yang

sering

di

mengenai sifat dan keadaan

fluid4

antara lain:

o

Fluida inkompresibel

adalah

fluida

yang mempunyai massa

jenis

tetap setiap

kondisi

o

Fluida kompresibel adalah

fluida

yang memprmyai massa

jenis

tidak tetap

o

Fluida ideal adalatr

fluida

yang mernpunyai viskositas sama dengan

nol

o

Aliran

stasioner adalah aliran

fluida

dengan sifat tidak berubah terhadap waktu

o

Aliran

seragam adalah

aliran fluida

yang mempunyai kecepatan sama di

titik

medan aliran

Aliran

Kental

dalam Pipa

Dalam mekanika

fluida,

ada

tiga

benhrk

atiran

tanpa

mengabaikan

kekentalan dan ketakmampatan

fluida

Reynolds telatr mengklasifrkasikan ali

fluida

berdasarkan percobaan yang telah

dilalrukannya yaitu:

o

Aliran

laminar disebut

juga

aliran berlapis,

partikel

fluida

bergerak sepaojang

garis

alir

yang

seragam secara

paralel,

dengan

bilangan Rrynotds (Re)

<

2300.

Jika

alirannya berlapis atau

laminr,

kadang-kadang

bisa teqiadi

ganggua*

gangguan yang wajar yang akan teredam dengan cepat (garnbar

Z.la).

r

Aliran

transisi didefenisikan

sebagai

keadaan

fluida

yang beranjak

dad

laminar

berubatr

menjadi

turbulen,

dengan bilangan Reynolds

(Re)

antara 2300

dan 4000. Jka

hansisi

sedaug

terjadi,

dengan bertambahnya

bilangan

Reynolds

fluktuasi

golakan (turbulen) akan membersit dengan tajarn (gambar

ztu).

r

Aliran

turbulen

dinamakan

juga

aliran

bergolak

yang dicirikan

dengan kecepatan yang

berfluktuasi

secara acak, dengan bilangan

Reytolds

(Re)

>

4000. Pada

nilai

Re yang cukup besar, aliran akan terus menenrs bergolak (gambar 2.1c) dan disebut bergolak penuh.

=?<Kffi

c

Gambar

l.

(a). Aliran berlapis, _{Re rendah @).} Transisi, Re sedaag (c). Aliran bergolalq Re tingg

Analisa krytParyi Alirot (Head los*s) Pada lnstolasi Pemipwt Dari Deaerator Ke Top Water Boiler Tart

AnglE Puspor+an

lan;

pq

yafi

ploj

pa<l

lxit

ben ska cen

ber

ada Unr

'

mal seb 2,3

'

lap

:'

batr

dis

jela

gangan )enfuk

gan lengan

istcm

.

Ftuida

atif

rebas lengan

kan

ing

s tetap

rk tehp t nol

radap

rikan

e)<

e)>

nbar2,

: Yol3, No 2, APril20l

l

1,5sa

bilangan

Reynolds

yang tergantung

dari

skala

kecepatan

V

dan ,;rn-s

L

atau diameter penampang

d unfuk

aliran yang bersangkutan serta

kinematik

fluida u.

Rumus bilangan Reyrulds @e) adalatr:

y.d

- say inersia'

"

"(2'

l)

gaYa viskos

Re=Bizrrigan ReYnolds

[

= kecePatan

alirar

(ds)

I

= p6jqrg pipa (m)

,

="*osius tin".atik (m%1

d = diamet€r PiPa (m)

Atiran Dalam

PiPa

a,

Di

dalam

pipa partikel fluida

bergerak

dengan kecepatan berbeda pada ri yang berbeda. Gerakan

relatif

ini

dimulai

dari

nol

sampai maksimum

di

lin$,arem

pipa Ini

disebabkan oleh pertukaran momentum dan gaya geser benrrutan

terjadi

antara lapisan

fluida

yang berdekatant Pada aliran laminar, kecepatan

ini

diperkirakan berbentuk parabola" seperti

yang

diperlihatkan gambar 2.2 berikut

im.

anjak ntara

r

Rey,

,.

rn

de

Gambar 2. Profil aliran laminar pada pipa

Dengan bertambahnya bilangan Reynolds sampai

melewati

harga maka pertukaran momentum

di

antara lapisan

fluida

bertarnbah besar,

sedikit

demi sedikit dari

skala

mikro

dalam

keadaan

laminar

meniadi skala

maloo pada

aliran

yang

sepenuhnya

turbulen.

