P U M P S

2. POMPA

2.1 PendahuluanPompa (dan kompresor, sebagai pengganti kata pompa untuk fluida berbentuk

gas) adalah mesin yang dipergunakan untuk meningkatkan energi fluida denganmenggunakan energi lainnya dari luar.Bila suatu fluida mempunyai energi lebih dari fluida di sisinya, maka fluida tersebut akanmampu untuk mengalir (berpindah) rnenuju sisi lainnya tersebut. Karena kemampuannyamembarva energi ini, pompa dapat dipergunakan pula untuk memindahkan suatu bentukenergi ke bentuk enersi lainnya.Energi dalam hal ini dapat berupa .

- Energi potensial, Seperti dalam bentuk tekanan, ketinggian (elcvasi) fluidadan tekanan fluida. Termasuk disini adalah enerei kalorterutama untuk fluida kompresibel karena eratnya berkaitandengan energi dari tekanan.

- Energi kinetik, berupa energi dari massa yang bergerak dengan kecepatantertentu

Walaupun pompa dan kompresor mirip fungsi dan prinsip kerjanira, terapi nrerekamelayani (rneng"handling") fluida kerja )'ang berbeda. Pada ulnurnnya pornpadidefinisikan bekerja untuk fluida berbentuk cairan sedangkan kompresor untuk fluidaberbentuk gas. Tetapi perdefinisi, kita sering mendengar istilah pompa kalor, vairu alatuntuk memindahkan energi kalor. Disini pompa diartikan sebagai alat penehisap danpen-yalur.Lebih spesifik lagi adalah definisi menurut jenis energinya :

- Pompa menaikan energi potensial dan kinetik.- Kompresor dapat menaikan energi potensial, kinetik dan kalor.

Tetapi sebaiknya kita juga berhati-hati sebab dari proses pemompaanpun dapat menaikankalor fluida kerja, sedangkan proses pengkompresian dapat pula tidak diikuti kenaikanlialor atau bentuk energi lainnya. Jadi masih bergantung dari prosesnya.

Suatu sistem pemompaan (uga kompresi) fluida untuk industri biasanya terdiridari unit{unit) pompa/kompresor dan instalasi pemipaannya- Kesemuannya kadang-kadang disebut sebagai instalasi pompa dan instalasi kompresor sajaTetapi kenyataan dibawah perlu pula diperhatikan.Suatu instalasi pompa biasanya selalu disertai pipa atau saluran penyalur fluida kerja.Contohnya adalah instalasi pompa minyak, pompa air bersih, pompa pengairan dansebagainya.Instalasi pompa dapat pula tidak memerlukan penyalur. Untuk ini tidak lazim disebut lagisebagi instalasi pompa. Contohnya adalah pompa pengaduk, berupa propeler pengaduk(misal untuk bahan kimia).

Sama halnya dengan kompresor. Instalasi kompresor untuli turbin gas tidak memerlukar;penyalur berupa pipa. Sedangkan instalasi kompresor untuk industri memerlukan pipapenyalw.Kompresor yang berfungsi mengalirkan udara dalam jumlah besar dengan beda tekananstatik sebelum dan sesudah rotor kecil disebut sebagai blorver..Blorver dengan beda tekanan yang lebih kecil lagi disebut fan (kipas).

MKE Pompa dan Kompresor/Hen

m0l cp

Garnbar 2.1 Pompa impeler tebuka berfungsi sebagai pengaduk

Gambar 2.2 Kompressor pada turbin gas propulsi

2.2 Instatasi PipaInsatalasi pipa untuk cairan dan gas mempunvai banyak kemiripan bagian-

bagiannva. Boleh dikatakan setiap jenis peralatan instalasi untuk cairan akan dijumpaipula jenis peralatan yang sama kegunaannya diinstalasi gas. Tentu saja ada peralatankhusus gas atau cairan yang saling tidak dapat diterapkan pada kedua macam instalasitersebut. Perbedaan sifat dasar antara sas dan cairan menentukan disain peralatan-peralatan khusus 1'ang dibutuhkan.

2.2.1 Beberapa Contoh Skema Instalasi AirInstalasi pipa dijumpai hampir disemua bidang kegiatan, dari instalasi rumah

tangsa, industri, pengolahan limbah, pengairan dan sebagainya.Instalasi pipa sangat beragam bentuknya, sesuai dengan keperluan dan situasi tempatinstalasinya sendiri.Beberapa contoh skema instalasi dapat digarnbarkan sebagai berikut :

2.2.1.1. Dua reservoar terbukaa. Untuk menaikan cairan

fli + T li a li - t . .

Frmr tcu[ (r.l)

Gambar 2.3a.Contohnya adalah memompa air dari sumur ke reservoar atas.

N4.KE Pompa dan Kompresor/Hen

c.

b. Untuk memindahkan cairan

G-ambar 2.3 bBanyak ditemukan di "pabrik-pabrik, instalasi pendingin dansebagainya.

Untuk menurunkan cairan (Gambar 2.3.c)

P ', - ' - ,t v ' ;l i

i - - " - I - - - - i :t - r :t r l li + i ii e i ii ru" . : : r , ' . , I i i

i - - ' - - - - - : - -. ; !

i

i r a ? : ' a . r ! = l ( . t . 1

Gambar 2.3.cInstalasi siphon, pompa diperlukan bila kapasitas aliran perludiperbesar.

P.esen oar tertutup

Dua reservoar tertutup (Gambar 2.4.a)

Gambar 2.4.aMemindahlan fluida dari taneki bertkananlainnya di industri.

ke tangki bertekanan

2.2.1.2.

&*rur t

MKE Pompa dan Kompresor/Hen

b. Satu reservoar tertutup (Gambar 2.4.b)

t

[::=

+ - iI

l t j- j

k , re . td .d t2

11),'- l

I. . t t- - ; -1 - t

8i III

Gambar 2.4.bMemindahkan fluida dari tangkli terbuka ke tangki bertekanan(misalnya tangki hidrofor untuk reservoar air bertekanan).

2.2.1.3. lnstalasi membentuk loop tertutup

a. Sirkulasi pada loop tertutup dengan reservoir (Gambar 2.5.a)

F.r^di t.illaa

,+- ^l_______r/ |l i

i ll ll , l

t _ _ " _ _ J _ - _ _ _ j ii T l t - - . t - - - - j

t I A.rh.on tciql t - it ! =! - !

,tEaqldq lcir

{ina r{zada

Gambar 2.5.aloop terbuka dengan reservoar, misalnya pada instalasi AC bangunanyang menggunakan reservoar aur dingin.

b. Sirkulasi tertutup tanpa reservoir. (Cnmbar 2.5.b)

Au runt (rirrm fardiqiql

Gambar 2.5.bSering dijumpai di industri-industri, proses kimia" sistem transportasi,sistem pendingin dan sebagainya.

