PRESTASI POMPA HYDRAULIC RAM DENGAN VARIASI TINGGI ANGKAT KATUP LIMBAH

(1)

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Mesin

Disusun oleh:

ANDREAS WILLIAM MANDAGI NIM : 035214009

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2008

(2)

WITH WASTE VALVE STROKE HEIGHT

VARIATION

FINAL PROJECT

Presented as Partial Fulfillment of The Requrement as to Obatain The Sarjana Teknik Degree

in Mechanical Engineering

By:

ANDREAS WILLIAM MANDAGI Student Number : 035214009

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2008

(3)

(4)

(5)

Tuhan-ku Yesus kristus

Opa-Oma,Papa-Mama,Prill, Toni,Yosi,

Dosen TM FST Sadhar,

Temen2 TM’2003, Farmasi ’02,

Psi ’03, Cew2 P.mat ‘02,Temen2 Sunrise,

jl.Pepaya, jl.Sukun, Asmi, Atma,Unika,

GKKD , Suzana Joke, Kondilati, DMKC,

P.O.W, Cybernet, CAM’s, Anak Adam

Team Football FST, Temen2 UPPC,

Burjo Komeng, Kost Kumpow, KMTM,

Don Khambali, Kontrakan ’04

Almamater

Jadilah Garam dan Terang Dunia…

(6)

(7)

(8)

Masyarakat yang hidup jauh dari sumber air memiliki masalah untuk mendapatkan air. Biasanya masyarakat menggunakan pompa sentrifugal untuk memompakan air ke rumah mereka. Menggunakan pompa sentrifugal memerlukan tenaga listrik, tetapi pada kondisi tertentu di lingkungan masyarakat tersebut tidak tersedia tenaga listrik. Pompa hidrolik adalah solusinya karena pompa ini tidak memerlukan tenaga listrik ataupun BBM. Pompa hidram dapat bekerja secara kontinu 24 jam sehari. Pompa hidram mempunyai keunggulan murah dan mudah cara pembuatannya.

Eksperimen ini dibuat untuk mengetahui prestasi pompa hidram menggunakan variasi tinggi angkat katup dan variasi tinggi output. Pompa hidram yang dipergunakan pada eksperimen ini mempunyai pipa masukan dengan diameter 1,5 inci dan pipa keluaran dengan diameter 0,5 inci. Variasi dari tinggi angkat katup adalah 1,1 cm; 1,2 cm; 1,3 cm; 1,4 cm; 1,5 cm.

Eksperimen ini menunjukan debit maksimum, dan efisiensi maksimum dicapai pada tinggi angkat katup sebesar 1,1 cm, Efisiensi pompa maksimum sebesar 27,91 % dan debit maksimum pompa hidram sebesar 6,425 liter/menit. Tinggi pemompaan maksimum yang dihasilkan pompa hidram adalah 6,839 meter, saat bukaan kran 30_˚ dan tinggi angkat katup 1,2 cm ; 1,4cm ; dan 1,5cm.

(9)

memberikan kasih karuniaNya yang besar, yang senantiasa selalu menuntun

langkah demi langkah hingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir

ini, yang merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh untuk memperoleh

gelar sarjana Teknik di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Sains Dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih atas

segala bantuan yang berupa moril maupun materiil dari semua pihak terutama

kepada:

1. Ir. Greg. Heliarko SJ.,S.S.,B.S.T.,M.A.,M.Sc., Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T., Dosen Pembimbing yang telah

membimbing dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

3. Laboran Laboratorium Teknologi Mekanik dan Laboratorium Konversi

Energi Universitas Sanata Dharma yang telah membantu penelitian

penulis.

4. Segenap dosen dan karyawan Jurusan Teknik Mesin FST-USD yang telah

membantu dan selalu membimbing dalam masa-masa kuliah.

5. Segenap Keluarga atas segala doa dan dukungan moral dan materi yang

diberikan secara tulus ikhlas.

(10)

selalu memberkati dan membalas segala kebaikan anda semua.

Demikian usaha yang telah penulis lakukan sudah semaksimal mungkin,

namun penulis menyadari bahwa penulisan Tugas Akhir ini masih jauh dari

sempurna, oleh karena itu dengan terbuka dan senang hati menerima saran dan

kritik yang sifatnya membangun demi kemajuan yang akan datang.

Semoga penulisan Tugas Akhir ini dapat berguna dan memberikan

wawasan lebih tentang ilmu pengetahuan dan teknologi bagi semua pembaca.

Yogyakarta, 15 Maret 2008

Penulis

(11)

TITLE PAGE ………...……….... ii

HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING ……….… iii

HALAMAN PENGESAHAN ……….. iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ..……….... v

HALAMAN PERNYATAAN ..………... vi

LEMBAR PERNYATAAN PUBLIKASI ..……… vii

INTISARI ………. viii

KATA PENGANTAR ..……… ix

DAFTAR ISI .………... xi

DAFTAR TABEL ……… xiv

DAFTAR GAMBAR ……….... xviii

BAB I PENDAHULUAN ……….... 1

1.1. Latar Belakang Masalah ………. 1

1.2. Rumusan Masalah……… 2

1.3. Tujuan Penelitian………. 2

BAB II DASAR TEORI ……… 3

2.1. Tinjauan Pustaka ………. 3

2.2. Dasar Teori ……….. 4

2.2.1. Siklus Pompa Hidram ……….. 5

2.2.2. Rancangan Pompa Hidram ………….. 13

(12)

3.1. Bahan Penelitian ………. 19

3.2. Alat Penelitian ………. 21

3.3. Sarana Penelitian ………. 24

3.4. Penyetelan Pompa Hidram ……….. 26

3.5. Persiapan Penelitian ……… 27

3.6. Pelaksanaan Penelitian ……… 27

3.7. Kesulitan Penelitian di Laboratorium …………. 28

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ….. 30

4.1. Perhitungan Tinggi Angkat Air ……….. 31

4.1.1. Hasil Penelitian ……… 31

4.1.2. Perhitungan ……….. 36

4.1.3. Grafik Hasil Perhitungan ………. 50

4.2. Pembahasan ………. 58

4.1.1. Pengaruh Tinggi Angkat Terhadap Volume Pemompaan ………... 58

4.2.2. Pengaruh Tinggi Angkat Terhadap Tinggi Pemompaan ………..……….. 59

4.2.3. Pengaruh Tinggi Angkat Terhadap Efisiensi D’ Aubuisson ………... 60

4.2.4 Pengaruh Tinggi Angkat Terhadap Efisiensi Pompa Hidram………. 61

(13)

DAFTAR PUSTAKA ……… 65

(14)

