3.6. Penentuan Putaran Dan Jenis Pompa3.6. Penentuan Putaran Dan Jenis Pompa

3.6.1. Proses Pemilihan Putaran Dan Jenis Pompa 1) Putaran pompa

Putaran pompa harus ditentukan menurut prosedur berikut ini. Jika akan dipakai motor listrik sebagai penggerak pompa, maka putaran harus dipilih dari putaran standar yang ada untuk motor-motor semacam itu. Putaran-putaran sinkron untuk sumber tenaga dengan frekuensi 50 HZ adalah seperti yang diberikan dalam Tabel 3.23.

Jika kapasitas, head total pompa, dan NPSH yang tersedia dari suatu pompa telah ditentukan, maka putaran dan jenis pompa dapat ditentukan pula. Dalam hal ini, sebuah pompa besar atau pompa khusus harus dipilih sedemikian rupa hingga dapat memenuhi kapasitas dan head total yang diminta. Namun, untuk pompa-pompa standar atau yang diproduksikan secara masal.

Tabel 3.23. Putaran sinkron motor listrikJumlah katub Putaran sinkron

2 3000 rpm3 1500 rpm6 1000 rpm8 750 rpm10 600 rpm12 500 rpm

Jika akan dipakai motor induksi, putarannya harus diambil 1 sampai 2% lebih kecil dari harga-harga tabel tersebut karena adanya slip. Karena pompa-pompa pada umumnya direncanakan atas dasar putaran motor listrik, maka cara yang sama juga diperlukan meskipun motor listrik tidak dipakai sebagai penggerak.

Dengn memakai putaran n yang sudah dipilih, kapasitas normal QN , head total normal HN , dan harga ns dapat dihitung Konstanta kavitasi kemudian dipilih sesuai dengan harga ns yang bersangkutan menurut Gb. 3.20. Kemudian NPSH yang diperlukan HsvN dihitung dari pers (3.22).Jika pompa diperkirakan akan bekerja pada kapasitas besar melebihi titik efesiensi titik maksimum, maka laju kenaikan Hsv yang berhubungan dengan kapasitas maksimum harus diperiksa dalam Gb. 3.21. Kemudian NPSH yang diperlukan dalam daerah operasi dapat ditentukan. Perlu diperiksa pula apakah harga ns yang dipilih menurut putarannya, masih ada dalam daerah yang sesuai dengan jenis pompa yang bersangkutan.

Jika NPSH yang diperlukan adalah lebih kecil dari pada NPSH yang tersedia pada kapasitas yang sama, maka keamanan terhadap kavitasi sudah terpenuhi. Jika persyaratan ini dipenuhi maka dipilih putaran yang lebih rendah. Sebaliknya jika NPSH yang tersedia jauh lebih besar dari pada yang diperlukan, maka dapat dipilih putaran yang lebih tinggi. 2) Jenis pompa

Dalam beberapa hal, untuk kapasitas dan head total pompa yang diperlukan, terdapat lebih dari satu jenis pompa yang dapat dipilih. Berhubung dengan hal itu maka perlu diambil langkah-langkah berikut ini dalam pemilihan. a) Poros mendatar dan tegak

Sifat-sifat kedua jenis poros ini diperlihatkan dalam tabel 3.24, dan pemilihannya didasarkan atas

pertimbangan berikut ini.

Tabel 3.24. Perbandingan karakteristik antara pompa dengan poros mendatar dan poros tegak

Hal yang diperbandingk

an

Jenis poros

menda

tar

Jenis porostegak

Keterangan

Memancing sebelum startNPSH yangtersediaLuas ruanginstalasiTinggi bangunanrumahPompa Berat

Diperlukan

Kecil

Besar

Rendah

Kecil

Tidak Diperlukan

Besar

Kecil

Tinggi

Besar

Untuk kerja menghisapUntuk kerja menghisap

Jika tidak ada pembatasan-pembatasan pada kondisi pengisapan dan operasi pompa kecil atau sedang maka pompa berporos mendatar adalah lebih ekonomis. Jika head isap statis cukup besar, atau pompa harus bekerja otomatis, maka pompa berporos tegak adalah lebih sesuai. Jika pompa harus sering dibongkar pasang karena mutu air yang buruk atau sebab lain maka pompa berporos mendatar lebih menguntungkan

b) Pemilihan jenis pompa menurut kondisi pemasangannya

Dalam merencanakan instalasi suatu pompa, persyaratan khusus sering dijumpai. Namun,

tujuan utama instalasi pompa relatip lebih mudah dicapai dalam banyak hal jika suatu jenis pompa tertentu dipakai untuk maksud yang sama. Jenis-jenis pompa yang hams dipertimbangkan terlebih dahulu untuk berbagai kondisi instalasi diperlihatkan dalam Tabel 2.25. 3.6.2. Diagram Pemilihan Pompa Standar

Pompa-pompa standar berukuran kecil dan sedang pada umumnya dilengkapi dengan diagram pemilihan. Diagram semacam ini akan lebih memudahkan pemilihan.