MKE Pompa dan Komprcsor/Flen

2 . 2 . 1 . 4 . Instalasi distribusi, sistem gravitasi (Gambar 2.6)

Iongti ets;nrrsi

Juritgttt dislri!usi

dead. crut altc lup

Garnbar 2.6Sebagai contoh untuk pompa yang berfungsi sebagai booster pada suatukarvasan yang jauh dari resen'oar PAM untuk mendistribusikan air bersih.

2.2.2 Contoh Insta las i Ponrpa Khusus

t{(cs f((.;6t. -

v-.r rc Pa{tq I :

n ! i(: l!ft :.! ' .

awu luatt{

/i ::*,:r:{i ri€Ara$1.. j ' i i

eS 4l Stt'4-- \ ------

Gambar 2.7 Konsep instalasi pompa-turbin untuk bendungan yang sudah terbangun.

Gambar diatas menunjukkan suatu sistem instalasi pompa dan turbin yang sedangdikaji unh.rk diterapkan di suatu saduk (bcndungan) pengairan di Jarva Tengah (Okrober2001). Bendungan tidak boleh dig.ngg,t karena akan berbahaya untuk keselamatannya.Efek siphon tidak selalu dapat berfungsi ftenapa?). Efisiensi pompa dan turbin harustinggi supaya sistem layak dibangun.

MKE Pompa dan Kompresor/Hen

PIRAIAIA.I ACol Sar.tcljtrAl{

i l|n 0islRi6ustIrrrLL(D waliR

POlrpA pR[rlR"-e C. O

Gambar 2.8 Instalasi double /oop untuk sistern tata udara (AC) bangunan besar.Crambar diatas menunjukkan instalasi sirkulasi air pendingin pada bangunan besar.

Air pendingsn"chilled u'ater" disirkulasikan keseluruh bangunan disebut sebagai chiltedwater supply lang bertemperatur sekitar 5-l0oc, dan chilled water rerurn ,yangbecemperatur sekitar l0-15t. Panas udara bangunan diambil oleh air penaingin inimelalui FCU (fan coil unit) dan AHU (air handting unit). Ceritakan bagaimana sistem inibekerja. Pertanl'aan lain adalah bagaimana caran),a supaya check val.ve d"p"t ditiadakan?Exspansion tank dipergunakan untuk menjaga tekanan daiam pipa supaya tidak pecahakibat terjadinya pemtraian auat penyusutan. Tangki ini clapat puta untut mengontroltekanan dalam pip4 dengan mengatur titik sambungannya ke instalasi (titik A).

2.2.3 Beberapa Contoh Instalasi Udara TekanIrutalasi udara umunnya dapat dijumpai dipabrik-pabrik baja perakitaq tekstil,

bengkel, laboratorium dan sebagainl'a. Berikut adalah coft;h suatu instaiasi udara disuatupabrik perakitan.Seperti halnya pemipan air benitu instalasi udara dan juga.gas mengenal pula istilahpipa transmisi dan pipa distribusi, terutama untuk jaringao yang l,ras.Instalasi gas agak sulit digambarkan disini, karena instalasi gas memerlukan peralatanyang lebih rumit dan kompleks susunannya.

POK?a

i-:rt tl lt it lt lt l

si(ur{0ie

MKE Pompa dan Kompresor/Flen

cb2Gambar 2.9 Instalasi kompresor dan pipa udara kempa untuk industri perakitan.

(Diambil dari Atlas Copco Manual)

7.2.4 Jenis-jenis KatupPelaratan bantu instalasi pipa seperti belokan, cabang T, Y, X, saringan,

sambungan ekspansi, sering disebut sebagai fitting.Selain peralatan bantu diatas, peralatan biasa yang lumrah dijumpai pada insatalasi pipaadalah berbagai jenis katup. Jenis-jenis katup dapat dikelompokan menurut fungsinvasebagai berikut :

2.2.4.1Katup isolasi

- Katup Gerbang (Gate Valve)

C^O2

Gambar 2.10b. Pirtongan katup bulatjenis "rising stem".

MKE Pompa dan Kompresor/Flen

GO4

CrO6

Gambar 2.10c. Gambar potongan contoh katupbcla.

Gambar 2.10a Potongan katup gerbang.Terlihat dari jenis non rising stem.

Katup Bulat (Globe Valve) - Katup Bola (Ball Vatve)

Katup'kupu-kupu (butterfly valve)

Lengan

Roda pemutar

Servo pneumatik

Servo hidrolik atau pneumatik

Katup kupu-kupu

Gambar 2.10d Karup kupu-kupu lang direngkapi sistem kendari ..nggun"kiilta. Servo hidrolikb. Roda peinutarc. Lengan pemutar

Katup jarum (needle valve)

Gambar 2. lOe Katup jarum.

MKE Pompa dan Kompresor/Hen

Ji;,

46

: . ' C )

. ::itlP Searah'

"r'3atau check valve. Nama katup ini

-(I.!

i- t

1_7

4i

.:. i

GrOS

:ibalik jenis srving check valve.

a

' l

t t

- : )

G16

., :.riup Searah jenis angkat (lift).

- l

\-....;

:,'It{I

GlO9

. ' l:i rf,roi valve) untuk ujung bawah pipa hisap pompa'

- Katup Diafragma

Garnbar 2.12 Katup diafragma, diafragma berfungsi sebagai dua penyek"t r"tffi..

2.2.4.3 Katup pengatur (control valve)Umumnya berupa katup isolasi atau katup anti

dengan alat-alat pengatur khusus, dimaksudkan untukfluida.

Contoh katup pengatur adalah:- Katup penggman (safety valve)

balik diatas tetapi dilengkapipengaturan proses penyaluran

G i 9Gambar 2.13a Katup pengaman terhadap tekanan lebih.

Katup penurun tekanan (pressure reducer)

c 1 9Gambar 2.13b Katup penurun tekanan yang dapatdikendalikan.

MKE Pompa dan Kompresor/Hen t 0

I(atu1l pclegras tckanan (pressurc rclief valve)

GrO3

Ganrbar 2.13c Katup pelepas tekanan bertuas bekerja tnanual.Umtuk melcpas tekanan, lenean pelepas ditekan ke bas'eh. Pegas yang ada didalam katup akan mengembalikan ke posisi semula bila lengan dilepas kembali.

Katu l l pe lanr l lung ( f loat va lve)

GrO5

Gambar 2.13d Katup pelampung (float valve).Dipergunakan untuk menutup aliran pada saat permukaan zat cair sudah mencapai

.. tinggi I'ang dikehendaki.

