Tinjauan Pustaka Pompa Slurry Sentrifugal

8/17/2019 Tinjauan Pustaka Pompa Slurry Sentrifugal

1/22

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pompa Slurry

Slurry merupakan perpaduan antara air dan tanah. Tipe untuk Pompa slurry

yang digunakan pada TB 2.1 Tempilang adalah pompa sentrifugal. Nugraha

(2014), menelaskan !ah"a pompa sentrifugal termasuk salah satu enis pompa

pemindah non positip yang prinsip keranya mengu!ah energi kinetis (ke#epatan)

#airan menadi energi potensial (dinamis) melalui suatu impeller yang !erputar

dalam casing kedalam pompa tekanan dinamis mengangkat fluida dari tempat

yang rendah ketempat yang le!ih tinggi.

$ra"ford (2012) menelaskan !ah"a pompa slurry sentrifugal harus

didesain dengan saluran yang dapat dilalui partikel yang a!rasif sehingga pompa

slurry memerlukan impeller yang le!ar dan kuat untuk mengakomodir laluan

partikel !esar, uga harus di!angun dengan material khusus untuk meminimalisir

kehausan internal yang dise!a!kan oleh solid. Berikut komponen%komponen

pompa slurry yang di!edakan dengan pompa sentrifugal lainnya&

1. 'mpeller'mpeller merupakan komponen !erputar utama yang se#ara normal

mempunyai sudu untuk mem!erikan gaya #entrifugal kepada fluida. 'mpeller

pompa slurry adalah tipe sudu plain atau fran#is (am!ar 2.1).

am!ar 2.1 Bentuk udu 'mpeller (*arman lurry pump +and!ook, 200)

udu fran#is mempunyai garis keliling yang terproyeksi terhadap mata

impeller. Be!erapa keuntungan dari tipe sudu fran#is memiliki efisiensi yang le!ih

tinggi, meningkatkan kemampuan hisap dan usia pakai yang le!ih !aik terhadap

!e!erapa enis slurry karena sudut !enturan terhadap fluida le!ih efektif. 'mpeller

tipe sudu plain memperlihatkan karakteristik usia pakai yang le!ih !aik pada

aplikasi slurry yang sangat kasar.

-ni/ersitas ri"iaya


2/22

7

2. $asing

$asing adalah !agian terluar dari rumah pompa yang !erfungsi se!agai pelindung

semua elemen yang !erputar . Bentuk #asing se#ara umum untuk pompa slurry

adalah semi%/olute dengan #elah le!ar pada !agian #ut"ater (am!ar 2.2),

sehingga ke#epatan aliran (lifting /elo#ity) dengan menggunakan #asing pompa

slurry le!ih lam!at di!andingkan dengan #asing pompa air !ersih, dengan tuuan

untuk memperke#il kehausan pada #asing. fisiensi pada ke!anyakan #asing

ter!uka le!ih rendah dari tipe /olute, meskipun demikian #asing tipe /olute

mena"arkan masa pakai dengan tingkat kompromi yang paling !aik untuk slurry.

am!ar 2.2 Bentuk $asing Pompa (*arman lurry pump +and!ook, 200)

2.1.1 Aliran Fluida

alam ilmu fisika dinyatakan !ah"a energi tidak dapat di#iptakan atau

dimusnahkan tetapi dapat diu!ah dari suatu !entuk ke !entuk lainnya. nergi

#airan yang mengalir dinyatakan dengan persamaan keseluruhan yaitu hukum

kekekalan energi yang ditulis se!agai !erikut (lson 3 i!en, 15)&

2

2

1

2

2

22

2

11 Z

g

V P Z

g

V P ++=++

γ γ

.

6666666666............ (2.1)

Berdasarkan persamaan diatas, maka untuk sistem pemompaan dan perpipaan

rumusnya menadi &

2

2

1

2

2

22

2

11 Z

g

V P H H Z

g

V P P L ++=+−++

γ γ

66666666. (2.2)

ni/ersitas ri"iaya


3/22

8

λ

P

imana &

7 Head tekanan udara

g

V

2

2

7 Head ke#epatan

8 7 Head potensial

+9 7 Head loss

+ p 7 Head pompa

alam perhitungan ini diasumsikan !ah"a di permukaan air danau !idang

:1 7 0 dan ;1 7 ;2. Head aki!at per!edaan tekanan udara dia!aikan karena

per!edaan nilai P2 7 P1 terlalu ke#il, sehingga T 7 0 atau tidak ada energi yang

terpakai. ari uraian diatas persamaan Bernoulli dapat diu!ah menadi &

+ p 7 : < +966666666666666666666666 (2.5)

imana &

+ p 7 head pompa (m)

8 7 ketingian diukur dari !idang referensi (m)

/d 7 ke#epatan aliran pada pipa keluar (m=detik)g 7 per#epatan gra/itasi (m=detik 2)

+9 7 kehilangan energi = head loss (m)

2.1.2 Angka Reynold

iregar (2015), menelaskan !ah"a semakin !esar !ilangan eynold maka

semakin ke#il koefisien gesek f yang teradi. Besaran yang !isa menghu!ungkan

antara ke#epatan aliran ( ), /iskositas fluida (), dan kondisi penampang diameter

pipa () adalah angka eynold (e).