Tabel 2.1 Ukuran Panjang Pipa Berdasarkan Variasi Diameter …... 17

Tabel 4.1 Tinggi Angkat Katup Limbah 1,1 cm Tanpa Kran ………... 31

Tabel 4.2 Tinggi Angkat Katup Limbah 1,1 cm Dengan Kran Terbuka 90_˚ ………... 31

Tabel 4.5 Tinggi Angkat Katup Limbah 1,2 cm Tanpa Kran ………... 32

Tabel 4.9 Tinggi Angkat Katup Limbah 1,3 cm Tanpa Kran ... 33

(15)

Tabel 4.17 Tinggi Angkat Katup Limbah 1,5 cm Tanpa Kran ………. 35

Tabel 4.21 Hasil Perhitungan Tinggi Angkat Katup Limbah 1,1 cm Tanpa Kran

………... 40

Tabel 4.22 Hasil Perhitungan Tinggi Angkat Katup Limbah 1,1 cm Dengan Kran

Terbuka 90_˚ ……… 40

Terbuka 60_˚ ……… 41

(16)

Terbuka 30_˚ ……… 41 Tabel 4.25 Hasil Perhitungan Tinggi Angkat Katup Limbah 1,2 cm Tanpa Kran

………. 42

Terbuka 90_˚ ………. 42

Terbuka 60_˚ ……… 43

Terbuka 30_˚ ……… 43

………. 44

Terbuka 90_˚ ………. 44

Terbuka 60_˚ ……… 45

Terbuka 30_˚ ……… 45

……… 46

Terbuka 90_˚ ………. 46

(17)

Terbuka 30_˚ ……… 47 Tabel 4.37 Hasil Perhitungan Tinggi Angkat Katup Limbah 1,5 cm Tanpa Kran

……… 48

Terbuka 90_˚ ……… 48

Terbuka 60_˚ ……… 49

Tabel 4.40 Hasil Perhitungan Tinggi Angkat Katup Limbah 1,5 cm Dengan Kan

Terbuka 30_˚ ……… 49

(18)

Gambar 2.1. Periode 1 – 2 ……… 8

Gambar 2.2. Periode 3 – 4 ……… 9

Gambar 2.3. Periode 5 ……….. 10

Gambar 2.4. Diagram Satu Siklus Kerja Pompa Hidram (Watt 1974) ……. 11

Gambar 2.5. Lubang Udara ………... 16

Gambar 3.1. Skema Pompa Hidram ………. 20

Gambar 3.2. Rumah Pompa ……….. 21

Gambar 3.3. Batang Katup Limbah ……….. 22

Gambar 3.4. Rumah Katup Limbah ……….. 22

Gambar 3.5. Tabung Udara ………... 23

Gambar 3.6. Katup Hantar ……… 24

Gambar 4.1. Grafik Volume Pemompaan (Qd) Vs Tinggi Angkat (Tanpa Kran) ………...… 50

Gambar 4.2. Grafik Volume Pemompaan (Qd) Vs Tinggi Angkat (Kran 90_˚) ………... 50

Gambar 4.5. Grafik Tinggi Pemompaan (Hd) Vs Tinggi Angkat (Tanpa Kran) ………... 52

(19)

………... 53

Gambar 4.8. Grafik Tinggi Pemompaan (Hd) Vs Tinggi Angkat (Kran 30_˚) ………... 53

Gambar 4.9. Grafik Efisiensi D’Aubuisson (çD) Vs Tinggi Angkat (Tanpa Kran)

………... 54

Gambar 4.10. Grafik Efisiensi D’Aubuisson (çD) Vs Tinggi Angkat (Kran 90_˚) ………... 54

Gambar 4.13 Grafik Volume Pemompaan (Qd) Vs Tinggi Angkat (Tanpa Kran,

Kran Terbuka 90_˚, 60_˚, 30_˚) ……….. 56 Gambar 4.14 Grafik Tinggi Pemompaan (Hd) Vs Tinggi Angkat (Tanpa Kran,

Kran Terbuka 90_˚, 60_˚, 30_˚) ……….. 56 Gambar 4.15 Grafik D’Aubuisson (çD) Vs Tinggi Angkat (Tanpa Kran, Kran

Terbuka 90_˚, 60_˚, 30_˚) ………... 57 Gambar 4.16 Grafik Efisiensi Pompa Hidram (η) Vs Tinggi Angkat (Tanpa

(TanpanKran, Kran Terbuka 90_˚,60_˚,30_˚) ………. 57

(20)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang masalah

Air penting perannya dalam memenuhi kebutuhan hidup sehari-hari manusia. Air digunakan oleh sektor pertanian, perikanan dan peternakan. Dalam perkembangan teknologi air juga digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik, dan juga bentuk teknologi yang lain. Khusus untuk daerah-daerah yang berdekatan dengan sumber air atau lokasinya berada dibawah mata air, kebutuhan air tidak terlalu menjadi masalah. Sesuai dengan hukum fisika, air dengan sendirinya akan mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah. Namun, kenyataannya permukaan tanah tidak selalu rata, ada daerah berbukit – bukit atau bergelombang, daerah yang mempunyai lokasi diatas akan menemui kesulitan mendapatkan pasokan air secara kontinu.

Salah satu upaya untuk memenuhi kebutuhan air, terutama di lokasi yang posisinya lebih tinggi dari mata air adalah menggunakan pompa air. Jenis pompa yang lazim digunakan saat ini adalah pompa air bertenaga motor yang menggunakan listrik atau bahan bakar minyak (solar atau bensin). Untuk daerah pedesaan dan daerah terpencil sering terdapat kesulitan memenuhi ketersediaan listrik dan bahan bakar minyak, bila ada terkadang karena faktor ekonomi, masyarakat pedesaan tidak sanggup membelinya.

(21)

Untuk mengatasi masalah ini diciptakan pompa air tanpa memerlukan listrik dan BBM. Hal ini dipenuhi oleh Pompa Hidram sebagai pilihan yang tepat. Pompa Hidram digunakan untuk memindahkan fluida dari suatu tempat ke tempat yang lebih tinggi.

Pompa Hidram digunakan karena pembuatan dan perawatannya mudah, tidak memerlukan pelumasan, tidak memerlukan keterampilan teknik tinggi untuk perawataannya, serta pemeliharaan dan perawataannya relatif murah. Pembuatan pompa hidram dapat dilakukan dengan alat – alat bengkel sederhana.

1.2 Rumusan Masalah

Unjuk kerja pompa hidram dipengaruhi oleh berbagai parameter yaitu beban katup limbah, tinggi angkat katup, volume tabung udara, debit masukan pompa hidram, diameter input air, tinggi pemompaan, besar pompa hidram. Untuk membatasi arah penelitian ini, penulis memilih pengaruh tinggi angkat katup limbah terhadap unjuk kerja Pompa Hidram. Oleh karena masih kurangnya penelitian terhadap pengaruh tinggi angkat katup limbah terhadap unjuk kerja Pompa Hidram, dengan demikian diperlukan penelitian mengenai hal ini untuk menambah literatur yang ada, dan demi menambah wawasan dan ilmu pengetahuan.

