% j{i''( - repository.uma.ac.idrepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/7912/1/998130026...

MESIN - MESIN FLUIDA POMPA �ENTRIFUGAL UNTUK PENGISIAN X :>�''� -�;-

AIR KETEL UAP -- - - ;_> '

KAPASITAS : 40 TON UAP I JAM TEKANAN : 12 BAR

SKRIPSI Untuk rnemenuhi se�gian persyaratan

mencapaiderajatSa�ana�l

Program Studi Teknik Mesin

Di(\jukan Oleh : ARDIANSYAH

N!M: 99.813.0026

FAKOLTAS TEKNIK UNIVERSITAS MEDAN AREA

ME DAN 2"003

\��%_j{i''( l ·�,.�;�� j

UNIVERSITAS MEDAN AREA


w .�· �·. ��.-,�·""- -,.;II '� ';:'f· I j. ��,• f'l�

. MESIN " MESIN FLUIDA �

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah S WT yang maha kuasa atau

segala berkat dan anugerah yang diberikan-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

tugas akhir ini.

Tugas akhir ini merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan program

satjana (SI), pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Tekntk, Universitas Medan Area.

Adapun tugas yang diberikan kepada penulis yaitu Pompa Centrifugal Untuk Pengisian

Air Ketel Uap, kapasitas 40 ton uap per jam dan tekanan 12 bar

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis berusaha semaksimal mungkin

untuk mendapatkan basil yang lebih baik. Meskipun demik ian, penulis menyadari

bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna dan masih ada kekurangan-kekurangan

yang perlu diperbaiki.

Untuk itu penulis dengan tulus menerima saran maupun kritik yang sifatnya

membangun babri kesempurnaan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini, penulis ingin

mcngucapkan terirna kasih yang sangat mendalam kepada orang tua serta seluruh

keluarga yang selama ini selalu mendorong dan membantu saya baik secara moril dan

materil. Juga acapan terima terima kasih penulis kepada;

1. Bapak Drs. Dadan Ramda.n, M.Eng.M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik�

Universitas Medan Area.

2. Bapak.Ir.H. Amirsyam Nasution, MT., selaku ketuajurusan Teknik Mesin Fakultas

Teknik, Universitas Medan Area.

II



'·

3. Bapak Ir.A.Halim Nasution, Msc., selaku pembimbing utama dalam penulisan ini.

4. Bapak Ir.Syafrian Lubis, selaku dosen pembimbing II.

5. Bapak/ibu Staf pengajar dan seluruh pegawai di fakultas Teknik, Universitas

Medan Area.

6. Rekan-rekan mahasiswa dan teman-teman yang telah berpartisipasi dalam

penyelasaian tugas akhir ini.

Semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi dunia pendidikan. Penelitian dan

pelatihan� serta apa yang kita cita-citakan mendapat anugerah dari ALLAH yang maha

kuasa, Amin.

Medan, April 2003

Penulis

Andriansyah NfM: 99.813.0026



Nama No.STAMBUK MATAKULIAH SPESIFIKSI

Diberikan tanggal Selesai tanggal

Agenda No :3931/FT-JM!TN2002 Diterima Tgl : 7-2-2002 Paraf

TUGAS RANCANGANff\JGAS AKHIR

: ARDIANSYAH : 99.813.0026 : MESIN-MESIN FLUIDA

Rencanakanlah sebuah pompa untuk pengisian ketel uap yang dapat mengbasilkan uap 40 ton/jam dan tekanan 12 bar. Perencanaan mehputi : 1. Pemilihan jenis pompa 2. Perhitungan jenis utama 3. Jenis dan daya motor penggerak 4. Gam bar teknik pompa

: 7-2-2002

Koordinator Tugas Sarjana

Medan, 7-F ebruari 2002 Dosen embimbif

(Ir.H.Amirsyam Nasution, MS\;.) DAFTARISI

v



DAFTAR lSI

KAT A PENGANT AR .. . . . . . . . ... ...... ... ... . .. . . . .. . _ _ _ _ .. . . .... .. . . . . . . . .... . . ...... . . . . . 11

