Pengoperasian Pompa Irigasi - Pada pembahasan materi Agro, Irigrasi dan Drainase kali ini mengenai pengoperasian pompa irigasi dan juga tentang menganalisis pengertian pompa irigasi, karateristik pompa irigasi, teknologi yang sering dipergunakan dalam pompa irigasi, serta contoh soal cara menghitung tekanan, tekanan atmosfir, debit air dengan rumus, untuk lebih jelasnya dapat kalian simak dalam penjelasan berikut ini!
Spesifikasi pompa menyatakan dengan jumlah fluida yang dapat dialirkan per satu-satuan waktu dan tinggi energi angkat. Dalam fungsinya tersebut pompa mengubah energi gerak poros untuk menggerakkan sudu-sudu menjadi energi gerak dan tekanan pada fluida.
Pada umumnya pompa digunakan untuk menaikan air dari sebuah sumber air seperti sungai, waduk, kolam, sumur ke lahan pertanian dimana aktivitas budidaya tanaman di lakukan. Untuk dapat mensuplai air, maka dalam pelaksanaan irigasi, penggunaan pompa dapat dilakukan secara tunggal, seri, dan peralel yang kesemuannya tergantung pada kebutuhan serta peralatan yang ada.
Untuk merencanakan pemasangan pompa, harus diketahui terlebih dahulu karakteristik pompa yang akan digunakan untuk mendapatkan hasil yang optimum.
Beberapa terminology penting yang sering dipakai dalam pompa yang perlu dipahami adalah:
Sebagai contoh, suatu pompa irigasi bekerja dengan tekanan sebesar 300 kN/m2, hal ini berarti bahwa setiap luasan 1 m2 pada pipa dan pompa mempunyai gaya seragam sebesar 300 kN yang bekerja padanya. Selain satuan bar dank N/m2, beberapa satuan yang sering dipakai dalam bidang pompa adalah kilogram gaya per sentimeter persegi (kgf/cm2) atau pounds-force per inci persegi atau psi (lbf/in2). Konversi dari satuan-satuan tersebut adalah:
Tekanan air dalam pipa dapat diukur dengan Bourdon Gage (Gambar 9.2). Di dalam alat ini terdapat suatu tabung berbentuk lengkung yang akan meregang apabila diberi tekanan. Tabung ini disambungkan dengan penunjuk berskala sehingga besarnya tekanan dapat dibaca. Jika pengukur Bourdon digantikan dengan slang vertikal, maka air dalam slang akan naik sampai ketinggian tertentu sesuai dengan besarnya tekanan. Jika tekanannya 1 bar maka air akan naik setinggi sekitar 10 meter.
Tekanan atmosfir
Tekanan atmosfer adalah tekanan udara pada titik manapun di atmosfer bumi. Tekanan udara pada setiap lapisan mempersentasikan total massa dari udara diatas level tersebut. Tekanan udara berkurang sesuai ketinggian. Meskipun udara kelihatannya ringan, jika mempunyai kolom udara yang besar pada permukaan bumi akan menghasilkan tekanan sekitar 100 kN/m2 atau ekivalen dengan 1 bar atau 10 m kolom air
Sebagai contoh pada Gambar 9.1 dimana air mengalir dalam pipa berdiameter 100 mm pada kecepatan 1,5 m/detik. Maka dalam 1 detik sejumlah air akan mengalir dalam pipa dengan volume sama dengan yang diarsir pada Gambar 9.1. Volume ini besarnya sama dengan kecepatan dikalikan dengan luas penampang aliran yakni 1.5 x 0.008 = 0.012 m3/detik.
Tinggi Isap Statik (Static Suction Lift):
Tinggi isap static adalah jarak vertikal dari poros pompa ke muka air sumber lihat Gambar.
Total Tinggi Isap (Total Suction Lift)
Jumlah dari tinggi isap statik dengan semua kehilangan energi pada pipa isap (pipa, saringan dan klep kaki) ditambah dengan velocity head pada pipa isap.
Tinggi Tekan Statik (Static Discharge Head)
Tinggi tekan static adalah jarak vertikal dari poros pompa ke elevasi muka air yang keluar dari pompa.
Total Head tekan (Total Discharge Head)
Total head tekan adalah jumlah tinggi tekan statik dengan semua kehilangan energi pada pipa tekan berupa pipa dan smabungan ditambah velocity head dan pressure head.