1.3 Tujuan Penelitian

(22)

DASAR TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Artikel, jurnal, maupun pada buku-buku yang penulis temukan banyak

yang membahas mengenai pengaruh volume tabung udara dan beban katup

limbah terhadap unjuk kerja pompa hidram. Penelitian Pompa Hidram di

Indonesia yang penulis temukan adalah Jahja Hanafie (1974) Mempelajari

pengaruh tinggi terjun air dan tinggi permukaan air dalam tangki pemasukan

terhadap tinggi pemompaan dari efisiensi pada hidrolik ram automatik.

Pompa Hidram pada tahun 1772 digagas John Whitehurst. Tetapi belum

diterapkan menjadi sebuah mesin. Pada akhirnya penemu Perancis Joseph

Montgolfier, sukses membuat Pompa Hidram. Kemudian pada awal abad 19

disempurnakan lagi oleh Green dan Carter sehingga menjadi semakin efisien.

Pemakaian Pompa Hidram di Indonesia sudah lumayan banyak ditemukan

di Indonesia. Terdapat Pompa Hidram yang telah bekerja sebelum perang dunia

kedua dan sampai sekarang masih beroprasi, yaitu terdapat di dekat Pelabuhan

Ratu, Jawa Barat.

Pompa Hidram merupakan gabungan dari kata hidro = air (cairan), ram =

hantaman, pukulan atau tekanan, sehingga diterjemahkan menjadi pompa tenaga

hantaman air atau cairan. Pompa Hidram adalah pompa yang tenaga

penggeraknya berasal dari tekanan atau hantaman air yang masuk ke dalam rumah

(23)

pompa melalui pipa. Masuknya air atau cairan ke dalam pompa harus berjalan

secara terus menerus. Karena pompa ini bekerja tanpa memerlukan BBM (Bahan

Bakar Minyak) atau tanpa motor listrik maka disebut juga “Pompa Air Tanpa

Motor” (Motorless Water Pump). Pompa Hidram mempunyai kemampuan

memindahkan air dari sumber air, sungai, danau, ataupun kolam ketempat yang

lebih tinggi dari pada sumber air semula.

Pompa Hidram bekerja berdasarkan proses perubahan momentum (impuls)

dan sifat air yang inkompresibel. Pompa Hidram dibagi menjadi 2 Tipe yaitu :

- Sistem Pegas

- Sistem Beban

Pompa Hidram yang digunakan dalam penelitian penulis menggunakan

sistem beban.

2.2. Dasar Teori

Air secara alamiah mengalir dari suatu tempat, menuju ke tempat yang

lebih rendah. Apabila air terjun tersebut dilewatkan melalui saluran pipa, dapat

kita ketahui adanya kecepatan alir air. Jika ujung pipa tersebut ditutup secara

(24)

Besarnya kecepatan aliran air (v) dapat ditunjukan dari hukum kekekalan

energi :

Energi Potensial = Energi Kinetik

mgh = ½ mv2

v = (2gh)-2 ... (1)

dengan : m = Massa air (kg)

g = Percepatan grafitasi (9,82m/s ) 2

h = Ketinggian air (m)

v = Kecepatan aliran air (m/s)

Secara fisis terlihat bahwa besarnya kecepatan tergantung dari besarnya

beda tinggi air jatuh (h).

Hasil kali kecepatan dengan massa (air) merupakan momentum.

Jika kecepatan pada saat t = t adalah v dan saat t = t adalah v maka

perubahan momentum dapat dituliskan sebagai :

1 1 2 2

F (t -t ) 2 1 = mv – mv2 1 ... (2)

F (t -t ) 2 1 : Perubahan Momentum

Perubahan momentum lazim disebut sebagai impuls. Dengan demikian

pompa hidram bekerja menurut azas perubaan momentum (impuls).

Perubahan kecepatan alir air ditunjukan pada saat terbuka dan tertutupnya

katup limbah.

2.2.1 Siklus Pompa Hidram

Mekanisme kerja Pompa Hidram adalah melipatgandakan kekuatan

(25)

turun dari reservoir yang memiliki ketinggian. Air melalui pipa dengan cepat

masuk ke rumah pompa. Karena katup limbah yang berada dalam pompa awalnya

terbuka, maka gerakan air dari reservoir tadi akan terpancing dan terbuang

melalui katup limbah. Kecepatan aliran air pipa masukan semakin bertambah

secara bertahap. Dengan air dari reservoir yang mengalir terus menerus, maka

tekanan dalam rumah pompa akan meningkat. Ketika air yang mengalir tersebut

mencapai kecepatan yang memiliki gaya tekan yang sanggup mengangkat beban

katup limbah, maka membuat katup limbah segera tertutup, kecepatan aliran air

pipa masukan mencapai maksimal. Setelah katup pembuangan tertutup, maka

akan terjadi palu air dan air akan mulai mengalir menuju ketabung udara melalui

klep hantar, kecepatan aliran air pipa masukan berkurang dengan cepat.

Air yang bertekanan ini akan menekan udara dalam tabung udara. Karena

udara bersifat kompresibel maka volume udara akan mengecil akibat tekanan air.

Klep hantar dari tabung udara akan menutup ketika udara yang ada di dalam mulai

menekan akibat tekanan yang mulai naik. Maka udara akan menekan air ke pipa

keluaran menuju bak penampungan, tekanan udara pada tabung udara yang

semakin besar juga membuat klep hantar tertutup. Pada saat klep hantar menutup

tekanan dalam rumah pompa menjadi lebih kecil dari sebelumnya. Kerena berat

katup limbah, dan juga hisapan dari tekanan rumah pompa tersebut, maka katup

limbah akan turun dan membuka celah untuk keluarnnya air sehingga air akan

mengalir melalui katup limbah. Tekanan dari rumah pompa yang mengecil

tersebut juga memacu air yang mengalir dari reservoir, dengan kecepatan yang

(26)

dalam rumah pompa, hantaman tersebut yang akan kembali mengangkat klep

limbah dan mengalirkan air ke katup hantar. Demikian siklus berlangsung secara

terus menerus, asalkan reservoir tidak kekurangan suplai air. Pompa Hidram tidak

menggunakan sumber energi dari luar untuk bekerja. Pompa Hidram

menggunakan pukulan atau hantaman air itu sendiri sebagai tenaga penggeraknya.

Karena itu, masuknnya air kedalam ruang pompa harus secara kontinu.

Keseluruhan siklus berulang sekitar 40-120 siklus per menit, tergantung

penyetelan katup.