Perumusannya adalah se!agai !erikut (iregar et al, 2015)&

ℜ=∇ D

ν 66666666666666666666666...

(2.4)

>eterangan &

7 ?ngka eynold

7 >e#epatan lau aliran

7 >inematika /iskositas slurry

ni/ersitas ri"iaya


4/22

9

?ngka eynold akan me"akili kondisi aliran, untuk angka eynold &

1. e @ 2000 ?liran 9aminar

2. 2000 @ e @ 5A00 ?liran Transisi

5. e5A00 ?liran Tur!ulen

Pengaruh kekentalan adalah sangat !esar sehingga dapat meredam gangguan

yang dapat menye!a!kan aliran menadi tur!ulen. engan !erkurangnya

kekentalan dan !ertam!ahnya ke#epatan aliran maka daya redam terhadap

gangguan akan !erkurang, yang sampai pada suatu !atas tertentu akan

menye!a!kan teradinya peru!ahan aliran dari laminar ke tur!ulen. Triadmoo

(1-) menelaskan !ah"a pada aliran tur!ulen gerak partikel%partikel :at #air

tidak teratur. ?liran ini teradi apa!ila ke#epatan !esar dan kekentalan :at #air

ke#il.

2.1.3 Kapai!a Pompa Slurry

1. Perhitungan kapasitas slurry !erdasarkan hukum dar#y

Pada prinsipnya pompa tanah memindahkan material tanah dalam !entuk

slurry yang de!it pemompaan nya sangat !ergantung pada diameter pipa yang

digunakan dan ke#epatan yang diren#anakan. 9aisamputty (2014), menelaskan !ah"a kapasitas pompa adalah kemampuan pompa untuk mengalirkan /olume

fluida dalam "aktu tertentu dengan satuan m5=detik. leh karena itu, perhitungan

yang akan menggunakan&Q= A×V .............................................................................................

(2.A)

>eterangan &

C 7 >apasitas pompa (m5=detik)

? 7 9uas penampang pipa (m

2

); 7 >e#epatan aliran = lifting velocity (m=detik)

engan persamaan diatas untuk mineral timah (!erat enis 7 D) pada ukuran

!utir 20 mesh, ke#epatan aliran (lifting /elo#ity) yang di!utuhkan adalah 2,4

m=detik. edangkan melalui hasil per#o!aan yang pernah dilakukan, untuk dapat

mengangkut mineral timah dengan ukuran 20 E 1A0 mesh adalah pada ke#epaan

2,- E 5,-2 m=detik.

2. Berdasarkan konsentrasi slurry dan !erat enis solid material

ni/ersitas ri"iaya


5/22

10

Perhitungan slurry yang akan digunakan adalah !erdasarkan konsentrasi

slurry dan !erat enis slurry. Prasetyo (2014), menelaskan semakin !esar

presentase /olume solid maka semakin !esar pula nilai !erat enis (spesifi#

gra/ity=) untuk material (..m), !erat konsentrasi (#onsentration "eight=$")

dan ;olume konsentrasi (#on#entration /olume=$/) yang akan mempengaruhi

umlah kapasitas dalam pemindahan tanah dengan menggunakan pompa slurry.

Berikut disampaikan se#ara singkat prosedur perhitungan dan persentase

solid&

1. ?m!il slurry dengan /olume tertentu, misal (?) ml

2. Tim!ang !erat slurry terse!ut, misal (B) gram

5. >eringkan dalam o/en sampai semua airnya ha!is

4. Tim!ang padatan yang tersisa, misal ($) gram

Penelasan &

a. Perhitungan persen solid

Persen solid 7 ( Berat olid = Berat lurry ) F 100 G

7 $ = B F 100 G

!. Perhitungan Padatan

7 ( Berat Padatan = ;olume Padatan )

2.1." #enen!ukan Ba!a Ke$epa!an Aliran %&elo$i!y 'imi!(&')

;ille roitto (2014), menelaskan !ah"a dalam menentukan ;9 yang akurat,

diperlukan untuk melakukan penguian dengan slurry pada se!uah pipa. ?lternatif

yang le!ih praktis, ika penguian terse!ut tidak memungkinkan, ;9 dapat

ditentukan melelalui metode !erikut !erdasarkan formula urand&

Hormula urand &

VL= FL√ 2gD [s−s 1

s1]

..........................................................................