SPESIFIKASI TUGAS..................................................................................... 1v

DAFT AR GAMBAR .............................................. ..... ........ ... . ................. . -...... v

DAFT ART ABEL... .. . .. . . .. .. . .. . . . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. IX

DAFT AR ISTILAH... . . . .. . .. . .. . .. . . .. .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .. .. . . .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. . .. .. .. X

BAB I PENDAHULUAN . ..... .. ....... .......... ...... .... . ... ... . . . . . . . . ... ..... · . . . . .. . .. ... . .. . . . .. 1

J. La tar Belakang ... . . . ... . . . . . . .. . . .. . .. . . _ . . _ . . . . . . ... . ....... .... _ .. . . .. ...... ... ]

2. Pemilihan Judul... . . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .. .. . .. . .. .. . .. .. . .. . .. .. .. .. . .. .. .. . 2

3. Tujuan Perancangan... ... ... ... ... ... ...... . ... . . . . . . . ........................... .. 2

4. Ruang Lingkup Perancangan... ............. . . . . .. .. . .. . ..... . ... . ........ . .. . . .... . 3

BAB II TINJAUAN PUST AKA

1. Pengertian PompA........................................................................ 4

2. Klasifikasi PompA........................................................................ 4

3. Pemilihan Jenis Pompa................................................................. 9

BAB III SPESIFIKASI POMP A DAN MOTOR PENGGERAK

1. Kapasitas Pon1pa.................... ... . .. .. . .. . .... . .. .. .. .. . . .. .. .. .. .. . .. . .. .. .. . .. . .. .. 12

2. Jumlah Pompa.............................................................................. 14

3. Head Po1npa.................................................................................. 14

4. Tekanan pada drum ketel dan dearator... . ... . . .. . . . .. . . 19

Vl



5. Head Statik . . . . .. . . . . . . . . . . . . ................ ......... .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

6. Perhitungan Daya.... .. .. . . .. ...... ... . . .. . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. .. . . .. . . .. 2 1

7. Daya Motor Penggerak.................................................................. 22

8. Putaran Spesifik............................................................................ 23

9. Spesifikasi Hasil Perencanaan dari perhitungan .. . . . .... . . ..... . . ....... . . 25

BAB IV PERHITUNGAN KOMPONEN-KOMPONEN UTA_l\IIA

1. Dia1neter Poros ................... . ............... . .... . .. . . . ... . . .... . . ... . . ..... . .. . . ..... . . 27

2. Ukuran-Ukuran Impeller................................................................ 29

3. Perh itungan Sudu-sudu................................................................... 39

4. Jarak sudu . . . ... ..... .. . ......... .. . .......... .. ..... . .... ......... . .... . . .............. . ... . ... 39

· 5. Melukis Bentuk Sudu .. . ........ . ... ... . ....................... . ..... . .. . ........... . ... . . 40

6. Per hitungan Difuser........ .... .. . .. . .. . . . . . . ..... . . . ..... . . . .. . . .. . .. .. . .. .. .. .. . . . .... . . . 45

BAB V GA YA AKSIAL DAN BANT ALAN

1. Besar Gay a aksial . . . . . . . .. . . .. .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . 57

2. Cara mengatasi gaya aksial............................................................. 59

3. Puratan Kritis.................................................................................. 60

4. Bantalan ... ..... ....... .. . .... ........ . .................. .. ........... ............. . ..... . ... . ... 66

5. Pasak............................................................................................... 70

BAB V1 SISTEM PENGAMANAN DAN PE1'v1ELIHARAAN POMPA

1. Sistern Pengamanan ........ . ...... .............. :............. .......... . .. . . ... ..... 73

2. Pemeliharaan . . ... ....... . ............................. . .................... . ... . ....... 75

Vll



BAB VU Kesimpulan . . . . . ............. ....... .. . . . . .. ............ ......... ..... ..... . ... .. . . . ..... .. .. . .... 78

