hitungan upload
Transcript of hitungan upload
LAMPIRAN - 1
PERHITUNGAN POMPA AIR UNTUK PELABUHAN GORONTALO
Kapasitas :
Qw = 70 m3/jam = 308.23 USGPM = 1,166.67 l/mnt = 1.17 m3/mnt = 0.019 m3/dt
Data liquid :
1. Viskositas µ = 9.98E-02 9.98E-04 kgf/cm.s =
2. 1.00E-04 1.00E+00
3. 998.3 0.0009983 0.9983
4. 0 0
Kondisi inlet dan outlet
1. Kondisi inlet
a. Qin = 70 m3/jam = 308.23 USGPM = 1,166.67 l/mnt = 1.17 m3/mnt = 0.019 m3/dtb. 50000 5c. Diameter pipa = 4 inch = 0.1016 m = 10.16 cm = 101.6 mm
2. Kondisi outlet
a. Qout = 70 m3/jam = 308.23 USGPM = 1,166.67 l/mnt = 1.17 m3/mnt = 0.01944 m3/dtb. 50000 5c. Diameter pipa = 4 inch = 0.1016 m = 10.16 cm
Perhitungan Total Head
► ha = beda tinggi antara titik outlet dengan inlet
ha = -3 + 10= 7 m
►= hp(out) - hp(in)
hp(out) =
= 50.09
hp(in) =
= 50.09
0.00
Perhitungan friction losses di pipa, katup, fitting, dllnya (hl)
1. Penentuan kecepatan aliran (v)
kgf/m.s =
Viskositas kinematik n = m²/s = cm²/s
Berat Jenis g = kgf/m³ = kgf/cm³ = ton/m³
Tekanan uap jenuh rsat = kgf/m² = kgf/cm²
r in = kgf/m² = kgf/cm²
r out = kgf/m² = kgf/cm²
D hp = perbedaan head tekanan statis antara titik outlet dengan inlet
r out (kgf/m²)g (kgf/m³)
r in (kgf/m²)g (kgf/m³)
D hp =
Hw = ha + D hp + hl + 0.5 g (Vout² - Vin²)
Diameter = √ 4.Q / π . v
► Kondisi inleta. v in = 2.40 m/dt
► Kondisi outleta. v out = 2.40 m/dt
2. Penentuan losses pipa lurus (Hf)
► Menggunakan Hazen-Williams Formula (untuk jalur pipa yang panjang)
C = 130 untuk PVCD = pipe inside diameter (meter)
L = pipe length (meter)
a. Kondisi inletL = 10.00 m
Hf = 0.61 m
b. Kondisi outletL = 231.30 m
Hf = 14.19 m
► Add with Ageing Factor (AF)a. Kondisi inlet
AF = 1.30 mHf = 0.80 m
b. Kondisi outletAF 1.30 m
Hf = 18.45 m
3. Penentuan losses pada assesoris pipa (hf)
Rumusan Euler :
I. Pada Elbow
a. Kondisi inletR = 9 inch
90 derajat0.13 m
hf = 0.0386 m1.00 buah
hf total = 0.04 m
b. Kondisi outletR = 9 inch
90 derajat0.13 m
hf = 0.0386 m16.00 buah
hf total = 0.62 m
Q = Flow rate m³/dt
q =x=
S elbow =
q =x=
S elbow =
Hf = 10.666 x C.E-1.85 x D.E-4.87 x Q.E1.85 x L
x = (0.131 + (1.847*(D/2R)^3.5)) * (q /90)^0.5
hf = x * (v²/2*g)
II. Pada Suction nozzle0.50 m (from tabel)
hf = 0.1469 m1.00 buah
hf total = 0.15 m
III. Pada Discharge nozzle1.00 m (from tabel)
hf = 0.2938 m1.00 buah
hf total = 0.29 m
IV. Pada valve and strainer at pipeline
a. Kondisi inlet2.64 m (from tabel)
hf = 0.7756 m2.00 buah
hf total = 1.55 m
b. Kondisi outlet2.64 m (from tabel)
hf = 0.7756 m1.00 buah
hf total = 0.78 m
V. Pada sectional change (sudden enlargement) at pipeline