(2.-)

>eterangan&

;9 7 Batas ke#epatan aliran

ni/ersitas ri"iaya


6/22

11

g 7 ,I1 m=detik 2

7 iameter pipa

7 solid

1 7 air

imana parameter !atas gesekan (fri#tion limit=H9) tergantung pada ukuran

partikel dan konsentrasi solid yang dapat dilihat di parameter grafik urand

(am!ar 2.5).

am!ar 2.5 rafik parameter H9 menurut urand (*arman lurry pump+and!ook, 200)

2.1.* Julang %+ead)

Head dalam teknis pemompaan yaitu energi yang diperlukan untuk

mengalirkan seumlah air pada kondisi tertentu. emakin !esar de!it air yang

dipompa, maka head uga akan semakin !esar. Tahara (2004), menelaskan

!ah"a Head total pada pompa merupakan penumlahan dari head angkat

(statis) dan !erapa kerugian dengan kondisi yang diren#anakan.

ni/ersitas ri"iaya


7/22

12

H =hs+∆ h p+hf +hsv+hv 66666666666666... (2.D)

>eterangan&

+ 7 +ead total pompa (m)hs 7 Head statis merupakan per!edaan tinggi antara tinggi air di sump dengan

titik !uangan (m)

Jhp 7 Per!edaan head tekan yang !ekera pada permukaan air (m)

+f 7 >erugian pada alur pipa yang sangat panang (m)

hs/ 7 >erugian aki!at fiting%fiting (!elokan) pada pipa (m)

h/ 7 Head ke#epatan pada uung pipa keluar (m)

2.1., Pan-ang Jeni dan /iame!er Pipa

Persyaratan utama yang lain untuk e/aluasi sistem pemompaan slurry

adalah menentukan panang pipa yang akan digunakan dan enis pipa pada

aplikasi. Tahara (2004), menelaskan hal ini teradi karena sistem perpipaan tidak

terlepas dari adanya gaya gesekan, !elokan, pen#a!angan, !entuk katup, serta

perlengkapan pipa lainnya dan uga dapat menye!a!kan hilangnya energi sehinga

turunnya tekanan di dalam pipa (Ta!el 2.1). leh se!a! itulah mengapa panang

aktual pipa, dan detail semua !elokan atau /ariasi pipa yang lain harus ditetapkan

seakurat mungkin.

Ta!el 2.1 >oefisien kekasaran pipa (am . upta , 1I)

+a:en E *illiams 3aterial >oefisien +a:en%*illiams ( $ )

?B % tyrene Butadiene ?#rylonite 150

?luminium 150 %1A0

?s!es emen 140

9apisan ?spal 150 E 140

>uningan 150 E 140

Bri#k selokan 0 E 100

$ast 'ron !aru tak !ergaris ($'P) 150

$ast iron 10 tahun 10D E 115$ast iron 20 tahun I E 100

$ast iron 50 tahun DA E 0

$ast iron 40 tahun -4 E 45

$ast 'ron aspal dilapisi 100

$ast 'ron semen 140

$ast 'ron aspal !eraar 140

$ast 'ron laut !erlapis 120

Beton !eraar, !entuk kayu 120

Beton tua 100 E 110

ni/ersitas ri"iaya


8/22

13

Tem!aga 150 E 140

$orrugated 3etal -0

let Pipa Besi ('P) 140

Plastik 150%1A0

Pipa halus 140

Pemilihan diameter pipa yang optimal uga merupakan !agian yang penting

dalam sistem pemompaan slurry. Penggunaan pipa yang terlalu ke#il dapat

menghasilkan de!it yang tidak sesuai dengan ke!utuhan dan mem!utuhkan po"er

pompa yang tinggi.

ntuk menentukan head total pompa terle!ih dahulu harus ditentukan

kerugian yang teradi pada instalasi pompa yang digunakan.

1. Head statis (hs)

Tahara (2004) menelaskan !ah"a Head statis adalah selisih ele/asi muka

air di sisi keluar dan di sisi hisap yang di!utuhkan untuk mengalirkan fluida.

