Abstrak — Penggunaan pompa sentrifugal dalam dunia industri, khususnya di PT. Petrokimia Gresik memiliki peran yang sangat penting, terutama untuk memindahkan fluida kerja dari satu tempat ke tempat lain. PT. Petrokima Gresik dalam menggunakan jenis pompa untuk mengalirkan semi lean benfield solution  ( K 2 CO 3 ) yang berfungsi sebagai CO 2 absorber dalam proses pembuatan amoniak.   Seiring  berjalannya waktu, kapasitas pompa sentrifugal double admission yang semula 582,3 m 3 h ⁄ ingin ditingkatkan menjadi 700 m 3 h ⁄ . Oleh karena itu, dilakukan perancangan ulang pompa sentrifugal  double admission  untuk fluida kerja semi lean benfield solution ( K 2 CO 3 ). Setelah itu dilakukan perancangan ulang pompa  dengan data yang telah diolah meliputi perancangan poros, impeller dengan bentuk sudu double curvature, volute, pasak dan bearing.  Dari perancangan ulang, didapatkan desain pompa sentrifugal double admission  untuk fluida kerja semi lean benfield solution ( K 2 CO 3 ) yang sesuai dengan kapasitas 700 m 3 h ⁄ pada head 275,8 m serta daya BHP sebesar 886 Kwatt dengan effisiensi 74%.
Kata Kunci — Double admission, pompa sentrifugal, pompa kapasitas besar

## I. PENDAHULUAN
Penggunaan pompa sentrifugal dalam dunia industri, khususnya di PT. Petrokimia Gresik memiliki peran yang sangat penting, terutama untuk memindahkan fluida kerja dari satu tempat ke tempat lain.  Pompa aksial digunakan untuk menghasilkan kapasitas yang sangat besar dengan kebutuhan head yang kecil. Sedangkan pompa sentrifugal double admission digunakan untuk menghasilkan kapasitas yang besar dengan kebutuhan head yang cukup tinggi. Pompa sentrifugal double admission mampu menghasilkan kapasitas yang besarnya sama dengan dua kali kapasitas yang mengalir pada pompa dengan isapan tunggal dengan menghasilkan head yang sama.
Pompa sentrifugal dengan dua sisi hisap banyak sekali digunakan untuk menghasilkan kapasitas yang besar dengan head yang tinggi. Alasan tersebutlah yang dijadikan dasar penggunaan pompa sentrifugal double admission oleh PT. Petrokimia Gresik untuk mengalirkan semi lean benfield solution ( 𝐾𝐾 2 𝐶𝐶𝐶𝐶 3 ) yang berfungsi sebagai 𝐶𝐶𝐶𝐶 2 absorber dalam proses pembuatan amoniak.
Gambar. 1. Diagram alir penelitian.
Adanya suatu kebutuhan pompa yang dapat digunakan untuk fluida kerja semi lean benfield solution ( 𝐾𝐾 2 𝐶𝐶𝐶𝐶 3 ) yang mampu menghasilkan kapasitas sebesar 700 𝑚𝑚 3 ℎ ⁄ pada head sebesar 275,8 m di mana pompa dengan sentrifugal isapan tunggal, pompa aksial dan pompa sentrifugal double admission yang terdapat di PT. Petrokimia Gresik sebelumnya tidak mampu memenuhi kebutuhan tersebut karena hanya mampu menghasilkan 582,3 𝑚𝑚 3 ℎ ⁄ .

## II. URAIAN PENELITIAN

## A. Diagram Alir Penelitian
Penelitian Tugas Akhir ini akan dilaksanakan dengan mengikuti diagram alir penelitian.  Adapun langkah-langkah tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.

## B. Perhitungan Perancangan
Data awal yang digunakan dalam perancangan pompa sentrifugal double admission ini adalah sebagai berikut: Fluida kerja: Semi Lean Benfield Solution (K 2 CO 3 ) , Specific Gravit : 1,249  ; Head: 275,8 m  ; Kapasitas: 700 m 3 /h = 0,194 m 3 /s  ; Putaran: 3000 rpm.  Pertama dilakukan perhitungan dasar 𝑛𝑛 𝑠𝑠𝑠𝑠

## Re-Design Pompa Sentrifugal Double admission
dengan Fluida Kerja Semi Lean Benfield Solution (K 2 CO 3 ) pada Kapasitas 700 m 3 /h dan Head 275.8 m (Studi Kasus: PT. Petrokimia Gresik)
Fathur Rahim dan Prof. Dr. Ir. I Made Arya Djoni, M.Sc. Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : aryadjoni@me.its.ac.id
untuk pompa secara umum untuk mengetahui jumlah masukan fluida ke dalam impeller K k seperti berikut.
