BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1PENGERTIAN POMPA

Gaya gravitasi menyebabkan fluida cai relatif tinggi menuju tempatpadayangtekananrelati tinggi memrgi likipotensialene yang relatif lebih fluida cair pada tekanan yang rendah. Ol dari tempat bertekanan tinggi menuju tem

Banyak pengertian tentangpompapompa,yang namudipa secara umumsuatuadalahalat yang digunakan untuk dari suatu tempat ke tempat lain dengan Pompa merupakan sebuah mesin yang mampu energia kepadfluidaKenaikancair. tekanan cairan ters mengatasi-hambatanpengaliran-hambatan.Hambatanpengalir dapat berupa perbedaan tekanan, perbeda

Dengan memasang pompa, dialirkanfluidacairdariaka berdataran rendah menuju. tempat yang rel Pompa beroperasi dengan prinsip membua masuk(suction)dengan bagian(discharge).keluarDengan kata lain berfungsi mengubahkanis tenagadarisuatume sumber t menjadi tenaga kinetis (kecepatan), dima cairan dan mengatasi hambatan yang ada d Sistim pemompaan bertanggung jawab te energi listrik dunia dan penggunaan energi

berkisar-50%(US25DOE, 2004).

Gambar 2.1 Sistem Pemompaan Dalam[12] Sebuah I

Secara umum, komponen utama slihatstem pe dalam Gambar 2.1 di atas) adalah: 1.Pompa

2.Mesin penggerak: motor listrik, mesin 3.Pemipaan, digunakan untuk membawa flui

4.Kran, digunakan untuk mengendalikan al 5.Sambungan, pengendalian dan instrument 6.Peralatan pengguna akhir, yang memili tekanan, aliran) yang menentukan ko pemompaan. Contohnya adalah alat pen

hidrolik.

2.2KLASIFIKASI POMPA

Klasifikasi pomsipa opmerasinurut dasarnya,prin dap menjadi dua bagian yaitu(positivepompadisplacemenkerjadanpos pompa kerja(dynamicdinamisatapump)yang sering disebu

sentrifugal.

Pada prinsipnya, cairanniolehapapunberbagaidapatr pompa. Jika berbagai rancangan pompa di yang paling ekonomisrotarydandiikutireciprocating.olehWalaupunpompa pompa perpindahan positif biasanya lebi namun keuntungan efisiensi yang lebih t meningkatnya biaya perawatan.

Gambar 2.2 di bawah ini akan menjelask dalam berbagai ukuran untuk penggunaan y

Gambar 2.2JenisBerbagai[12]Pompa

Pompa(PositiveKerjaPositifDisplacement Pum

Pompa perpindahan positif dikenal den diambil dari salah satu ujung dan pada u setiap putarannyaimekanik.Energdari putaran poros energi tekanan untuk memompakan fluida.

Pada pompa kerja positif kenaikan t disebabkan oleh pengecilan volume ruang Adanya elemenk ydalamng bergeraruangan tersebut m ruangan akan membesar atau mengecil ses Pada pompa jenisheadyangini tinggidihasilkantetapi kapasi rendah.

Pompa perpindahan positifuntuk digunakanpemompaan sf selain air, biasanya fluida kental. Po digolongkan berdasarkan cararotarydanperpindompahan torak (piston).

2.2Pompa.2 Kerja(DynamicDinamisPump)

Sering jugagaidisebutpompa sentrifugalba. Gay sebuah gaya yang mengakibatkan benda at lintasan melengkung (melingkar). Pompa yang memiliki elemen utama berputarsebuahmotordenga kecepatan tinggi. Fluida masuk diperce kecepatan fluida maupun tekanannya dan lebih dari 75 % pompa yang dipasang di s

Prinsipanyakerjadalah mengubah energi ki menjadi energi potensial (dinamis) mela casing.

Prinsip Kerja Sentrifugal

Pompa sentrifugal impellermempuny(baling-ling)sebuahuntu mengangkatcairzan dari tempat yang lebih re Daya dari luar diberikan pada poros pomp zat cair. Maka zat cair yang -suduada didapatdala berputar. Karentrifugatimbul, gayamaka szat cair impeller ke luar melal-sudui. saluranDisini headdiantatek menjadi lebih tinggi. Demikian juga hea karena mengalami percepatanelalui.Zatimpellercair ditampung oleh vosalu(spiral)teranberbentukdikelilingi disalurkan keluarnozelpompa(outl.meDit/discharge)laluidalamnose sebagian head kecepatan aliran diubah me berfungsi memberikan kerja pada zat cair

menjadi lebih besar. Selisih energi per flange(flens)flangeisap(flens)dan keluar disebut head Dari uarianahwadi atas,pompa jelassentrifugalb dap mekanik dalam bentuk kerja poros menjad mengakibatkan perubahan head tekanan, he

zat cair yang mengalir secara kontinu.

