i

LAPORAN SKRIPSI

PERANCANGAN SISTEM POMPA PARALEL

DENGAN DAYA BERVARIASI UNTUK

MENINGKATKAN KAPASITAS AIR

IFAN FEBRIANTO

NIM. 201454035

DOSEN PEMBIBING

Ir. MASRUKI KABIB, M.T.

BACHTIAR SATYA NUGRAHA, S.T,. M.T.

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN (SI)

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MURIA KUDUS

2018

ii

iii

iv

v

PERANCANGAN SISTEM POMPA PARALEL DENGAN

DAYA BERVARIASI UNTUK MENINGKATKAN

KAPASITAS AIR

Nama : Ifan Febrianto

NIM : 201454035

Pembimbing :

1. Ir. Masruki Kabib, M.T.

2. Bachtiar Satya Nugraha, S.T,. M.T.

RINGKASAN

Sistem paralel adalah sebuah sistem yang terdiri dari beberapa unit pompa,

sistem perpipaan dan panel kontrol yang dihubungkan secara bersama untuk dapat

menghasilkan kapasitas air yang lebih besar atau maksimal selain itu bisa sebagai

pompa cadangan atau pengganti ketika pompa yang satu sedang rusak atau sedang

dalam proses perbaikan. Perancangan sistem pompa paralel perlu adanya variasi

daya pompa untuk mendapatkan kapasitas air 100 liter permenit dan sebagai alat

praktikum mahasiswa. Metode yang digunakan dimulai dengan study literature,

analisa kebutuhan alat, pembuatan desain, perancangan dan perhitungan rangka,

kapasitas air, tekanan air dan head, kemudian sumulasi gambar, kemudian

dilakukan kesimpulan. Penelitian ini telah dihasilkan perancangan sistem pompa

paralel dengan daya bervariasai dengan daya pompa 75, 125, 200 watt dan

berkapasitas 102 liter permenit, dan bertekanan 3,86 kg/cm², dengan head loss

5,6927 N m2⁄ .

Kata kunci : head, kapasitas air, sistem paralel, tekanan

vi

PERANCANGAN SISTEM POMPA PARALEL DENGAN

DAYA BERVARIASAI UNTUK MENINGKATKAN

KAPASITAS AIR

Nama : Ifan Febrianto

NIM : 201454035

Pembimbing :

1. Ir. Masruki Kabib, M.T.

2. Bachtiar Satya Nugraha, S.T., M.T.

ABSTRACT

Parallel system is a system that consists of several pump units, piping

systems and control panels that are connected to be able to produce greater water

capacity than it can be as a backup pump when the pump is running or pumping in

the repair process. The design of a parallel pump system needs to have variations

in pump power to get 100 liters of water capacity per minute and as a student

practicum tool. The method used begins with a study literature , tool requirements

analysis , design, design and calculation of frames, water capacity , water pressure

and head, then the image simulation, then conclusions are made . P enelitian has

produced p erancangan parallel pump system with power were mixed with pump

power 75, 125, 200 watts and with a capacity of 102 liters per minute, and pressures

of 3.86 kg / cm² , with a head loss of 5,6927 𝑁 𝑚2⁄ .

Keywords : head , water capacity, parallel system , pressure.

vii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum wr’wb.

Segala puji syukur kehadirat Allah SWT dan sholawat serta salam saya

haturkan kapada junjungan nabi besar muhammad SAW. Dengan rahmad serta

ridho-Nya laporan tugas akhir ini yang berjudul “Perancangan Sistem Pompa

Paralel Dengan Daya Bervariasi Untuk Meningkatkan Kapasitas Air” dapat

terselesaikan tepat pada waktunya.

Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, banyak pihak yang telah

membantu baik secara langsung maupun tidak langsung, materiel, moral maupun

dengan doa. Untuk itu pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan rasa terima

kasih yang teramat dalam kepada :

1. Bapak Dr. Suparnyo, S.H,. M.S. selaku Rektor Universitas Muria Kudus.

2. Bapak Mohammad Dahlan, S.T,. M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muria Kudus.

3. Bapak Rianto Wibowo, S.T,. M.Eng. Selaku Ketua Penguji dan selaku Ketua

Program Studi Teknik Mesin Fakutas Teknik Universitas Muria Kudus.

4. Bapak Ir. Masruki Kabib, M.T. salaku dosen pembimbing I yang telah

membantu penulisan laporan tugas akhir ini.

5. Bapak Bactiar Satya Nugraha, S.T,. M.T. selaku pembimbing II yang telah

membantu penulisan tugas akhir ini.

6. Bapak Rochmad Winarso, S.T,. M.T. selaku Anggota penguji I dan selaku

Wakil Rektor III Universitas Muria Kudus.

7. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muria Kudus.

8. Seluruh Laboran Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muria Kudus.

9. Seluruh teman-teman UKM Olahraga, KPUM, PANWASLUM, KKN,

Teknik Mesin angkatan 2014 (teman-teman seperjuangan) dan keluarga yang

telah memberikan semangat serta doa kepada saya sehingga penulisan tugas

akhir ini dapat terselesaikan.

viii

Penulis menyadari dalam penyusunan laporan tugas akhir ini mungkin bisa

dikatakan jauh dari kata sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik serta

saran yang membangun untuk penyusunan tugas akhir yang lebih baik. Semoga

penulisan laporan tugas akhir ini bisa bermanfaat buat semua pihak. Amin

Wassalamu’alaikaum wr’wb

Kudus, 28 Agustus 2018

Penulis

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iii

PERNYATAAN KEASLIAN ............................................................................. iv

RINGKASAN ..................................................................................................... v

ABSTRACT ........................................................................................................ vi

