rangkaian pompa (pom) - · pdf filekurva qh menunjukkan pengaruh laju alir terhadap head...
TRANSCRIPT
MODUL PRAKTIKUM
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL TEKNIK KIMIA
RANGKAIAN POMPA
(POM)
Koordinator LabTK
Dr. Pramujo Widiatmoko
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2016
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 2
Kontributor:
Dr. Tirto Prakoso, Meiti Pratiwi, S.T, M.T., Dr. Ardiyan Harimawan, Listiani Artha, Kevin
Timothius C
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 3
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI .............................................................................................................................. 3
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................. 4
DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... 5
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................................... 6
BAB II TUJUAN DAN SASARAN PERCOBAAN ........................................................... 7
I. Tujuan ............................................................................................................................. 7
II. Sasaran ............................................................................................................................ 7
BAB III RANCANGAN PERCOBAAN .............................................................................. 8
I. Skema Alat Percobaan .................................................................................................... 8
II. Alat Pendukung Percobaan ............................................................................................. 8
BAB IV PROSEDUR KERJA ............................................................................................... 9
I. Langkah Percobaan ......................................................................................................... 9
II. Metode Pengukuran ...................................................................................................... 10
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 11
LAMPIRAN A TABEL DATA MENTAH ............................................................................. 12
LAMPIRAN B PROSEDUR PERHITUNGAN ...................................................................... 13
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 4
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Skema rangkaian alat percobaan .............................................................................. 8
Gambar 2. Diagram alir percobaan POM .................................................................................. 9
Gambar 3.Kurva kinerja QH .................................................................................................... 14
Gambar 4. Kurva efisiensi ....................................................................................................... 14
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 5
DAFTAR TABEL
Tabel I.Contoh tabel data pengamatan ..................................................................................... 12
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 6
BAB I
PENDAHULUAN
Pompa merupakan instrumen proses yang sudah sangat umum digunakan, bahkan tidak
hanya di pabrik, pompa juga tidak asing ditemukan di rumah-rumah. Pompa memiliki dua
kegunaan utama, yakni memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air
dari aquifer bawah tanah ke tangki penyimpan air), dan mensirkulasikan cairan sekitar
sistem (misalnya air pendingin atau pelumas yang melewati mesin-mesin dan peralatan).
Berdasarkan prinsip kerjanya, pompa dibedakan menjadi dua, yakni pompa sentrifugal dan
pompa pemindahan positif (positive displacement pump). Pompa sentrifugal merupakan tipe
pompa yang paling banyak digunakan di dunia. Kepopuleran pompa sentrifugal disebabkan
karena prinsip kerjanya yang simpel, jelas, dan sudah teruji, daya dorong yang kuat, efektif,
dan produksinya relatif tidak mahal. Pompa sentrifugal cocok untuk cairan yang memiliki
viskositas rendah dan untuk laju alir tinggi. Selain itu, pompa tipe ini telah banyak digunakan
untuk berbagai tujuan, baik di perumahan, industri, perkotaan, dan lain-lain.
Terdapat berbagai variasi pompa sentrifugal yang terdiri dari komponen hidrolik dasar yang
sama. Di antaranya adalah end suction pump, in-line pump, double suction pump,
submersible pump, axial-flow pump, dan sebagainya.
Pompa sentrifugal bekerja dengan cara mentransfer energi mekanik dari motor listrik ke
fluida melalui baling-baling / pendorong yang berputar. Sebagian energi diubah menjadi
energi kinetik dalam bentuk gerakan fluida, dan sebagian lagi menjadi energi potensial,
dalam bentuk tekanan fluida, atau dengan mengalirkan fluida melawan gravitasi ke
ketinggian yang lebih tinggi. Pompa merupakan salah satu peralatan yang hampir selalu ada
di semua pabrik kimia, oleh karena itu pengetahuan mengenai instrumen ini sangatlah
penting bagi para insinyur teknik kimia. Dengan melaksanakan praktikum ini, praktikan akan
memahami bagaimana pompa sentrifugal bekerja, bagaimana cara menilai performa pompa,
dan bagaimana susunan pompa yang cocok untuk keperluan tertentu.