?ktual tinggi /ertikal ( Head statis) dimana slurry harus dipompakan uga harus

ditentukan se#ara akurat dalam pemilihan se!uah pompa.

hs 7 ele/asi sisi keluar % ele/asi sisi hisap6666666666... (2.I)

2. Per!edaan tekanan atmosfir pada permukaan air (Jhp)

Jhp 7 hpa E hp!66666...66666666666666.6 (2.)

hpa 7 10,55 (1%0,00-A F ha=2II)A,2A-

hp! 7 10,55 (1%0,00-A F h!=2II)A,2A-

5. Head Loss esekan ntuk Pipa

Pemisahan stimasi Head +isap dan Head >eluar

a. esekan pipa (head fri#tion)

Head loss gesekan pipa diperhitungkan untuk panang pipa eki/alen 9 (m),

yang merupakan penumlahan panang pipa total 9a(m) dan umlah panang

semua katup (/al/e), !elokan, dan penyam!ung (fitting) eki/alen 9f(m)

(am!ar 2.4) !erpengaruh kepada head loss gesekan pada pipa.

ni/ersitas ri"iaya


9/22

14

am!ar 2.4 Panang ki/alen Fitting dan Valve (*arman lurry pump

+and!ook, 200)

e#ara umum 9 7 9a < 9f.

e#ara spesifik&

1) ntuk sisi hisap (su#tion)&

Hf =0,5× v2

2× g 66666666666666..666666.

(2.10)>eterangan&

g 7 per#epatan gra/itasi (,I m=detik 2)

/ 7 ke#epatan aliran rata%rata di dalam pipa (m=detik)

2) ntuk sisi keluar (dis#harge)&

Hf =¿ v2

2× g

............................................................................................ (2.11)

>eterangan&

ni/ersitas ri"iaya


10/22

15


/ 7 ke#epatan aliran rata%rata di dalam pipa (m=detik)

Nilai +fs dan +fd harus diestimasikan se#ara terpisah, dengan estimasi terpisah

+s, nilai yang didapat siap digunakan pada perhitungan NP+a.

!. Head loss inlet (+i)& Head Loss Velocity >eluar (+/e)

Pemisahan selalu di!uat dalam formula standar untuk&

i) +i, Head Loss Inlet (isi hisap saa), dan

ii) +/e, Head Loss Velocity >eluar (isi keluar saa).

umus ini umumnya digunakan untuk menghitung Head esekan pada

pipa, dapat menggunakan persamaan +a:en%*illiams (Tahara 2004)&

H f =10,666Q1,85

C 1,85 D4,85 × L 666666666666666666.

(2.12)

>eterangan&

+f 7 Kulang kerugian (m)

C 7 lau aliran (m5=s)

7 diameter pompa (m)

9 7 panang pipa (m)

$ 7 koefesien

#. Tam!ahan aki!at dampak pada +fs atau +fd

Nilai yang dihitung untuk +fs dan +fd harus !enar untuk memenuhi head

loss gesekan permanen ika terdapat ham!atan segaris, seperti pemasangan alat

pengukur aliran atau plat orifi#e seperempat lingkaran. (Bru#e et all, 200A)

mengemukakan hal ini dise!a!kan oleh gesekan antara fluida dengan dinding

pipa atau peru!ahan ke#epatan yang dialami oleh aliran fluida. 3etode yang

direkomendasikan untuk estimasi +f pada air !ersih adalah dengan

menggunakan formula ar#y se!agai !erikut&

Hf =f × L D

× v2

2g 66666...6666666666666..

(2.15)

imana &

+f 7 >erugian esek (m)

9 7 Total panang pipa (m)

7 iameter dalam pipa (m)

ni/ersitas ri"iaya


11/22

16

f 7 Ha#tor gesekan ar#y

; 7 >e#epatan=Velocity (m=detik)

g 7 Per#epatan ra/itasi (.I1 m=detikL)

ntuk menge/aluasi gesekan ar#y, digunakan grafik faktor gesekan pipa (f)

seperti (am!ar 2.A).

am!ar 2.A rafik esekan Pipa (*arman lurry pump +and!ook, 200)

$?T?T?N & ntuk ketepatan, nilai yang dimasukkan dalam grafik di atas

adalah diameter dalam pipa (d) dalam satuan mm. ?plikasi dari formula ar#y,

dan kom!inasi dengan grafik gesekan pipa, adalah metode yang

direkomendasikan untuk memperkirakan +f untuk air. 'nformasi ini uga dapat

digunakan untuk mem!uat kur/a sistem tahanan.

