Pompa sentrifugal merupakan pompa yang banyak digunakan di PT. Charoen Pokphand Indonesia. Dokumen ini membahas perancangan dan perhitungan teoritis pompa sentrifugal dengan studi kasus di perusahaan tersebut. Dijelaskan prinsip kerja, komponen utama, dan tahapan simulasi perancangan pompa sentrifugal secara teoritis untuk dibandingkan dengan karakteristik aktual di lapangan. Hasil simulasi menunjukkan perbedaan antara karakterist

1. Jurnal e-Dinamis, Volume.10, No.2 September 2014 ISSN 2338-1035
149
DESAIN DAN PERHITUNGAN TEORITIS POMPA SENTRIFUGAL
DENGAN STUDI KASUS DI PT. CHAROEN POKPHAND
INDONESIA
Briyan Oktama
1
, Tulus Burhanudin Sitorus
2
1,2
Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara,
Jl. Almamater Kampus USU Medan 20155,Indonesia
Email : bryan.oktama@cp.co.id
ABSTRAK
Dalam pelaksanaan ekspansi di PT. Charoen Pokphand Indonesia, baik itu perluasan pabrik,
penambahan mesin atau penambahan instalasi tidak ditemukan data yang akurat secara
perhitungan teoritis sebelum melakukan eksekusi dilapangan, hal ini akan menghasilkan kerja
yang sia-sia dan itu sering terjadi. Hal ini dikarenakan kurangnya sumber data yang berasal dari
pabrik ketika pertama dibangun dan hal ini akan menyulitkan saat akan melakukan ekspansi.
Oleh karena itu disini mencoba untuk membuat suatu perhitungan dalam bentuk simulasi yang
nantinya akan berguna untuk pabrik tersebut. Pompa merupakan salah satu dari perencanaan
ekspansi di PT.Charoen Pokphand Indonesia yang sangat vital fungsinya karena akan
berhubungan dengan proses produksi. Adapun jenis pompa yang banyak digunakan adalah
pompa sentrifugal dengan tipe dan spesifikasi yang berbeda. Permasalahan yang akan
dilakukan dalam penelitian ini adalah mendesain & menganalisa karakteristik pompa sentrifugal
yang bertujuan untuk membandingkan desain dan karakteristik pompa secara teoritis dengan
aktual diharapkan dapat merekomendasikan data dari hasil penelitian sehingga dapat
memberikan informasi tentang pompa sentrifugal.
Kata kunci: Desain, Perhitungan Teoritis, Pompa Sentrifugal
1. Pendahuluan
Pompa merupakan pesawat
angkut yang bertujuan untuk
memindahkan zat cair melalui saluran
tertutup. Pompa menghasilkan suatu
tekanan yang sifat hanya mengalir dari
suatu tempat ke tempat yang
bertekanan lebih rendah. Atas dasar
kenyataan tersebut maka pompa harus
mampu membangkitkan tekanan fluida
sehingga dapat mengalir atau
berpindah. Fluida yang dipindahkan
adalah fluida inkompresibel atau fluida
yang tidak dapat dimampatkan.
Prinsip kerja pompa adalah
menghisap dan melakukan penekanan
terhadap fluida. Pada sisi hisap
(suction) elemen pompa akan
menurunkan tekanan dalam ruang
pompa sehingga akan terjadi
perbedaan tekanan antara ruang
pompa dengan permukaan fluida yang
dihisap. Akibatnya fluida akan mengalir
ke ruang pompa. Oleh elemen pompa
fluida ini akan didorong atau diberikan
tekanan sehingga fluida akan mengalir
ke dalam saluran tekan (discharge)
melalui lubang tekan. Proses kerja ini
akan berlangsung terus selama pompa
beroperasi.
Pompa yang dipergunakan
sebelumnya harus diketahui
karakteristik pada kondisi kerja yang
berbeda, dengan demikian dapat
ditentukan batas-batas kondisi kerja
dimana pompa tersebut bisa mencapai
efisiensi maksimum. Hal ini perlu
dilakukan karena pada kenyataannya
sangat sulit memastikan performansi
pompa pada kondisi kerja yang
sebenarnya.
2. Tinjauan Pustaka
Sistem kerja Pompa sentrifugal
adalah pompa digerakkan oleh motor,
daya dari motor diberikan kepada poros
pompa untuk memutar impeller yang
dipasangkan pada poros tersebut. Zat
cair yang ada dalam impeller akan ikut
berputar karena dorongan sudu sudu.