DAFT AR PUST AKA . .. ... . .. .. ... .. .... .. .. .. ..................... ... .. .. . .. .. .. .. .. .. . ... 82

LAMP IRAN....................................................................................... 83

Vlll



DAFT AR GAMBAR

Gambar 2. 1 Impeler jenis radial....................................... .................................... 6

Gambar 2.2lmpeler jenis Francis.......................... ............................................. 7

Gam bar 2.3 lmpeler jenis ali ran campuran.. ................. ............ ... ........................ 7

Gam bar 2.4 Impeler jenis Propeler...................... .. . . .. . .. .. .. . .. .. .. . . .. .. .. . . . .. .. .. .. .. .. .. 8

Gambar 2.5 Impeler jenis.................................................................................... 9

Gambar 4.11.Jkuran Impeler............................................................................... 29

Gam bar 4.2 Po ligon Kecepatan pada sis] masuk impeller. .. . ... .. . . .... ... ... . . . .... . 40

Gambar 4.3 Po ligon Kecepatan pada sisi keluar impeller. .. ... ...... ... .. ....... ... . .4 5

Gambar 4.4 Lukisan sudu ... ... ... ... ... ...... ... ... ... ... .. ... ... ......... ...... ... ... .49

Gambar 4.5 Lukisan sudu diffuser.. ... ... ...... ... ... ...... ... ...... ... ... ...... ........ 62

Gam bar 5.1 Poms ... ... ... ... ... ... ... ... ...... ...... ... ...... ............... ... ... ... ... . 67

Gambar 5.2 Behan terbagi rata sepanjang poros ........................ ....... .. ...... 71

Gambar 5.3. Beban terpusat. .. . . ...... ... ... ... ...... ... . . . ... ... ... . . . ... ...... . . . ... . .... 72



DAFTAR TABEL

Tabellll.l. Hasil kecepatan pada sisi keluar (outlet) . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 4 2

Tabel III.2. Hasil perhitungan sudu impeller . . . . . . . . . .. . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7

Tabel lll.3. Hasil perhitunganpenampang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 8

Tabel IV.l. Hasil perhitungan sudu impeller. .. .... . . .................. ... ............... 61

Tabel V.I. Hasil perhitungan berat impeller.. . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69



DAFTAR ISTILAH

Simbol Nama Satuan

A luas penampang mm2

B luas bantalan ., mm-

b lebar laluan mm

b lebar pasak mm

c beban dinamis kg

Co beban statis kg

D diameter mm

Do diameter sisi lal uan mm

D1 diameter sisi masuk impeller 111111

D2 diameter sjsj keJuar jmpe!ler mm

Dh diameter hubungan mm

Ds diameter poros mm

E modulus e]astisitas kglmm2

Fa gaya aks.ial kg

Fr gaya radial kg

Fe factor korelasi

Fh factor utama

F koefisien gesekan

G gaya,..gaya pacta poros kg



l. Latar Belakang Masalah

BAB I

PENDAHULUAN

Energi ada!ah sesuatu yang sangat dibutu.!Jkan dalam kehidupan sehari-hari,

oleh karena itu pendayagunaannya perlu terns dikembangkan untuk meningkatkan basil guna dan tepat guna. Hukum kekekalan energi mengatakan bahwa "'energi tidak

dapat diciptakan dan energi tidak dapat dimusnahkan''. Hal ini mengandung arti

bahwa energi hanya mengalami perubahan dari satu bentuk enerb>i ke bentuk energi

yang lainnya. Oleh karena itu kita harus mengupayakan penggunaan energi yang telah ada, agar dapat dimamfaatkan untuk kesejahteraan manusia.

