Perencanaan Pemilihan Pompa Sentrifugal untuk Penyaluran Air Bersih.pptx
- 1. Perencanaan Pemilihan Pompa Sentrifugal untuk Penyaluran Air Bersih Pada Gedung Perkuliahan Bertingkat 5 lantai DISUSUN OLEH : ANISA CAHYA W (5315150194) SEPTIAN Nursetiawan (5315150352) Rizar jaya hanung (5315150410) Yongki indra (5315154328) Chahyo purnomo (5315155307)
- 2. DASAR TEORI KUALITAS AIR Dalam kehidupan manusia kebutuhan akan air sangat dibutuhkan terlebih lagi kebutuhan air bersih maka dar itu kualitas air harus memenuhi standar kesehatan yang ditetapkan oleh pemerintah,supaya air yang kita gunakan dan kita konsumsi aman dan tidak membahayakan bagi kesehatan penggunanya. SISTEM PENYEDIA AIR BERSIH Menurut Noerbambang dan Morimura, system penyediaan air bersih dikelompokkan menjadi :
- 3. 1. Sistem Sambungan Langsung Dalam sistem ini pipa distribusi dalam gedung dan disambung langsung dengan pipa utama penyedia air bersih. Contohnya : pipa pada perusahaan air minum. 2. Sistem Tangki Atap Dalam sistem ini air ditampung terlebih dahulu dalam tangki bawah (dipasang di lantai bawah atau di bawah tanah), kemudian dipompakan ke tangki atas dan biasanya dipasang diatas atap atau lantai tertinggi pada gedung tersebut.
- 4. 3. Sistem Tangki Tekan Dalam system ini air yang telah ditampung ditangki bawah dipompa ke tangka atau bejana tertutup sehingga udara akan terkompresi. Air dialirkan kedalam system distribusi bangunan. Pompa bekerja secara otomatis yang diatur oleh detector tekanan. 4. Sistem Tanpa Tangki Di dalam system ini tidak digunakan pompa apapun tetapi air dipompakan langsung ke distribusi bangunan dan pompa langsung menghisapair dari pompa utama (Noerbambang dan Morimuria 1991).
- 5. PEMBAHASAN 1. Penentuan Jumlah penghuni Penulis merencanakan jumlah penghuni 100 orang perlantai , total penghuni adalah jumlah penghuni dikalikan jumlah seluruh lantai 100 orang 5 lantai = 500 orang 2. Penentuan Kebutuhan Air Bersih Dalam perancangan ini digunakan pemakaian air rata-rata sehari per orang sebesar 80 liter/hari/orang dengan jangka waktu pemakaian air rata-rata dalam sehari yaitu 8 jam (SNI 03-7065, 2005)
- 6. 1. Pemakaian air dalam satu hari Qd = jumlah penghuni x pemakaian air per orang per hari = 500 orang x 80 liter/hari/orang = 4000 liter/hari = 40 m3 / hari Penambahan 20% dari total kebutuhan air bersih (sunarno 2005) Maka: Qd total = (100% + 20%) 40 m3/hari = 48 m3/hari 2. Kebutuhan air rata-rata pemakaian per hari Q = Dimana: Qh = pemakaian air rata-rata (l/jam) Qd = pemakaan air rata-rata (l/hari) t = pemakaian rata-rata (jam/hari) penulis merencanakan pemakaian 8 jam/hari Q = 乞 = = 6000 l/jam Adapun langkah-langkah perhitungan kebutuhan air bersih dalam gedung pada penulisan ini menurut (Noerbambang & Morimura,2005) adalah sebagai berikut:
- 7. 3. Pemakaian air pada jam puncak Qh-maks = C1 Qh Dimana: Qh-maks = pemakaian air (l/jam) C1 = konstata 1,5 untuk bangunan rumah tinggal, 1,75 untuk bangunan perkantoran, 2,0 untuk bangunan hotel/apartement. Qh = pemakaian rata-rata (l/jam) (penulis memakai konstanta 1,75 untuk banguna perkantoran) Qh-maks= 1,75 6000 l/jam = 10500 l/jam 4. Pemakaian air pada menit puncak Qm-maks= C2 Qh Dimana: Qm-maks = pemakaian air (l/menit) C2 = konstata 3,0 untuk bangunan rumah tinggal, 3,5 untuk bangunan perkantoran, 4,0 untuk bangunan hotel/apartement. Qh = pemakaian rata-rata (l/menit) Qm-maks = 3,5 100 l/menit = 350 l/menit