𝑛𝑛 𝑠𝑠𝑠𝑠 = � 𝛾𝛾 𝐾𝐾 2 𝐶𝐶𝐶𝐶 3 75 . 𝑛𝑛�𝑄𝑄 𝐻𝐻 3 4 ⁄
Maka, 𝛾𝛾 𝐾𝐾 2 𝐶𝐶𝐶𝐶 3 = 𝑆𝑆𝑆𝑆 . 𝛾𝛾 𝐻𝐻 2 𝐶𝐶 = 1,249 × 1000 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑚𝑚 3 � = 1249 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑚𝑚 3 � 𝑛𝑛 𝑠𝑠𝑠𝑠 = � 1249 75 . 3000 √ 0,194 275.8 3 4 ⁄ = 79,67
𝐾𝐾 𝑘𝑘 = � 𝑛𝑛 𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑛𝑛 𝑠𝑠 1 � 2 = � 79,67 60 � 2 = 1,8 ≈ 2
Sehingga perhitungan ulang putaran spesifik untuk pompa double admission dapat dilakukan seperti berikut:
𝑛𝑛 𝑠𝑠𝑠𝑠 = � 𝛾𝛾 𝐾𝐾 2 𝐶𝐶𝐶𝐶 3
75 . 𝑛𝑛�𝑄𝑄 𝐾𝐾 𝑘𝑘 ⁄ 𝐻𝐻 3 4 ⁄ 𝑛𝑛 𝑠𝑠𝑠𝑠 = � 1249 75 .
3000 � 0.194 2 ⁄ 275.8 3 4 ⁄ = 56,4 ≈ 60

## C. Daya Pada Pompa
Besarnya daya yang diterima fluida (WHP) dari impeller pompa adalah sebagai berikut:
𝑊𝑊𝐻𝐻𝑠𝑠 = 𝑆𝑆𝑆𝑆 𝐾𝐾 2 𝐶𝐶𝐶𝐶 3 . 𝐾𝐾 . 𝜌𝜌 𝐻𝐻 2 𝐶𝐶 . 𝑄𝑄 . 𝐻𝐻 𝑊𝑊𝐻𝐻𝑠𝑠 = 1,249 × 9.81 𝑚𝑚 𝑠𝑠 2 � × 1000 𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑚𝑚 3 � × 0,194 𝑚𝑚 3 𝑠𝑠 � × 275,8 𝑚𝑚 𝑊𝑊𝐻𝐻𝑠𝑠 = 654.927,0 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤 = 655 𝐾𝐾𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤 Untuk  menentukan besarnya daya poros yang dibutuhkan (BHP) dilakukan perhitungan sebagai berikut:
𝐵𝐵𝐻𝐻𝑠𝑠 = 𝑊𝑊𝐻𝐻𝑠𝑠 𝜂𝜂 𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝜂𝜂 𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 = 𝜂𝜂 ℎ 𝜂𝜂 𝑜𝑜 𝜂𝜂 𝑚𝑚 = 0,87 × 0,94 × 0.9 = 0.74
𝐵𝐵𝐻𝐻𝑠𝑠 = 𝑊𝑊𝐻𝐻𝑠𝑠 𝜂𝜂 𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 = 655 𝐾𝐾𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤
0,74 = 886 𝐾𝐾𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤

## D. Perancanggan Impeller
Dalam melakukan perhitungan minimum poros, harus mempertimbangkan besarnya momen bending yang timbul pada poros tersebut akibat gaya-gaya yang bekerja didalamnya. Gaya-gaya tersebut seperti gaya akibat berat impeller dan gaya radial yang timbul dari impeller. Dalam menghitung berat impeller tentunya harus mengetahui volume impeller terlebih dahulu dan hal itu didapat melalui perhitungan yang bermula dari diameter hub yang didapat dari penentuan diameter poros 0,5 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆
𝑁𝑁 ≥ 16 𝑇𝑇 𝜋𝜋𝐷𝐷 3 di mana,
𝑇𝑇 = 63000  × 𝐻𝐻𝑠𝑠 𝑜𝑜𝑆𝑆𝑚𝑚