Gambar.3 2Aliran Fluida [14]Dalam Pompa Sentri

Menurut proses perpindahan energi dan maka pompa sentrifugaluidatermasukRumushidraulikmesinutama. a

Euleruntuk mesin aliran fluidaTinggijuga kenaikaberlak dari pompa sentrifugal adalah sama denga putar pompa.

Karakteristik pompa sentrifugal-besaran sebagditen berikut:

1.Volume fluidaV yang dipompa 2.Tinggi Hkenaikan

3.Sifat atausisikeadaanbagiandiisap

4.Daya yang dibutuhkan untuk memutar pom

Pompa sentrifugal mempunyai daerah pen pada pemakaian dalam masalah ekonomi air kimia maupun petro kimia,yang perkapalandipakai-di dat tambang. Lingkup penggunaan pompa sanga terhadap kapasitas dan -bedatinggi.-kKadangkenaikan pompa harus dibuat secara khusus sedemi terhadapitaskapasompa yang dibutuhkan, tingg yang akan dipompa, serta terdapat juga pompa tersebut akan dipasang, dari kemu pompa dan dari masalahsebutperawatan. pompa t

2.2.BagiBagian2.2- Pompa Sentrifugal

Pada pompa sentrifugal, fluida cair d daerah yang bertekanan rendah di pusat i tinggi di discharge pompatau. komponenSecara-garisen utama dari pompa sentrifugal ini, adalah

Gambar 2.-Bagian4BagianUtama Pompa[2] Sentrifugal

Keterangan gambar-bagian (bagianutamapompa sentrif

A.Stuffing Box

B.Packing

C.Shaft (Poros)

D.Shaft (Selongsongleeve

Poros)

E.Vane

F.Casing (Rumah Pompa

G.Eye of Impeller

H.Bearing (Bantalan)

I.Casing Wear Ring (C

Penahan Aus)

J.Impeller

K.Discharge Nozzle

2.3TURBIN AIR

Kemajuan teknologi sekarang ini dala dalam bidang konversipemanfaatanenergialamdansebagai banyak dibuat-peralatanlatyang inovatif dan adalah pemanfaatan air yang bisa diguna tersebut adalah berupa turbinmbungkanyangdig dengan generatorAiryang.mengalir mempunyai ener untuk memutar roda turbin.

Turbin air dikembangkan-19danpadadigunakanawalabase untuk tenaga industri sebelumKataturbinadkanya ditja oleh insinyur PerancisClaude yangBourdinbernamadiambil d terjemahan bahasawhirlingLatin(putaran)davoi(pusarantexatkta air pegununganTurbin. dapat memanfaatkan air denga memanfaatkan bihheadtinggiSekarangturbinyang.ledigunakanair untu pembangkittenaga. listrik

Air yang mengalir mempunyai energi yan roda turbin,-pusatkarenatenagaitu pusatair-sungaidibangundan di pegunun-ganuungan. Pusat tenaga air terse golongan, yaitu pusat tenaga air tekana rendah.

Gambar 2.5 Pusat nggiTenagaDi Air[2]PegunuganTekanan Ti

Dalam suatu PLTA, turbin air merupaka generator. Turbin air mengubah energi ai kinetik) menjadi energi mekanik dalam b dalam bentuk putaran poros ini akan diubah listrik.

Total energi yang tersedia dari suatu

potensial air yaitu:

Ep = m g h

Keterangan:

Ep=energi airpotensial(Joule)

m=massa air (kg)

h=tinggi air jatuh (meter)

g=2

percepatan) gravitasi (m/s

Dengan menggunakan-rumus mekainarumus fluida, da penampang lintang salur-bagian turbindandimensilainnyba energiirandariairal dapat ditentukan.

Ukuran dan penampang saluran-sudut aliransududa konstruksi turbin-bedairadalahyang diperuntukkaberbeda

pembebanan yang normal (kebanyakan untuk airQdan tinggi airHeffdap.jatuhdiperolehefektif daya yang

P = Q G effTH

Keterangan:

P=daya turbin (KW)

Q=3

kapasitas/detik)air (m

= massa jenis3) cairan (kg/m

Heff = head efektif (m)

T = fisiensief turbin

Selama tinggiHeffairtetap.jatuhsamaefektifdayayang di disesuaikan dengan kebutuhan,-ubahkapasitasQ.denganHalijal terjadi karena posisi peralatan pengarah

perbedaan harga randemenTpadasaatturbuinpembebanan seb

saat pembebanan penuh.