2. Jurnal e-Dinamis, Volume.10, No.2 September 2014 ISSN 2338-1035
150
Karena timbulnya gaya sentrifugal,
maka zat cair mengalir dari tengah
impeller keluar melalui saluran diantara
sudu dan meninggalkan impeller
dengan kecepatan yang tinggi. Zat cair
yang keluar dari impeller dengan
kecepatan tinggi ini kemudian mengalir
melalui saluran yang penampangnya
makin membesar (volute/diffuser),
sehingga terjadi perubahan dari head
kecepatan menjadi head tekanan. Maka
zat cair yang keluar dari flens keluar
pompa head totalnya bertambah besar.
Pengisapan terjadi karena setelah zat
cair dilemparkan oleh impeller, ruang
diantara sudu sudu menjadi vakum
sehingga zat cair akan terisap masuk.
Gambar 1.Diagram alir kerja pompa [2]
Pompa tidak terlepas dari pembahasan
pipa isap (suction pipe) dan pipa tekan
(discharge) yang secara keseluruhan
juga tentang pemompaan (pumping
system).Hal ini dapat dijelaskan seperti
gambar berikut :
Gambar 2. Keterangan Pompa
sentrifugal [3]
Perubahan karakteristik
instalasi melalui pengaturan
pembukaan katup) karakteristik diubah
dengan melalui atau menggunakan
katup yang dipasang didalam sistem
pipa saluran dengan meningkatkan
besarnya kerugian arus aliran fluida
maka akan mengakibatkan perubahan
dari karakteristik instalasi sehingga
didapatkan titik potong yang baru
dengan karakteristik pompa, gambar
diatas pengaturan atau pencekikan
(dengan cara memperbesar atau
memperkecil pembukaan katup ) ini
mudah dilaksanakan, tetapi karena
caranya dengan memperbesar kerugian
arus aliran fluida akibatnya biaya
bekerjanya adalah tinggi.
3. Metode Penelitian
Langkah yang dilakukan
pertama adalah Menginput data
pompa sentrifugal yang terdapat
dilapangan, diperoleh ;
- Size : 65 - 26
- Serial no : 96
- Impeller diameter : 108 mm
- Daya : 22 Kw
- putaran : 1450
rpm
Gambar 3. Pompa sentrifugal
4. Hasil Analisa dan
Pembahasan
Karakteristis pompa hasil uji
lapangan

3. Jurnal e-Dinamis, Volume.10, No.
Gambar 4. Layout instalasi pompa
Dari gambar layout diatas merupakan
data yang sebenarnya terdapat di
lapangan. Dimana,diperoleh kapasitas
actual nya adalah sebesar 11 gpm
Setelah melakukan uji dilapangan maka
untuk head pada pompa tersebut
diperoleh 130 ft. Dari hasil pengujian
dilapangan tersebut dapat ditampilkan
grafik seperti berikut :
Gambar 5. Grafik pengaruh kapasitas
terhadap head
Karakteristik pompa hasil
rancangan
Untuk memudahkan rancangan ini,
maka sebaiknya menggunakan
beberapa program yang salah satunya
adalah program excel. Berikut ini
tahapan yang dilakukan dalam
, No.2 September 2014 ISSN 2338
Gambar 4. Layout instalasi pompa
Dari gambar layout diatas merupakan
data yang sebenarnya terdapat di
Dimana,diperoleh kapasitas
actual nya adalah sebesar 11 gpm dan
Setelah melakukan uji dilapangan maka
untuk head pada pompa tersebut
Dari hasil pengujian
dilapangan tersebut dapat ditampilkan
Grafik pengaruh kapasitas
Untuk memudahkan rancangan ini,
maka sebaiknya menggunakan
beberapa program yang salah satunya
adalah program excel. Berikut ini
tahapan yang dilakukan dalam
perancangan pompa ;
Perencanaan perhitungan Poros
pompa
Gambar 6. Simulasi Poros pompa
Pemeriksaan Terhadap Tegangan
Torsi dan Aksial
Gambar 7. Simulasi Pemeriksaan
Tegangan Torsi
Gambar 8. Simulasi Pemeriksaan
Tegangan Aksial
ISSN 2338-1035
151
Perencanaan perhitungan Poros
Gambar 6. Simulasi Poros pompa
emeriksaan Terhadap Tegangan
Gambar 7. Simulasi Pemeriksaan
Gambar 8. Simulasi Pemeriksaan