Gerakan

semacam

ini

cenderung untuk meratakan

profil

kecepatan seperi diperlihatkan pada

gambu

2.3

Gambar 3. Profil aliran turbulen paOa pipa

;;

Kecepatan

ftuida

adalah

nol

pada

dinding pipa, maka

aliran

didekatnya

adalah

laminar.dan

di

daerah

ini

pada

umunnya

disebut sebagai

lapisan

batas.

:Uotuk

kondisi seperti

gambar

2.2

dimana seluruh bidang

aliran

adalah larninar,

meka _{lapisan terbentuk sampai pusat}

pipq

hal

ini

menye6abkan

profil

kecepatan

flT.t

parabola.

Tetapi

_sebaliknya

*t *

_{kasus yang diterangkan pada gambar}

z.r

laplsan batas

tetap

tipis.

Pada kenyataannya sering dianggap

terbentuk

dua fanisa+ sub lapisan

laminm yaitu

yang

paling

dekat dJngan

oildine

dan lapisan ?:tas trnbulen

yang lebih

tebal

dimana

momenturn

terjadi

tenrtama osebabkan

oleh

_gerakan

relatif

makro

fluida

_Fenomena

ini

diteranglan

_dengan Ptas pada _{gambar 2.4}

di

_bawah

ini.

-At@lisa _{fuigi-Ru?t Atirot (Ilead Loses) Pa& Instalasi Pemipaot Dart Dea*ato Ke Top Water Boibr Ta*}

a a a a a

Telemaik

:

Yol 3, No 2, Aprit 20l

t

seperti terlihat pada

gambar

di

atas,

ketebalan

dari

sub lapisal

1

ukuran orde yang

sama dengan

ukuran

kekasaran

air,.iiirg

_oi,

tersebut

Hal

ini

seaar€t

teliti

dapat

menueiuklen

batrwa

faktor

utaura"

menunjang

terjadinya

kehilangan

energi

disebabkan

oleh

gesekan

d*l

denganpenurunan _tekanan

di

_{sepanjang arah alfuan.}

Kesimpulanny4

kekurangan

energi dapat diterangkan

_secara

dengan

menyelidiki

faktor

gesekan,

uitangan neynolds

dan

_pe,

kekasaran

relatif

diseluruh

rejim

aliran.

dis( Unt

L;

tg

pa( ad,

ah

Rr

g,

(G pe tet tersebut

&rL,

(t) XrocodVidooitrr

(vI(d/, Sr&r(T)

Vi*oiia8 Kincaldr (vL{d/r)

0.0 !-795r l0r' 50.0 O556x t0t'

5.0 lJl9x lt' 60.0 0.4Vtl0a

10.0 l-3{B x lo' 70.0 0-4f5 x t0.

20.o l.0O7x l0. to.0 036? r IO'

30.0 O-!O{r ld 90.0 _{0.328x l0+} ,t0.0 _{O65l x ld 100.o 0-296x ld}

Tabel I. Viskosias

tine@

_teftentu

Persamaan

Bernoulli

merupakan

persamffm

yang

diterapkan

dalarn

analisis mekanika

yang

melibatkao

telqanal kecepatai

ai" t"tiogg*

.rir*

Persamaan

p yz

yang dinyatakan dalam keadaan aliran steai seperti

berikut

ini:

e.Z)

-+-+r=tutqp"'

Keadaan

aliran ymg

steady

didefenisikan bahwa

_kecepatan

aliran

_tidak

-berulah terhadap.