𝑇𝑇 = 63000 𝑥𝑥 1204,4 𝐻𝐻𝑠𝑠 3000 𝑇𝑇 = 2857,22 𝑁𝑁𝑚𝑚
Material poros yang digunakan adalah 17.4 PH.A SS
dengan nilai 𝑆𝑆 𝑆𝑆𝑆𝑆 = 1000 𝑀𝑀𝑠𝑠𝑤𝑤 = 1000 𝑥𝑥 10 6 𝑁𝑁 𝑚𝑚 2 , maka :
𝐷𝐷 𝑠𝑠ℎ ≥ � 32 × 𝑇𝑇 × 𝑁𝑁 𝜋𝜋 × 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 3 𝐷𝐷 𝑠𝑠ℎ ≥ 0,03875 𝑚𝑚 ≥ 38,75 𝑚𝑚𝑚𝑚
Maka sebagai acuan awal diameter poros pompa yang ditentukan untuk dilakukan perhitungan selanjutnya yaitu, 𝐷𝐷 𝑠𝑠ℎ = 86,00 𝑚𝑚𝑚𝑚 . Selanjutnya diameter hub impeller : 𝐷𝐷 ℎ𝑢𝑢𝑢𝑢 = 1,3 𝑥𝑥 𝐷𝐷 𝑠𝑠ℎ = 1,3 𝑥𝑥 86,00 𝑚𝑚𝑚𝑚 = 111,8 𝑚𝑚𝑚𝑚
Perhitungan Komponen Inlet Impeller
Besarnya kecepatan meridian pada sisi inlet impeller ( 𝐶𝐶 𝑚𝑚 1 ) dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
𝐶𝐶 𝑚𝑚 1 = 𝐾𝐾 𝐶𝐶𝑚𝑚 1 � 2 𝑥𝑥 𝐾𝐾 𝑥𝑥 𝐻𝐻 𝐶𝐶 𝑚𝑚 1 =  0,14 � 2 × 9,81 𝑚𝑚 𝑠𝑠 2 × 275,8 𝑚𝑚 = 10,2985 𝑚𝑚 𝑠𝑠 Kecepatan Fluida Masuk Impeller (Co) Besarnya kecepatan fluida masuk impeller pada sisi inlet ( 𝑐𝑐 0 ) dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut
𝑐𝑐 0 = 𝑐𝑐 𝑚𝑚 1 𝜑𝜑 1 𝑐𝑐 0 = 𝑐𝑐 𝑚𝑚 1 𝜑𝜑 1 = 10,2985 𝑚𝑚 𝑆𝑆 1,3 =  7,9219 𝑚𝑚 𝑆𝑆
E.  Perhitungan Diameter Inlet Eye Impeller dan Diameter Sentral Streamline
𝑄𝑄 ′ = 𝑄𝑄 𝜂𝜂 𝑜𝑜 = 0,194 𝑚𝑚 3 𝑆𝑆 0,94 = 0,21 𝑚𝑚 3 𝑠𝑠
Setelah di dapat nilai dari kapasitas teoritis, kita dapat menentukan inlet area (Ao), cross sectional area hub impeller (Ah) dan total cross sectional area ( 𝐴𝐴𝑜𝑜 ′ )
𝐴𝐴 0 = 𝑄𝑄 ′ 𝑐𝑐 0 = 0,21 𝑚𝑚 3 𝑠𝑠 7,9219 𝑚𝑚 𝑠𝑠 = 0,026508 𝑚𝑚 2 = 26508 𝑚𝑚𝑚𝑚 2
𝐴𝐴 ℎ = 𝜋𝜋 4 𝐷𝐷 ℎ𝑢𝑢𝑢𝑢 2 = 𝜋𝜋 4 (111,8 𝑚𝑚𝑚𝑚 ) 2 = 9816,88 𝑚𝑚𝑚𝑚 2
𝐴𝐴𝑜𝑜 ′ = 𝐴𝐴𝑜𝑜 + 𝐴𝐴ℎ =  26508 𝑚𝑚𝑚𝑚 2 + 9816,88 𝑚𝑚𝑚𝑚 2 = 36324,88 𝑚𝑚𝑚𝑚 2
Dari perhitungan di atas, dilakukan perhitungan kembali untuk mendapatkan  diameter inlet eye impeller ( 𝑑𝑑 𝑜𝑜 ) seperti di bawah ini
𝑑𝑑 𝑜𝑜 = � 4 × 𝐴𝐴𝑜𝑜 ′ 𝜋𝜋 = � 4 𝑥𝑥 36324,88 𝑚𝑚𝑚𝑚 2 𝜋𝜋 = 215,059 𝑚𝑚𝑚𝑚 Sedangkan diameter sentral streamline 𝐴𝐴 1 𝐴𝐴 2 ( 𝑑𝑑 𝐴𝐴 1 ) sisi inlet impeller adalah sebagai berikut.
𝑑𝑑 𝐴𝐴 1 = �𝑑𝑑 𝑜𝑜 2 + 𝑑𝑑 ℎ 2 2 = � (215,059 𝑚𝑚𝑚𝑚 ) 2 + (111,8 𝑚𝑚𝑚𝑚 ) 2
2
= 171,39 𝑚𝑚𝑚𝑚
Desain Sudut Relatif Sisi Inlet Impeller untuk Streamline 𝑨𝑨 𝟏𝟏 𝑨𝑨 𝟐𝟐 ( 𝜷𝜷 𝟏𝟏𝑨𝑨 ′ )
Untuk mendapatkan besar sudut relatif sisi inlet impeller diperlukan perhitungan kecepatan peripheral 𝐴𝐴 1 𝐴𝐴 2 sisi inlet ( 𝑈𝑈 𝐴𝐴 1 ) terlebih dahulu.