Salah satu pemamfaatan sumber energi, dapat ditemui pada penggunaan ketel

uap. Dalam hal ini ketel uap berfungsi sebagai alat konversi energi, dalam hal ini

energi kimia yang tersimpan dalam bahan bakar dimamfaatkan menjadi energi potensial dalam bentuk uap yang dihasilkan .

Ketel uap mengunakan air sebagai i1uida, sebagai media untuk merubah bentuk

energi panas menjadi enerb>i potensial uap_ Dengan demikian dalam sistim ketel nap

diperlukan sebuah pompa untuk pengisian air pene;'Umpan ke dalam ketel tersebut.

Pompa pengisi air ketel perlu dipllih dengan tepat, agar pengoperasian ketel uap dapat berjalan dengan lancar dan efisien. Dalam kaitannya dengan hal tersebut

penulis ingin merencanakan pompa yang akan dif,'Unakan untuk pengisian air

pengumpan keteL



2. Alasan Pemilihan Judul

sebagai berikut :

a, Pompa ini dapat digunakan secara luas, baik dalam kehidupan sehari-

hari maupun dalam keperlua..'l dalam industri.

b. Mudah dalam pengoperastan, sehingga pampa sangat banyak

digunakan.

c. Jumlah putaran bervariasi sehingga kemungkir.an dapat digerak:lr....an

langsu..'lg oleh berbagai jenis alat penggerak mula, seperti elektro motor,

turbin, ataupun alat penggerak lainnya .

d. Konstruksinya sederhana. sehingga biaya perawatannya murah

3. Tujuan Perancangan

hal yang in gin dicapai dalam perencanaan ini yaitu:

a. Memilih pompa yang sesuai untuk pengisian air pengumpan t'..etel uap,

b. Menentukan komponen�komponen utama dari pompa tersebut, seperti,

menghitung ukuran komponen-komponen utama, menentukan daya dan

jenis motor penggerak, putaran pompa dan motor penggerak, dan

sebagainya.

2



DAFTAR PUSTAKA

!.Church, A,. H.,1986, Pompa dan Blower Centrifugal, Erlangga,Jakarta.

· 2.Gaffert, G.,A, Steam Power Station, four edition Mc.Graw Hill Book,

Company. Inc, Tokyo.

3. Karassik, I.,J.,Pump Hand Book, second edition, Me. Graw Hill Book, New

York.

4. Khetagurov, M.,1972, Marine Auxilary machinery and systems, Translate from

the Rusian by Nicholas Weinstein, Peace publishers, Moscow.

5. Dietzel, F., 1988, Turbin, Pompa dan Kompressor, Erlangga, Jakarta

6. Gilles,R.,V., 1984, Mekanika Fluida dan Hidrolika, Erlangga Jakarta.

7. Sularso dan Tahara, Pompa dan Kompressor,Pemilihan, Pemakaian dan

Pemeliharaan, PT. Pradnya Pramita, Jakarta.

8. Sularso dan Suga,K.,l983, Dasar Perencanaan dan Pemilihan elemnen Mesin,

PT.Pradnya Pram ita, Jakarta.

9 . Diesel, Fritz,Sriyono, D., 1990, Turbine, Pompa dan kompressor, Erlangga.

Jakarta.

10. Bianchi, l.,W.,P.,and Bustraan, P.,1983, Pompa, Pradnya Pramita, Jakarta.

11 . Stefanoff, A, J., 1962, T

I. At1PIRA N I - . . -· . ...

---:��-- F.

-------· --- ----

NOTE: I< J[CflEASI;S \'IIlii INCREASING Wf\1.1. TIIICI

'·

•. • . .. . · . . . .

SA TUI. f{ PiWJA IVG S.17'CI.·IS /1/;'/1/& T:

.. ) uail

I ;·.atd

J fool

I _;, ,.,, /00 /i/111111 J klfl

. , meta

I mil:ron

I 111/Jtt.

·I naiL2 •

J ,.(ere

J tq, )'Gtd

• /i61J)o11J1 • 5280 fr•·t .,. /,601} km.