H$unBernoulitseperti

padapersamaan

di

ui^,

b"rluku

dalam keadaan aliran diidealisasikan :

Pensamaan

Bernoulli

Atitugcady

Kcrryetan aliran komsUr _1p=61

Tanpa rrelibdarkerja _{dar ponindabar kalor}

Scpaqimg gads _{dir 1ang seragm}

Tidak margalami tcgegm g€s€r

Dalam keadaan yang _{ktrusus, suatu}

aliran

_tuoak

melalui

_{sebuah tabung}

aliran

dengan usaha

poros dan

gesekao, seperti menggunakan

pompa furbin

_ataupur

sufu

penukar

pilosr,

dengan

demikian prcamaan

Brrnoulii

,,,fu;di:

?,i*

o:*E

+

',"'Q'i)

Persamaan

Bernoulli

ini juga

dapat

_digunakan

untuk

_menghitun

g

_head

pompa. Dimana

hea!

ygmoayang

dibututrkan adalatr head netto

yuig

aipJtfuf.un

untuk menaikkan

fluida

(otien)

ke

Top

Tank. Kenrgian

hr,;;-;;;

timbul

A'ul'nhryt'RugtAlirot(Irdlaws) _P&Iastotast

PeniwrM

_{MmtNKeTqwaurBoikrTott} lnghy puspavaa

h

I

P

p

: Yol 3, No 2, APril 201

I

I

779

ffioinit*g

Qesamya head

pompyang

dibutuhkan, digpoakan persaura{u

t#*

n=**H

4zr*{i,r+r'J-

r',

"'(2'4)

'*fi*

rr*

u:

-?r*E*

zr+

z{ry+ i'*J

r,io

=T

-r*:

* z2-

z1+ u(rr, r-

aJ

br*Uur

5

menggambarkan perbedaan kec.epatan dan perbedaan

hulu

elevasi

"

p.o*rp*g

1

dan_penampang

2.

Pcngaruh

sudut.Flgk*

menvebfkal

aliran

akan mempenganrhi besanrya

head

pomp

yang

dibutghkan.

rugi-rugr

aliran,

berbagai macam

belokan

serta

nilai

konstanta

rugl-rugl

peruUatan diameter PrPa yang berangSur-angsur menyebabkan terjadinya

rugi

alimn.

Variabel CpYm9lebih

besar berarti peqampilan pembaur yang baik.

Gmbar 5. Persmaan Bernorlli

Ilulu Alimn/Rugi Mayor

Aliran

Rugi-rugi

hulu

aliran diartikan

sebagai perubatran

hulu

tekanan dan

hulu

:.:gpavitasi,

terjadinya

perubahan

tinggi

GDE (Garis

Derajat

Energi) dan

GDH

i::(Garis Derajat

Hidrolik),

kecuali

bila

aliran

melewati

sumber, seperti pompa atau

kalor,

maka harga-harga tersebut akan

meningk*.

Salah

satu keadaan

i:'&rlihat

pada gambar 6.

Gambar 6. Volume kendali aliran yang telah berkembang penuh dalam sebuah pipa

'

Dalanr analisis

volume kendali,

aliran

antara penampang

I

dan

2

yang

diamati pada pipa

memiliki

persamaan

kontinuias

sebagai berikut:

'ti,Qr=g=konstm

(2.5)

,,t

Yr=\:Yr=b

""Q'6)

Persamaan

Energi unttrk

penampang

I

dao perulmpang

2

dinyatakan sebagai

**T.

*,=*.T.

*,+

gh"+

ghr"

"Q'7)

Keadaan

aliran

yang telatr dianggap berkembang penuh, tanpa efek usatra poros atau penukar

kalor,

_{dan kecepatan yang diasumsikan sama}

(u,

=rr),

maka

didapatkan persamaau

nrg-rug

hulu

_:

n,

=(,,*I.)-f,.

_.

&)....(2.s)

t e/ \'

x)

bah*,h8an

analisis dimensi,

diperoleh suatu hubungan

yang

menyatakan

--=

A'ul,e Regr-fug,

eti*

WrW

_{Dart Dererurq Ke Try warer Boibr Ta*}

Telemotih : Yol 3, No 2: April 201I

,="(o,i)

"""(2'e)

I

Hubungan antara

faktor

gesekan

Dorcy

(fl,

bilargan

nq,nold

(Rd

koefisien kekasaran permukaan

pipa

e

dinyatakan pada

Diagr@

Mody.

Substitusi

persarn

ran

di

atas akan

menghasilkan

suatr

persamaan

menyatakan

rugi-rugi aliran yang diakibatkan

gesekan

atiran fluida

saluran yang menyebabkan penurunan tekanaru yang dirumus*an sebagai

^, =

4*)*...

