Perhitungan Laju Aliran Pompa Air
Berdasarkan volume air yang dirancang dan jumlah pompa, laju aliran desain dari satu pompa dapat dihitung. Rumus perhitungannya adalah sebagai berikut:
Q = Qtotal / n
Di mana,
Q-Desain laju aliran pompa tunggal (m3/h);
Qtotal-Rata-rata laju aliran proyek per jam (m3/h);
n-Jumlah pompa.
Perlu disebutkan bahwa untuk proyek dengan laju aliran kecil, umumnya dua pompa digunakan, satu beroperasi dan satu lagi dalam keadaan siaga; untuk proyek dengan laju aliran besar, tiga pompa dapat digunakan, dua beroperasi dan satu siaga.
Selama pengoperasian, kedua pompa bekerja secara bersamaan. Jika pompa yang beroperasi gagal, maka diganti dengan pompa siaga. Pompa yang rusak dapat dilepas untuk diperbaiki. Oleh karena itu, investasi pada pompa standby lebih ekonomis dibandingkan dengan pompa yang beroperasi dan berkonfigurasi standby.
Terakhir, perlu diperhatikan bahwa bila menggunakan beberapa pompa, pompa dengan model yang sama harus dipilih semaksimal mungkin untuk kemudahan pemeliharaan dan pengelolaan.
Perhitungan Kepala Pompa
Seperti diketahui, head pompa total ditentukan oleh tiga faktor: head hisap pompa, head pemompaan, dan head loss pipa. Oleh karena itu, setelah laju aliran pompa, diameter pipa, dan tata letak pipa ditentukan, head desain pompa dapat ditentukan.
H Lebih besar dari atau sama dengan h1 + h2 + h3 + h4
Di mana,
H-Total head pompa (m);
h1-Kehilangan kepala pipa hisap (m), umumnya termasuk mulut bel hisap, siku 90 derajat, bagian lurus, katup, peredam, dll.;
h2-Kehilangan head pipa pembuangan (m), umumnya termasuk peredam, katup periksa, katup, pipa pendek, siku (atau tee) 90 derajat, bagian lurus, dll.;
h3-Perbedaan antara ketinggian air kerja terendah di bak dan ketinggian air pengangkatan tertinggi yang diperlukan (m);
h4-Head keselamatan (m), yang dapat diperkirakan 0,5m~1,0m saat memperkirakan head. Namun, kehati-hatian harus dilakukan saat menggunakan nilai ini dalam perhitungan rinci untuk menghindari penyimpangan dari titik operasi.
Perlu dicatat bahwa untuk proyek pengolahan limbah, fungsi utama pompa adalah untuk menaikkan ketinggian daripada menyalurkan air dalam jarak jauh. Pipa penyalur air umumnya pendek, dan kehilangan gesekan di sepanjang pipa dapat diabaikan.
Oleh karena itu, head loss hanya perlu dihitung berdasarkan kehilangan resistensi lokal. Rumus perhitungan spesifiknya adalah sebagai berikut:
hx=ξx·[(Vx^2)/(2g)]
Di mana,
x-1, 2 (1 pipa hisap, 2 pipa pembuangan);
h-jumlah kerugian head lokal (m);
ξ-jumlah koefisien resistensi lokal;
v-kecepatan aliran dalam pipa (dihitung berdasarkan laju aliran pompa dan diameter pipa);
g-percepatan gravitasi, 9,81 m/s².
Perlu dicatat bahwa jika pompa submersible digunakan, kehilangan head pipa hisap h1 (1 pipa hisap) dapat diabaikan.
Prinsip Pemilihan Pompa
Umumnya, produsen pompa memberikan kurva karakteristik aliran elevasi-(H-Q) dan kurva aliran efisiensi-(η-Q) untuk setiap pompa yang mereka produksi. Untuk setiap proyek tertentu, elevasi pompa (Hc) dan laju aliran (Qc) yang diperlukan dihitung, diwakili oleh titik koordinat tertentu C pada diagram di atas.
Prinsip pemilihan pompa adalah sebagai berikut:
1) Kurva H-Q pompa yang dipilih harus memenuhi persyaratan laju aliran dan head secara bersamaan.
Idealnya, titik C harus berada pada kurva, namun hal ini jarang terjadi pada proyek sebenarnya. Dalam kasus seperti ini, tinggi titik pengoperasian pompa harus sedikit lebih tinggi daripada tinggi desain, sekaligus memastikan laju aliran (kurva H-Q pompa yang dipilih harus sedikit lebih tinggi daripada titik C yang diperlukan).
2) Secara umum, titik pengoperasian pompa bukanlah titik efisiensi tertinggi, namun harus dekat dengannya untuk memastikan pengoperasian yang efisien (Qc harus berada di dekat puncak kurva η-Q).
Selain itu, karena ketinggian air di tangki berubah selama pengoperasian pompa, pompa atau unit pompa harus beroperasi dalam zona-efisiensi tinggi selama perubahan ini.