- Katup pembilas otomatik (automatic drain valve)

Gvl5

Gambar 2.13e Katup pembilas otomatik (automatic condensat drain)

MKE Pompa dan Konrprcsor/Hen l l

Katup Kendali Pneumatik

Gv l l

Gambar 2.13f Katup kendali yang dikendalikan melalui sistem pneumatik (katup sejenisada lang bersifat hidrolik untuk penerapan tertentu).

- Katup Bulat Bermotor

Gvl2

Gambar 2.1,39 Katup terkendali berpenggerak motor listrik.

Katup Kumparan 4 Arah

Gambar 2.13h Contohkatup 4 arah (4+vay solenoid valve) dikendalikan n "t"t,fljlrlistrik pada kumparan pengendali.

MKE Pompa dan Kompresor/Hen l 2

Katup Kumparan Satu arah

Garnbar 2.13i lrisan dalanr katup kumparan satu arah.

- dan sebagainl'a

Selain dari pada katup-katup diatas, kita temukan juga jenis-jenis katup dalambentuk khusus. Pintu air misalnya, merupakan katup untuk saluran terbuka.Setelah fitting dan katup kita perlukan juga peralatan bantn penguliur, scperti pengukurdebit. pengukur tekanan, pengukur temperatur, pengukuikerapatan dan sebagainya.Peralatan khusus lain rnisalnya adalah tangki (resenoir), alat pemanas atau pendingin,pengaduk, penyearah, penjebak (trap), florv su'itch dan sebagainya juga merupakanperlatan penting instalasi.Seorang teknisi yang baik harus dapat membedakan dari sekian banyak produk peralataninstalasi yang mana yang harus dipakai dalam instalasinva. Setiap produk ditujukan untukdigunakan dalam batas tertentu, rvalupun kadang-kadang dapat digunakan untuk beberapakeperluan (misalnya untuk air minurn dan udara kernpa).Gambar 2.1 berikut menunjukkan berbagai jenis notasi peralatan instalasi untuknnemperrn udah penggambaran sistem.

lr{KE Pompa dan Konrpresor/llen t 3

c<d(g

c)

;i(/t

v2d

()xU)L.(q

tr6

cd

coo.o

U)a

o

trv).t

c.il-.<d

.otr<dC,

or)c

c

E' t

oE. g

o60c()G

o-c,

'a

I

! < l

z + E.a 'z Eag -:; 5g-J) F = =.2

€E ;E Ei!; =s2 EZE € ' o x- ! - n t Z r c E

r€ zE r:? > , g 9 a c -:,: €; 3E9 ; = Z = 5Q 8 Z = 3 =sE Zt gt

c e q

o

zoo=I

C

--J L: l _ !l rL - - -

o! 9 L= a )

Ld ) ( ) o

! ) t r o

A E9 9 6

oI

o

o'-r a= . )'* -<c

- o

' = s E

B e E c g. E e € F -E . , i A B € t s

.sEE E € € .E E 7 -A 'FE : H = ' l : : t ' i E E d

:g;-EEii€iE'EAsia'sE

o

zeEcno C

o oc :

\ = 9

- ,., F-c Egi€ I =E 7z; E ; ; ? ; :- - 2 .

= : = o7 'q = = E ; E a' =t -a.

7"^ B�E= r = = >

$ 5 e 6I | | -

i f--l i i,';..i ,,l * 4 ] i i i a ri l--J | !9r v/l

_ | - ;

cC)

-\oqoo.Eov€GC . '

EA13v

t 3L. ;

G . =

=O;

? oo5

a =

Pt

f-_l .tl-_i-li .__ :

z 9L C

A =c €

t a

: E: Es Po -'r .9G _e a= so != > r

oa

e

g

33G

=II

i i i-l 8{r ".d1fl--+++{{*

2.3 l{ead

Head merupakan suatu besaran untuk menentukan muatan energi suatu sistem.I{ead kadang-kadang diterjemahkan sebagai tinggi hidrolik, dan hanya digunakan dicairan.IJead dalam suatu sistem dapat ditinjau dari beberapa segi, yaitu :

Head pompa (untuk kompresor biasa dinyatakan dengan tekanan keluarkompresor)Head pada suatu titik diinstalasi berupa head tekanan, head kecepatan dan headpotensial.

- - Head kerugian (head loss) instalasiDari segi aliran kita kenal head statik dan head dinarnik.Sedangkan untuk suatu bagian instalasi, kita kenal pula head hisap (suction head) danhead tekan (discharge head).Definisi head akan menjadijelas bila kita menguraikan persamaan daya sebagai berikut :

No:pQHS (rvat l )

Dimana p = kerapatan massa cairan (k{.nt)

O : laju aliran cairan (m'/s)H : head alirang : gravitasi

jadi head :

AI

t t - -

re,Q

(m)(*r'tt)

Iro]

Daya

retapi head dapat ,::'::r::ila

nersatuan waktu

y =gH=! Jrn2/s21. N

DayaMa.esa aliran persatuan waktu

danjuga P=HH=+ [Pa]oDrya

Kapasitas aliran persatuan waktu

Kemudian bila satuan waktunya saling dibuang, head menjadi :- energt persatuan berat,- energl persatuan massa dan t

- energi persatuan volume fluida.Satuannya berturut-tu*t;, mt/st dan Pa (Pascal : Nervton/m2).Untuk suatu insatalasi pompa, persamaan energi persatuan berat berikut dapat

memberikan gambaran lebih jauh mengenai head.

MKE Ponrpa dan Kompresor/Hen r5

Kiu dapat nrenggunakan persamaan Bernoulli (untulc aliran ideal, steady daninkompresible) yang telah dikernbangkan menjadi :

D, V,2 D- V.24 1 ' t * z t = 2 + 3 + z r - H o + h ,r e 2 9 r e 2 9

dimana: p : tekanan tN/tn1V = kecepatan aliran tm/sl

ketinggian terhadap suatu daturn [m]Hp -- head dari luar, misalnya dari pompa bila ada [m]ht = head kerugian [m]

Indeks 1 menvatakan seksi I -t

2 meni,atakan seksi 2

Btla Ho ditempatkan secara terpisah,

D. _ p, I / .2 _V,21 1 o = ! + '

t * i ; - z r + l i ,P r y , - T Y T

maka persamaan ini a"pJt *"n u,ut "n head total suatu instalasi (dapat dibangkitkan olehpompa, atau bila tidak ada sama sekali Hp:0), terdiri dari

I head bentuk kenaikan tekanan statik2 head dinamik (dari energi kinetik)3 head beda ketinggian (bersama head tekanan merupakan energi potensial)4 head kerugian

Head beda ketinggian (3) dan head kenaikan tekanan (l) merupakan head statik (/1,)instalasi. Head dinamik kadangkala dapat diabaikan akibat besarnya head statik dan headherugian.