-.(2.10)

dengan

hr= head losses

moyor

(m)

Persamaan

di

atas dikemukakan oleh

Darcy

Weisbach, bertaku

malisa

fluida aliran berlapis dan bergolak.

Rugi

Kecil Aliran/Rugi Minor

Aliran

Telotto

--strmbt perbex

pipa,l

perubt Prinsi

sentil

berpul memu ada di gaya I

dianta

juga

I

Fluid,

dalam Tekni prose! langsr dilaku yang karakt

rugi-r

sebual

panja

masul Skem D:

dari

d

tankb

Selain

dari

rugi hulu

dan usaha poros seperti

turbin fang

meagatiUr

penunman tekanan

aliran

dalam

pipa,

penurunan tekanan

juga

discbabkan pemasangan komponen

jaringan

pemipaan,

yang digolongkan

sebagai

rugi

alfuan. Rugi-rugi tersebut dipenganrhi oleh:

.

Dmpipcmasulcmdmpipaksluralt

o

Peouaian

&r

penyusutm penampaog pipa(penmpilao penbaur)

o

Pcrnbesarm (dcspari) dar pcngecilo (koosraksi) penqag pipa

e

Kelokarq siku dm sambmgan

r

Katup

Besar

peilrunan

tekanan dapat

diafur

dengan

rnengatw

trukaan dimaoa penurunan tekanan aliran berbanding

terbalik

dengan besar bukaan kafiry.

Rug-rug

kecil juga

diikut

sertakan dengan

panjang ekivalen

(Ia)

dihubungkan dengan faktor gesekan

Darqt,

seperti pada penjabaran

berftrt:

^

-'d2s

=,LL=*Y'

29

"""(2'll)

Sehingga panjang ekivalen adalah:

"'=

#""""'Q'12)

Rugi Minor

merupakan

jumlah

dari Rugi Minor

keseluruhannya

diameter

penampang

yang

sama.

Maka

persamaan

darcy dijaba*an

persamaan sbb. :

,--uL""""""(2'I3)

'29

&tgst

t

:ledlosxs(m)

$.

=jurrlah konstda rugi kecil

Dalam

suatu

jaringan

pemipaan selalu mengalami

rugi hulu

du

nrgi-rugi kecil,

sehingga

rugi-rugi

total

yang

terjadi

dapat

dirumustm

berikut:

h=4*Zr*

.,Q.14)

dagn h6 =

l*d

lases total (m) hs= led losses nryor (m)

h---Mbsxsnino(m)

Persamaan di atas dapat dikembangkan menjadi:

h_=f

(I!*tr)tz.rsl

'q 2s\ d L't )'

Persamaan

di

atas berlaku

jika

ukuran diameter dan

keM

sepanjang

jaringan

adalah

sama

Panjang

L

yang

climaksud adalah

Fdl;

Amlisa &ryt-Rugi Alira (ttead Larscs)

P&

Iwtahst Penipwt Drl Deocrator Ke Top

Ya *fr

Anglcy Puspwan

enelgr heod t

: Yol i, No 2, APril 201

I

€an

lar

dbe

kecepatao aliran

fluida

I

Keria

PomPa

Sentrifugal

pompa senrifirgal adalah pompa yang

menggunakan

prinsip

tenaga

dalam operasinya

Tenaga

ini

bekerja pada

semua

bagian

yang

pada suatu sumbu. Daya

dari luar diberikan

kepada poros pompa

untuk

baling-baling yang disebut

impeler

di

dalam

fluida

Maka

fluida

yang

di

dalam impeler

oleh

dorongan zudu-zudu

ikut

berputar. Karena

timbulnya

seirtifugal

maka

fluida

mengalir

di

tengah

impeler keluar

melalui

saluran zudu-sudu.

Di

sini

head tekanan

fluida

menjadi

lebih tinggi.

Demikian

head kecepatanrrya bertambalt besar karena

zat

cab mengalami percepatan. yang

keluar dari impeler

dan disalurkan

keluar

ponpa

melalui

nozeL

A

rczel

iu

sebagian head kecepatan aliran diubah

mer{adi

heod

tel<amr.

Jadi impeler pompa

berftngsi

memberikan

kerja

kepada

fluida

sehingga i yang dikandungnya menjadi lebih besar. Selisih energi persatuan berat atau total zat cair antara pipa hisap (suction) dan

pipa

buang (discharge) pompa

headtotal

pompa

,,:.:

METODE

PEI\IELITIAN

*''Teknik

Pengumpulan

Data

*.

