LABORATORIUM TEKNIK KIMIASEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2015

MODUL : Pompa SentrifugalPEMBIMBING : Gatot Subiyanto, Ir., MTPraktikum: 16 April 2015Penyerahan: 20 April 2015(Laporan)

Oleh

Kelompok : VIINama : 1. Nisa Mardiyah 131424018 2.Wynne Raphaela 131424027 Kelas : 2A Teknik Kimia Produksi Bersih

PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIAJURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG2015

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangPada pompa sentrifugal cairan yang dialirkan berpindah karena gaya sentrifugal akibat gerak putar dari impeller. Impeller berputar dalam badan pompa dengan kecepatan tinggi, dengan demikian memberi percepatan kepada bahan cair yang dialirkan. Energi yang ditransfer dari motor penggerak ke impeller menghasilkan percepatan sentrifugal yang dikonversi menjadi energi kinetik dan energi tekan untuk mengalirkan fluida. Tinggi tekan (head) yang ducapai suatu pompa tergantung dari putaran,diameter dan bentuk lengkungan impeller. Karena tinggi tekan pompa terbatas, maka dengan menghubungkan beberapa impeller yang berurutan pada satu poros, akan diperoleh tinggi tekan yang lebih besar.Pompa sentrifugal tidak dapat menghisap sendiri, hal ini disebabkan oleh konstruksinya. Pompa ini tidak memiliki check valve, sehingga dalam keadaan diam, cairan mengalir kembali ke bejana yang diisap. Bila pompa dioperasikan dalam keadaan kosong, vakum yang dihasilkan tidak cukup untuk menghisap fluida yang dialirkan masuk ke rumah pompa.Pompa sentrifugal pada saat mulai dipakai harus dipenuhi fluida.. Hal ini dilakukan dengan jalan membuka valve discharge. Perhatian seksama harus diberikan bila pada sisi tekanan ada bantalan gas di atas cairan yang bertekanan. Penyimpangan manometer yang besar menunjukkan bahwa terdapat bantalan udara dalam pompa yang mengakibatkan pompa bekerja tak beraturan.

1.2 TujuanMenentukan karakteristik pompa sentrifugal dengan :1. Kurva hubungan antara Head Pompa (H Pompa) Vs Laju Alir Q2. Kurva hubungan antara Daya Dinamo Pompa No Vs Laju Alir Q3. Kurva hubungan antara Efisiensi Pompa Vs Laju Alir Q.

BAB IILANDASAN TEORIBantalan udara dapat dibuang dengan jalan :1. Mengeluarkan udara dari pompa2. Menyetel pompa, sehingga cairan mengalir kembali3. Mendingin cairanUntuk menghentikan operasi pompa sentrifugal perlu dilakukan urutan sebagai berikut :1. Discharge valve ditutup2. Motor dihentikan3. Suction valve ditutup

2.1 Perhitungan Pompa SentrifugalRumus perhitungan untuk mencari Q

Rumus perhitungan Head Pompa secara tidak langsung

Dengan :VHC = Velocity Head Correction (dalam m) = Q2 x 2,13 x 104g = densitas air raksa (13.600 kg/m3)H1 = Tinggi permukaan air raksa manometer pipa suction (m)H2 = Tinggi permukaan air raksa manometer pipa discharge (m)Z = Perbedaan tinggi pengukuran suction dan discharge (m) = 0,3 mQ = Laju alir (m3/s)Untuk mencari VHC, perlu diketahui nilai Q dengan cara memasukan nilai H orifice pada Tabel 3 ke persamaan garis kurva kalibrasi sebagai X-nya, maka akan diperoleh nilai Y-nya sebagai Q.Rumus perhitungan Daya Dinamometer Pompa (No)No = W . L . g . n (W) n = N x 2/60 (rad/s) (3)Dengan,W = Beban untuk kesetimbangan dinamometer (kg)L = panjang lengan torsi = 200 mm = 0,200 mn = kecepatan putaran dinamometer (rad/s)N = kecepatan putaran dinamometer (rpm)Daya yang dibutuhkan pompa (Np) sama dengan daya yang dibutuhkan dinamometer dikurangi daya yang hilang karena transmisi. Dalam percobaan ini, daya yang hilang karena transmisi antara 100-150 Watt.Menurut Hukum Kontinuitas untuk fluida inkompressibel (tidak dapat dimampatkan dan densitas tetap) berlaku :

Dengan :Vd = kecepatan linier fluida pada pipa discharge (m/s)Vs = kecepatan linier fluida pada pipa suction (m/s)g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)Z = perbedaan tinggi pengukuran suction dan discharge (m) =0,3 m Ds = diameter pipa suction (0,049 m) Dd = diameter pipa discharge (0,039 m)