Siklus Pompa Hidram dibagi dalam 5 periode yaitu :

A. Periode 1.

Kecepatan air melalui ram mulai bertambah, air melalui katup limbah yang

sedang terbuka, timbul sedikit hisapan pada rumah pompa untuk menghisap air

dari reservoir.

B. Periode 2.

Aliran bertambah sampai maksimum melalui katup limbah yang terbuka

(27)

Gambar 2.1. Periode 1 – 2

C. Periode 3.

Katup limbah mulai menutup akibat dorongan air, Air semakin sulit untuk

keluar melalui katup limbah dengan demikian menyebabkan naiknya tekanan

dalam Pompa Hidram. Kecepatan aliran dalam pipa pemasukan telah mencapai

maksimum.

D. Periode 4.

Katup limbah tertutup, menyebabkan terjadinya palu air (water hammer)

yang mendorong air melalui katup penghantar. Kecepatan aliran pipa pemasukan

(28)

Gambar 2.2. Periode 3 – 4

E. Periode 5

Denyut tekanan terpukul kedalam pipa pemasukan pada periode 4

menyebabkan timbulnya hisapan kecil yang diakibatkan berkurangnya tekanan

pada rumah pompa. Pada waktu yang sama katup penghantar menutup dan katup

limbah mulai terbuka karena hisapan tersebut dan juga karena beratnya sendiri.

Air mulai mengalir lagi melalui katup limbah dan siklus Pompa Hidram terulang

(29)

(30)

Gambar 2.4. Diagram satu siklus kerja Pompa Hidram (Watt 1974)

Dalam proses pemompaan oleh Pompa Hidram terbagi dua jenis

aliran yaitu aliran yang berguna dan aliran yang tidak terpompa. Aliran

yang berguna adalah aliran air yang dipompa oleh pompa hidram menuju

tempat yang lebih tinggi dari reservoir dan sumber air. Air tersebut

kemudian ditampung dalam sebuah bak untuk diukur debitnya. Sedangkan

(31)

katup limbah dan lubang udara, air tersebut terbuang melalui katup

limbah. Air tersebut juga kemudian ditampung untuk diukur debitnya.

Untuk menentukan unjuk kerja pompa hidram digunakan rumus

D’Aubuisson

Qd = Kapasitas pompa yang dihasilkan tiap siklus (liter/menit)

Qb = Kapasitas yang terbuang tiap siklus (liter/menit)

= Volume katup limbah + Volume lubang udara (liter/menit)

Hd = Head pemompaan (m)

Hs = Head suplai (m)

Perhitungan dalam menghitung tekanan pemompaan oleh pompa

hidram digunakan rumus :

(32)

Head angkat = Air yang terpompa, diukur mulai dari lubang

manometer pada pipa pemompaan

Head tambahan = Jarak katup hantar dan manometer

Untuk menghitung berapa daya pemompaan menggunakan rumus :

P = ρair x g x Q x H ………..……… (5)

Untuk menghitung efisiensi yang didapat dari daya Pompa Hidram

menggunakan rumus :

η Pompa Hidram = x100%

1. Katup Limbah

Merupakan tempat keluarnya air yang berfungsi memancing

gerakan air yang berasal dari reservoir, sehingga dapat menimbulkan

aliran air yang bekerja sebagai sumber tenaga pompa. Katup ini

merupakan pengatur terjadinya perubahan kecepatan alir air sehingga

timbul impuls. Pada posisi terbuka, air mengalir keluar dari kecepatan nol

hingga mencapai kecepatan maksimum yang bisa ditimbulkan oleh sumber

air. Pada posisi tertutup air tidak dapat mengalir, ini sama artinya dengan

(33)

Katup limbah merupakan satu bagian penting dari Pompa Hidram

dan harus dirancang dengan baik sehingga berat dan langkahnya dapat

disesuaikan.

Katup limbah dengan tegangan yang berat dan jarak antara lubang

katup dengan karet katup cukup jauh, memungkinkan kecepatan aliran air

dalam pipa pemasukan lebih besar, sehingga pada saat katup limbah

menutup, terjadi energi tekanan yang besar dan menimbulkan efek palu

air.

Katup limbah yang ringan dan gerakannya pendek akan

memberikan pukulan atau denyutan lebih cepat dan menyebabkan hasil

pemompaan lebih besar pada head yang rendah. Penelitian mengenai

bentuk terbaik dari katup limbah masih belum mendapat perhatian.

Beberapa model hidraulik ram komersil telah menggunakan jenis katup

limbah yang telah dilengkapi dengan per tetapi belum diketahui apakah hal

tersebut meningkatkan efisiensi Pompa Hidram.

Pengaturan impuls yang ditimbulkan akibat terbuka-tertutupnya

katup ditentukan oleh besarnya :

a. gaya berat bandul pemberat,

b. jarak bukaan katup (langkah katup)

Besarnya berat beban pemberat dapat diatur dengan memperhatikan :

a. Besarnya gaya dorong dinamik, yaitu gaya yang ditimbulkan

oleh

(34)

b. Gaya dorong statik, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh berat air

pada saat air tidak mengalir di dalam pipa.

Dengan demikan beban pemberat harus dapat memenuhi pertidaksamaan :

F < F < F ……… (6) s b d

Dimana : F = gaya dorong statik s

F = berat beban pemberat b

F = gaya dorong dinamik d

Besarnya berat beban pemberat adalah lebih kecil dibanding besar

gaya dorong dinamiknya dan lebih besar dibanding besar gaya dorong

statiknya.

2. Tabung udara

Tabung ini berfungsi untuk memperkuat tekanan dinamik,

sehingga mampu mengangkat air ke pipa keluaran. Tabung ini berfungsi

sebagai pengumpul energi potensial yang telah diubah menjadi tekanan

udara.

Kebocoran dinding tabung dapat mengakibatkan tidak berfungsi

atau bekerja Pompa Hidram.

Ruang udara dibuat untuk memampatkan udara yang dipakai untuk

mendorong air naik ke bak penampung. Udara yang terkompresi

memungkinkan aliran air secara tetap melalui pipa penghantar. Jika ruang

udara penuh air, Pompa Hidram akan bergetar keras dan dapat

mengakibatkan tabung udara pecah. Jika hal ini terjadi Pompa Hidram

(35)

dilakukan mengenai volume tabung menyarankan bahwa volume ruang

udara harus sama dengan volume air dalam pipa penghantar atau lebih

besar.

3. Katup Hantar

Katup yang mengahantarkan air dari rumah pompa ke tabung

udara, serta menahan air yang telah masuk agar tidak kembali masuk ke

rumah pompa. Bagian ini bekerja karena perbedaan tekanan antara tabung

udara dan rumah pompa. Katup hantar dikatakan sempurna jika dapat

menutup dengan baik tanpa adanya kemungkinan untuk bocor. Katup

penghantar harus mempunyai lubang yang besar sehingga memungkinkan

air yang dipompa memasuki ruang udara tanpa hambatan pada aliran.