Dalam penelitian

ini,

pengumpulan data

dilala*an

dengan cara mengamati

'prcr"r

premindahan

fluida kerja

fasa

cair

pada pompa

sentipugal

secara

lang*un8/visual

dari

deaerator

menuju

/op

tank boiler.

Pengambilan

_data

:ir1frlakukan selama

2

bi

dengan

jarak waktu

I

jam

dan

diambil

rata-rata. Data

dibutuhkan

daFt

dilihat/diperoleh

dari

alat

pengukuran,

dimensi

dan

istik

pemipaan dan komponen-komponen

alat yang

men€xrhlkan adanya

i

aliran untuk

memudahkan

dalam

pengambilan datro

maka

dibuat

mariks

data deirgan 6 komponen data

yaitu

: pengukuran debit aliran

(p),

Ipipa

(I),

diameter

pipa

masuk

(d1), diaureter

pipa keluar

(d2), tekanan

u

oipq

termasuk setiap kelokannya. Sementara pada

jaringanlang

terdapat

L-

Aiur*t"r

pipq

harus

dilakukan

penjumlahan

rugi

berdaCarkan ukuran

karena dalam diameter_dan kekasaran Bipa yang berbeda akad menyebabkan

pompa (Pr) _{dan tekanan keluar pompa (P2).}

Titik-titik

Penguku

ran

.Data yang

diambil

pada

turbin diukur

pada

titik

I

(Keadaan masukan pompa;

r,(ea:rator

_{ke pompa sentripugal) dao}

titik

2;

dari

_{pompa sentripugal}

ke top

boiler). Unhrk lebih

jelasnya

aapat

dilihat

pada

gambaxi.l.

fgaru:

Lr=l3m _{Ia=6m Lr=l6Jm} f=6n Lr=l0m ta:lm l:4=0,8n _{I+=0Jm dr=5inci}

f,:Ly"'iti,t5

P-t.rs*

rr=239f0m2/s

8-t"re

Gambar 7. Skema Titik-titik Pengukuran D. Dagram Alir penelitiian

Telemotik: Yol 3, No 2, April 2011

Tujuan pembuatan

diagrun alir

adalah agar sebuah kegiatan dapat

bqjuluo

sistematis sesuai denganyang sudah direncanakan sehingga apa

yay'gkita

ingiril@ndapattercapai

denganbaik

/

HASIL

DAI{ PEMBAHASAN

Hasil Perhitungan Data

Berdasarkan data yang diperoleh dapat dilakrrkan perhitungan.

Perhitungan Rugi-Rugi

Aliran

)

Perhitungan Rugr

Mayor

dalam Pipa Dari deaerator ke pompa (inlet

pump)

Diketahui

pipa pertama (d1), diameter

5 inci

:

0,127A

m,

dan

debit

atiran

(O)

sesuai

data spesifikasi pompa

yartu: 4A

m3h:0,011

m3ls. Maka

ditentukan

nilai

kecepatan aliran

fluida

(/i)

dengan menggrmakan persamaan

yaitu:

A

rrl!

Vt=Trrl.=J 41 'I

Y,

=i-t.at

t

.-

0.011 uP,/s t,,=-_'

3.r+ i0.1270

n)-1.;

'

₌

ji&-,,-0.0r:6 l,nr

=

08730

ra/s

Dengan viskositas

kinematik

fluida

air

pada suhu 900

dari

tabel

2.1

sifat

(viskositas

kinematiD

pada tekanan atnnosfer,

yaitu

: v

:

0,328

x

106 m2ls

n"- =Vrd, _ _t' (O873 rurls) _{0.328 x 10-6} x (o,rzzo _rr:/s

-)

diperoleh

nilai

bilangan Reynolds

yaitu:

Rer=3,380x10-s

Dari

tabel koefisien

kekasaran

prpa (e),

pipa

terbuat

dari

besi

tempa harga e

:

0.046 mm _, Maka

nilai

rasio e/d adalatr :

€ G,0*5,r.n

f

=ffi=OoCOg

Sehingganilai

fi*tor

gesek diperoleh dari Diagram

Moody

adalah :

fi

=0,017

Maka

rugi Mayor

hy dengan diameter 0,1270

m

dan panjang

total

3,5

m, diperoleh dengan persamaan 2.10,

yaitu:

Amltu ktgi-R tgt _{Altra Qladlas*s)} Pafu Instalui Penfiioor Dori Deoeratq Ke TqYarBolbrTart

Ang*yPuryvan

lv = o't

ht=l

Rus

belok

besas keseh

minor

dan

n

dan al koefis

yaitu:

t* =f,d;

r'

sit

Rumu

K:0

instalz

K=0,N

Jadi

n

f,K:(

Maka

l-

=If,

'L'Lgi

Lro,-

=

I

Daip

Diket

fluida

sehing pgrsan

o

q-+

' 3,L1

n=l

.

_o,ot

Yz=2,

Dengn dari

ta

0,329 Maka r

acz _-uzf, Re=

=

.

-r!t

\ -' d2g

35,n

(0,873 m/s):

,=O,Otlffiffi

: Yol3, No 2, APril 201I

rd-: ,r. _-4

--+-6.

=

9,0?;4 m

;

Puhitungan Rugi

Minot

d4'T

tryu

i*l;il;;'ti;h

*st

yans

disebabtan

oleh

pemakaian sanrbungan,

katup

dan rotnkan- Karena

dat;

i*fref."ya

digunakan

lebih dari

Satu

rugi minor'

maka

ffi.'ffi G

minor

*"*p.tr"

ju*lah-dari

setiap

rugi minof

s€cara

ililil;;r".

p;**r*

(2.10i aapaiaigunatan

yt

q

menghituns

rusl-rus

ifr'"r

r"rr"Uri.

Total head

lisses yang

terjadi

merupakan

jumlat'dari rugi

mayor

dan nrgl minor

yadterjadi

daqdlhituog orogry

mengg@akan

persBmaan

Q'12)

datr atau

persamaan'e,.iil,.Rugi

T+or

k;

pdrpipa

tergantung dari banyaknya

ffiffi";;gi

G).ilak;

aupit

diketahui dengan menggunakan persamaan

2'13'

yaitu:

"

'^-'I.r*

'r'

Silu

9Ao QbuatD

, _Rrrmus

nmumuntuk

belokan diperoleh dari percobaan

Weisbach'yaitu:

f

=

O,9OO

"t

(%')

+ 2,M7

"

'

<%l-Dal/.

2

buah belokan yang terdapat pada

instalasi, didapat harga

K

sebagai

berikut

: * =

o,r*rt'

[])*

z,onzrin'

[])

= ure

Jsdi nilai koefisien

**d

untuk 2 buah sekrup siku 90o adalah:

f,K=

0.98

x2:1,96

ilu*u

total rugi

minor

sesuai dengan persamaan 2'13,

yaitu

:

,^=8fi

*-""#

't

_t,n-

=

0196m

Daipompa

ketop

tankboilet

(oxlet pump)

Dikeiahui

pipa

kedua

(d)

dengan diameier

3 inci

=

0,0765

m,

dan

debit

aliran

fluida

(9)

sesuai

ild;Out

"tp"tift*i

pompa

yait,: 40

rrfth

=

0,011

m3/s, sehing$--aapat ditentuican

nilai

kecepatan

Ai*"

fluida

(Z)

dengan menggunakan psrsamaan 2.6,

yaifu

:

rr.

.,:

-3-r.

€

. . j:

I

r, _ gpttmals

,t-!;ifr]6:67EE;f

,|

v-=

ofiLL m,

'

o,ooo{59 ts

P2=2,3960

rn/s

*"g;;"og.t

frri

viskositas

kinematik fluida air

pada suhu 900 yang diperoleh

aaritUa

Z.it

_Sifat

air

(viskositas

kinematik)

pada tekanan

atnosfer,

yaitu

: v

:

0,328

x

_{106 m2ls}

Maka dapat diperoleh

nilai

bilang an

Reytolds

(Reynolds Number)

yaitu:

-

y.,i.

lz,sse4i x (o,o7s6 rn]

taa.- "-\ ,.'