2.3.1 lJead Kerugian Aliran Fluida Dalam Pipa

Setiap aliran fluida yang mengalir melalui saturan atau sistem pipa akanmengalami tahanan (kerugian) disepanjang alirarl yang disebabkan oleh gesekan fluida

v., dengan dinding pipa (yang biasanya disebut kerugian mayor), turbulensi dan cerai(separation) pada belokan, katup, sambungan" cabang dan kerugian fitting lainnya(disebut kerugian minor). Secara umum kerugian-kerugian diatas dapat dinyatakan dalamhubungan head kerugian dengan kapasitas aliran (florv rate) sebagai :

fu: Kddimana ht = head loss (kerugian)

K : faktor kerugian totalO : kapasitas aliran

Faktor K adalah penjumlahan faktor-faktor kerugian instalasi dan gabungan dari kerugianmayor dan kerugian minor.Jadi seharusnya K dituliskan sebagai (Kp K2 .) dimana K1 adalah faktor gesekanekivalen pipq Kz faktor gesekan ekivalen katup dan seterusnya.Rumus ft1 diatas dapat diturunkan langsung dari rumus gesekan pipa dari Darcy (rumusdapat dilihat pada sub pasal berikut).

MKE Pompa dan K-ompresor/Hen l 6

Kesulitan dalam penggunaan rumus Darcy adalah bahrva harga/tidak dapat dirumuskansecara matemarik dengan mudah. Hal ini terutama dirasakan bila diperlukan perhitungandengan komputer dimana formulasi / memerlukan program yang panjang. Untukmenyederhanakannya biasanya dipergunakan rumus-rumus semi empirik (misalnya dariCoolebroek, Hazen William dan sebagainya).Harga/spesifik berikut adalah contoh untuk pipa besi cor (cast iron) baru untuk rumusDarcy.

f --o,o2o+ 0'0905. D

K e m b a | i p a d a r u m u s D a r c y , k i t a d a p a t m e n u l i s k a n n y a d a l a m b e n t u k �

h;k1Q2

dimanaL

ll, :8/ "::= untuk menyederhanakan bila/ L dan D sudah tertentu.it- gD-

2.3.2 Head Kerugian Gesekan Pipa.

7.3.2.1 Rumus Darcy Weisbach

Rumus yang populer untuk digunakan adalah rumus Darcy Weisbach

l t ' = f L V '

' :

' t D 2 g

dimana / : koefisiengesekI : panjang pipa [m]D : diameter pipa [m]

Harga fberbeda-beda tergantung dari regim alirannya.Untuk aliran laminar (Re<2300) maka/dapat dihitung menurut nrnus berikut :

, _ 6 4t - -

dimana n" = ul-ll Reynotds

R"=Pv

v : viskositas kinematik

Untuk aliran transisi (Re sekitar 23004000) dan aliran turbulen (Re>4000) hargaf dapatdicari dari diagram Moody. Dari diagram terlihat bahwa / tergantung dari kekasaranrelatif pipa a(eadatah kekasaran absolut rdibagt dengan diameter pipa D).

MKE Pompa dan Kompresor/Hen t 7

a + - - * ' -

! : 4 C . . < J n u

act

aot

ao:

3 a , t

O e .c a /

c6l

c f i a: . e

: a o a

C q l

2-26Gambar 2.15 Diagram Moody

2.3.2.2 Rumus Hazen Williams :

Rumus ini merupakan nxnus semi empirik 1'ang sangat mudah digunakanterutama untuli pipa-pipayang panjang (pipa air minum, irigasi dan sebagainya).

dimana: IoC

10.6660r.85ttl=fffi7xL

: panjang pipa t-l= laju aliran fluida [m'/s]: koefisien Hazen WilliamHarga C tergantung dari jenis dan umur pipa- Tabel berikut menunjukan harga-harga Cuntuk beberapa jenis pipaKarena bilangan pangkat 0 tidak sama dengan 2, maka rumus ini tidak dapat digunakanuntuk membentuk nrmus ekivalen:

hrkd.Tabel 2. I Koefisien C Hazen William.

Jenis Pipa C

Pipa besi cor baru 130Pipa besi cor tua r00Pipa baja baru t20 - t30Pipa baia tua 80 - 100Pipa dengan lap san semen r30 - 140Pipa dengan lap san ter arang batu 140

MKE Pompa dan Kompresor/Hen l 8

2.3.3 Aliran gas (kompresible) dalam salura.n tertutup.

Aliran gas dalam pipa harus difikirkan dengan konsep yang berbeda dengan aliranzat cair. Faklor penentu yang membedakannya adalah sifat kompresibilitasnya. Hanyadalam batas dapat diterapkannya konsep inkompresibel saja kita boleh menggunakan caraanalisa seperti pada aliran zatcair, misalnya dengan menggunakan rumus Darcy.Ciri dasar aliran kompresibel dalam pipa berdiameter konstan, yang membedakannya darialiran inkompresibel adalah :

- Kerapatan massa tidak sama diberbagai seksi.- Kecepatan rata-rata juga tidak sama.- Energi kinetik dan momentum juga tidak sama

Persoalan-persoalan yang timbul diinstajasi pipa gas biasanya dapat dikelompokan dalamtiga macam pemikiran yaitu :

- Aliran adiabatik (tidak ada perpindahan panas ).- Aliran isothermal, sejurnlah panas ditransfer masuk atau keluar sistem pipa

untuk menahan temperatur konstan.- AIiran dengan perpindahan panas dan gesekan yang sirnultan.

Persoalan aliran kompresibel dalam pipa selalu menuntut dipergunakannya juga analisatermodinamik sistem. Hasil yang penting masuknya pertimbangan termodinamik iniadalah menyangkut mungkin atau tidaknya dan batasan apa suatu rancangan aliran dapatditerapkan.Dalam prakteknya, instalasi pipa gas selalu dirancang pada daerah cakupan kerja dimanasifat aliian masih dalam batas fluida inkomoresibel.

2.4 Kun,a Sistem

Kurva sistem adalah gambar hubungan antara head (atau tekanan) dengankapasitas aliran. Kurva sistem biasanya dipakai untuk menunjukan titik kerja yangmen_vatakan head dan kapasitas aliran pada sultu instalasi.Kun'a instalasi pipa dapat diturunkan dari rumus-rumus yang diuraikan pada babterdahuiu. Sedangkan kun'a pompa akan dijelaskan pada bab selanjutnya. Kurva sistemdapat pula diterapkan pada instalasi kompresor, tetapi beberapa persyaratan rambahandapat membuarnla menjadi lebih rumit.Contoh berikut menunjukan kurva sistem suatu instalasi.

r?oo | 40c'

Gambar 2.16 Kurva kerja sistem pipa dan pompa air.