Dimana, As adalah luas lubang pipa suction (cross section area suction)Vs = Q/As = Q/1,9 x 10-3 = Q x 8,3 x 102H = Hd Hs + Q2 x 2,13 x 104 + Zdengan : Q2 x 2,13 x 104 = Velocity Head Correction (VHC)Daya Hidrolik/Hydraulic Power (Nh)Nh = Q . w .g. H (Watt) (6)Daya pompa sama dengan daya input dinamometer dikurangi daya yang hilang karena transmisi (Nt)Np = No Nt (Watt) (7)Nt = antara 100-150 WattEfisiensi Pompa () = Nh/Np X 100% (8)Keterangan :g = percepatan gravitasi (9,90 m/s2)w = densitas air (water)(1000 kg/m3)m = densitas air raksa (mercury)(13.500 kg/m3)Hm = H1- H2 (perbedaan tinggi manometer suction-discharge)(m)Hd = Head pada discharge (m)Hs = Head pada suction (m)W = Berat beban kesetimbangan dinamometer (kg)H = Head Pompa (m w g)

BAB IIIPERCOBAAN3.1 Alat dan Bahan3.1.1 Alat Pompa sentrifugal Manometer air raksa 1000 mm dan 500 mm Manometer pressure gauge Venturi Sumptank Storage tank Stopwatch Anak timbangan

3.1.2 Bahan Air

3.2 Prosedur Kerja3.2.1 Persiapan

3.2.2 Kalibrasi Alat

3.2.3 Pengambilan Data

BAB IVDATA PENGAMATAN4.1 Data Pengamatan4.1.1 Kalibrasi PompaNoVolume (l)Waktu (t) H orifice (x10-3m)Q (x10-3m)

1.7043 s11,63

2.7041 s21,70

3.7040 s31,75

4.7019 s43,68

5.7017 s54,12

6.7016 s64,38

7.7015 s74,67

8.7014 s85

Gambar 4.1.1 Kurva Kalibrasi H orifice terhadap Q4.1.2 Pengamatan Pompa pada Kecepatan Putaran 2000 rpmNo H orifice (x10-3m)H1 (mm)H2 (mm)Hs (m wg)Hd (m wg)W (gram)

1.08408500,17,5756,8

2.18308400,181250

3.27857950,26,51075

4.37657750,361050

5.47407500,461325

6.57007100,541350

7.66806900,53,51350

8.76406500,621350

4.1.3 Pengamatan Pompa pada Kecepatan Putaran 1800 rpmNo orifice (x10-3m)H1 (mm)H2 (mm)Hs (m wg)Hd (m wg)W (gram)

07807900,57750

17307400,25,5875

27057150,34,51050

37057150,34,51050

46606700,431050

56306400,521050

66456550,531200

6,56206300,621200

BAB VHASIL DAN PEMBAHASAN5.1 Pengolahan Data5.1.1 Karakteristik Pompa Kecepatan putaran 2000 rpmNoQ (x10-3m/s)H pompaNo (watt)Nh (watt)Np (watt)

5.57

1.175

1.79

2.41

3.03

3.65

4.27

4.89

5.1.2 Karakteristik Pompa Kecepatan putaran 1800 rpmNoQ (x10-3m/s)H pompaNo (watt)Nh (watt)Np (watt)

5.57

1.175

1.79

2.41

3.03

3.65

4.27

4.58

BAB VISIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN1. Perhitungan Q pompa secara grafiky = 1.6165x - 0.0009a. Q pada 2000 rpm (sumbu x)y = 1.6165x - 0.0009 H orifice = 0 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 5.57 m3/s

H orifice = 0.001 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 1.175 m3/s

x= H orifice = 0.002 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 1.79 m3/s

x= H orifice = 0.003 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 2.41 m3/s

x= H orifice = 0.004 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 3.03 m3/s

x= H orifice = 0.005 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 3.65 m3/s

x= H orifice = 0.006 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 4.27 m3/s

x= H orifice = 0.007 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 4.89 m3/s

b. pada kecepatan putaran 1800 rpm x= H orifice = 0.000 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 5.57 m3/s x= H orifice = 0.001 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 1.175 m3/s x= H orifice = 0.002 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 1.79 m3/s x= H orifice = 0.003 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 2.41 m3/s x= H orifice = 0.004 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 3.03 m3/s x= H orifice = 0.005 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 3.65 m3/s x= H orifice = 0.006 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 4.27 m3/s x= H orifice = 0.0065 my = 1.6165x - 0.0009x = x = x= 4.58 m3/s

2. S3.