KATA PENGANTAR ........................................................................................ vii

DAFTAR ISI .......................................................................................................viii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ...............................................................................................xiii

DAFTAR SIMBOL .............................................................................................xiv

DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ..........................................................xvi

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xvii

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

1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 3

1.3 Batasan Masalah ....................................................................................... 4

1.4 Tujuan ....................................................................................................... 4

1.5 Manfaat ..................................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 7

2.1 Sistem Pompa Paralel ............................................................................... 7

2.2 Pompa Sentrifugal .................................................................................... 10

x

2.3 Kapasitas Air ............................................................................................ 12

2.4 Tekanan Air .............................................................................................. 12

2.5 Head Pompa ............................................................................................. 13

2.5.1 Head Total ...................................................................................... 13

2.5.2 Head Kerugian (Head Loss) ........................................................... 13

2.6 NPSH ........................................................................................................ 15

2.7 Kavitasi ..................................................................................................... 15

2.8 Pressure Gauge ......................................................................................... 16

2.9 Flow Meter Digital ................................................................................... 17

BAB III METODOLOGI .................................................................................... 19

3.1 Diagram Alir............................................................................................. 19

3.2 Studi Literatur........................................................................................... 20

3.3 Analisa Kebutuhan Alat ........................................................................... 20

3.4 Konsep Desain .......................................................................................... 22

3.5 Perbandingan Konsep ............................................................................... 24

3.6 Pemilihan Konsep..................................................................................... 25

3.7 Perancangan dan Simulasi ........................................................................ 25

3.8 Rumus Perhitungan .................................................................................. 26

3.9 Perencanaan Pengujian ............................................................................. 28

3.10 Gambar Desain ....................................................................................... 29

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 31

4.1 Perhitungan Perancangan Sistem Pompa paralel ..................................... 31

4.1.1 Perhitungan Kapasitas Air .............................................................. 31

xi

4.1.2 Perhitungan Head ........................................................................... 33

4.1.3 Perhitungan Tekanan Air................................................................ 39

4.1.4 Perhitungan Rangka ....................................................................... 40

4.1.5 Perhitungan Bak Penampung Air ................................................... 43

4.2 Hasil Pengujian Sistem Pompa Paralel .................................................... 39

4.2.1 Hasil Pengujian Kapasitas Air ........................................................ 39

4.2.2 Hasil Simulasi Gambar ................................................................... 44

BAB V PENUTUP .............................................................................................. 47

5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 47

5.2 Saran ......................................................................................................... 47

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 49

LAMPIRAN ........................................................................................................ 51

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Grafik Hubungan Jumlah Pompa Dengan Kapasitas Air ................ 7

Gambar 2.2 Titik Kerja Sistem Pompa Paralel ................................................... 8

Gambar 2.3 Rangkaian Sistem Pompa Paralel .................................................... 9

Gambar 2.4 Bagian-Bagian Pompa Sentrifugal .................................................. 10

Gambar 2.5 Pressure Gauge ................................................................................ 16

Gambar 2.6 Flow Meter Digital .......................................................................... 17

Gambar 3.1 Diagram Alir ................................................................................... 20

Gambar 3.2 Konsep Desain Pertama .................................................................. 22

Gambar 3.3 Konsep Desain Kedua ..................................................................... 23

Gambar 4.1 Sketsa Sistem Pompa Paralel .......................................................... 33

Gambar 4.2 Ukran Sistem Pompa Paralel ........................................................... 33

Gambar 4.3 Ukuran Bak Penampung Air ........................................................... 43

Gambar 4.4 Simulasi ........................................................................................... 44

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 analisa kebutuhan sistem pompa paralel ............................................. 21

Tabel 3.2 perencanaan pengujian kapsitas air ..................................................... 28

Tabel 3.3 perencanaan pengujian tekanan air ..................................................... 29

xiv

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Satuan Nomor

Persamaan

Q

P

A

F

H

ℎ𝑝

ℎ𝑎

𝑣2

2𝑔

𝐻𝐿𝑀𝑖

𝑓

L

D

K

p

Ppom

γ

P

γ

Z

W

Vair balok

P

L

T

Kapasitas air

Tekanan air

Luas penampang

Gaya

Head total

Head beda tekanan

Head statis total

Head kecepatan total

Kerugian gesek dalam pipa

Koefisien kerugian gesek

Panjang pipa

Diameter Pipa

Koefisian kerugian gesek

asesoris

Pressue drop

Daya pompa

Berat Jenis

Head tekanan

Head statis total

Gaya

Volume air dalam balok

Panjang balok

Lebar balok

Tinggi balok

𝑚3/s, L/s

N/𝑚2, N/𝑐𝑚2

𝑚2, 𝑐𝑚2

N

m

m

m

m

m

m

m

m

N m2⁄

Hp

𝐾𝑔 𝑚2⁄

m

N

m3, L

m

m

m

1, 8

2, 9

2, 9

2, 9

1, 3, 6, 8, 10

3

3

3, 4, 5

4,5

4, 11

4, 11

4, 11

5, 12

6

7, 8

1, 7, 8

1, 10

10

10

13

14

14

14

14

xv

DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN

Istilah dan singkatan Keterangan

PDAM Perusahaan derah air minum

NPSH Net Possitive Suction Head (tinggi tekanan isap positif

neti)

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I Gambar keja ..................................................................................... 51

Lampiran II Gambar Alat .................................................................................... 55

Lampiran III Gamabar Hasil Simulasi ................................................................ 56

Lampiran IV Buku Absensi Konsultasi .............................................................. 57

Lampiran V Lembar Revisi ................................................................................. 60

Lampiran VI Hasil Turnitin ................................................................................ 67

Lampiran VII Biodata Penulis ............................................................................ 68