N{KE Pompa dan Kompresor/F{en .

'

J z

L - j--

)7,.i--

F{-

o

A

4 O

o

a

qoo aoo

! - ! I

l 9

Sumbu horizontal menyatakan kapasitas aliran (pisalnya l/mnt), sunrbu tegakmenyatakan head (m).Garis CD menyatakan head statik sistem, yang konstan, karena beda tinggi muka airatas dan bawah dianggap atau dibuat konstan.Garis CG menyatakan head kerugian untuk suatu bukaan katup atau pengaturantertentu. Bila katup lebih ditutup, maka akan didapat kurva CH. Makin ditutup lagi,didapat kurva CJ. Dan bila katup ditutup rapat, kurva tegak dari C mirupakan kurvasistem pipa ini.Titik G adalah titik kerja sistem pipa dengan pompa. Demikian pula dengan ririk-titikH dan J.Artinya, pada bukaan katup pertama tadi, kapasitas pompa akan sebesar 1500 l/mnt.Demikian juga kapasitas sistem pipa, harus sama. Sedangkan headnya, sekitar 150rn.Kurva CG melengkung membentuk kurva parabola karena head gesekan adalahfungsi kuadrat dari kapasitas.Titik kerja pompa selalu harus diusahakan pada efisiensi pompa tertinggi, karenadengan demikian biaya listrik atau bahan bakar motor penggerak pompa dapatdihemat.

iv{KE Pompa dan Kompresor/Hen 20

2.5 .IENIS-JENIS POMPABila kita perhatikan pompa-pompa dipasaran maka akan kita jumpai berbagai

mabam jenis pompa yang tersedia. Jenis-jenis pompa tersebut memang disediakan untukbeijenis-jenis keperluan yang spesifik. Setiap disain selalu ada tujuan terapannya. Olehkarena itu sangat penting untuk dapat memilih pompa yang cocok sebelum pemasangan

dalam instalasi.

7.5.1 Bcbcrapa pcrsyaratan dalam pemil ihan pompa.

7.5.4.1 l) i t injau dnri f luida 1'ang akan dial irkan.

l. Bagaimana sifat fluida atau cairan yang akan dipindahkan, yang mencakupdiantaranva :

- Berat fluida per unit volume (rveight density,y )- Viscositas- Gravitasi spesifik- Temperatur- Tekanan- Silat kimianya- Sifat kandungan material Padat

l. Tekanan udara dan temperatur disekitar sumber airnya.3� i(arakter sumbernya )'ang meliputi :

- I"rtak sumber- Ketinggian sumber- letak penempatan pompa

j. Jumlah volume fluida yang harus dipompakan dan kecepatan alirannya.i. Faktor pembebanan selama pompa bekerja, yaitu variasi rata-rata tekanan yang

dibutuhkan pada berbagai fungsi wakru, atau pada saat-saat tertentu.

.. 6. Tujuan tempat fluida dipompakan :- Jarak vertikal- Jarak horizontal sumber ke penimbunan (resen'oir)

7. Volume fluida dalam saluran.8. Tinggi isap, tinggi tekan, gross head dan termasukjuga tekanan hidroliknya9. Bentuk dan besaran sumber energi yang dipergunakan untuk mengoperasikan

por.npa,10. Fungsi pompa, misalnya untuk pemadam k€bakaran atau lainnya

2.5.4.2 Ditinjau dari pompanya.l. Bagaimana jenis pompa yang mungkin dipergunakan.2. Bagaimana kesederhanaan disainnya3. Apa dasar kebutuhanny4 dan sampai dimana kemudahannya tmtuk diistalasi.4. Bagaimana prinsip pengoperasiannya dalam kondisi-kondisi yang khusus yang

mungkin timbul.5. Kesiapannya untuk dipergunakan akan memakan waktu beberapa lama dan

kemudahan penggunaannya sejak di start.6. Berapa.efisiensinya dan berapa efisien komersialnya.7. Berapa harga awalnya dan berapa harga relatifrrya dalam penggunaan-S. Bagaimana ketersediaan suku cadangnya.

MKE 2 Ponrpzr/l{cn

2b,?l

2.5.2 Jcnis-jcnis PompaDalam pemakaian urnum sehari-hari, ada berbagai jenis pompa yang dapat kita

pergunakan. Dari sekian jenis pompa yang ada dapat diketompokkan dalam beberapakelompok pompa menurut cara kerjanya sebagai berikut:

Rotary

GearCam and PistonScrervLobeShuttle BlockPerisAltic

Gambar 2.17 Pengelompokan pompa berdasarkan cara kerja.D-isamping jenis-jenis pompa <iiatas, masih ada beberapajenis pompa lainnya yang sering9ip"t"i untuk tujuan tertentu Direct lift pump, adalah

-cootot y"ng p"ting riting A:u-p"]

dibeberapa daerah di Indonesia, misatnya kincir air di r*gai**gai, in1p" pnJumatikdan sebagainya" Juga pompa ram jet atau hidram y*g -e*prGo pompa tanpapenggerak dari luar melainkan didayar oleh energi potensiai fluidanya sendiri,menggunakan prinsip kerja palu air (water hammer). Pompi-pompa ini, termluk dalamkelompok pompa-pompa non konvensional, tidak dibahas te6itr terperinci disini karenasifat penggunaannya yang terbatas.Karena penggunaan pompa tergantung dari pada fluida yang akan dipindahkan, makdmaterial pompa didisain sedemikian rupa sehingga fluida yang akan diipompakan tidakmerusak pompa. Pemilihan bahan sangat penting sehingga untuk mendukungkeberhasilan sistem. oleh karena itu hindari kesalahan pemilihan batran.Diantaranya bahan-bahan tersebut adalah :

l. Paduanbronze.2. Besi tuang.3. Stainless steel.4. Bahan-bahan polimer, dan sebagainya.

,2bt2

MKE 2 Pornoa./Flen

RotodynamicSingle/multi

stage Vertical Turbine

Reciprocatin-e

Direct Acting Porver

Rotary Piston

2.5..1 Karakteristik pompa.

Secara umum pompa yang biasa dipergunakan sehari-hari, dapat dikelompokanmenurut karakteristiknya seperti terlihat pada tabel berikut.Tabel ini menunjukan bahrva reciprocating purnp cocok untuk kondisi umum padakapasitas kecil, head tinggi dan cairan yang bersih dan bebas dari kotoran.Sedangkan pompa sentrifugal untuk kapasitas sedang-besar dengan head sedang sarnpaibesar. Jenis pornpa aksial adalah untuk kapasaitas besar dan head kecil. lngat bilangankecepatan spesifik dalam pemilihan pompa.