Total Head
Total head tekanan atau energi yang harus diberikan pompa pada air yang besarnya merupakan penjumlahan dari total head tekan dengan total suction lift.
Total Head Statik
Total head statik adalah jarak vertikal dari muka air pada pipa isap ke muka air keluar.
Head Gesekan (Friction Head)
Friction head adalah head ekuivalen dinyatakan dalam meter kolom air untuk menanggulangi gesekan aliran dalam pipa.
Head Tekanan (Pressure Head)
Pressure head adalah tekanan dinyatakan dalam meter kolom air dalam ruang tertutup dimana pompa mengisap atau menekan air (Hp = p/g).
Head Kecepatan (Velocity Head)
Head kecepatan (Velocity head) adalah tekanan air yang dinyatakan dalam meter kolom air yang diperlukan untuk menghasilkan kecepatan aliran. (Hv= v2/2g)
Maksimum tinggi isap pompa (maximum practical suction lift). Untuk opersional pompa sentrifugal tanpa cavitasi, tinggi isap ditambah dengan semua kehilangan lainnya harus lebih kecil dari tekanan atmosfir teoritis.
Maksimum tinggi isap dihitung dengan persamaan:
Hs = adalah maksimum tinggi isap, atau jarak dari pusat pompa ke muka air (meter)
Ha = tekanan atmosfir pada permukaan air (meter atau 10,33 m pada permukaan laut);
Hf = kehilangan karena gesekan pada saringan, pipa, sambungan dan klep pada pipa isap (m);
es = tekanan uap air jenuh (m);
NPSH = net positive suction head pompa termasuk kehilangan di sudu-sudu dan velocity head (m);
Fs = Faktor pengaman (biasanya diambil sekitar 0,6 m)
Catatan
Hubungan antara ketinggian tempat dengan tekanan atmosfir dinyatakan dengan persamaan:
![[Image]](https://latex.codecogs.com/gif.latex?%5Clarge&space;Pa&space;=&space;10.33x%5Cbegin%7Bbmatrix%7D&space;1-%5Cfrac%7B0.0065h%7D%7B288%7D&space;%5Cend%7Bbmatrix%7D%5E%7B5.256%7D "\large Pa = 10.33x\begin{bmatrix} 1-\frac{0.0065h}{288} \end{bmatrix}^{5.256}")
dimana
Pa: tekanan atmosfir (m H2O);
h: ketinggian tempat di atas muka laut (m)
Contoh Soal
Tentukanlah maksimum tinggi isap (Hs) untuk pompa dengan debit 38 lt/detik. Jika suhu air 20o C. Total hilang gesekan pada pipa diameter 10 cm dan sambungan adalah 1,5 m. Pompa beroperasi pada ketinggian tempat 300 m dpl. NPSH pompa dari pabriknya 4,7 m.
Penyelesaian:
es pada 20o C = 0,24 m
Fs = 0,6 m.
Tekanan atmosfir = 10,33 - 0,36 = 9,97 m
Maka
Hs = Ha - Hf - es - NPSH - Fs
Hs = 9,97 - 1,5 - 0,24 - 4,7 - 0,6 = 2,93 m.
Sekian pembahasan mengenai Pengoperasian Pompa Irigasi dan juga tentang menganalisis pengertian pompa irigasi, karateristik pompa irigasi, teknologi yang sering dipergunakan dalam pompa irigasi, serta contoh soal cara menghitung tekanan, tekanan atmosfir, debit air dengan rumus, semoga dapat membantu sobat dalam proses belajar!
Cara Mengoperasikan Pompa Irigasi
Pengertian Pompa
Pompa adalah suatu jenis mesin yang berfungsi untuk memindahkan zat alir (fluida) termasuk air melalui pipa dari suatu tempat ke tempat lain dengan cara memberikan energi mekanik pada pompa yang kemudian diubah menjadi energi gerak.Spesifikasi pompa menyatakan dengan jumlah fluida yang dapat dialirkan per satu-satuan waktu dan tinggi energi angkat. Dalam fungsinya tersebut pompa mengubah energi gerak poros untuk menggerakkan sudu-sudu menjadi energi gerak dan tekanan pada fluida.
 |
| Pengoperasian Pompa Irigasi |
Pada umumnya pompa digunakan untuk menaikan air dari sebuah sumber air seperti sungai, waduk, kolam, sumur ke lahan pertanian dimana aktivitas budidaya tanaman di lakukan. Untuk dapat mensuplai air, maka dalam pelaksanaan irigasi, penggunaan pompa dapat dilakukan secara tunggal, seri, dan peralel yang kesemuannya tergantung pada kebutuhan serta peralatan yang ada.