- 8. Penentuan Dimensi Bak Air Bawah dan Bak Air Atas Angka pemakaian air yang diperoleh dengan metode diatas biasanya digunakan untuk menetukan volume tangki bawah, tangki atap, pompa dan sebagainya, adapun untuk menentukan perhitungan dimensi bak air bawah (Ground Water Tank) berdasarkan rumus menurut (Noerbambang & Morimura, 2005) yaitu:
- 9. Penentuan besarnya kapasitas pipa dinas Qs = 2 3 Dimana: Qh = pemakaian air rata-rata (m3/jam) Qs = kapasitas pipa dinas (m3/jam) Qs = 6 m3/jam = 4 m3/jam Volume bak air bawah (ground water tank) VGWT = Qd = pemakaian air rata-rata (m3/jam). Qs = kapasitas pipa dinas (m3/jam). T = pemakaian air 1 hari (jam/hari). T = waktu penampungan (hari) VGWT = = 16 m3
- 10. Perhitungan dimensi bak air atas berdasarkan suplai air dari PDAM terutama didasarkan pada fluktuasi kebutuhan air dan pemompaan yang disesuaikan dengan waktunya. Berikut merupakan rumus yang digunakan dalam menghitung tangki atap (Roof Tank) menurut (Noerbambang & Morimura, 2005) yaitu: o Volume Tangki atap (VRT) VRT= ( ) Dimana: Qp = kebutuhan puncak (m3/menit) Qh-maks = kebutuhan jam puncak (m3/menit) Qpu = kapasitas pompa pengisi (m3/menit) Tp = jangka waktu kebutuhan (menit) Tpu = jangka waktu pengisian (menit) Dalam perencanaan ini diperoleh data Qp = Qm-maks = 0,35 m3/menit Qpu = Qhmaks = 10,5 m3/jam = 0,175 m3/menit Tp = 30 menit (Noerbambang & Morimura, 2005) Tpu = penulis merencanakan waktu pengisian 15 menit
- 11. VRT = 乞 乞 諮 (乞 諮) = , , (, ) = 2,625 m3 Volume tangki atap sebesar 2,625 m3 Dalam perencanaan ini diperoleh data Qp = Qm-maks = 0,35 m3/menit Qpu = Qhmaks = 10,5 m3/jam = 0,175 m3/menit Tp = 30 menit (Noerbambang & Morimura, 2005) Tpu = penulis merencanakan waktu pengisian 15 menit
- 12. Penentuan Head Pompa dan Perhitungan Daya Pompa Berikut merupakan langkah-langkah dalam menentukan jenis pompa yang akan digunakan untuk mengalirkan air dari bak air bawah menuju bak air atas dengan asumsi kecepatan pengaliran antara 0,3 m/s hingga 2,5 m/s (Noerbambang &Morimura, 2005): Debit pengaliran Q= Dimana: VRT = Volume Tangki atap (m3) Tpu = jangka waktu pengisian (detik) Q= 2,625 900 = 0,0029 m3/s
- 13. Dimensi pipa pengalir D = 4 dimana : Q = debit pengaliran (m3/detik) D = diameter pipa (m) v = kecepatan aliran (m/s) penulis mengansumsikan kecepatan pengaliran 2 m/s , = 0,042 meter (penulis merencanakan panjang pipa seluruhnya 20,5 meter)
- 14. Perhitungan Pompa Menghitung head pompa Dihitung head loss pada pipa dan aksesoris yang digunakan (Sularso & Tahara, 2006) seperti berikut: Dalam menentukan kerugian gesek pipa terlebih dahulu di tentukan aliran yang terjadi dalam pipa dengan rumus seperti berikut: Re = Dimana: Re = bilangan raynolds V = kecepatan (m/s) D = diameter pipa 9m) V = viskositas air (8,93x10-7 m2/s) Re = 20,04 8,93x10^7 = 89585,6 (turbulen)