Tabel 2.1 Karakterisitik umum penggunaan pompa.

Jenis Pompa : Centri fugal Rotary ReciDrocatingSrerv & gear

Sifat alira-n : lr,lantap ir'lantap Pulsa-pulsaTinggi isap urnurn-nra [m] : 5Cairan yang dapat Bersih, kotor, abrasif, Kental tidali abrasif Bersih dan bebasdiplrdahkan : cairan yang rnengandung kotoran

bahan padat.

R.entang tekanan : Rendah sampai tingei lr'leneneah TinegiRentang kapasitas : Kecil-besar. Kecil-menengah Kecil sampai rela-

tif besarEiik debit terhadapkenaikan head : Pada untumnva menurun Relatif tetap Relatif tetapDava terhadap ke-naika:r head : Tergantung kecepatan lr{embesar Membesar

penurunan head : Membesar Relatif tetap Relatif tetapDava terhadap ke-naikan hcad : Tergantung keccpatan Mengecil l"fengecil

spesifik

2.5.4 PompaSentrifugalDari jenis pompa ini, dapat kita bagi lagi menjadi beberapa macam terganhing

dari bennrli dan cara mengalirnya aliran dalam pompa tersebut.

2.5.1.i Pompa Tipe Volute.Seperti pada gambar dibarvah ini, fluida dari impeler menekan kedalam casing

yang lebih luas, yang akan memperkecil kecepatan alirannya. Disini dimaksudkan untuk'mengubah energi kecepatan aliran fluida menjadi energi tekanan.

N'IKE 2 Ponrpa/l-lcn2b-23

i i : l

( . 1

? - )

Gambar 2-18a. Pompa sentrifugal type volute, horizontal split.Gambar 2.18b. Aliran fluida dalam pompa senuifugl tSpe volute.

Gambar pompa 1'ang terlihat adalah dari jenis horizontal split casing. Aliran masuk darisisi horisontal dan keluar dari sisi horisontal di seberangnya-Jenis pompa yang lain adalah pompa jenis "end suction", yaitu sisi hisapnya berada didepan satu sumbu dengan poros impeler. Pompa jenis ini yang banyak dipergunakankarena sederhana dan lebih murah.

2.5.4.2 Pompa Sentrifugat Tipe Difusor.

Pada pompa ini, terdapat sudu pengarah yang terletak disekeliling pornpa. Disini.fungsi sudu difusor adalah merubah arah aliran dan mengubah energi kinetik menjadipotensial (head).

( a )

Gambar 2.19a. Pompa sentrifugal tipe difuser.Gambar2.l9b. Arah aliran dalam pompa sentrifugal tipe difuser.

J - J

N,IKE 2 Pompa/Flen2b-24

2.5.4.3 Pompa Sentrifugal Tipe Regenerative Turbine'

Cairan dalam pompa ini diputar oleh sudu impeller pada kecepatan tinggi untukmendekati putaran dalam celah dalam impeller berputar. Energi yang didapat cairandalam bentuk impuls selanjutnya disalurkan keluar melalui saluran dalam rumah pompa.

tq, .#l - :

Ganrbar 2.20 Pompa sentrifugal regcnerative turbine satu tingkat

2.5.4.4 Pompa sentrifugal type mix flow.Pompa type campuran (mix florv) ini merupakan tipe transisi dari pornpa jenis

sentrifugal ke jenis axial. Pompa jenis ini banyak dipergunakan untuk pompa submersibelpada sumur air bersih maupun untuk tujuan pengurasan (drainage)

3-5

Gambar 2.21 Pompa sentrifugal typ€ mixed flow.

Dalam pemilihan pemakaian pompa sentrifugal, dikenal adanya bilangan kecepatanspesifik. Kecepatan sepsifik didefinisikan sebagai kecepatan putaran impeller per menitdengan total head setinggi I m.

I\{KE 2 Ponrpa/l{ert

2b-25

,F$ t > ? q ,. ; r . . r c t /1; u i,,.< - 1?r!. r.,.. "r.,,

3 4

Gambar 2.22Hubungan kecepatan spesifik, bentuk impeller dan efisiensi pornpasentrifugal.

Impeller untuk head yang tinggi biasanya mempunyai kecepatan spesifik yang rendah,dan sebaliknya impeller untuk head yang rendah mempunyai kecepatan -spesifik yarigtinggi.Pada gambar diatas ditunjukan batas kecepatan spesifik dalam mendesain impellerpornpa.

I{KE 2 Pompa/l{en2b-26

2.5.5

:

Pompa-pompa Khusus

{ . . .

"--- �e '- ) lfiffiItr-inrpll

Gambar 2.23 Irnpeler tipe terbuka untuk pompa drainage. Grr-Ftigr)Terlihat disampingnya saringan yang dipasang pada sisi hisapnya.

('r;--

' . /

Iu- inrf

Gambar 2.24Impeler tertutup (closed impeller) bilah tunggal pompa drainage non-cloging. Grr-Fti-"r)

Gambar kanan adalah rumah keongnya. Pompa ini dapat meloloskan 5ampah padatdengan ukuran yang tertentu sesuai disainnya.

a - -r : . , !

' I' ' l

, i ,

Itt-impD

Gambar 2.25 Impeler pompa pembuanganjenis aksial. (rr-Frigt)

' - - - t .

Itt-impE

Gambar 2.26 Impeler terbuka pompa pembuangan dengan dua bilah sudu. 6rr-ni61

l \ / V F t D n n r n e / L I e nr i u \ P &

Pol

Gambar 2.27 Pompapembuangan jenis submersible lcup*;1

Gambar 2.28 Pompa submersible bertingkat (c.p."ri)Kiri, bagian pompaKanan, bagian motor

Po2+3

2b-28N'IKE 2 Pompa/F{en

7.5.6 Contoh Instalasi Pompa Khusus

(a)

Gambar 2.29 Salah

(b)satu cara pemasangan pompa pembuangan yang praktis

(a) Pornpa sentrifugal.(b) Pompa alisial.

:;.--.: :

' a

T' . 8 ,€

lu-pumpl I

(lT1'-Fligt)

Lab-MsFlui&

Gambar 2.30 Rancangan pompa pembuangan jenis non-clog untuk suatu kilang minyak.(I-ab-Fluida MS-ITB).