4. Jurnal e-Dinamis, Volume.10, No.2 September 2014 ISSN 2338-1035
152
Perencanaan Impeller
Gambar 9. Simulasi perhitungan
Impeller
Gambar 10. Simulasi perhitungan
Impeller
Setelah diketahui diameter
impeller dan menentukan jumlah sudu
maka untuk Selanjutnya
menggambarkan impeller, hal ini dapat
dilakukan di program Auto Cad.
Kemudian gambarkan diameter
impeller pada gambar kerja dan
selanjutnya memberikan garis dengan
sudut 25° sebanyak 8 garis. Hal ini
dapat dilihat seperti berikut ;
Gambar 11. Layout Impeller
Perencanaan Rumah pompa
Dari data yang diperoleh di
PT. Charoen Pokphand Indonesia,
bahwa pompa yang akan di simulasi
adalah pompa yang bentuk rumahnya
berjenis rumah keong/siput (volute),
sehingga dapat menggunakan tipe
single volute. Hal ini dikarenakan
mengingat dari data dilapangan bahwa
pompa tersebut memiliki putaran
sebesar 1450 rpm dimana, rumah
pompa tipe single volute dapat
digunakan untuk pompa besar atau
pompa kecil dengan putaran spesifik
tak terbatas.
Gambar 12. Simulasi perhitungan
Rumah pompa
Dari hasil simulasi diatas maka
nilai – nilai yang diperoleh dapat di
gambarkan pada sebuah gambar kerja
dengan menggunakan Auto Cad.
Dimana untuk memulainya terlebih
dahulu mengetahui diameter impeller
pada pompa. Data yang diperoleh dari
lapangan dan data yang didapat
secara teoritis, maka dapat tentukan
diameter impeller sebesar 107mm.
Adapun tahap –tahap dalam
melakukan pembentukan volute pada
Auto Cad adalah sebagai berikut :
1. konversikan diameter impeller
dari (mm) ke (in).
2. Gambarkan diameter impeller
yang telah dikonversi pada layout.
3. Buat garis dengan sudut 45°
sebanyak 8 garis dengan titik
center pada diameter impeller
dengan tujuan agar mudah untuk

5. Jurnal e-Dinamis, Volume.10, No.2 September 2014 ISSN 2338-1035
153
mendapatkan titik disetiap sudut
pada impeller.
4. Bagilah hasil pada volute area
sebanyak 8 kali sesuai dengan
jumlah garis yang telah
ditentukan, dan dapat dibuat
seperti tabel dibawah ini.
Masukkan nilai-nilai tersebut
sesuai dengan section yang
telah ditentukan
Tabel 1. Throat area
Gambar 13. Layout single volute
Gambar 14. Grafik pengaruh kapasitas
terhadap head hasil rancangan
5. Kesimpulan
Setelah dilakukan analisa
dengan menggunakan simulasi
hitungan teoritis dan didapat :
Nilai kapasitas pompa (Q)
adalah 30 gpm
Nilai Head pompa (H) adalah
10 ft
Diameter poros adalah 47,5
mm
Daya pompa adalah 4,13
bhp
Lebar impeller adalah
8,6 mm
Lebar volute 15,1 mm
Dengan hasil yang didapat
dari hasil perancangan diatas, dapat
disimpulkan bahwa perbandingan
antara karakteristik pompa dilapangan
dengan karakteristik pompa hasil
rancangan sangat berbeda. Pada
perhitungan teoritis dengan
diameter impeller 108 mm diperoleh
Head sebesar 10 ft dan Q sebesar 30
gpm. Sedangkan dilapangan ternyata
pompa dapat melebihi dari hasil
perhitungan. Hal ini dapat dilihat pada
gambar berikut ;
Daftar Pustaka
[1] Lobanoff, Val S., Centrifugal pumps:
design & application, 1910.
[2] Michael Volk, Volk and Associates,
Pump Characteristic and
Applications,Second Edition, Inc.
Oakland, California, U.S.A.
[3] Sri Utami Handayani, ST, MT,
Pompa dan Kompresor, 2012.
Section Area (sq in)
8
7
6
5
4
3
2
1
0.97
0.84
0.72
0.6
0.48
0.36
0.24
0.12