𝑈𝑈 𝐴𝐴 1 = 𝜋𝜋 𝑑𝑑 𝐴𝐴 1 𝑛𝑛
60 = 𝜋𝜋 ×  0,17139 𝑚𝑚 ×  3000 60 = 26,922 𝑚𝑚 𝑠𝑠
Setelah didapatkan nilai dari kecepatan peripheral 𝐴𝐴 1 𝐴𝐴 2 sudut relatif streamline 𝐴𝐴 1 𝐴𝐴 2 sisi inlet impeller ( 𝛽𝛽 1 𝐴𝐴 )
tan 𝛽𝛽 1 𝐴𝐴 = 𝑐𝑐 𝑚𝑚 1 𝑢𝑢 𝐴𝐴 1 = 10,2985 𝑚𝑚 𝑠𝑠 26,922 𝑚𝑚 𝑠𝑠 = 0,3825
𝑠𝑠𝑠𝑠ℎ𝑖𝑖𝑛𝑛𝐾𝐾𝐾𝐾𝑤𝑤 𝛽𝛽 1 𝐴𝐴 = 20,933 0
Agar kapasitas tekan pompa lebih optimal dan effisiensi pompa meningkat maka 𝛽𝛽 1 𝐴𝐴 ditambah Angle Of Attack dengan syarat 2 𝑜𝑜 < 𝛽𝛽 1 " < 6 𝑜𝑜 (diambil 𝛽𝛽 " =  3 𝑜𝑜 ) 𝛽𝛽 1 𝐴𝐴 ′ = 𝛽𝛽 1 𝐴𝐴 + 𝛽𝛽 " = 20,933 0 + 3 𝑜𝑜 = 23,933 0
Pengecekan Asumsi Faktor Koreksi Adanya Penyempitan ( 𝝋𝝋 𝟏𝟏 ) Berikut ini rumusan untuk melakukan pengecekan inlet constriction.
𝑤𝑤 1 − 𝑠𝑠 𝑢𝑢 1 𝑤𝑤 1 = 1 𝜑𝜑 1 = 1 − 𝑠𝑠 1 𝑤𝑤 1 � 1 + 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑤𝑤 2 𝛽𝛽 ′ 1 𝑠𝑠𝑖𝑖𝑛𝑛 2 𝜆𝜆 ′ 1 jumlah sudu (Z) diasumsikan 5 karena fluida yang digunakan memiliki viskositas yang jauh lebih tinggi daripada air.
𝑤𝑤 1 = 𝜋𝜋 𝑑𝑑 𝐴𝐴 1 𝑧𝑧 = 𝜋𝜋 × 171,39 𝑚𝑚𝑚𝑚 5 = 107,6875 𝑚𝑚𝑚𝑚 𝜆𝜆 ′ 1 = 78 o
1 𝜑𝜑 ′ 1 = 1 − 𝑠𝑠 1 𝑤𝑤 1 � 1 + 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑤𝑤 2 𝛽𝛽 ′ 1 𝑠𝑠𝑖𝑖𝑛𝑛 2 𝜆𝜆 ′ 1 1 𝜑𝜑 ′ 1 = 1 − 8 𝑚𝑚𝑚𝑚 107,6875 𝑚𝑚𝑚𝑚 � 1 + 5,076
0,957
𝜑𝜑 ′ 1 = 1,23 Karena 𝜑𝜑 ′ 1 lebih kecil daripada yang diasumsikan 𝜑𝜑 1 = 1,3 ,maka 𝜑𝜑 1 diasumsikian ulang 𝜑𝜑 1 = 1,23 Perhitungan Ulang Asumsi 𝝋𝝋 𝟏𝟏 Setelah melakukan pengecekan dan hasilnya kurang mendekati, maka dilakukan perhitungan ulang dengan melakukan asumsi yang baru
𝑐𝑐 0 = 𝑐𝑐 𝑚𝑚 1 𝜑𝜑 1 = 10,2985 𝑚𝑚 𝑆𝑆 1,23 = 8,373 𝑚𝑚 𝑆𝑆
𝐴𝐴 0 = 𝑄𝑄 ′ 𝑐𝑐 0 = 0,21 𝑚𝑚 3 𝑠𝑠 8,373 𝑚𝑚 𝑠𝑠 = 0,0250813 𝑚𝑚 2 = 25081,3 𝑚𝑚𝑚𝑚 2 𝐴𝐴 ℎ = 𝜋𝜋 4 𝐷𝐷 ℎ𝑢𝑢𝑢𝑢 2 = 𝜋𝜋 4 (111,8 𝑚𝑚𝑚𝑚 ) 2 = 9816,88 𝑚𝑚𝑚𝑚 2
𝐴𝐴𝑜𝑜 ′ = 𝐴𝐴𝑜𝑜 + 𝐴𝐴ℎ =  25081,3 𝑚𝑚𝑚𝑚 2 + 9816,88 𝑚𝑚𝑚𝑚 2 = 34898,2 𝑚𝑚𝑚𝑚 2