Untuk merencanakan pemasangan pompa, harus diketahui terlebih dahulu karakteristik pompa yang akan digunakan untuk mendapatkan hasil yang optimum.
Karateristik Pompa Irigasi
Sebelum Anda mengenal tentang pompa dan karakteristiknya, ada baiknya diingat kembali tentang sistem satuan internasional (International Metric System) dan istilah-istilah yang biasa dipakai dalam masalah perpompaaan.
Satuan dasar dalam sistem internasional SI adalah sebagai berikut:
Satuan dasar dalam sistem internasional SI adalah sebagai berikut:
| Satuan system internasional | ||
|---|---|---|
| Pengukuran | Unit | Simbol |
| Panjang | Meter | m |
| Volume | Meter kubik | m3 |
| Massa | Kilogram | kg |
| Gaya | Newton | N |
Tekanan
Tekanan adalah istilah yang sering digunakan dalam bidang hidrolika atau keairan yang menggambarkan gaya yang dikeluarkan oleh air pada luasan bidang tertentu dari suatu objek yang tenggelam dalam air. Tekanan umumnya dinyatakan dalam kilo Newton per meter persegi (kN/m2). Sebagai alternatif lain sering pula digunakan satuan “bar” dimana 1 bar setara dengan 100 kN/m2. Tekanan dinyatakan dengan persamaan berikut :
1 bar = 14,7 lbf/in2 = 1 kgf/cm2 = 100 kN/m2.
Tekanan air dalam pipa dapat diukur dengan Bourdon Gage (Gambar 9.2). Di dalam alat ini terdapat suatu tabung berbentuk lengkung yang akan meregang apabila diberi tekanan. Tabung ini disambungkan dengan penunjuk berskala sehingga besarnya tekanan dapat dibaca. Jika pengukur Bourdon digantikan dengan slang vertikal, maka air dalam slang akan naik sampai ketinggian tertentu sesuai dengan besarnya tekanan. Jika tekanannya 1 bar maka air akan naik setinggi sekitar 10 meter.
Head tekanan (m) = 0,1 x tekanan (kN/m2) = 10 x tekanan (bar)
 |
| Alat Bourdon pengukur tekanan |
Tekanan atmosfir = 100 kN/m2 = 1 bar = 10 m kolom air
Debit
Kecepatan atau velocity adalah laju air mengalir per satuan waktu dalam pipa atau saluran yang dinyatakan dengan satuan m/detik. Debit adalah volume air mengalir dalam pipa atau saluran per satuan waktu yang dinyatakan dengan m3/detik.Sebagai contoh pada Gambar 9.1 dimana air mengalir dalam pipa berdiameter 100 mm pada kecepatan 1,5 m/detik. Maka dalam 1 detik sejumlah air akan mengalir dalam pipa dengan volume sama dengan yang diarsir pada Gambar 9.1. Volume ini besarnya sama dengan kecepatan dikalikan dengan luas penampang aliran yakni 1.5 x 0.008 = 0.012 m3/detik.
 |
| Pengukuran debit |
Debit aliran (m3/detik) = luas penampang aliran (m2) x Kecepatan (m/detik)
Kapasitas pompa
Kapasitas adalah volume air yang keluar dari pompa per satuan waktu. Biasa disebut juga debit aliran, umumnya dinyatakan dalam satuan liter/detik atau liter/menit.Tinggi Isap Statik (Static Suction Lift):
Tinggi isap static adalah jarak vertikal dari poros pompa ke muka air sumber lihat Gambar.
 |
| Sistem pemompaan dimana sumber air di bawah pusat pompa keluar secara gravitasi |
Total Tinggi Isap (Total Suction Lift)
Jumlah dari tinggi isap statik dengan semua kehilangan energi pada pipa isap (pipa, saringan dan klep kaki) ditambah dengan velocity head pada pipa isap.
Tinggi Tekan Statik (Static Discharge Head)
Tinggi tekan static adalah jarak vertikal dari poros pompa ke elevasi muka air yang keluar dari pompa.