Kondisi Pemakaian Pompa yang sesuaiUntuk luasan yang terbatas Pompa tegakUntuk sumur dalam Pompa tegak jenis sumur dalam

(deepwell), dengan motor di atas atau di bawah pompa (submersiblemotor)

Untuk fluktulasi yang besar padapermukaan air Isap

Pompa tegak

Untuk ruang pompa yang dapat terendam

air (terkena banjir)

Pompa tegak dengan lantai ganda

Untuk pompa air limbah dan berlumpuruntuk penguat (boster)

Pompa volut jenis sumuran kering (dry

pit) Pompa dengan laluan masuk dankeluar terletak sesumbu (inline),

untukukuran kecil

Untuk mencegah pemotongan air yangdipompa oleh minyak pelumas atau

gemuk

Pompa volut mendatar atau pompa tegak

dengan pelumas airUntuk mengurangi kebisingan Pompa dengan motor teredam,

pompategak jenis tromol sumuran (untukpenguat)

Bila kebocoran ke luar pompa tidakdiizinkan

Pompa motor berselubung

Tabel 3.25. Pompa-pompa yang sesuai untuk kondisi pemakaian tertentu

Catatan : Pompa jenis sumuran kering mempunyai sumuran kering yang terletak di samping tadah isap; pompa dipasang pada sumuran kering ini. Beberapa jenis tromol sumuran dipasang dengan pipa kolomnya di dalam tromol dan tidak pada tadah isap.

3.7. Daya Poros dan Efisiensi Pompa 3.7.1. Daya AirEnergi yang secara efektif diterima oleh air dari pompa per satuan waktu disebut daya air, yang da.pat ditulis sebagai :

Pw = 0,163 QH (3.26) Dimana : : Berat air per satuan volume (kgf/l)Q : Kapasitas ( m3 /menit )H : Head total pompa (m)Pw : Daya air (KW)

Pw = QH (3.27)dimana dinyatakan dalam KN/m3 dan Q dalam m3 /s .

3.7.2. Daya Poros

Harga-harga standar efisiensi pompa v diberikan dalam Gb.3.26. Efisiensi pompa untuk pompa-pompa jenis khusus harus diperoleh dari pabrik pembuatannya.

Daya poros yang diperlukan untuk menggerakkan sebuah pompa adalah sama dengan data air ditambah kerugian daya di dalam pompa. Daya nyatakan sebagai berikut :

v

wPP

Dimana :P : daya poros sebuah pompa (KW) v : Efisiensi pompa (pecahan)

(3.28)

3.8. Pemilihan Bahan 3.8.1. Bahan-bahan Dari Bagian-Bagian Utama Pompa Umum Gabungan yang umum dipakai untuk bahan rumah dan impeler pompa biasa yang dipakai untuk air tawar (air hujan, air sungai, air danau), air minum, air limbah, dan air laut pada temperatur normal, diperlihatkan dalam Tabel 3.26.