Katup ini dapat dibuat dengan bentuk yang sederhana yang dinamakan

katup searah (non return). Katup ini dibuat dari karet kaku.

4. Lubang Udara

Gambar 2.5. Lubang Udara

Udara yang tersimpan dalam ruang udara dihisap perlahan-lahan

oleh turbulensi air yang masuk melalui katup penghantar dan hilang ke

(36)

lubang udara. Lubang udara harus disesuaikan sehingga mengeluarkan

semprotan air yang kecil setiap terjadi denyutan kompresi. Jika lubang

udara terbuka terlalu besar maka ruang udara terisi dengan udara dan

Pompa Hidram akan memompa udara. Jika katup kurang terbuka sehingga

tidak memungkinkan masuknya udara yang cukup banyak, maka ram akan

bergetar. Keadaan ini harus diperbaiki dengan memperbesar lubang udara.

5. Pipa Air Masuk

Pipa air masuk lebih baik tidak menggunakan pipa fleksibel untuk

memaksimalkan efisiensi. Untuk mengurangi head loss akibat gesekan

dalam pipa maka panjang pipa mempunyai batas minimamum dan

maksimum.

Tabel 2.1. Ukuran panjang pipa berdasarkan variasi diameter

Diameter Pipa Masuk (mm) Panjang (meter)

Minimum Maksimum

13 2 13

20 3 20

25 4 25

30 4,5 30

40 6 40

50 7,5 50

80 12 80

100 15 100

(37)

Panjang pipa masukan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

a. Tidak lebih dari 1000 kali diameternya , dan

b. Tidak kurang dari 150 kali diameternya.

6. Jalur Sumber Air

Jalur sumber air harus dirancang agar terbebas dari lumpur, pasir,

dan pengotor lain. Bila sumber air kotor maka di depan pipa masuk dibuat

kolam pengendapan dan diujung pipa dipasang penyaring. Sumber air

yang akan dipompakan harus mampu menyediakan minimal 7 kali lebih

banyak dari jumlah air yang akan dipompa. Air tersebut harus bebas dari

pengotor seperti lumpur dan pasir agar tidak mengganggu kinerja dari

Pompa Hidram. Perubahan musim harus ikut dipertimbangkan karena

aliran sumber mata air atau sungai sangat berubah dalam musim-musim

yang berbeda.

7. Bak Penampung

Bak penampung berfungsi untuk menampung hasil pemompaan.

Kapasitas tampung dapat direncanakan dan diperhitungkan sesuai dengan

kapasitas pompa hidram dan kebutuhan konsumen setiap hari. Kapasitas

tampung maksimal bak penampung untuk 24 jam adalah 50% dari

kebutuhan konsumsi. Jika air yang dipompa oleh hidram dipergunakan

untuk kebutuhan seharih-hari terutama untuk minum, air tersebut harus

diproses terlebih dahulu, agar sesuai dengan standar air sehat dan siap

(38)

PELAKSANAAN PENELITIAN

3.1. Bahan Penelitian

Pompa Hidram yang dipakai dalam penelitian ini terdiri dari bahan dan material berupa :

a. Elbow 1.5 inci ,dan 0.5 inci, b. Tee 1,5 inci dan ¾ inci, c. Double Niple 1,5 inci, d. Knee 1,5 inci,

e. Pipa air (besi) 3 inci, 40 cm, f. Sok 0,5 inci,

g. Besi Beton, h. Besi Siku, i. Besi Plat,

j. Ring, Mur, Baut 12 mm dan 6 mm, k. Verlop ring ¾ inci x ½ inci,

l. Pen seker diameter 12 mm,

m. Untuk bagian klep menggunakan karet ban kendaraan bermotor. Air biasa yang digunakan sebagai fluida kerja berasal dari sistem saluran lokal yang ada di Laboratorium Konversi Energi Fakultas Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

(39)

Gambar 3.1 Skema Pompa Hidram

Bagian-bagian pompa hidram : 1. Kran

2. Bak Pemompaan 3. Reservoir

4. Pipa Penghantar 5. Pipa Masukan 6. Manometer 7. Tabung Udara 8. Beban

(40)

3.2 Alat Penelitian

Pompa Hidram yang digunakan untuk penelitian dibuat secara bersama-sama dalam kelompok Tugas Akhir Rekayasa Tenaga Air. Peralatan penelitian yang berupa Pompa Hidram ini dapat dikelompokkan menjadi beberapa bagian sebagai berikut :

1. Rumah Pompa.

Gambar 3.2. Rumah Pompa

Merupakan ruang utama tempat terjadinya proses pemompaan dan merupakan titik temu dari komponen-komponen lainnya.

(41)

2. Katup Limbah (Waste Valve).

Gambar 3.3. Batang katup limbah

Gambar 3.4 Rumah katup limbah Katup limbah terdiri dari dua komponen yaitu : 1. Batang katup limbah.

Batang katup limbah terdiri dari besi beton, berdiameter 12 mm ; baut berdiameter 12 mm ; karet ban yang dibentuk menjadi lingkaran. 2. Rumah katup limbah.

(42)

3. Tabung Udara (air chamber)

Gambar 3.5. Tabung Udara

Tabung udara berupa pipa air 3 inci dengan panjang 40 cm, yang salah satu sisinya ditutup rapat dengan plat besi 5 mm berukuran 10 cm x 10 cm menggunakan las. Pada jarak 10 cm dari ujung yang lain dipasang sok 1 inci. Sok yang terpasang kemudian disambung dengan elbow 0,5 inci.

4. Katup Hantar (delivery valve)

(43)

Katup Hantar terdiri dari dobel nepel, karet kaku, plat 5mm berukuran 10cm x 10 cm, sebanyak 3 buah, baut berukuran 10 (6 mm) lengkap dengan ring dan mur.

5. Pipa Penghantar

Pompa Hidram dapat memompa air pada ketinggian yang cukup tinggi. Dengan menggunakan pipa penghantar yang cukup panjang akan menyebabkan ram harus mengatasi gesekan antara air dengan dinding pipa. Pipa penghantar dapat dibuat dari bahan apapun, termasuk pipa plastik tetapi dengan syarat bahan tersebut dapat menahan tekanan air.

3.3 Sarana Penelitian

Sarana yang diperlukan dalam penelitian ini adalah sarana yang digunakan pada langkah perhitungan dan penulisan yang kedua adalah sarana penelitian yang digunakan di laboratorium.

Untuk langkah perhitungan dan penulisan sarana yang digunakan adalah : 1. Perangkat keras

Perangkat keras yang dipergunakan adalah satu set komputer Pentium 4, 2.6 GHz dengan Ram 512 MB dan printer untuk mencetak.