4. >erugian head pada !elokan (hs/)3enurut Tahara (2004) rumus head !elokan se!agai !erikut &

Hsv=f ( V 2

2 g ) 666666...666666666666666(2.14)

atau

f =[0,31+1,847 ( D2 R )3,5

]×( θ90 )0,5

66666666...666. (2.1A)

>eterangan &

7 iameter dalam Pipa (m)

ni/ersitas ri"iaya


12/22

17

7 Kari ari lengkung sum!u !elokan (m) 7 udut !elokan (deraat)

; 7 >e#epatan rata%rata aliran dalam pipa (m=detik)

A. >erugian head ke#epatan uung keluar (h/)

Berikut rumus head untuk ke#epata uung keluar Tahara (2004)&

hv=¿ .Vd2

2× g

66666666666666666666666. (2.1-)

>eterangan&


;d 7 >e#epatan aliran dalam pipa (m=detik)

2.1.0 Perormani eiieni PompaPenelasan performa dari pompa sentrifugal merupakan ke!utuhan untuk

mengetahui !agaimana performa indi/idu pompa. fisiensi pompa merupakan

per!andingan daya yang di!erikan pompa kepada fluida dengan daya yang

di!erikan motor listrik kepada pompa (Nasir"an, 200I).

Ƞ= N P N M

×100 ...................................................................................

(2.1D)

>eterangan& Ƞ 7 fisiensi Perfomansi Pompa

NP 7 aya pompa

N3 7 aya 3esin

e#ara umum faktor%faktor yang mempengaruhi kera pompa se!agai !erikut &

1) Besarnya head (ulang)

alam menentukan !esarnya head pompa yang diperlukan, perlu diketahui !erapa !esar head pada pipa. Besarnya head total (head manometris) terdiri

dari Head geometris, Head kecepatan, Head loss, dan Friction Head .

2) Putaran impeller

Putaran impeller dapat mempengaruhi putaran pompa. engan !ertam!ahnya

putaran, maka kemampuan isap pompa akan !ertam!ah pula.

5) Berat enis fluida

ni/ersitas ri"iaya


13/22

18

Pada pompa !erat enis slurry akan mempengaruhi umlah slurry yang dapat

dihisap. engan !ertam!ah !esarnya !erat enis slurry, maka slurry yang dapat

dihisap oleh pompa akan sedikit atau !erkurang. +u!ungan daya pompa

dengan !erat enis fluida se!agai !erikut (Nasir"an, 200I) &

P=(Q×Hm×Sm)/(1,02×em) 6666666666666. (2.1I)

imana &

P 7 aya pompa (>")

sm 7 Berat enis slurry

em 7 efisiensi pompa

C 7 9au aliran /olume (m5=detik)

+m 7 Total head slurry (m)

elain itu, kapasitas pompa uga dipengaruhi oleh ke#epatan dan luas

penampang dengan rumus &

C 7 ? F ;66666666666666666666666.. (2.1)

imana &

C 7 9au aliran /olume (m5=detik)

? 7 9uas Permukaan

; 7 >e#epatan ?liran

2.1. Konen!rai Solid dan Raio Julang % Head Ratio)

fek peru!ahan performa pompa dise!a!kan adanya solid pada slurry, ika

di!andingkan dengan performa pompa pada pemompaan air !ersih, keadian

mendasarnya se!agai !erikut &

1) esekan antara fluida dan partikel solid selama akselerasi dan deselerasi

pada slurry ketika masuk dan keluar impeller.

2) Peningkatan kerugian gesekan pada pompa. >erugian meningkat karena

kerapatan massa pada slurry.

Head Ratio (+) adalah per!andingan total head pompa pada air dengan

pemompaan #ampuran slurry, dan pompa !ekera dengan ke#epatan yang sama.

$ra"ford (2012), menelaskan !ah"a Head Ratio adalah head yang di!uat

dengan tuuan untuk meningkatkan efisiensi performa pompa slurry yang diukur

!erdasarkan head air.

Head Ratio (+) dinyatakan se!agai per!andingan ratio&

ni/ersitas ri"iaya


14/22

19

HR=¿ Hw Hm

............................................................................................. (2.20)

>eterangan&+" 7 Head air

+m 7 Head slurry

Peningkatan konsentrasi solid uga menurunkan efisiensi pompa. Pada

konsentrasi tinggi, reduksi efisiensi ini dapat dipertim!angkan dengan

menghitung efisiensi rasio dari pompa slurry terse!ut. $ra"ford (2012),

menelaskan !ah"a rasio efisiensi (effi#ien#y ratio) adalah per!andingan antara

efisiensi rasio pompa air dengan efisiensi pompa slurry yang perhitungannya

!erdasarkan perhitungan untuk fluida air.

fficiency Ratio () dinyatakan se!agai per!andingan &

ewem .........................................................................................................