J /ttl • 0,9/.f IIICIU ' - I 2 ill(: II( I - )0/l,.f ,.,.

.. 2 J,.f """ • O,JOS 111(rl::fm . .

• IOOOJ.:r • 0, 9 8.f/onr.fi.J"

]]05 lbs. - J 0 0 0 ''�'" . . : . '· ?,. 205 pou11d1 :-: JOOOnr.rr .. -. I. . .

. ;. ';), 0o�J_527 OU(lCC . ... {J, n rrcins - 0,672 lbt/{1

SATU,.t,N VOLU31F.;1 I cu. yc1J - '1 7 cr� feet

1 1q.' faa t-·- .-� ..... /·/� ·,�_: ... � ,.�-� ;. or ' 0 7 S j 111 l ' -, I ' 0 • • i

1/cl:aar

- o. 0 9 2 9 Ill l • I 00 Jl�k!a;r • 0,]861 tq. mil� - 10.0001111

.. 2,.fll ,(�·r�l

cu. {oo,·.

cu. in cia

•· I 728 cu. ;"''"' :!S, J2 tiler

"' /6,19 tnm3 I Imp. ratio" -· 2 77 . .f cu. ;,,t,u

"" ./,55-lircr - /.000,0(1U 11(1111 us CaliOII D v,SJJ ''"P· tcllvll • {,I 96 tq . . •·arrJ1 - J. 7S5 liur " /0,76J'l.f«t· - 2)/c.u.in.-lon �----�==��---L---------

I



--

. ...

LAHPIRA N --1

. I 11.1'. _ :" . JJ.VVO /(.lln/troi•o. •; JJOft.lbJ{H'C � '76,01 J:.(,III/Ucl. • 0, 7 .:6Kh1

- 1.01 I O.K. m:tri�· I U.K. 111orik

J O.K. uoc.trik � )2.550 ft.llnf"oin-

I Kkalfkt

1 ·-Kkal/m l J Ki:.alfml

I K J:ai .

I /.'. .m

•· 5o/l ft.lbt{uc

£. 7;. k>.mfchtil: � 0�7 J5 Kh' u ·c. Hoi U.P. ., l,cDTU/Ib •• 4,J87X!fJ:t.

•• 0. J IN lJTU/cu.(t •1./8:' K!/ml

•• 0,)6117 BTU/Jt;.{t �· 4.1 S� A:Jfml

.

., 4 2 7 I:J:.11l 1/8 7 f1,,,/ton.no

•• 1/87Jouk

" 4 I e 7 lva·II.JCC 0,001161 Kl,'H

•• 0,00/582 OJ:,fc11• " I lou/: � I IV�u. uc "' O.OOO])SS J.:J.:.;f 0, 1 01 9 .: J:(.lll ·O.Or,,Ol7S ll'.:t, /am

.t · . ......

MTU-1 N l'cl :\'.� S IJ.�!!._!-_�1_!'!�.':: ' I

.)\','{

I K (,111

� . Jl1 2;f-lliFU c 860 A.' k·ol � J. 600.000 )c:�ol< "' /,JS 0.1.·. iutll

J. -·>o. ooo lYe '"1on. '"· u J.600.00C :1'oit.uc - )67.00(1 k(.m

� 0, 0 0:? ).1 2 1\);"' � 9, 81-!Yc lvlon. tn.

9,8/ Jo,/c • J.SI l!'cll.scc - 0.002 724 ll'au.i�'" 0. JOOtJOJ 7 D 1\,io 111

ll'oil. jam "' 0, 8599 Xk.al

,I DK../a111

.)67 ;.:,111 # )600 Ncwtvn.rr:

HOO Joule c ) 6 00 iVcfi.J

% j{i''( - repository.uma.ac.idrepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/7912/1/998130026...

Documents

Transcript of % j{i''( - repository.uma.ac.idrepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/7912/1/998130026...