a. Kondisi inlet0.99 m (from tabel)
hf = 0.2908 m1.00 buah
hf total = 0.29 m
b. Kondisi outlet0.99 m (from tabel)
hf = 0.2908 m0.00 buah
hf total = 0.00 m
VI. Pada sectional change (sudden contraction) at pipeline
a. Kondisi inlet0.50 m (from tabel)
hf = 0.1469 m0.00 buah
hf total = 0.00 m
b. Kondisi outlet0.50 m (from tabel)
hf = 0.1469 m0.00 buah
hf total = 0.00 m
VII. Pada sectional change (gradual contraction and gradual enlargement)
a. Kondisi inlet0.18 m (from tabel)
hf = 0.0526 m0.00 buah
hf total = 0.00 m
b. Kondisi outlet0.18 m (from tabel)
hf = 0.0526 m0.00 buah
hf total = 0.00 m
x=
S =
x=
S =
x=
S =
x=
S =
x=
S =
x=
S =
x=
S =
x=
S =
x=
S =
x=
S =
VIII. Pada T-pipe
a. Kondisi inlet1.25 m (from tabel)
hf = 0.3672 m0.00 buah
hf total = 0.00 m
b. Kondisi outlet1.25 m (from tabel)
hf = 0.3672 m3.00 buah
hf total = 1.10 m
IX. Pada angle hinge
a. Kondisi inlet1.00 m (from tabel)
hf = 0.2938 m0.00 buah
hf total = 0.00 m
b. Kondisi outlet1.00 m (from tabel)
hf = 0.2938 m0.00 buah
hf total = 0.00 m
Sehingga total losses di pipa dan assesoris pipa : a. Kondisi inlet : 2.83 mb. Kondisi outlet : 21.24 mTOTAL LOSSES (hl) : 24.06 m
Maka Total Head :
Hw = 31.06 34.1714 m (untuk overhead 10%)0.70
Perhitungan Faktor Koreksi
Digunakan apabila viskositas suatu zat cair lebih tinggi dari viskositas airefisien koreksi :
Cq = 1.00 (dari grafik)Ch = 1.00 (dari grafik)
1.00 (dari grafik)
Sehingga :Qo = 70 m3/jam = 308.23 USGPM = 1,166.67 l/mnt = 1.17 m3/mnt = 0.019 m3/dtHo = 34.17 m
0.70
Perhitungan daya pompa
1. Water power
Ho in mQo in m³/mnt
Pw = 6.49 kW = 8.82 PS = 8.70 HP53.20 72.33 71.34
x=
S =
x=
S =
x=
S =
x=
S =
m »hw =
Ch =
ho =
g in ton/m³
Hw = ha + D hp + hl + 0.5 g (Vout² - Vin²)
Pw = 0.163 * g * Ho * Qo ……..(kW)
2. Shaft power
Pw in kW
Pp = 9.27 kW = 12.60 PS = 12.43 HP76.00 103.33 101.92
3. Output of drive unit
h = 1.00 (dari tabel) 1.00
0.10 (dari tabel) 0.10 49.2105361.51316
Pm = 10.19 kW = 13.86 PS = 13.67 HP
ho in %
h (efficiency of transmission unit) in %a (margin factor)
a =
Pp = Pw/ho ……..(kW)
Pm = Pp*(1+a)/h ……..(kW)
Material
Hazen-Williams Coefficient
130
Aluminum 130 - 150
Asbestos Cement 140
Asphalt Lining 130 - 140
Brass 130 - 140
Brick sewer 90 - 100
Cast-Iron - new unlined (CIP) 130
Cast-Iron 10 years old 107 - 113
Cast-Iron 20 years old 89 - 100
Cast-Iron 30 years old 75 - 90
Cast-Iron 40 years old 64-83
Cast-Iron, asphalt coated 100
Cast-Iron, cement lined 140
Cast-Iron, bituminous lined 140
Cast-Iron, sea-coated 120
Cast-Iron, wrought plain 100
Cement lining 130 - 140
Concrete 100 - 140
Concrete lined, steel forms 140
120