𝑑𝑑 𝑜𝑜 = � 4 × 𝐴𝐴𝑜𝑜 ′ 𝜋𝜋 = � 4 𝑥𝑥 34898,2 𝑚𝑚𝑚𝑚 2
𝜋𝜋 = 210,793 𝑚𝑚𝑚𝑚
𝑑𝑑 𝐴𝐴 1 = �𝑑𝑑 𝑜𝑜 2 + 𝑑𝑑 ℎ 2 2 = � (210,793 𝑚𝑚𝑚𝑚 ) 2 + (111,8 𝑚𝑚𝑚𝑚 ) 2
2 = 168,72 𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑑𝑑 𝐴𝐴 1 = 0,16872 𝑚𝑚 𝑈𝑈 𝐴𝐴 1 = 𝜋𝜋 𝑑𝑑 𝐴𝐴 1 𝑛𝑛 60 = 𝜋𝜋 ×  0,16872 𝑚𝑚 ×  3000 60 = 26,5 𝑚𝑚 𝑠𝑠 tan 𝛽𝛽 1 𝐴𝐴 = 𝑐𝑐 𝑚𝑚 1 𝑢𝑢 𝐴𝐴 1 = 10,2985 𝑚𝑚 𝑠𝑠 26,5 𝑚𝑚 𝑠𝑠 = 0,3886 𝑠𝑠𝑠𝑠ℎ𝑖𝑖𝑛𝑛𝐾𝐾𝐾𝐾𝑤𝑤 𝛽𝛽 1 𝐴𝐴 = 21,23 0 𝛽𝛽 1 𝐴𝐴 ′ = 𝛽𝛽 1 𝐴𝐴 + 𝛽𝛽 " = 21,23 0 + 3 𝑜𝑜 = 24,23 0 1 𝜑𝜑 ′ 1 = 1 − 𝑠𝑠 1 𝑤𝑤 1 � 1 + 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑤𝑤 2 𝛽𝛽 ′ 1 𝑠𝑠𝑖𝑖𝑛𝑛 2 𝜆𝜆 ′ 1 1 𝜑𝜑 ′ 1 = 1 − 8 𝑚𝑚𝑚𝑚 106,01 𝑚𝑚𝑚𝑚 � 1 + 4,935 0,957 𝜑𝜑 ′ 1 = 1,23
Perhitungan Sudut Relatif Sisi Inlet Impeller untuk Streamline 𝑩𝑩 𝟏𝟏 𝑩𝑩 𝟐𝟐 dan 𝑪𝑪 𝟏𝟏 𝑪𝑪 𝟐𝟐 . Untuk mendapatkan sudut relatif streamline 𝐵𝐵 1 𝐵𝐵 2 sisi inlet impeller ( 𝛽𝛽′ 1 𝐵𝐵 ) dilakukan perhitungan kecepatan peripheral 𝐵𝐵 1 𝐵𝐵 2 sisi inlet ( 𝑈𝑈 𝐵𝐵 1 ) terlebih dahulu.
𝑈𝑈 𝐵𝐵 1 = 𝜋𝜋 𝑑𝑑 𝐶𝐶 𝑛𝑛 60 = 𝜋𝜋 ×  0,210793 𝑚𝑚 ×  3000 60
= 33,1112 𝑚𝑚 𝑠𝑠
tan 𝛽𝛽′ 1 𝐵𝐵 = 𝑈𝑈 𝐴𝐴 1 𝑈𝑈 𝐵𝐵 1 𝑥𝑥 tan 𝛽𝛽′ 𝐴𝐴 1 = 26,5 𝑚𝑚 𝑠𝑠 33,1112 𝑚𝑚 𝑠𝑠 𝑥𝑥 tan 24,23 0 = 0,36 𝑠𝑠𝑠𝑠ℎ𝑖𝑖𝑛𝑛𝐾𝐾𝐾𝐾𝑤𝑤 𝛽𝛽′ 1 𝐵𝐵 = 19,8 0
𝑤𝑤 1 𝐵𝐵 = 𝐶𝐶 𝑚𝑚 1 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛 𝛽𝛽 1 𝐵𝐵 = 30,4 𝑚𝑚 𝑠𝑠
Sedangkan, untuk mendapatkan sudut relatif streamline 𝐶𝐶 1 𝐶𝐶 2 sisi inlet impeller ( 𝛽𝛽′ 1 𝐶𝐶 ) 𝑈𝑈 𝐶𝐶 1 = 𝜋𝜋 𝑑𝑑 ℎ 𝑛𝑛 60 = 𝜋𝜋 ×  0,1118 𝑚𝑚 ×  3000 60 = 17,56 𝑚𝑚 𝑠𝑠
tan 𝛽𝛽′ 1 𝐶𝐶 = 𝑈𝑈 𝐴𝐴 1 𝑈𝑈 𝐶𝐶 1 𝑥𝑥 tan 𝛽𝛽′ 𝐴𝐴 1 = 26,5 𝑚𝑚 𝑠𝑠 17,56 𝑚𝑚 𝑠𝑠 𝑥𝑥 tan 24,23 0 = 0,679 𝑠𝑠𝑠𝑠ℎ𝑖𝑖𝑛𝑛𝐾𝐾𝐾𝐾𝑤𝑤 𝛽𝛽′ 1 𝐶𝐶 = 18,33 0 𝑤𝑤 1 𝐶𝐶 = 𝐶𝐶 𝑚𝑚 1 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛 𝛽𝛽 1 𝐶𝐶 = 18,33 𝑚𝑚 𝑠𝑠
Nilai kecepatan relatif pada streamline 𝐴𝐴 1 𝐴𝐴 2 ( 𝑤𝑤 1 ) adalah sebagai berikut.