2. Perangkat lunak. Perangkat lunak terdiri :

(44)

b. Adobe Acrobat 6.0.

c. Microsoft Office Word 2003 dan Microsoft Office Excel 03 yang digunakan untuk membuat grafik dan program perhitungan. Untuk sarana yang digunakan pada waktu penelitian di laboratorium adalah sebagai berikut :

1. Alat Kalibrasi a. Manometer

Manometer digunakan untuk mengukur tekanan yang terjadi di pipa pemompaan. Alat ukur tekanan yang digunakan adalah manometer dengan skala kecil karena Pompa Hidram hanya memanfaatkan energi jatuh tidak menggunakan tenaga dari luar. Pada waktu Pompa Hidram bekerja tidak dapat diketahui kecepatan aliran air di dalam rumah pompa, sehingga tidak dapat diketahui bilangan Reynold-nya.

b. Gelas Ukur

Gelas ukur digunakan untuk menghitung volume pemompaan, volume katup limbah ,dan volume lubang udara.

c. Kaliper

(45)

d. Kran

Kran digunakan untuk melihat unjuk kerja Pompa Hidram berdasarkan luas permukaan dari saluran pemompaan dengan cara membuka kran dengan berbagai variasi. Bukaan kran disesuaikan dengan derajat 300, 600, 900 walaupun demikian pengukuran juga dilakukan tanpa menggunakan kran.

e. Ember

Ember digunakan untuk menampung air untuk mengukur volume pemompaan, volume tabung udara, volume pemompaan untuk kemudian diukur menggunakan gelas ukur.

f. Timbangan

Timbangan digunakan untuk mengukur massa beban katup limbah. 2. Alat Perkakas

Kunci Pas ukuran 10 dan 12, tang dan kawat besi.

3.4. Penyetelan Pompa Hidram (Tuning)

(46)

Tinggi jatuh air vertikal yang lebih tinggi sering memerlukan tinggi angkat katup limbah yang lebih panjang, yang memperbesar efek tekanan “palu air” (water hammer) pada saat katup limbah menutup.

3.5. Persiapan Penelitian

1. Massa pemberat ditimbang kemudian dipasang pada katup limbah, untuk percobaan ini selalu digunakan beban sebesar 210 gram.

2. Beban tersebut dipasang pada batang katup limbah dengan angkat katup yang divariasikan, dalam percobaan ini digunakan variasi angkat katup sebesar 1,1 cm, 1,2 cm, 1,3 cm, 1,4cm dan 1,5cm.

3. Manometer dipasang untuk mengukur tekanan air pemompaan, yang dipasang pada pipa saluran pemompaan.

4. Kran air dipasang pada ujung pipa saluran pemompaan jika diperlukan. 5. Bak suplai diisi dengan air sampai penuh untuk masukan air ke Pompa

Hidram.

6. Setelah air mengalir lubang udara diperiksa apakah tersumbat atau tidak. Jika tersumbat harus ditusuk menggunakan lidi.

3.6. Pelaksanaan Penelitian

1. Mempersiapkan Pompa Hidram.

(47)

2. Pompa Hidram yang sudah bekerja secara konstan diukur volume pemompaan, volume katup limbah dan volume lubang udara yang nantinya akan dijumlahkan dan dapat diketahui jumlah air yang dipakai oleh Pompa Hidram tersebut. Untuk menampung volume-volume tersebut digunakan ember penampung. Untuk percobaan ini digunakan waktu 30 detik.

3. Tekanan yang terjadi pada saluran pipa pemompaan diukur menggunakan manometer.

4. Kran dipasang atau diganti besar bukaannya dan kembali dihitung volume-volume air yang dihasilkan. Pengambilan data dilakukan 4 kali untuk setiap variasi, baik variasi bukaan kran dan juga variasi angkat katup beban untuk mendapakan hasil yang paling mendekati.

5. Tinggi angkat katup limbah diganti dengan variasi selanjutnya.

6. Mengulang semua prosedur diatas sampai semua data percobaan diperoleh dengan benar.

3.7. Kesulitan Penelitian di Laboratorium

Ada beberapa kesulitan yang muncul di dalam penelitian yaitu :

1. Pen seker yang berfungsi sebagai pengarah pada batang beban katup limbah tidak tegak lurus terhadap bidang tumpuannya, sehingga batang beban katup limbah tersebut mengalami kelancaran dalam pengoprasian. 2. Penampungan air pada katup limbah mengalami kesulitan karena

(48)

3. Ada air yang terbuang karena katup limbah kurang rapat karet katupnya sehingga masih ada sedikit air yang lolos melalui katup limbah.

(49)

Efisiensi pompa hidram ini dapat dilihat berdasarkan hasil pengukuran di

laboratorium dan hasil perhitungan menggunakan perhitungan efisiensi

D’Aubuisson. Pengukuran yang dilakukan menggunakan 5 variasi dari angkat

katup limbah yaitu 1,1cm ; 1,2cm ; 1,3cm ; 1,4cm ; 1,5cm. Pada setiap variasi

angkat katup tersebut menggunakan 3 variasi bukaan kran yaitu 300, 600 ,900, dan

juga tanpa menggunakan kran, dengan kondisi beban katup limbah konstan. Data

hasil pengukuran ini akan digunakan untuk mencari tinggi angkat air yang

didapatkan dari perhitungan tekanan. Tinggi angkat air yang dihasilkan kemudian

digunakan untuk mencari efisiensi Pompa Hidram.

Pompa Hidram hanya bisa dijalankan pada bukaan 1,1cm sampai 1,5cm.

Pada tinggi angkat katup kurang dari 1,1 cm atau lebih dari 1,5 cm pompa hidram

tidak dapat bekerja secara kontinu. Terbuka dan tertutupnya katup limbah rata-rata

adalah 116 - 146 ketukan per menit.

Pompa Hidram dioprasikan dengan beban 450 gram, yaitu beban

konstruksi katup 210 gram dan beban massa katup sebesar 240 gram. Volume

Tabung yang dimiliki oleh pompa hidram adalah sebesar 1,824 liter.

(50)

4.1 Penghitungan Tinggi Angkat Air

Perhitungan ini menggunakan rumus untuk menghitung tekanan yaitu:

P = ρair × g × h

Tekanan yang dihasilkan diambil menggunakan manometer yang dipasang pada

pipa pemompaan pada posisi 51 cm diatas katup hantar yang menuju ke tabung

udara.

4.1.1 Hasil Penelitian

Hasil penelitian di laboratorium memunculkan nilai dari tekanan dan debit

air per menit (liter/menit).

a. Tabel dari tinggi angkat katup limbah 1,1 cm.