' c ,328 v 1O-5 m:/s

Re-=5xt0-5

la@

Instalast Pentpwt Dol Deaerotor Ke Tq waar Boiler Tart

Telemaik : Yol 3, No 2, April 2011

Dari

tabel koefisien

kekasaran

pipa

(e)

pada

pipa

yaqg terbuat

dari

besi

diperolehhargae:0.046

mm

J

Malenilairasioe/dadalah:

-/

€ 0.046 mm

:=

-

- 0.0006 d /6.5 ptril

sehingga

nilai

faktor gesek yang diperoleh

dari

diagnm Moody

adalah:

fz

=0.0182

Maka

rugi

Mayor

hrdergan

diarneter 0,a765

m

dan

panjang

total 42

ru

diperoleh dengan persamaan 2. 1 0,

yaitu:

- _nt=

ti6

-LV'

h, _{= 0.0182} 42

"'

(2'396 ittls):

'

"

0,0765 ttt 2 x 9,81 rn/s:

hs-

4,ito7

n

)

Perhitungan Rugi

Minor

dalam Pipa

Rugi minor

adatatr

rugi

yang disebabkan oleh pemakaian sarnbungar; katup

belokan. Karena

dalam

prakteknya digunakan

lebih dari

satu

rugi

*iror,

i

berynya total

rugi

minor

merupakan

jumlah

dari

setiap

rugi

minor-s

kesetunrhannya Persamaan

(2.10)

dapat

di$makan

untuk

-*gnit*g

rug

minor t€rsebut Total

head

loxes

yang

terjadi

merupakan

j"*lat, a*i

*sr;.y

dan

nrgi

minor

yang

tedadi

dan

dihitung

dengan menggrmakan

p.*u*aio

_1z.l dan atau persam&m (2.13).

Rugi

minor

(h,,)

padapipatergantung aari

_uanvaknyl koefisien rerugi

(K).

Maka dapat

dikaahui

denganmenggunakan _{persamaan 2.i3,}

Telema

aia--yaitu:

,r==:r*

r'

Siku 90o (7 buah)

Rumus umum untuk belokan diperoleh dari percobaan

weisbach,yaitu:

K

=

0,946

si*

1/r1

+

2,047

sina

1/r1

Dad

_{7 buah belokan yang terdapat pada instalasi, didapat harga}

K

_sebagai

"

= qro,io,

(f)+

ao+rsin.

(?)

=

**

Jadi

nilai

koefisien rerugi untuk 7 buah sekrup siku 90o adalah:

f,K=

0.98

x7

= 6,86

1. Katup gerbang

!ad9

instalasi pemipaan pengaliran

air

dari

bak

Deaeratormenuju air umpan pada

?gitt!

terdapat empat

(4)

buah katup gerbang.

Untuk menentukan harga _{koefisien reruginya digunakan tabel koefisien harnbatan.} Flarga

K

dari tabel koefisien hambatan

=

024

Y{*

*t

*

empat (4) buah katub diperoleh harga

IK

= 0,2,4 x 4 = 0,96 2.

Lubangkeluar

LJn]uk semuajenis lubang keluar,

nilai

koefisien

rerugi

adalah sztma,

yaitu

K=

l,

I yS

j"rrtat

rug

minor

yang terdapar pada

instal;i

pipa

yaitu

: lenis Rerugi

Minor (K)

:

i

I

=

Siku g0odengan (n

=

7 buah) + katub gerbang (n

=

4buah) + lubang

reluaranteiarr

I

K=

6,86 + _0,96

+

I

EK=

ldakn

h^=tK

h*=8'8

L*-Maka

4-t*

hr=o

hr'-4

Maka

ho-

=

h*=l

ho-

=

''

Perhil

Denga pompE

pipa p

sehing pada

f

m/s.

I

sebesa sedan6

perhitr

menju

persa[

boiler

dilakul

A',alita fugi'RugiAliror _Qlead Lat*s) Pafu lwtolosi _Pentpt

M

_{DeumwKe Tq water Boller To*}

AnglqPuspt+on _-I

I (2.1

n2.

: Yol 3, No 2, APril 2011

=

8182

a,totalnrgi minor sesuai dengan persamaan 2'13,

yaitu

:

t*f,uturoot rugi-rugi mayor adalah :

4

-

t+ rrro,* lt'

n*r

"h-=

09i0m+

4,007 m

h.