𝑤𝑤 1 = 𝐶𝐶 𝑚𝑚 1 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛 𝛽𝛽 1 𝐴𝐴 = 10,2985 𝑚𝑚 𝑠𝑠 sin 24,23 = 25,094
𝑚𝑚 𝑠𝑠
Perhitungan Komponen Outlet Impeller
𝐶𝐶 𝑚𝑚 2 =  0,09 � 2 × 9,81 𝑚𝑚 𝑠𝑠 2 × 275,8 𝑚𝑚 = 6,62 𝑚𝑚 𝑠𝑠
Kecepatan Periphieral 𝑼𝑼 𝟐𝟐
𝑈𝑈 2 = 𝐶𝐶 𝑚𝑚 2 2 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑛𝑛 𝛽𝛽 2 + �� 𝐶𝐶 𝑚𝑚 2 2 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑛𝑛 𝛽𝛽 2 � 𝟐𝟐
+ 𝐾𝐾 𝑥𝑥 𝐻𝐻 𝑤𝑤ℎ 𝑥𝑥 (1 + 𝐶𝐶𝑆𝑆 ) � 𝟏𝟏 𝟐𝟐 �
1 + Cp = Koreksi Pfleider, diasumsikan 1,3
𝑈𝑈 2 = 6,62 𝑚𝑚 𝑠𝑠 2 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑛𝑛 𝛽𝛽 2 + �� 6,62 𝑚𝑚 𝑠𝑠 2 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑛𝑛 𝛽𝛽 2 � 𝟐𝟐 + 9,81 𝑚𝑚 𝑠𝑠 2 𝑥𝑥 317,0115 𝑚𝑚 𝑥𝑥 1,3 � 𝟏𝟏 𝟐𝟐 � 𝑈𝑈 2 = 73,325 𝑚𝑚 𝑠𝑠 Diameter outlet impeller didapat dengan perhitungan :
𝑑𝑑 2 = 60 𝑥𝑥 𝑈𝑈 2 𝜋𝜋 𝑥𝑥 𝑛𝑛 = 60 𝑥𝑥 73,325 𝑚𝑚 𝑠𝑠 𝜋𝜋 𝑥𝑥 3000 = 0,46681 𝑚𝑚
Untuk melakukan perhitungan selanjutnya, terlebih dahulu melakukan pengecekan terhadap jumlah sudu :
𝑧𝑧 = 6,5 𝑑𝑑 2 + 𝑑𝑑 1 𝑑𝑑 2 − 𝑑𝑑 1 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛 𝛽𝛽 1 + 𝛽𝛽 2 2 𝑧𝑧 = 6,5 (2,132)(0,3765)
𝑧𝑧 ≈ 5 Pengecekan Asumsi Koreksi Pfleider
𝐶𝐶𝑆𝑆 = 𝑜𝑜 2 𝑥𝑥 𝜓𝜓 𝑧𝑧 𝑥𝑥 𝑀𝑀𝑠𝑠𝑤𝑤 𝜓𝜓 = (1~1,2) 𝑥𝑥 (1 + 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛 𝛽𝛽 2 ) 𝑥𝑥 ( 𝑜𝑜 1 𝑜𝑜 2 ) jika 𝑑𝑑 2 𝑑𝑑𝑜𝑜 ≤ 1,9 𝜓𝜓 = (0,55~0,68) + (0,6 + 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛 𝛽𝛽 2 ) jika 𝑑𝑑 2 𝑑𝑑𝑜𝑜 > 1,9 𝑑𝑑 2 𝑑𝑑 0 = 0,466812

## 0,210793 = 2,2145
Sehingga rumusan yang digunakan adalah sebgai berikut. 𝜓𝜓 = (0,55~0,68) + 0,6 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛 20 0 = (0,76 ~0,89)
𝐶𝐶𝑆𝑆 = (0,233405) 2 𝑥𝑥 0,89
5 𝑥𝑥 0,0325217 = 0,3 Perhitungan Lebar Outlet Impeller
𝑤𝑤 2 = 𝜇𝜇 × 𝑑𝑑 2 𝑍𝑍 = 𝜇𝜇 × 0,46681 5 = 0,2933 𝑚𝑚
𝑆𝑆𝑢𝑢 2 = 𝑆𝑆 2 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛 𝛽𝛽 2 = 8 𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛 20 0 = 23,39 𝑚𝑚𝑚𝑚 𝜑𝜑 2 = 𝑤𝑤 2 𝑤𝑤 2 − 𝑆𝑆𝑢𝑢 2 = 0,2933 𝑚𝑚 (0,2933 − 0,02339) 𝑚𝑚 = 1,087
Luas Cross Sectional Impeller
𝐴𝐴 2 = 𝑄𝑄 ′ 𝐶𝐶 𝑚𝑚 2 𝑥𝑥 𝜑𝜑 2 = 0,21 𝑚𝑚 3 𝑠𝑠 6,62 𝑚𝑚 𝑠𝑠 𝑥𝑥 1,087 = 0,0345 𝑚𝑚 2
Sehingga besarnya lebar outlet impeller :
Tabel 1.