Tabel 3.26. Bahan-bahan untuk pompa yang umum dipakai

Nomor kelompok

Frekuensi Rumah (casing) Impeler Pemakaian

A – 1A – 2A – 3A – 4

A – 5

A – 6

A – 7

A – 8 A – 9

O

OO

O

O

O

O

FCFCFCFC

FC

FC

FC

FCFC berlapis karet

FCFCDSCBC

PBC

ABC

SCS2

SCS12 or SCS13SCS12 or SCS13

Air tawar, air minumAir tawar, air minumAir tawar, air minumAir tawar, air minum

Air lautAir tawar, air limbah

Air lautAir tawar, air limbah

Air lautAir tawar, air minum

Air limbahAir limbah, air lautAir distilasi, air laut

B – 1 B – 2 B – 3B – 4B – 5

O

O

SCSC

SC

SCSC

SCABC

SCS2

SCS12 or SCS13SCS14 or SCS15

Air tawar, air lautAir tawar, air minum

Air lautAir tawar, air minum

Air limbahAir limbah, air laut

Air laut

C – 1C – 2C – 3

O BCBC

ABC

BCPBCABC

Air distilasi, air lautAir lautAir laut

D – 1D – 2D – 3D – 4D – 5D – 6

O

SCS2SCS2SCS2

SCS12 or SCS13SCS12 or SCS13SCS12 or SCS13

SCS2SCS12 or SCS13SCS14 or SCS15SCS12 or SCS13SCS14 or SCS15

Worthite

Air limbah, air lautAir limbah, air laut

Air lautAir lautAir lautAir laut

E – 1E – 2E - 3

OO

SSSS

SUS27

SCSCS2

SCS13

Air tawarAir tawar, air minumAir tawar, air minum

Air laut

1. Frekuensi dengan tanda “ O” berarti bahan sering dipakai2. FC (besi cor) menyatakan FC15, FC20, FC25, dan Fc25 Ma3. BC (perunngu cor) menyatakan BC2 dan BC34. SC berarti baj karbon cor5. ABC berarti perunggu aluminium cor6. SS bearti plat baja7. Nomor kelompok besar berati bahan dengan mutu lebih tinggi.

Bahan-bahan dalam kelompok A dipakai untuk rumah yang beratnya, hampir setengah berat keseluruhan pompa dan dibuat dari besi cor. Pompa-pompa biasa pada umumnya termasuk dalam kelompok A. Pompa-pompa ini harganya murah. Kelompok B memakai baja cor untuk rumah. Bahan ini dipakai bila dikehendaki ke tahanan yang tinggi terhadap keausan dan korosi atau jika diperlukan head yang tinggi.

Bahan-bahan yang terdapat dalam kelompok C dan D dipakai bila ketahanan terhadap korosi sangat diperlukan, misal pada pompa yang dipergunakan untuk air laut atau di industri kimia. Pompa ini mahal harganya.Tabel 3.27 Data yang diperlukan untuk memilih bahan pompa

1. Nama zat cair yang akan dipompa (nama yang biasa dipakai juga boleh).

2. zat korosif yang terdapat dalam zat cair (seperti H2SO4 , HCL) harus secara jelas disebutkan. Persentase berat dari asam atau basa haruss dinyatakan untuk campuran zat cair.

3. PH4. Kotoran atau persentase berat zat selain yang dinyatakan dalam (2) di

dalam zat cair (seperti garam, logam, zat organik, dll).5. Berat jenis atau kerapatan zat cair yang dipompa : (

) g/cm3 atau ( ) kg/m3 , pada ( ) oC 6. Temperatur zat cair : ( ) oC maksimum, ( ) oC rata-rata, ( ) oC

minimum

7. Tekanan uap pada temperatur tersebut (6) : ( ) atau ( ) MPa, pada ( ) oC( ) // ( ) // ( ) //( ) // ( ) // ( ) //Viskositas : ( ) SUU atau ( ) kg.s/m2 atau ( ) cSt ( )Pa.s, pada ( ) oC

9. Jumlah udara yang larut : ( ) ppm pada kondisi bebas ( ) ppm pada kondisi jenuh Jumlah oksigen yang larut ( ) ppm pada kondisi bebas ( ) ppm pada kondisi jenuh Kecenderungan untuk membentuk gelembung : Tingkat kelarutan gas-gas lain:

10. Zat padat yang dikandung Berat jenis atau kerapatan : ( ) atau ( )Jumlah kandungan : ( ) ppm pada ( ) mesh

( ) ppm pada ( ) mesh ( ) ppm pada ( ) mesh 11. Kondisi pemakaian pompa

a) Operasi terus menerus atau terputus-putus : ---------------------

b) Apakah zat cair disirkulasikan dalam jalur tertutup, atau zat cair baru ditambah terus menerus ? ----------------------

c) Apakah pompa kadang-kadang dibuka atau bagian dalamnya kadang-kadang terkena udara ? -------------------------

12. Pengalaman yang diperoleh dari pompa-pompa yang ada dengan zat cair yang sama.

a) Mutu bahan utama dari pompa : ----------------------- b) Jumlah operasi sampai terjadi gangguan karena korosi :

---------------------

c) Bagian yang mengalami korosi dan derajat korosi : -----------------------

d) Spesiftkasi pompa : -------------------------e) NPSH dari pompa pada kerja normal dan yang tersedia :

-------------------13. Umur yang diminta dalam jam dari bagian-bagian utama pompa

berdasarkan pertimbangan ekonomi : ----------------------------

Pompa-pompa dengan rumah dari konstruksi baja dalam kelompok B adalah pompa berukuran besar. Rumah dari pelat baja tahan karat juga dipakai pada beberapa pompa standar yang kecil.Untuk poros umumnya dipakai baja karbon apabila pompa dipergunakan untuk air tawar. Baja tahan karat dipilih apabila diperlukan ketahanan terhadap korosi.