- 15. Aliran tersebut dapat bersifat laminar ataupun turbulen, untuk aliran laminer dengan Re<2300, dan untuk aliran turbulen Re>4000. Untuk menentukan kerugian gesek pada pipa (Head Loss) digunakan rumus f = 了 2 2 Dimana: f = head kerugian gesek pipa (m) 了 = koefisien kerugian gesek Untuk laminer: 了 = 64 Untuk turbulen: 了 = 0,020 + 0,005 g = gravitasi (9,81 m/s2) L = panjang pipa (m) V = kecepatan aliran (m/s) D = diameter pipa (m) Re = bilangan raynolds Maka dalam perhitungan 了 = 0,020 + 0,005 0,04 = 0,145 f = 0,145 20,5 0,04 2^2 29,81 = 14,4 m kerugian gesek pipa = 14,4 m
- 16. o Head loss pipa lurus Penulis merencanakan head statis pompa (ha) adalah 18 meter dengan pipa baja baru C=120 hf = ,^, ^,^, = ,,^, ^,,^, , = , o Head loss karena belokan Penulis merencanakan terdapat 3 belokan dengan sudut 90o dan R/D=2 Maka koefisien kerugian karna belokan f = 0,132+1,847(D/2R)^3,5(/90属)^0,5 = 0,145 Hf = fv^2/2g = 0,02 Karena terdapat 3 belokan maka dikalikan 3 = 0,06 m Kerugian karena belokan = 0,06 meter o Head loss karena katup Penulis memakai katup isap dan saringan dengan f = 1,97 Maka Hf = fv^2/2g = 0,4 meter Kerugian karena katup sebesar = 0,4 meter
- 17. Penghitungan daya air dan daya pompa Daya air Pw= . . . 諮 = 1000x9,81x0,0029x33,06 = 940,5 Daya poros P = Pw/ Dalam tabel mencari dengan Q=0,0029 m3/s =0,174 m3/meni = 47% P = 940,5/47% = 2000 watt Daya poros pompa sebesar 2000 watt o Head loss total keseluruhan adalah 14,86 Maka H ead total = ha + + ＄＄ + 2 2 Karena tekanan yang bekerja pada sisi isap dan keluar adalah tekanan atmosfer maka = 0 = 18 + 0 + 14,86 + 0,2 = 33,06 meter Head total pompa adalah 33,06 meter
- 18. Perhitungan Net Positive Suction Head (NPSH) Penulis merencanakan head isap statis pompa sebesar 1 meter , n=3000 rpm , pompa berada diatas permukaan air dan Head loss dalam pipa isap sebesar 0,5 meter dengan temperatur 30属 C o NPSH yang tersedia NPSHa = Ha Hv Hs Hls = Hs Hls = 101325 9810 4246 9810 2 0,5 NPSHa = 7,29
- 19. o NPSH yang diperlukan NPSHr = Hn Dimana : = koefisien kavitasi Hn = head total pompa Untuk menentukan pada tabel harus mengetahui kecepatan spesifiknya (Ns) Ns = n 0,5 0,75 = 3500 0,1740,5 ,0,75 = 105,89 m3/menit Pada tabel nilai = 0,03 NPSHr = , 33,06 = 0,9918 Agar tidak terjadi kavitasi maka NPSHa > NPSHr 7,29 > 0,9918 Maka perencanaan pompa penulis tidak terjadi kavitasi
- 20. Kesimpulan Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dibahas maka dapat disimpulan sebagai berikut: 1. Untuk mengalirkan air bersih pada gedung perkuliahan bertingkat 5 lantai dengan jumlah penghuni bangunan sebesar 500 orang maka diperlukan air bersih sebesar 48 m3/hari. Dengan menggunakan system tangki atap , penggunaan kapasitas bak penampung air bersih bawah (Ground Water Tank) sebesar 16 m3, dan untuk bak air bersih atas (Roof Tank) yaitu sebesar 2,625 m3. 2. Pengaliran air bersih dari bak air bawah menuju bak air atas digunakan pompa sentrifugal dengan kapasitas pengaliran sebesar 0,174 m3/menit, Head pompa sebesar 33 m, daya poros pompa 2000 watt , NPSHa sebesar 7,29 m dan NPSHr sebesar 0,9 m