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 7
BAB II
TUJUAN DAN SASARAN PERCOBAAN
I. Tujuan
Tujuan pelaksanaan modul rangkaian pompa adalah :
1. Praktikan mengetahui bagaimana mengukur kinerja pompa
2. Praktikan dapat menentukan kapan saat terbaik untuk menggunakan rangkaian pompa
secara tunggal, seri, atau paralel.
II. Sasaran
Praktikan diharapkan dapat menyusun kurva performansi pompa sentrifugal yang dirangkai
secara tunggal, seri, dan paralel.
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 8
BAB III
RANCANGAN PERCOBAAN
I. Skema Alat Percobaan
Skema alat percobaan modul Rangkaian Pompa adalah sebagai berikut.
Toren
Pompa A Pompa B
Flow
meter
PI
PI
1
2
3
Gambar 1. Skema rangkaian alat percobaan
II. Alat dan Bahan Pendukung Percobaan
a. Perangkat dan Alat Ukur
1. Toren
2. Pompa sentrifugal
3. Pipa PVC
4. Fitting
5. Ball Valve
6. Screw valve
7. kWh meter
8. Suction pressure gauge
9. Discharge pressure gauge
10. Flow meter
b. Bahan/Zat Kimia
1. Air
2. Bayclin/kaporit
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 9
BAB IV
PROSEDUR KERJA
I. Langkah Percobaan
Isi toren dengan air
hingga level air
minimal setinggi pipa
suction
Sambungkan
pompa dengan
sumber listrik
Pastikan bukaan
keran sesuai dengan
pompa yang akan
digunakan
Nyalakan pompa
Amati tekanan suction,
tekanan discharge,
laju alir, dan daya
yang digunakan
Campur air dengan
bayclin / kaporit
Atur bukaan keran
sekrup sesuai
variasi yang
diinginkan
Tekanan
suction
Tekanan
discharge
Laju alir
Daya
Masih perlu lakukan
variasi bukaan keran
Masih perlu lakukan
variasi rangkaian pompa
yang digunakan
Matikan pompa
Selesai
Mulai
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Gambar 2. Diagram alir percobaan POM
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 10
II. Metode Pengukuran
Dari hasil praktikum modul rangkaian pompa ini, data yang diperoleh yakni nilai tekanan
suction, tekanan discharge, laju alir, dan daya. Data-data ini diperoleh dengan memvariasikan
bukaan keran sehingga terjadi perubahan tekanan pada pressure gauge. Data yang lainnya
diperoleh pula dengan mengukur waktu yang ditempuh untuk 1 putaran kWh meter dan 5
putaran penuh (Volume 5 Liter).
Variasi yang dilakukan dalam percobaan ini yakni:
1. Bukaan Keran.
Bukaan keran yang divariasikan minimal 6 bukaan.
2. Susunan pompa yang digunakan.
Susunan pompa yang digunakan dalam percobaan ini yakni pompa tunggal A, pompa
tunggal B, rangkaian pompa seri, dan rangkaian pompa paralel.
i) Bukaan keran untuk aliran pompa tunggal A yakni dengan membuka keran 1 saja
(keran sekrup harus selalu dibuka)
ii) Bukaan keran untuk aliran pompa tunggal B yakni dengan membuka keran 3 saja.
iii) Bukaan keran untuk aliran rangkaian pompa seri yakni dengan membuka keran 2
saja.
Bukaan kran untuk aliran rangkaian pompa paralel yakni dengan membuka keran 1 dan 3
saja.