Pada pompa-pompa dipakai untuk memompa zat-zat cair khusus, pemilihan bahannya dipengaruhi oleh banyak faktor seperti konstruksi dan standar pabrik. Dengan demikian adalah lebih mudah apabila dapat meminta petunjuk dari pabrik dengan memberikan 1embar data seperti diperlihatkan dalam Tabel 3.27.

3.8.2. Data Yang Diperlukan Untuk Pemilihan

3.9. Pemilihan Penggerak Mula 3.9.1. Daya Nominal Penggerak Mula Meskipun daya poros pompa ditentukan menurut pers. (3.28), daya nominal dan penggerak mula yang dipakai untuk menggerakkan pompa ditetapkan dari rumus :

tm η

α)P(1P

Dimana :Pm : Daya nominal penggerak mula (kW) : Faktor cadangan (pecahan), (Tabel 3.28) t : Efesiensi transmisi (pecahan), (Tabel 3.29)

Jika titik kerja sebuah pompa bervariasi dalam suatu daerah tertentu, maka daya poros biasanya juga bervariasi. Jadi daya nominal harus ditentukan daya poros meskipun P dalam daerah kerja normal dengan menggunakan pers.(3.29). Untuk pompa-pompa standar seperti diuraikan dalam butir 3.6.2 daya nominal penggerak mula ditentukan dengan diagram pemilihan. Jadi diagram pemilihan semacam itu harus digunakan jika ada.

Tabel 3.28 Perbandingan cadanganJenis penggerak mula

Motor induksi 0,1 – 0,2

Motor bakar kecilMotor bakar besar

0,15 – 0,250,1 – 0,2

Tabel 3.29 Efesiensi transmisi

Jenis transmisi t

Sabuk rataSabuk –V

0,9 0,930,95

Roda gigi lurus satu tingkatRoda gigi miring satu tingkatRoda gigi kerucut satu tingkatRoda gigi planiter satu tingkat

0,92 – 0,950,95 – 0,980,92 – 0,960,96 – 0,98

Kopling hirdrolik 0,95 – 0,97

Dalam merencanakan instalasi pompa, sering kali dipertanyakan apakah akan digunakan motor listrik atau motor torak sebagai penggerak mula. Untuk menentukan mana yang tepat bagi setiap kasus, harus dilihat kondisi kerja dan tempatnya, karena kedua jenis penggerak mula tersebut mempunyai keuntungan dan kerugian masing-masing.

Di bawah ini diberikan perbandingan sifat-sifat motor listrik dan motor torak sebagai bahan pertimbangan dalam pemilihan.

3.9.2. Daya Nominal Penggerak Mula

Motor listrik Keuntungan

Jika tenaga listrik dari PLN atau sumber lain tersedia dengan tegangan yang sesuai disekitar tempat tersebut, maka penggunaan motor listrik dapat memberikan ongkos yang murah. Pengoperasiannya lebih mudah

Kerugian Jika listrik padam, pompa tidak dapat bekerja sama sekali. Jika pompa jarang dipakai biaya operasinya akan tinggi karena biaya beban tetap harus dibayar. Jika lokasi pompa jauh dari jaringan distribusi listrik yang ada maka biaya penyambungan tenaga listrik akan mahal

Ringan dan hampir tidak menimbulkan suara emeliharaan dan pengaturan mudah

Motor torak Keuntungan

Operasi tidak tergantung pada tenaga listrik. Biaya fasilitas tambahan lebih rendah dari pada motor listrik.

Kerugian Motor torak lebih berat dari pada motor listrik Memerlukan air pendingin yang jumlahnya cukup besar Getaran dan suara mesin sangat besar

Disamping motor listrik dan motor torak untuk pabrik-pabrik yang menggunakan tenaga uap, juga sering dipakai turbin uap sebagai penggerak pompa. Namun di sini tidak akan dibahas karena pemakaiannya agak terbatas.