N{KE 2 Pomoa/Flerr

2.5.7 Kurva sistem pada pompa sentrifugal'

Kurva karakteristik menunjukan hubungan head pompa, kapasitas, daya

dan efisiensi uantuk diameter impeller dan besar casing stratu pompa yang tertentu pada

kecepatan tertentu.Kurva kecepatan variable : Kurva rJimana pompa bekerja.pada berbagi kecepatan'

Kurva head sistem : Merupakan kombinasi kurva head pompa, friksi sistem termasuk

friksi pipa, katup dan sebagiinya" serta head statik pompa tersebut'

l %( o -

5 o -

! o -

l a -

a o -

o -

Gambar 2.3la.contoh kurva karakteristik suatu pompa sentrifugal.

3-?b

.. Gambar 2.3lb. Kuwa head pada berbagai kecepatan suatrr Pompa sentrifugal-

€n

Hrn6 o

4 o

LO

o

3{

Gambar 2.32. Kurva head pompa dan instalasi.

Klasifikasi impeller dipergunakan untuk mendapatkan kecepatan spesifik tertentu'

Sedangkan bentuk impelier juga menunjukan bagaimana aliran cairan pada sudu impeller'

' 2b-30

t{KE 2 Pompa/Hen

tI

I

iI

3o + l l t

C.- t ta , r t . la i

Gambar 2.34. Beberapa jenis impeller pompa.

-F4'*"ii;

: j r . ; :'i,1,3,

N'lKE 2 Pompa./Hen2b-3 |

I.IO KA\IITASI

t.l0.t Fenomena KavitasiKavitasi merupakan gejala tirnbuhrya gelernbrrng-gelernbung uap air akiba(

rendahnya tekanan statik di suatu stasiun dibawah tekanan uap air (cairan) padatemperatur an (zat cair) setempat.Timbulnya tekanan rendah biasanya sangat rnendadak, dan naiknya tekanan pun dapatberlangsung sangat cepat sehingga menimbulkan cfek ledak berupa getaran beruntunyang mengakibatkan terjadinya pengikisan pada dinding sudu pada bagian-bagian yangrendah tekanannya. Selain dari pada itu kavitasi dapat menurunkan efisiensi mesin. OIehkarenanya kavitasi harus dihindarkan. Kavitasi yang menyerang impeler pompa atauturbin dapat dideteksi dengan mengamati suara didalam mesin yang bcrisik sepertiadanya aliran berpasir didalamnya.Terjadinya tekanan rendah dalam suatu instalasi dapat digambarkan pada gambar berikut.

Tabung _terurtup

KolomUap Air

KolomAir+ l 0 , l m(l atm)

Pompadibawahkolom airI atm.

P udara I atrn.

(a) o) (c)

Gambar 1.39 llustrasi kolom uap akibat tingginya titik hisap suatu pompa.

Gambar 1.39.(a) menunjukan tabung tertutup yang dibalik dan dibenamkan ujungterbukanya dibawah permukaan air (sama seperti tabung Toricelli). Bila tabung ditarik keatas, maka air akan tersedot ke atas, tetapi pada ketinggian tertentu akan mulai tampakruang kosong (Gambar 1.39.(b)). Ruang kosong terjadi karena pada saat itu titik teratas'tabung mulai bertekanan lebilr rendah daripada tekanan uap air pada temperaturfluidanya.Batas permukaan cairan ini merupakan "ukuran" dirnana tekanan statik diatasnya telahmencapai harga tekanan uap pada temperatur fluida (p").Gambar 1.39.(c) menunjukan sebuah pompa yang dipasang pada instalasi pipa. Irtakpompa berada dibarvah garis tinggi kolom air l0,l m (pada tekanan udara I atrn). Pada

(d)

lvft e2 Pendahul uan 2/FIen 59

posisi ini cairan akan terpompakan, tetapi dengan kemungkinan terjadi atau tidak

terjadinya kavitasi.paia Gambar 1.39.(d), pornpa diletakkan diatas garis l0,l m tingg kolom air. Pada posisi

ini, pompa berada ai"ttt tinggi totom air yang tidak lain rnerupakan kolorn uap. Dalarn

kond.isi ini pompa tentu tidak akan bekerja karena impelcr akan hntn kentantpttannya

menyediakan energl fluida yang dibutuhkan-Batas terjadinya *ing-uap ini tidaklah merupakan satu-satunya batas yang harus

diperhatikan. paaa iudu-sudu pompa ada bagian-bagran dinrana tekanannya dapat

mfncapai tekanan dibawah tekanan uap, walaupun pompa dipasang sepcrti pada Gambar

I j9.(;). Bagian-bagian ini tcrutarna adatah pada sisi hisap sudu dimana tekanamya dapat

,*g"t'r.ndrh. Tekanan di pipa hisap dapat diperendah als'bat hadirnya penurunan

tekiran akibat gesekan pipa dan peningkatan energr kinetik aliran. Oleh karena itu selain

dari pencapai; tekanan uap pada instalasiny4 kavitasi juga dipengaruhi oleh bentuli

suAu, sifat pipa hisap dan tentunya juga sifat dinamik alirannya. Gelembung uap air dapat

t"riaai pada daerah{aerah di ruang antara sudu-sudu pompa (turbin) dirnana tekanan

rt"tn*y" lebih rendah dari tekanan uap air pada suhu fluida. Rendahnya tekanan statik ini

diakibatkan oleh gerak dinamik fluida diantara sudu-sudu. Oleh karenanya sifat mudah

tumbuhnya kavitasi berbeda dari suatu rancangat ke rancangan lainnya. Setiap impeller

*"n,p*y"i bilangan setara head (yang kemudian dikend sebagai Net Positiva Suction

Heai, rufS4 yang diminta (required) oleh karalceristik sudu-sudunya, yang harus lebilr

kecil darip^d^'ltiSn yang disldiakan (avaitable) oleh instalasi. Hal ini dibahas pada

Pasal selanjutnya.Gambar bcrikut menunjukkan ilustrasi gelembung uap yang timbul dan lenyap dalarn

hitungan mitco detih teApi peristiwa ini terus tojadi selama kondisi kavihsi teap hadir-

(f Daerahtekanan ringgiDaerah tekanan rcndah 6)

Cr

GELET/AIIIG ttAtIADA fE\.CrvENA xAt"TAst

C;bl

Gambar 1.40 Kavitasi pada impeler pompa aksial-

1.10.2 Energi Spesifik lnstalasiEnergi spesifik lokal adalah penjumlahan energr tekanan spesifik (absolut) dengan

energi kinetft ipesifil drhtrangi dengan energi tekanan uap spesifik' energt potensial

tp.ti-fik dan energi rugr-rugr spesifik pada sisi hisap pompa maupun turbin air'

Pada instalasi piplhisap, dengan menggunakan persamaan Bernoulli:

lr0<e2 Pendahuluan 2/Hetr ou

o . t Xc r t r .