(2.21)

>eterangan&

e" 7 fisiensi pompa air

em 7 fisiensi pompa slurry

(am!ar 2.-) telah dikem!angkan, dari penguian dan hasil di lapangan,

untuk menyediakan perkiraan yang !eralasan dari + dan pada !anyak kasus

praktek . 3enggunakan grafik di!a"ah, ke#epatan di!utuhkan pompa sentrifugal

ketika memompa suatu #ampuran slurry, akan menadi le!ih tinggi daripada

indikasi kur/a performa pada pemompaan air !ersih.

+al yang sama dengan ke!utuhan tenaga pada pompa sentrifugal ketika

memompa #ampuran slurry akan menadi le!ih tinggi daripada nilai yang

diperoleh dengan perkalian sederhana nilai tenaga pada air !ersih dengan !erat

enis (spe#ifi# gra/ity) dari #ampuran slurry (m = Slurry mi!ture).

ni/ersitas ri"iaya


15/22

20

am!ar 2.- rafik Head Ratio (+) (*arman lurry Pump +and!ook, 200)

2.1. Proe Pemia4an Jig

audin (1DD), menelaskan !ah"a "igging merupakan suatu proses pemisahan !iih dalam suatu media #air dengan memanfaatkan prinsip per!edaan

!erat enis dari mineral%mineral yang akan dipisahkan dengan mem!entuk

stratifikasi dalam !e!erapa lapisan !erdasarkan !erat enis mineral dan kemudian

mineral yang memiliki !erat enis !esar akan dilanutkan dengan pengeluaran

melalui spigot .

alam menentukan metode pemisahan yang akan digunakan, terle!ih

dahulu harus diperhatikan sifat%sifat fisik, mekanis dan kimia yang dimiliki olehsuatu mineral yang terkandung didalam !iih. audin (1DD), menelaskan untuk

mempermudah proses pemisahan yang akan dilakukan, maka diperlukan

pengetahuan mengenai karakteristik dari masing%masing mineral, sehingga pada

akhirnya akan dapat ditentukan suatu metode pemisahan mineral yang dapat

mem!erikan hasil yang optimal.

ni/ersitas ri"iaya


16/22

21

Pemisahan disini yaitu memisahkan mineral $assiterit (n2) dengan

mineral !erharga lainnya seperti 'lmenite, Menotine, 3ona:ite, 8irkon dengan

mineral pengotornya antara lain >uarsa, Turmaline, Topas, dan iderite.

2.2 Perala!an #ekani dan Ala! Pen$u$ian

?lat%alat mekanis dan alat pen#u#ian yang akan digunakan dalam operasi

penam!angan timah pada TB 2.1 Tempilang adalah &

#$ !cavator %ackhoe

&$ %ulldo'er

($ )ump *ruck

+$ onitor

A. Pompa

-$ .ig Berikut penelasan untuk alat mekanis yang dimulai dari penggalian tanah

mengandung timah adalah se!agai !erikut &

1. !cavator %ackhoe

('lahi, 2014) menelaskan !ah"a e!cavator /ackhoe adalah alat penggali

yang #o#ok untuk menggali parit atau saluran%saluran, dan /ackhoe uga

digunakan se!agai alat gali muat. ntuk menentukan produksi alat perlu diketahui

faktor%faktor antara lain &

a. imensi %ucket dan %ucket Factor 3erupakan faktor yang mem!andingkan antara /olume se!enarnya dari suatu

!u#ket saat mengam!il material dengan /olume !u#ket se!enarnya.

!. fisiensi

fisiensi merupakan tingkat kegunaan suatu alat untuk menghasilkan

produkti/itas yang tinggi. Berikut tingkat efisiensi alat yang dapat dia!arkan

seperti pada (Ta!el 2.2) &

Ta!el 2.2 fisiensi Pengelolaan (Prodosumarto, 15)

>ondisi

>era

fisiensi pengelolaan (manaemen)

Bagus sekali Bagus edang Buruk

Bagus sekali

Bagus

edang

Buruk

0,I4

0,DI

0,D2

0,-5

0,I1

0,DA

0,-

0,-1

0,D-

0,D1

0,-A

0,AD

0,D0

0,-A

0,-0

0,A2

#. *aktu edar

ni/ersitas ri"iaya


17/22

22

*aktu edar merupakan "aktu yang diperlukan alat mekanis untuk

menyelesaikan satu siklus kera. *aktu edar terdiri dari & "aktu gali, "aktu

putar, "aktu !uang, dan "aktu putar kem!ali.

d. "ell Haktor

Tenriaeng (2005) menelaska !ah"a faktor pengem!angan ( s0ell factor )

adalah persentase dari pem!eraian /olume material terhadap /olume asli yang

dapat mengaki!atkan !ertam!ahnya umlah material yang harus dipindahkan,

untuk lempung !iasanya mempunyai s0ell factor IA G (Ta!el 2.5).