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 11
DAFTAR PUSTAKA
1. Jacobsen, Christian Brix. The Centrifugal Pump. Grundfos.
2. http://www.pumpscout.com/all-pump-types/centrifugal-pumps-ptid108.html (Diakses 8
Oktober 2012)
3. http://www.engineeringtoolbox.com/centrifugal-pumps-d_54.html (Diakses 8 Oktober
2012)
http://www.energyefficiencyasia.org/docs/ee_modules/indo/Chapter%20-
%20Pumps%20and%20pumping%20systems%20(Bahasa%20Indonesia).pdf (Diakses 8
Oktober 2012)
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 12
LAMPIRAN A
TABEL DATA MENTAH
Contoh tabel data pengamatan dapat dilihat pada gambar sebagai berikut.
Tabel I.Contoh tabel data pengamatan
Rangkaian
Pompa
Tunggal (Pompa A)
No Variasi bukaan
(%)
Tekanan
suction
(kgf/cm2)
Tekanan
discharge
(kgf/cm2)
Laju alir
(l/s)
Daya (W)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 13
LAMPIRAN B
PROSEDUR PERHITUNGAN
B.1. Perhitungan
a) Perhitungan beda tekan (∆P)
Di mana
Pdischarge = Tekanan keluaran pompa (Pa)
Psuction = Tekanan masukan pompa (Pa)
b) Perhitungan head pompa (h)
Di mana
= densitas (kg/m3)
G = gravitasi (m/s2)
c) Perhitungan efisiensi pompa total
Di mana
Phidrolik = Daya yang ditransfer dari pompa ke fluida (W)
Plistrik = Daya dari sumber listrik (W)
Q = Debit air (m3/s)
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 14
B.2. Pengolahan Data
Dari data yang telah diperoleh, dapat disusun kurva karakteristik pompa. Kurva karakteristik
pompa yang akan digunakan dalam praktikum ini adalah kurva QH (head-laju alir) dan kurva
efisiensi (efisiensi-laju alir).
a) Kurva head-laju alir
Kurva QH menunjukkan pengaruh laju alir terhadap head pompa. Gambar – menunjukkan
bentuk kurva head-laju alir yang umum
Gambar 3.Kurva kinerja QH
b) Kurva efisiensi
Kurva efisiensi menunjukkan pengaruh laju alir terhadap efisiensi pompa. Gambar 5
menunjukkan bentuk kurva efisiensi yang umum.
Gambar 4. Kurva efisiensi
Dengan menyusun kedua kurva ini, dapat dibandingkan antara kinerja pompa A, pompa B,
rangkaian pompa seri, dan rangkaian pompa parallel.
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FTI - ITB
MODUL RANGKAIAN POMPA (POM)
POM – 2016/PW 15
LAMPIRAN C
LEMBAR KENDALI KESELAMATAN KERJA
Asisten Pembimbing Koordinator Lab TK
Deskripsi Pekerjaan Potensi bahaya Cara Pencegahan
Memasukkan air ke dalam toren 1. Terpeleset air yang
tergenang
2. Air tumpah ke sirkuit
listrik yang tidak tertutup
1. Berhati-hati dalam
menuang air ke toren,
jangan sampai ada air
yang tergenang.
2. Berhati-hati dalam
menuang air,
menutup/melindungi
sirkuit listrik yang terbuka
Menyalakan dan
mengoperasikan pompa
1. Level air di toren terlalu
rendah sehingga
menyebabkan kavitasi
pompa
2. Salah membuka/menutup
keran sehingga memberi
beban berlebihan pada
pompa
3. Bagian tubuh terkena
sengatan listrik dari sirkuit
listrik yang terbuka
1. Memastikan level air pada
toren cukup tinggi
sehingga tidak
memungkinkan terjadinya
kavitasi pada pompa.
2. Pastikan keran yang
terbuka dan tertutup sudah
sesuai dengan aliran air
pompa yang digunakan
3. menutup/melindungi
sirkuit listrik yang terbuka