Streamline A 1 A 2
Gambar. 2. Impeller tiga dimensi
𝑢𝑢 2 = 𝐴𝐴 2 𝜋𝜋 𝑥𝑥 𝑑𝑑 2 = 0,0345 𝑚𝑚 2 𝜋𝜋 𝑥𝑥 0,46681 𝑚𝑚 = 0,02353 𝑚𝑚
Untuk mendapatkan nilai dari masing-masing kecepatan dilakukan perhitungan sebagai berikut:
𝑊𝑊 2 = 𝐶𝐶 𝑚𝑚 2 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛 𝛽𝛽 2 = 6,62 𝑚𝑚 𝑠𝑠 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛 20 0 = 19,356 𝑚𝑚 𝑠𝑠 𝐶𝐶 𝑢𝑢 2 = 𝑈𝑈 2 − 𝑊𝑊 2 𝐶𝐶𝑜𝑜𝑠𝑠 𝛽𝛽 2 = 73,325 − 19,356 𝐶𝐶𝑜𝑜𝑠𝑠 20 0 = 55,136 𝑚𝑚 𝑠𝑠 𝛼𝛼 2 = 𝑤𝑤𝑜𝑜𝑐𝑐 tan 𝐶𝐶 𝑚𝑚 2 𝐶𝐶 𝑢𝑢 2 = 𝑤𝑤𝑜𝑜𝑐𝑐 tan 6,62 55,136 = 6,847 0
𝐶𝐶 2 = 𝐶𝐶 𝑢𝑢 2 𝐶𝐶𝑜𝑜𝑠𝑠 𝛼𝛼 2 = 55,136 𝑚𝑚 𝑠𝑠 𝐶𝐶𝑜𝑜𝑠𝑠 6,847 0 = 55,532 𝑚𝑚 𝑠𝑠
Desain Sudu Impeller dengan Metode Double Curvature Dalam mendesain sudu impeller digunakan metode point by point double curvature , yang mana perancangan sudu dengan menggunakan metode double curvature dilakukan dengan membuat tiga buat streamline . Ketiga streamline itu adalah streamline A 1 A 2 , streamline B 1 B 2 , dan streamline C 1 C 2 . Pembuatan streamline A 1 A 2 digunakan untuk perhitungan static moment M st . Setelah itu dilanjutkan dengan membuat streamline B 1 B 2 dan streamline C 1 C 2 . Dari hasil perhitungan streamline A 1 A 2 , streamline B 1 B 2 , dan streamline C 1 C 2 maka  didaptkan  besar  sudut  θᵒ berdasarkan jari-jari (r).

## F.  Perencanaan Poros Pompa
Volume dari impeller yang tertera pada Gambar  hasil dari aplikasi solidwork adalah sebagai berikut: 𝑉𝑉 = 4903492.36 𝑚𝑚𝑚𝑚 3 = 0.005 𝑚𝑚𝑚𝑚 3 = 5 𝑥𝑥 10 − 3 𝑚𝑚 3
Dengan material poros yang digunakan adalah 17-4 PH A SS dengan  massa jenis ( 𝜌𝜌 ) 7,78 𝐾𝐾 𝑐𝑐𝑚𝑚 2 1 𝑘𝑘𝐾𝐾 1000 𝐾𝐾 10 6 𝑐𝑐𝑚𝑚 3 1 𝑚𝑚 3 yang dikonversikan menjadi sebesar 7,78 𝑥𝑥 10 3 𝑘𝑘𝐾𝐾 𝑚𝑚 3 .  Sehingga berat impeller didapat dengan perhitungan sebagai berikut :
Gamba.r 3.  Grafik hubungan Kr terhadap n s.
Gambar. 4. Arah gaya radial pada Impeller.
Gambar. 5. Diagram gaya bebas pada poros.
Gambar. 6. Diagram benda bebas pada arah vertikal.
Gambar. 7. Diagram benda bebas pada arah horizontal.