-

4,02? :rt

riA*totut

rugi-rugi

minor

adalah :

ho

=

h*p;er,

+

htt

pie, ;I

ho

=

fr,296Yn

*

2,580

rt

hr_

=

t,6tbm

Perhitungan Head. PomPa

Dengan menggunakau persamaan

Q.4),

pompa sebagai berikut:

t-;

-,,

=

*-E

-,,"

s(r; _=r-J - r; P. _- P. ,'": _- t-i:

= j: _ --r _ z(n, = n_)

,\-;_=

_r,

t

maka dapat ditentukan

besarnya head

*11

m

+

4.1127

m*

),*76

r.

''(.##J-(ffi)=,,

4-6ec34

t-(ffi=l#*LJ-'2?-.eorfr

h,

-

O,5?;9rn

i

O,253

rn

t

12'n:

i

5,903tn ho

=

X.9,684 ril

PEMBA}IASAI\I

Pada pembahasan

ini

data yang

di

peroleh

dari

lapangan

yaitu

diameter

pipa pertama (inlet

pump)

5 inci

dan diameter

pipa

ke

dua (outlet

pump) 3

inci,

sehingga dapat diperoleh luas permukaan agar dapat menghitung kecepatan aliran

pada

pipa

Kecepatan

aliran

pada

pipa

adalah

Yt

:

0,8730

m/s,

dan

Yz:2,3960

m/s.

Dengan

hasil

perhitungan

diperoleh

jumlah

total

heqd

/osses

mayor

(h)

sebesar

4,027

m.

Dimana

head

losses

mayor

pada

pipa

I

sebesar

0,020

m,

sedangkan

pada

pipa yang

ke

ll

head

/osses

tnqyor

sebsar

4,007

m.

Pada perhitungan

rugr-rug

minor

_{atiran diperoleh harga sebesar 2,876}

m yaitu

_dengan menjumlahkan

rugr-rug kecil

pada

pipa

I

dengan

pipa

II.

Dengan menggunakan persamaar

Bemoulli

_{maka diperoleh head yang dihasilkan pompa}

ke

air

top tank

boiler _{sebesar 19,684 m.}

KESIMPI]LAN

Dari

hasil

penelitian

dan

perhitungan

serta

pembahasan

data

yang dilakukan, maka didapat head

total

sebesar 19,684

m. Dari hasil

tersebut dapat

Arultta ktgi-R$gl Aliror Qlead Loses) Pada Insahst Pemipaot Dwi Deoeratot Ke Tq Waer Boibr Tart

Telemotik: Yol 3, No 2, Aprtl20l

I

disimpulkan

bahwa

headpomp,masih efektif

_karena

headtotalini

_masih

jafi

dad head

pada

spesifikasi

pompa Dimana

teod

pompa

pada

spel

maksimal630 m

DAFTARPUSTAKA

Subramanyq

K

Prof,.

1993. Theory

and Application

of

Flaid

Tata

McGraw-Hill

Publishing Company

Limited,

New

Delhi.

Triadmojo,

Bambang. 1996.

Hidroliha

I,

BetaOffset,

yogyakarta

White.

Frank

llv{-

dan Wilarjo,

Like, ph-D.,

1986.

Mekanika Zalil,

Erlangg4

Jakarta.

4.

Gerhat,

Philip.

M.

dan

Gross,

Richard.

J.

l9BS.

Fundanuntal

of

Mechanics,

Addison-Wesley publishing Company, Canada.

1.

2. 3.

5. 6.

Triadmojo,

Banrbang. 1,996.

Eidroliha

II,

Betaoffset,

yogyakarta.

Steeter,

Victor. L., Wylie,

Benjamin E., dan

projono,

Arko.

1996.

fruida,Iflrd

ke-I,

Fdisi

ke-8, P.T. Erlangga,

Jakarta"

'

Huffmr

(1)

IrIt

dilahtl

wm{n

suatu 1 (2).

at

kmeru

Algorti Kata h

Latar

berbag semua tersebr

akan r

dik€mt

Rumu

penna Half-E

Brtrsr

masalr

l.

Pe

M

2.

Ha

G

3.

Pe

m(

Tuiua

1.

Pe

pe

2.M

AMIsafugt'RugiAlba _{Qleadloses) Pahlwbld Pempdat Dart haeratorKeTqVaerBo,iUrfo*}