Total Head tekan (Total Discharge Head)
Total head tekan adalah jumlah tinggi tekan statik dengan semua kehilangan energi pada pipa tekan berupa pipa dan smabungan ditambah velocity head dan pressure head.
Total Head
Total head tekanan atau energi yang harus diberikan pompa pada air yang besarnya merupakan penjumlahan dari total head tekan dengan total suction lift.
Total Head Statik
Total head statik adalah jarak vertikal dari muka air pada pipa isap ke muka air keluar.
Head Gesekan (Friction Head)
Friction head adalah head ekuivalen dinyatakan dalam meter kolom air untuk menanggulangi gesekan aliran dalam pipa.
Head Tekanan (Pressure Head)
Pressure head adalah tekanan dinyatakan dalam meter kolom air dalam ruang tertutup dimana pompa mengisap atau menekan air (Hp = p/g).
Head Kecepatan (Velocity Head)
Head kecepatan (Velocity head) adalah tekanan air yang dinyatakan dalam meter kolom air yang diperlukan untuk menghasilkan kecepatan aliran. (Hv= v2/2g)
Maksimum tinggi isap pompa (maximum practical suction lift). Untuk opersional pompa sentrifugal tanpa cavitasi, tinggi isap ditambah dengan semua kehilangan lainnya harus lebih kecil dari tekanan atmosfir teoritis.
Maksimum tinggi isap dihitung dengan persamaan:
Hs = Ha - Hf - es - NPSH - Fs
dimana:Hs = adalah maksimum tinggi isap, atau jarak dari pusat pompa ke muka air (meter)
Ha = tekanan atmosfir pada permukaan air (meter atau 10,33 m pada permukaan laut);
Hf = kehilangan karena gesekan pada saringan, pipa, sambungan dan klep pada pipa isap (m);
es = tekanan uap air jenuh (m);
NPSH = net positive suction head pompa termasuk kehilangan di sudu-sudu dan velocity head (m);
Fs = Faktor pengaman (biasanya diambil sekitar 0,6 m)
Catatan
Koreksi Ha untuk ketinggian tempat adalah sekitar 0,36 m per 300 m tinggi tempat. Kehilangan gesekan dan tinggi angkat harus dijaga serendah mungkin. Untuk alasan tersebut umumnya diameter pipa isap lebih besar dari pipa tekan, dan pompa ditempatkan sedekat mungkin dengan muka air sumber air.
Hubungan antara ketinggian tempat dengan tekanan atmosfir dinyatakan dengan persamaan:
dimana
Pa: tekanan atmosfir (m H2O);
h: ketinggian tempat di atas muka laut (m)
| Hubungan antara Suhu dengan Tekanan Uap Air | |
|---|---|
| Suhu | Tekanan uap air (m kolom air) |
| 10 | 0.12 |
| 15 | 0.17 |
| 20 | 0.24 |
| 30 | 0.43 |
| 40 | 0.77 |
| Hubungan antara ketinggian tempat dengan Tekanan Atmosfir | |
|---|---|
| Ketinggian di atas muka laut (m) |
Tekanan atmosfir (m kolom air) |
| 0 | 10,33 |
| 250 | 10,0 |
| 500 | 9,75 |
| 1000 | 9,20 |
| 1500 | 8,60 |
| 2000 | 8,10 |
Tentukanlah maksimum tinggi isap (Hs) untuk pompa dengan debit 38 lt/detik. Jika suhu air 20o C. Total hilang gesekan pada pipa diameter 10 cm dan sambungan adalah 1,5 m. Pompa beroperasi pada ketinggian tempat 300 m dpl. NPSH pompa dari pabriknya 4,7 m.
Penyelesaian:
es pada 20o C = 0,24 m
Fs = 0,6 m.
Tekanan atmosfir = 10,33 - 0,36 = 9,97 m
Maka
Hs = Ha - Hf - es - NPSH - Fs
Hs = 9,97 - 1,5 - 0,24 - 4,7 - 0,6 = 2,93 m.
Sekian pembahasan mengenai Pengoperasian Pompa Irigasi dan juga tentang menganalisis pengertian pompa irigasi, karateristik pompa irigasi, teknologi yang sering dipergunakan dalam pompa irigasi, serta contoh soal cara menghitung tekanan, tekanan atmosfir, debit air dengan rumus, semoga dapat membantu sobat dalam proses belajar!