3enurut Tenriaeng (2005), untuk menghitung S0ell Factor dapat digunakan

rumus seperti di !a"ah ini &

;insituS0ell Factor 7 F 100 G 66666666666 (2.22)

;loose

Ta!el 2.5 "ell Haktor dari !e!erapa 3aterial (Prodosumarto, 15)

3a#am 3aterial "ell Haktor

Tanah liat

Tanah !iasa

Tanah !er#ampur pasir dan kerilik

>aksa

9umpur

+umus

0,IA

0,IA

0,0

0,I4

0,I5

0,D4

2. %ulldo'er

(Tenriadeng, 2005) menelaskan !ah"a %ulldo'er merupakan salah satu alat !erat

yang memiliki roda rantai dan !isa dipekerakan !er!agai !idang pertam!angan

dan memiliki kemampuan traksi yang tinggi. alat gusur !erupa alat yang

dilengkapi dengan kemampuan dorong=gusur aki!at adanya gaya dorong yang

di!erikan (do'ing ) dan gaya tarikan aki!at adanya gaya tarik.

5. )ump *ruck

ni/ersitas ri"iaya


18/22

23

3enurut (Tenriadeng, 2005) dump truck merupakan suatu alat yang digunakan

untuk memindahkan material dengan arak menengah, yaitu A00 meter atau le!ih.

i dalam penggunaannya syarat yang penting, agar dump truck dapat !ekera

se#ara efektif adalah alan kera yang keras dan rata, tetapi ada kalanya dump

tru#k didesain agar mempunyai cross country a/ility1 yaitu suatu kemampuan

!eralan di luar alan !iasa.

4. onitor

hah (2012), menelaskan !ah"a 2/rasive "et 0ater machining atau

monitor adalah proses permesinan yang non kon/ensional dimana material

dihapus oleh erosi aki!at tekanan tinggi dan ke#epatan air yang tinggi sehingga

menye!a!kan a!rasi/e pada tanah yang di semprotkan. Banyaknya tekanan air

yang dihasilkan oleh monitor dipengaruhi oleh diameter no''le, daya motor

penggerak, panang diameter pipa serta per!edaan tinggi monitor terhadap

permukaan air. Tekanan yang keluar dari monitor harus disesuaikan dengan

tekanan yang diperlukan untuk meme#ahkan lapisan tanah.

alam operasinya, monitor selalu !ersama%sama keranya dengan pompa

tanah, sehingga kemampuan semprot monitor harus sesuai dengan kemampuan

pompa slurry. >emampuan semprot monitor ini dipengaruhi oleh &

a. ifat dan ma#am lapisan

9apisan tanah mempunyai !erat enis dan ukuran !utir yang !er!eda%!eda.

Berdasarkan data yang diperoleh, diketahui !ah"a !erat enis tanah yang

mengandung !iih timah primer di Pulau Bangka antara 1,0%2,00 (Ta!el 2.4)

dan !erikut !e!erapa parameter ukuran !utir terhadap ukuran screen yang ada

pada "ig dari material yang ada (Ta!el 2.A).

Ta!el 2.4 Berat Kenis ari Ber!agai 9apisan Tanah (Prodosumarto, 15)

3a#am 9apisan Tanah Berat Kenis

Tanah humus !er#ampur lempung

Pasir halus

Pasir kasar

Tanah liat

Tanah yang mengandung !iih timah

Pasir timah

1,40 E 1,A0

1,I0 E 1,IA

1,IA E 1,0

1,I0 E 1,IA

1,0 E 2,00

% -,0

ni/ersitas ri"iaya


19/22

24

Ta!el 2.A kuran Butir ari Ber!agai Kenis 3aterial (Prodosumarto, 15)

Kenis 3aterial kuran Butir (mm)

9empung

9anau

Pasir sangat halus sekali

Pasir sangat halus

Pasir halus

Pasir agak kasar

Pasir kasar

O 0,00A

0,00A E 0,0A0

0,0A0 E 0,1A0

0,1A0 E 0,2A0

0,2A0 E 0,A00

0,A00 E 1,000

1,000 E 2,000

!. Berat enis air

Berat enis air harus diperhatikan karena !erat enis yang le!ih !esar dari 1,0

akan mengaki!atkan !esarnya kehilangan tekanan pada sistem (pipa). Berat

enis air yang le!ih !esar dari satu dise!a!kan karena adanya material !erat

yang terdapat dalam air.