P^ *** zr=L*F* ' "B / 8 r e 2 9

atau Pn - P" *g-g-zo-zr,r c 4 / 8 . / g

Karena fluidanya mengalir, kita perlu memasukkan kerugian energi tekanan didalarnsaluran ltisap (:hn). Jadi:

fu=4*9-+ .zo-zh+h,s ( t .216)r e r e 2 8 2 8

dimana:p : Tekanan absolut di sisi hisap pompa/nrbinCn : kecepatan fluida pada sisi hisap rodajalanVo = kecepatan fluida di reservoar bawah ( pada umumnya:0)h,s : kerugtan head spesifik pada pipa hisap, (+) untuk turbin dan (-)

unnrk pompap : kerapatan massa

indeks: . a : muka air bawah (reservoar)h : sisi hisap pompa, diambil pada poros atau di sisi hisap impeller

Energi kinetft spesifik pada reservoar air sangat kecil sehingga dapat diabaftan dan zodiambil sama dengan nol. Jadi:

lo=L-+-z^! .hn - ( r ) r7)r e H 2 g " ' " e

'Selanjutrya unruk menghindari tejadinya kolom uap ar, maka energi spesifik pipa hisap

ini hans dfturangi dengan energr tekanan uap spesifik pada tempenatur fluida. Dengandemikian energi spesifik pipa hisap menjadi rendah (untuk pompa).Jadi: -

b=L-g-zh !h* -&- (1 .218)r e % / g , - r e

dimana I pu = tekanan uap fluida pada temperatu fluida.Sisi kiri persamaan diatas adalah energi spesifik tersdia yang dimiliki sistem di sisi hisappompa atau hrbin. Energi spesifik ini disebut sebagai Net Positive Suction Head tersedia(NPSH availahle).Selanjutnya tefadinya kavitasi ju-ea ditenr.rkan oleh karakteristik impeler. Untukmengamankan, impeler menuntut energi spesifik minimum tertentu untuk menghindari,kavitasi. Energi spesifik minimum ini disebut sebagai NPSH diminta (required).

Energl lokal spesifft impeler, pada dasarnya ditentukan oleh kecepatan-kecepatan diirnpelernya.

Mke2 Pendahuluan 2/[Ien

Pompa

w z 7 2Y^, = lr-i* ^rt

Turbin

ur2 7-2- 7 f I . \ - r

Y = A, ---=- + l- ----:-a t 1 2 . 2

Dimana:Y^, : energi lokal spesifik pompa atau turbin.Wt : kecepatan relatif di sisi I.W2 : kecepatan relatif di sisi 2 (sisi hisap).Cr : kecepatanabsolutdisisi l.Cz : kecepatan absolut di sisi 2 (sisi hisap).tr : n::H:[i]: ::[tr li = 3:?. ll[It"Jfl1L2 = konstanta(>l),sekitar )t2 x l,) untukpompa.

. : konstanta (>0), sehtar ?'z = 0,7 untuk turbin.

Secara lebih deail perhinrngan energi spesifik ini dapat dilalillon menggunalcanbeberapa teori, diantaranya teori D Thoma.

1.10.3 NPSI{Pompa

/{PSH adalah singkatan dari Net Positive Suction Head. Bilangan ini adala}r untukmempermudah dalarn memilih pompa atau turbin air dan memasimgnya dengan tepattanpa menimbulkan bahaya kavitasi pada Eanr instalasi.Seperti telah dftetahui, bahaya kavitasi dapat timbul karena sebabsebab dari insalasimaupun dari sudu jalannya. Oleh karena itu dikenal IVP.SH dari instalasi (disebut scbagaii?SH insalasi) dan t{PS// dari pompa (tfPS// pompa).Berbeda dart NPSH instalasi, NPSH pompa ditennrkan dari karakteristik pompanyasendiri. Karena karakteristfr ini tidak mudah diubah kecuali merubah disainnya, maliadalam menentukan bahaya kavitasi NPSH pompa dipakai sebagai dasar *kebutuhan".

Oleh karena iru /VPS// pompa lebih dikenal sebagai NPSH diperlukan (reguired NPSfl.Sedangkan I{PSH instalasi lebih muda}r *diatur" dengan menyediakan kebutuhan diatas.Oleh karena itu NPSH instalasi lebih dikenal sebagai NPSH tersedia (availahle /VPSH).Unruk menghindari kavitasi:

NPSHw*ai? NPSHai^into (t.zre)Dalam prakteknya NPSHn,oaa dapat ditentukan minimum sama dengan NPSHai-in,ndrtambah dengan faktor pengaman.

NPSH,ouaio instalasi pompa dapat dihiung dengan mmus berikut:

(t.220)

Unnrli lebih praktisnya, C6 pada umumnya dapat dihitung sebagai kecepatan fluida tepatsebelum masuk impeler, dimana luas penampang aliran sarna dengan luas penampangpipa hisap pompa.

NPSH,,nd,o -Y'n' =&-*I'u' -9i- h- - r,, - L [m]I re 2g 29

"4R B

Mke2 Pendahuluan 2/Hen 62

Pada umumnya Vo sama dengan nol karena kecepaAn air permulaan reservoar biasanyajuga dianggap nol dan tidak memberi kontribusi energi. Tetapi dalam hal pompa jet (etpump), kecepatan air di ujung hulu pipa hisap ditingkatkan oleh jet air. Dalam hal ini V.menjadi kecepatan di ujung hulu pipa, yang dapat lebih besar dali C*.Bila V" ) Cr, makaNPSH tersedia juga akan membesar.

Contoh tekanan uap pu:lair 20 40

P,-p A,0734 0,0738

Contoh tekanan udara poTingg 0 s00 1000

95300 89700p"

Catatan:

I01300

l. Bila pompa tidak dipasang horisontal, maka perlu dikoreksi mengihtti persyaratanpabrik

2. NPSHpo oo dapat dilihat di kurva-lctrr€ lorakteristik pompa yau tersddia daripabrik

-M.a-ae,--

w^*^ffwCtb 7.2

Gambar 1.41 Contohpenentuan muka datum untuk sisi hisap pompa-

600,199

8 0 -0,474

100 0c

1,013 bar

2000 m dari muka laut79600 N/mz

Mke2 Pendahuluan 2/Hen 63

Gambar 1.42 Contoh kurva karakteristik pompa dengan NPSH-nya.

Gambar 1.43 Impeler pompa sentrifi,rgal milik PDAM yang rusak beratterkena danpak lcavitasi.

Mke2 Pendahuluan 2/flen 64