Tabel 4.1 Tinggi angkat katup limbah 1,1 cm tanpa kran.

No:

Tabel 4.2 Tinggi angkat katup limbah 1,1 cm dengan kran terbuka 90_˚.

(51)

No:

b. Tabel dari tinggi angkat katup limbah 1,2 cm.

No:

(52)

No:

c. Tabel dari tinggi angkat katup limbah 1,3 cm.

No:

(53)

No:

d. Tabel dari tinggi angkat katup limbah 1,4 cm.

No:

(54)

No:

e. Tabel dari tinggi angkat katup limbah 1,5 cm.

No:

(55)

(56)

4.1.2 Perhitungan

Contoh perhitungan dipilih dari hasil Efisiensi D’Aubuisson yang terbaik

yaitu tinggi angkat 1,1 cm dengan kran terbuka penuh 90_˚. Variabel yang didapat atau diketahui dalam penelitian adalah :

1. Tekanan pemompaan (P) = 4,5 Psi

2. ρair = 1000 kg /m3

3. g (grafitasi bumi) = 9.8 (m/s2)

4. Head angkat = 3,674 m

5. Head tambahan = 0,51 m

6. Volume katup limbah = 27,95 liter

7. Volume lubang udara = 2,125 liter

8. Qd (Volume Pemompaan) = 6,2 liter / menit

9. Hs (Head Suplai) = 2,25 m

Langkah – langkah perhitungan :

1. Mengubah satuan tekanan (Psi) yang didapat dari manometer menjadi

(57)

(58)

7. Dari persamaan 3, digunakan untuk menghitung Efisiensi D’Aubuisson.

8. Dari persamaan 5, digunakan untuk menghitung Daya masuk (P in) dan

Daya keluar (P out).

9. Dari persamaan 6 digunakan untuk menghitung efisiensi Pompa Hidram

(59)

a. Tabel hasil perhitungan dari tinggi angkat katup limbah 1,1 cm.

Tabel 4.21 Hasil perhitungan tinggi angkat katup limbah 1,1 cm tanpa kran .

Qb

Tabel 4.22 Hasil perhitungan tinggi angkat katup limbah 1,1 cm dengan kran

(60)

(61)

b. Tabel hasil perhitungan dari tinggi angkat katup limbah 1,2 cm.

Tabel 4.25 Hasil perhitungan tinggi angkat katup limbah 1,2 cm tanpa kran.

Qb

(62)

(63)

c. Tabel hasil perhitungan dari tinggi angkat katup limbah 1,3 cm.

Qb

(64)

(65)

d. Tabel hasil perhitungan dari tinggi angkat katup limbah 1,4 cm.

Qb

(66)

(67)

e. Tabel hasil perhitungan dari tinggi angkat katup limbah 1,5 cm.

Qb

(68)

(69)

4.1.3 Grafik Hasil Perhitungan

Hasil perhitungan dibuat menjadi grafik agar memudahkan dalam

analisa data.

Gambar 4.1. Grafik Volume Pemompaan (Qd) Vs Tinggi Angkat (Tanpa Kran)

2,4

(70)

2,4

Gambar 4.3. Grafik Volume Pemompaan (Qd) Vs Tinggi Angkat (Kran 60_˚)

2,4

(71)

3

Gambar 4.5. Grafik Tinggi Pemompaan (Hd) Vs Tinggi Angkat (Tanpa Kran)

3

(72)

15

Gambar 4.7. Grafik Tinggi Pemompaan (Hd) Vs Tinggi Angkat (Kran 60_˚)

3

(73)

15

Gambar 4.9. Grafik Efisiensi D’Aubuisson (çD) Vs Tinggi Angkat (Tanpa Kran)

15

(74)

15

Gambar 4.11. Grafik D’Aubuisson (çD) Vs Tinggi Angkat (Kran 60_˚)

15

(75)

2,4

Gambar 4.13. Grafik Volume Pemompaan (Qd) Vs Tinggi Angkat (Tanpa Kran,

Kran Terbuka 90_˚, 60_˚, 30_˚)

Gambar 4.14 Grafik Tinggi Pemompaan (Hd) Vs Tinggi Angkat (Tanpa Kran,

(76)

15

Gambar 4.15. Grafik D’Aubuisson (çD) Vs Tinggi Angkat (Tanpa Kran, Kran

terbuka 90_˚, 60_˚, 30_˚)

Gambar 4.16. Grafik Efisiensi Pompa Hidram (ηD) Vs Tinggi Angkat (Tanpa

(77)

4.2 Pembahasan

4.2.1 Pengaruh Tinggi Angkat Terhadap Volume Pemompaan

1. Dari data yang dihasilkan saat pipa penghantar dioperasikan tanpa

kran dan dengan kran terbuka penuh 90_˚, terbukti semakin panjang jarak tinggi angkat dari katup limbah maka volume pemompaan

semakin berkurang. Akan tetapi pada jarak angkat katup 1,5 cm

(5,125 liter/menit dan 5,1 liter/menit) terjadi sedikit kenaikan

terhadap volume pemompaan pada jarak angkat katup 1,4 cm (5,05

liter/menit dan 4,975 liter/menit). Jumlah kenaikannya tidak dapat

mencapai jumlah volume pemompaan pada jarak angkat katup 1,3

cm (5,75 liter/menit dan 5,5 liter/menit).

2. Dari data yang dihasilkan saat pipa penghantar dioperasikan dengan

kran terbuka 60_˚, terbukti semakin panjang jarak tinggi angkat dari katup limbah maka volume pemompaan semakin berkurang. Akan

tetapi pada saat tinggi angkat 1,4 cm (4,9 liter) terjadi kenaikan

terhadap volume pemompaan pada jarak angkat katup 1,3 cm (4,4

liter). Volume pemompaan kembali turun pada tinggi angkat 1,5

cm (4,625 liter).

kran terbuka 30_˚, terbukti semakin panjang jarak tinggi angkat dari katup limbah maka volume pemompaan semakin berkurang. Akan

tetapi pada saat tinggi angkat 1,3 cm (2,75 liter) terjadi kenaikan

(78)

(2,625 liter). Volume pemompaan yang naik tidak dapat mencapai

jumlah volume pemompaan pada jarak angkat katup 1,1 cm (3,025

liter). Volume pemompaan kembali turun pada tinggi angkat 1,4

(2,475 liter).

4. Semakin kecil luas permukaan output (bukaan kran) maka volume

pemompaan semakin kecil.

5. Volume pemompaan terbesar terjadi pada tinggi angkat 1,1 cm,

tanpa menggunakan kran, dengan volume pemompaan sebesar

6,425 liter. Volume pemompaan terkecil terjadi pada tinggi angkat

1,5 cm, dan kran terbuka 30_˚, dengan volume pemompaan sebesar 2,425 liter.