#. Teknik penyemprotan

e#ara umum teknik penyemprotan dapat di!agi atas tiga #ara se!agai !erikut &

1) Slicing

Slicing adalah sistem penggalian dengan menghan#urkan langsung lapisantanah menadi !agian%!agian yang ke#il. $ara penghan#uran ini dilakukan

dengan menggerakkan monitor se#ara hori:ontal ke kiri dan ke kanan pada

seluruh permukaan lapisan.

2) 3nder cutting

3nder cutting adalah #ara penyemprotan dari !agian !a"ah sehingga !agian

atas akan runtuh dengan sendirinya.

5) Side cutting

Side cutting adalah suatu #ara penyemprotan dari arah samping.

ntuk penggalian tanah dengan menggunakan monitor, ada !e!erapa

faktor yang harus diperhatikan yaitu &

1) Tekanan semprot

ntuk meruntuhkan lapisan tanah, diperlukan tekanan air yang keluar dari

mulut monitor yang dise!ut no''le, dan setiap lapisan tanah uga memiliki

standar tekanan semprot (Ta!el 2.-). Tekanan air semprot ini dipengaruhi

oleh &

ni/ersitas ri"iaya


20/22

25

• aya dan putaran pompa mempengaruhi !esar tekanan penyemprotan.

?pa!ila kehilangan tekanan !ertam!ah !esar, maka tekanan semprot

akan !erkurang se!anding dengan kehilangan tekanan terse!ut dan

!egitupun se!aliknya.

• iameter no''le, uga mempengaruhi tekanan penyemprotan dengan

!ertam!ah !esarnya diameter no''le, maka tekanan semprot yang

dihasilkan akan !erkurang.

Ta!el 2.- Tekanan emprot Ber!agai Kenis Tanah (PP PT. Timah Persero T!k,

2015)

Kenis Tanah Tekanan emprot (>g=m2)

+umus, gam!ut, lapisan !ertimah

Tanah liat

Pasir kasar

>erikil yang diseman limonit

Tanah liat !erpasir

2A

A0 E 100

5A

A0 E I0

A0 E 100

2) Karak semprot

Karak semprot yaitu arak pan#aran dari uung no''le ke titik

penyemprotan. engan arak yang !er!eda akan menghasilkan /olume hasil

galian yang !er!eda pula. leh karena itu arak semprot harus

diperhitungkan untuk memperoleh hasil galian yang !esar. Pada saat

penyemprotan harus diusahakan agar arak semprot #ukup dekat, tetapi

masih dalam !atas keselamatan kera peralatan maupun operator monitor

dan !ahaya longsoran tanah yang digali seperti pada (Ta!el 2.D).

Ta!el 2.D Karak emprot 3inimum Ber!agai 9apisan Tanah (PP PT. Timah

Persero T!k, 2015)

Kenis 9apisan Tanah Karak emprot 3inimum

9empung liat

9empung !erpasir

9empung lemah

Pasir dan tanah lepas

0,4 E 0,- F tinggi lapisan tanah

0,- E 0,I F tinggi lapisan tanah

1,0 F tinggi lapisan tanah

1,2 F tinggi lapisan tanah

ni/ersitas ri"iaya


21/22

26

A. Pompa

Pompa merupakan alat yang digunakan untuk menghisap air dan tanah yang

!erupa slurry dari lu!ang hisap ke instalasi pen#u#ian. Kumlah slurry yang dapat

dipindahkan pompa tanah tergantung ke#epatan aliran dan diameter pompa.

kema dari pompa hasenda yang dipakai pada TB 2.1 tempilang dapat terlihat

pada (am!ar 2.D).

am!ar 2.D kema Pompa (PP PT. Timah Persero T!k, 2015)

-. .igging

audin (1DD), menelaskan !ah"a "igging merupakan salah satu proses

pemisahan atau pengolahan mineral !erdasarkan per!edaan !erat enis dari

masing%masing mineral. Pemisahan ini teradi aki!at adanya gaya tekan ( pulsion)

dan gaya isap ( suction) pada suatu media #air yang dilengkapi dengan suatu

saringan dan media pengham!at semi stasionary (!ed) !erupa mineral atau !atuan

hematite (am!ar 2.I).

ni/ersitas ri"iaya


22/22

27

am!ar 2.I Pan 2merican .ig (PP PT. Timah Persero T!k, 2015)

Tinjauan Pustaka Pompa Slurry Sentrifugal

Documents

Transcript of Tinjauan Pustaka Pompa Slurry Sentrifugal