Concrete, old 100 - 110
Copper 130 - 140
Corrugated Metal 60
Ductile Iron Pipe (DIP) 140
Ductile Iron, cement lined 120
Fiber 140
Fiber Glass Pipe - FRP 150
Galvanized iron 120
Glass 130
Lead 130 - 140
130 - 140
Plastic 130 - 150
Polyethylene, PE, PEH 140
Polyvinyl chloride, PVC, CPVC 130
Smooth Pipes 140
Steel new unlined 140 - 150
Steel, corrugated 60
Steel, welded and seamless 100
110
100
Steel, vitrified, spiral-riveted 90 - 110
Steel, welded and seamless 100
Tin 130
Vitrified Clay 110
Wrought iron, plain 100
120
Wood Stave 110 - 120
- c -
ABS - Acrylonite Butadiene Styrene
Concrete lined, wooden forms
Metal Pipes - Very to extremely smooth
Steel, interior riveted, no projecting rivets
Steel, projecting girth and horizontal rivets
Wooden or Masonry Pipe - Smooth
alt full 4 inchi
PERHITUNGAN HEAD DAN SPESIFIKASI POMPAUNTUK DISTRIBUSI AIR DARI TANDON KE KAPAL PADA PELABUHAN XXXXXXXX
Direncanakan akan dibuat instalasi Plumbing dan Penentuan Spesifikasi Pompa, dari Tandon Air ke kapal. Jenis Pipa : PVC.
B. Perhitungan masing-masing parameter diatas sebagai berikut :
a.
Kapasitas Aliran sebesar = 25 Ton/jam = 110 USGPM = 416.67 l/mnt = 0.41667 m3/mnt = 0.0069 m3/dt
b. Diameter Isap Pompa (mm) :
Ditentukan dengan berdasarkan Tabel 2.10 hal 23, Sularso, Tahara dengan hasil sebagai berikut :
Q pompa = 0,4167 m3/menit diperoleh Disap pompa = 80 - 100 mm (3 - 4 inchi) = 4 inchi = 0.1016 m
Zat Cair yang dialirkan adalah Air, dengan diasumsikan sesuai Tabel 2.12 hal 24, Sularaso, Tahara , pada tekanan dibawah 1 atm, suhu 20C – 30C), 1 atm = 101,3 kPa.Massa Jenis (Kerapatan Air) = 0.9983 kg/l
Head Total Pompa ditentukan dari kondisi Instalasi Plumbing yang akan dilayani oleh Pompa. Head Total dapat diperoleh dengan rumus sebagai berikut :
Dengan masing-masing parameter diasumsikan sebagai berikut :
= Head Statis Total, perbedaan tinggi muka air antara pipa isap dengan tinggi muka air pipa keluar (muka air tangki kapal
∆hp = perbedaan tekanan pada permukaan air pada pipa isap dan pipa keluar, 1 atm = 101.3 kPa
= kerugian head di pipa, belokan, sambungan dll
=
A. Data yang diperlukan untuk penentuan Spesifikasi Pompa sebagai berikut :1. Kapasitas Aliran Air/Debit Air2. Jenis Zat Cair3. Head Total Pompa4. Kondisi Isap5. Kondisi Keluar6. Jumlah Pompa7. Kondisi Kerja8. Penggerak Pompa9. Gambar Instalasi Pompa dan Plumbing
1. Kapasitas Aliran Air/Debit Air (Q), (m3/Jam)Q aliran Air dalam satuan m 3/jam :
Dengan ketentuan bahwa Disap pipa tidak boleh lebih kecil dari Disap pompa
(Disap pipa > Disap pompa), untuk menghubungkan keduanya dipakai Reduser.