4.2.2 Pengaruh Tinggi Angkat Terhadap Tinggi Pemompaan

kran dan dengan kran terbuka 90_˚, 60_˚, terbukti pada tinggi angkat katup 1,1 cm (3,323 m ; 3,675 m ; 4,026 m) – 1,2 cm (3,674 m ;

4,026 m ; 4,377 m), semakin panjang jarak tinggi pemompaan akan

bertambah tetapi tinggi pemompaan konstan setelah tinggi angkat

diatas 1,3 cm (3,674 m ; 4,026 m ; 4,377 m) tinggi pemompaan

konstan.

kran terbuka 30_˚. Terjadi penurunan tinggi pemompaan pada tinggi angkat katup limbah sebesar 1,3 cm (6,487 m). Sedangkan pada

(79)

konstan (6,389 m) sama dengan tinggi pemompaan pada tinggi

angkat katup 1,2 cm (6,389 m).

3. Semakin kecil luas permukaan output (bukaan kran) maka tinggi

pemompaan semakin tinggi.

4. Tinggi pemompaan terbesar terjadi pada tinggi angkat 1,2 cm ; 1,4

cm ; 1,5 cm dan kran terbuka 30_˚, dengan tinggi pemompaan sebesar 6,839 meter. . Tinggi pemompaan terkecil terjadi pada

tinggi angkat 1,1 cm, tanpa menggunakan kran, dan tinggi

pemompaan sebesar 3,323 meter.

4.2.3 Pengaruh Tinggi Angkat Terhadap Efisiensi D’Aubuisson

kran dan dengan kran terbuka penuh 90_˚. Terbukti setiap kenaikan tinggi angkat katup limbah pada tinggi angkat katup limbah 1,1 cm

(26,355 % ; 27,911 %) – 1,4 cm (17,802 % ; 19,122 %) terjadi

penurunan efisiensi, tetapi pada tinggi angkat katup 1,5 cm (18,475

% ; 20,278 %) terjadi kenaikan efisiensi tetapi tidak besar dan tidak

mencapai angka efisiensi dari tinggi angkat katup limbah 1,3 cm

(22,722 % ; 23,727 %).

kran terbuka 60_˚, terbukti kenaikan tinggi angkat katup limbah selalu terjadi penurunan efisiensi D’Aubuisson.

(80)

limbah selalu terjadi penurunan efisiensi akan tetapi pada tinggi

angkat katup 1,3 cm (18,395 %) terjadi kenaikan efisiensi terhadap

tinggi angkat 1,2 cm (18,288 %). Kenaikan efisiensi tidak

mencapai angka efisiensi dari tinggi angkat katup limbah 1,1 cm

(21,749 %).

4. Semakin kecil luas permukaan output (bukaan kran) maka efisiensi

D’Aubuisson semakin rendah.

5. Efisiensi D’Aubuisson terbaik terjadi pada tinggi angkat 1,1 cm,

dan kran terbuka penuh 90_˚, dengan efisiensi D’Aubuisson sebesar 27,911%. Efisiensi D’Aubuisson terburuk terjadi pada tinggi

angkat 1,5, cm dan kran terbuka 30_˚, dengan efisiensi D’Aubuisson sebesar 15,137%.

4.2.4 Pengaruh Tinggi Angkat Terhadap Efisiensi Pompa Hidram

kran dan dengan kran terbuka penuh 90_˚. Terbukti setiap kenaikan tinggi angkat katup limbah terjadi pola yang sama dalam grafik,

yaitu efisiensi pompa hidram terbaik terjadi pada tinggi angkat 1,2

cm. Variasi tanpa kran menghasilkan efisiensi Pompa Hidram

sebesar 9,593% dan dengan kran terbuka penuh 90_˚ menghasilkan efisiensi Pompa Hidram sebesar 11,811%

(81)

kran terbuka 30_˚ memiliki Efisiensi Pompa Hidram yang terbaik dari semua variasi bukaan kran.

4. Semakin kecil luas permukaan output (bukaan kran) maka efisiensi

Pompa Hidram semakin tinggi.

5. Efisiensi Pompa Hidram terbaik terjadi pada tinggi angkat 1,1 cm,

dan kran terbuka 30_˚, dengan efisiensi Pompa Hidram sebesar 14,205%. Efisiensi Pompa Hidram terburuk terjadi pada tinggi

angkat 1,4 cm dan tanpa kran, dengan efisiensi Pompa Hidram

(82)

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Dari pembuatan dan penelitian terhadap Pompa Hidram dapat disimpulkan : 1. Pengaturan yang menghasilkan efisiensi D’Aubuisson terbaik untuk

pompa hidram adalah saat beban katup limbah 450 gram, tinggi angkat katup 1,1 cm dengan efisiensi pompa hidram sebesar 27,91 % dengan debit pompa hidram sebesar 6,425 liter/menit.

2. Pengaturan yang menghasilkan efisiensi pompa hidram terbaik terjadi pada tinggi angkat 1,1 cm, dan kran terbuka 30˚, dengan efisiensi pompa hidram sebesar 14,205% dan debit pompa hidram sebesar 3,025 liter/menit

3. Tinggi pemompaan maksimum yang dihasilkan pompa hidram 6,839 meter dengan bukaan kran 30˚ dan tinggi angkat katup 1,2 cm ; 1,4cm ; dan 1,5cm.

4. Terbukti semakin panjang jarak tinggi angkat dari katup limbah maka volume pemompaan dan efisiensi semakin berkurang.

(83)

5.2 SARAN

Beberapa saran yang penting untuk peneliti yang ingin melanjutkan penelitian pada bidang sejenis dengan penelitian ini atau yang ingin mengembangkan penelitian ini :

1. Pada pompa hidram yang digunakan dalam penelitian memiliki katup limbah yang kurang presisi menyebabkan terjadinya kebocoran pada katup dan gesekan pada batang katup limbah. Akan lebih baik jika pembuatan katup limbah lebih diperhatikan ketepatan posisi, karena sangat berpengaruh terhadap kelancaran Pompa Hidram.

(84)

Agusto, W. Ms., 1984, “Instalasi Pompa Hidram.” Lembaga Fisika Nasional LIPI, Bandung.

Hanafie, J., 1977, “Mempelajari Pengaruh Tinggi Pemasukan Terhadap Tinggi Pemompaan dari Efisiensi pada Hidraulik Ram Automatik”. Fakultas

Mekanisasi Teknologi Hasil Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Hanafie, S. dan de Longh, H., 1974, “Teknologi Pompa Hidraulik Ram.”, Pusat

Teknologi Pembangunan ITB, Bandung.

Widarto, L. dan Sudarto C. Fx., 1997, “Membuat Pompa Hidram.”, Penerbit Kanisius, Yogyakarta.