Gambar 2.6 Randemen Beberapa Konstruksi T

Pembebanan Sebagian;[2] Informatif

Gambar 2.7 Diagram Bernoulli[2] Untuk Tur

Persamaan momentum untuk pipa yang di

konstan sebagai berikut:

Saat lossesheakibatd gesekan tidak diperhit momentum akan berubah menjadi persamaan padaranalifluida yang tidak mengalami gesek

Persamaan momentum untuk titik 1 dan 3

Persamaan momentum untuk titik 2 dan 3

Keterangan:

P=tekanan2)absolut (N/mv=kecepatan (m/s)Hl=head losses pada pipa (m)Heff=head efektif (m)

Untuk -kondisi instalasi turbin air di

Untuk waduk (reservoirV10. titik 1) kecepa

(pressureadalahgradenol).

Maka,

Persamaan kontinuitas:

Q = V A

Keterangan:

Q=3

debit/detik)alran (m

V=kecepatan aliran (m/s)

A=2pipa (m

luas penampang)

Head losses yang terjadi pada saluran 1.Mayor yangLossesterjadi akibat gesekan alir

2.Minor yangLossesterjadi engkapanakib(equitadanyapipment),perl seperti(elbow),valve,belokansaringan dan peralatan la

2.3Klasifikasi.1 Turbin

Gambar 2.8[11]Kincir Air

Kincir air adalah jenis turbin yang pa oleh masyarakatnologinya.Teksederhana dan biasany yang rendah berkisar antara 0,1 meter sa kapasitas aliran3/det antarasampai3/det,0,05sertamm kecepata kecil berkisar pmada. Selain2rpm sampaienerg 12tempat,r diperhatikan pada kincir air adalah pen dalam-selnya.

Air yang mengalir ke dalam dan ke lu tekanan lebih, hanya atekananair atmosfiryangmengalsa kincir harus kecil, sebab bila kecepata melimpah ke luar atau energi yang ada hi Berdasarkan prinsip kerjanya turbin ai

turbin nimpulsturbindareaksi.

Table 2.1 Pengelompokan Turbin

High He

Medium H Low Hea

Impulse

Pelton

Cross Flo

Cross Flo

Turgo

Multi-Jet Pe

Turgo

ReactionFrancis Propeller

Kaplan

FrancisKaplan

Pelton

Gambar 2.9 Klasifikasi[2] Turbin Air

1.Turbin Impuls atau Turbin Tekanan Sama

Yang dimaksud dengan turbin impuls ada dengan merubahrgi seluruhair(yangeneteridiri-tekanan-dari kecepatan) yang tersedia menjadi energi menghasilkan energi puntir dalam bentuk energi potensial airetikdiubahpadamenjadinosel. eneCo impuls adalahPeltonTurbinturbin.Pelton dipakai untuk besar.

Turbin imptulsrbinadalahtekarenana saliranma air y nosel tekanannya adalah sama denganSemua tek energi tinggi tempat, dan tekanan ketik menjadi energi kecepatan (Gambar 2.15).

Pancaran air tersebut akanFudi menghasilkarodajalan.

Gambar 2.10 Skema Turbin,jalanPanyca rtekanan(TurbindiPeltda

dan di dalam[2] roda jalan

2.Turbin Reaksi atau Turbin Tekanan Lebi

Turbin reaksi adalah turbin air yang seluruh energi air yang tersedia menjadi padaturbin reaksi mempunyai profil khusu penurunan tekanan air selama melalui sud Turbin ini terdiri dari sudu pengarah semuanya terendam di dalam airn. atauAir dia dilewatkan ke dalam sebuahspiral(rumahcincinkeong)yang Perubahan energi seluruhnya terjadi di d Turbin air yang paling banyak digunaka digunakan untukdenganaplikasihead rendahturbin dan medi Pada turbin reaksi, letak turbin haru kavitasi yang terjadi akibat adanya teka uap air. Kavitasi -sududapatturbinmenyelubamenjadi-lubbkngangsudube kecil, sehingga mengurangi efisiensi tu sudu turbin. Jika turbin diletakkan leb kavitasi akan terjadi, sehingga letak tu

isap(Hs).

Gambar 2.11 Sistem Kerja Dari Tinggi Air sudu pengarah, sudu jalan dan ke pi tinggi air jatuh ke sudu pengarah; kerendahan dan di dalambalipipa isap t terbentuk[2]

2.3Perbandingan.2 Karakteristik Turbin

Kecepatan spesifik setiap(rangtertentubin) mem berdasarkan data eksperimen. Kisaran ke adalah sebagai berikut:

Tabel 2.2 esifikKecepatan[10]TurbinSp

Turbin Pelto12 s< 25n

Turbin Franc60 s< 300n

TurbinCross40 s< 200n

TurbinPrope250 s