2. Jenis Zat Cair
3. Head Total Pompa, H (m)
Hstat
ditetapkan hp =
H1
Vd2/2g head kecepatan keluar (m), dengan g = 9,8 m/s2
dimana :hs = -1 meterhd = 13.5 meter
MakaHstat = 12.5 meter
Ø pipa = 4 inchi = 0.1016 meterPjg pipa (L) hisap = 3.8 meterC untuk PVC = 130Q = 25 Ton /Jam = 0.0069 m3/dtk
Jenis Bahan Hazen-Williams Coefficient ( C )
ABS - Acrylonite Butadiene Styrene 130Aluminum 130 - 150Asbestos Cement 140Asphalt Lining 130 - 140Brass 130 - 140Brick sewer 90 - 100Cast-Iron - new unlined (CIP) 130Cast-Iron 10 years old 107 - 113Cast-Iron 20 years old 89 - 100Cast-Iron 30 years old 75 - 90Cast-Iron 40 years old 64-83Cast-Iron, asphalt coated 100Cast-Iron, cement lined 140Cast-Iron, bituminous lined 140Cast-Iron, sea-coated 120Cast-Iron, wrought plain 100Cement lining 130 - 140Concrete 100 - 140Concrete lined, steel forms 140Concrete lined, wooden forms 120Concrete, old 100 - 110Copper 130 - 140Corrugated Metal 60Ductile Iron Pipe (DIP) 140Ductile Iron, cement lined 120Fiber 140Fiber Glass Pipe - FRP 150Galvanized iron 120Glass 130Lead 130 - 140Metal Pipes - Very to extremely smooth 130 - 140Plastic 130 - 150
a. Menentukan H stat (m) (sesuai Gambar 1) :
b. Head Kerugian (h 1) ditentukan sebagai berikut :
Ø Menentukan hf pada Pipa Isap yang masuk ke dalam Pompa
10 m
hs
=1
m
2,5
m
3 m
0,3
m
1 m
16
m hd
=1
3,5
mPOROS POMPA
PERMUKAAN TANAH
TANDON AIR 10 m x 5 m x 3 m
DERMAGA
POMPA
TANGKI AIR KAPAL
Polyethylene, PE, PEH 140Polyvinyl chloride, PVC, CPVC 130Smooth Pipes 140Steel new unlined 140 - 150Steel, corrugated 60Steel, welded and seamless 100Steel, interior riveted, no projecting rivets 110Steel, projecting girth and horizontal rivets 100Steel, vitrified, spiral-riveted 90 - 110Steel, welded and seamless 100Tin 130Vitrified Clay 110Wrought iron, plain 100Wooden or Masonry Pipe - Smooth 120Wood Stave 110 - 120
v= 0.0069 = 0.85656 m/detik0.008107
= 0.004119 = 0.03316 meter0.124231
Ø pipa = 4 inchi = 0.1016 meterPjg pipa (L) hisap = 233.766 meterC untuk PVC = 130Q = 25 Ton /Jam = 0.0069 m3/dtk
= 0.253404 = 2.03978 meter0.124231
Ø pipa = 4 inchi = 0.1016 meter
Dengan :
1.91
(sesuai Tabel 2.20, hal 39, Sularso, Tahara)
v : kecepatan rata-rata di penampang masuk pipa = 0.85656 m/dtk
= 1.401373 = 0.0715 m19.6
Kerugian Head (hf) dapat ditentukan dengan persamaan Hazen Williams sebagai berikut :
Ø Menentukan hf pada Pipa keluar dari Pompa, Dengan Ø pipa = 2 inchi
Ø Kerugian hv pada katup isap dan saringan (pada pipa isap menuju ke pompa)
fv : Koefisen kerugian katup (katup isap dan saringan) =
g : gravitasi = 9,8 m/s2
Ø pipa = 4 inchi = 0.1016 meterJumlah Outlet = 4 outlet
Dengan :
1
(sesuai Tabel 2.20, hal 39, Sularso, Tahara)
v : kecepatan rata-rata di penampang masuk pipa = 0.85656 m/dtk
= 0.733703 = 0.03743 m19.6
Total hf = 0.14974 meter
Jumlah = 15 buahθ = 90 derajat
Ø pipa = 4 inchi = 0.1016 meter
f = 0.131 + 1.847 + 0.09344 + 1 = 2.0714379
hf = 0.07754Total hf = 1.16313 meter
Jumlah = 2 buahθ = 135 derajat
Ø pipa = 4 inchi = 0.1016 meter
f = 0.131 + 1.847 + 0.09344 x 1 = 2.5369829
hf = 0.09497Total hf = 0.18994 meter
Sehingga Total h1 = 3.647236 meter
Dengan demikian Head Total Pompa (H) dapat ditentukan sebagai berikut :
H = 12.5 + 0 + 3.64724 + 0.7337 = 16.1847 meter19.6
H untuk overhead 15% = 18.6124 meter ~ 19 meter
Ø Kerugian hv pada ujung pipa keluar dan saringan (pada pipa keluar menuju ke tangki kapal)
fv : Koefisen kerugian katup (katup isap dan saringan) =
g : gravitasi = 9,8 m/s2
Ø Kerugian pada Belokan (elbow)
a) Belokan θ = 900, diasumsikan berjumlah 4 buah untuk Ø pipa = 4 inchi = 100 mm = 0,1m
b) Belokan θ = 1350, diasumsikan berjumlah 2 buah untuk Ø pipa = 4 inchi = 100 mm = 0,1m
4. Penentuan NPSH (NET POSITIVE SUCTION HEAD/HEAD ISAP POSITIF)
= =
Dimana :
= 1.0332 = 10332
= 0.02383 = 238.3
= Berat Zat Cair per satuan volume (kgf/m3) = 995.7
hs = Head Isap Statis (m) = 1 meter (permukaan air diatas pompa)
hls = Kerugian Head di dalam pipa isap (m) pipa masuk + katup masuk + elbow = = 0,0234+(2x0,653)+0,601 = 1.9304 meter
Maka :
=
hsv = 10332 - 238.3 + 1 - 1.9304995.7 995.7
= 10.3766 - 0.23933 _+ 1 - 1.9304 = 9.20689 m (NPSH Tersedia)
5. Penentuan Putaran dan Daya Motor
Sesuai Gbr 2.25 hal 52 Sularso
hsv = NPSH yang tersedia (m)
Pa = Tekanan Atmosfir (kgf/m2) kgf/cm2 kgf/m2
Pv = Tekanan Uap Jenuh (kgf/m2) kgf/cm2 kgf/m2 (pada suhu 20C)
kgf/m2
Q = 0.417 m3/menit
H = 19 meter
Sehingga :
Diartikan :
- Diameter isap pompa = 65 mm = 2.55906 inchi ~ 3 inchi
- Diameter keluar = 50 mm = 1.9685 inchi ~ 2 inchi
- Daya Motor = 3.7 kWatt = 4.96178 HP ~ 4 Kwatt (untuk safety )
- Jumlah kutub = 2 Kutub (untuk motor listrik)
6. Perhitungan Efisiensi Pompa (η)
Dimana :γ = Berat Air per satuan Volume = 0,9957 kgf/lQ= Kapasitas Aliran = 0.41667 m3/menit
H = Head Total = 18.61 meter
P = 3.7 kWPw = 1.26 kW
Efisiensi Pompa (η) = Pw = 1.26 34.0177 %P 3.7
65 x 50B2 – 53,7