Gambar. 8. Grafik hubungan n sq terhadap Kcv
𝑤𝑤 = 𝜌𝜌 𝑥𝑥 𝑜𝑜 𝑥𝑥 𝐾𝐾 =  7,78 𝑥𝑥 10 3 𝑘𝑘𝐾𝐾 𝑚𝑚 3 𝑥𝑥 5 𝑥𝑥 10 − 3 𝑚𝑚 3 𝑥𝑥 9,81 𝑚𝑚 𝑠𝑠 2 = 381,609 𝑁𝑁 Besarnya gaya radial yang bekerja pada poros pompa dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini. Berikut perhitungan gaya radial pada poros :
𝐹𝐹𝑜𝑜 = 𝐾𝐾𝑜𝑜 𝑥𝑥 𝑆𝑆 𝑥𝑥 𝑑𝑑 2 𝑥𝑥 𝑢𝑢 2
Untuk mendapatkan besarnya koesfisien eksperimental Kr diperlukan perhitungan kecepatan spesifik yang kemudian diplot berdasarkan grafik hub ungan Kr terhadap n s .
𝑛𝑛 𝑠𝑠 = 𝑛𝑛 � 𝑄𝑄 2 𝐻𝐻 3 4 � Di mana, Q = gpm ; H = ft
𝑄𝑄 = 0,194 𝑚𝑚 3 𝑠𝑠 = 194 𝑑𝑑𝑚𝑚 3 𝑠𝑠 = 194 𝑙𝑙𝑤𝑤 𝑑𝑑𝑤𝑤
𝑄𝑄 = 194 𝑙𝑙𝑤𝑤 𝑑𝑑𝑤𝑤 𝑥𝑥 1 𝐾𝐾𝑆𝑆𝑚𝑚
0,06309 𝑙𝑙𝑤𝑤 𝑑𝑑𝑤𝑤 = 3074,94 𝐾𝐾𝑆𝑆𝑚𝑚
𝐻𝐻 = 275,8 𝑚𝑚 𝑥𝑥 1 𝐾𝐾𝑤𝑤 0,3048 𝑚𝑚 = 904,856 𝐾𝐾𝑤𝑤
Maka, 𝑛𝑛 𝑠𝑠 = 3000 � 3074 ,94 2 904,856 3 4 � = 713 𝐹𝐹𝑜𝑜 = 𝐾𝐾𝑜𝑜 𝑥𝑥 𝑆𝑆 𝑥𝑥 𝑑𝑑 2 𝑥𝑥 𝑢𝑢 2 = 𝐾𝐾𝑜𝑜 ( 𝐻𝐻 . 𝑆𝑆𝑆𝑆 𝐾𝐾 2 𝐶𝐶𝐶𝐶 3 𝑥𝑥 𝜌𝜌 𝐻𝐻 2 𝐶𝐶 𝑥𝑥 𝐾𝐾 ) 𝑥𝑥 𝑑𝑑 2 𝑥𝑥 𝑢𝑢 2
= 0,15 � 275,8 𝑚𝑚 𝑥𝑥 1,249 𝑥𝑥 1000 𝑘𝑘𝐾𝐾 𝑚𝑚 3 𝑥𝑥 9,81 𝑚𝑚 𝑠𝑠 2 �
0,4668 𝑚𝑚 𝑥𝑥 0,0470 𝑚𝑚 = 11121,05 𝑁𝑁 Setelah mengetahui besarnya gaya radial selanjutnya perlu mengetahui arah gaya radial tersebut bekerja. Dengan nilai 𝑛𝑛 𝑠𝑠 = 713 maka dari grafik diatas dapat dilihat arah gaya. Frh  = Fr Cos θ = 11121,05 N x Cos 70 0 = 3803,6 𝑁𝑁 Frv  = Fr Sin θ = 11121,05 N x Sin 70 0 = 10450,4 𝑁𝑁 Momen Pada Bidang Vertikal 𝛴𝛴 𝑀𝑀 𝐵𝐵 = 0
𝐴𝐴𝑜𝑜 . 1,48 𝑚𝑚 + ( 𝐹𝐹𝑜𝑜𝑜𝑜 − 𝑊𝑊 )0,74 = 0
𝐴𝐴𝑜𝑜 = ( 𝑊𝑊 − 𝐹𝐹𝑜𝑜𝑜𝑜 )0,74 1,48 = ( 𝑊𝑊 − 𝐹𝐹𝑜𝑜𝑜𝑜 )
2
𝐴𝐴𝑜𝑜 = (381,61 𝑁𝑁 − 3803,6 𝑁𝑁 ) 2 = − 1710,995 𝑁𝑁
Pada Bidang Horizontal 𝛴𝛴 𝑀𝑀 𝐵𝐵 = 0 Ah x 1,48 m – Frh x 0,74 = 0
𝐴𝐴ℎ = 𝐹𝐹𝑜𝑜ℎ
2 = 10450,4 𝑁𝑁
2 = 5225,2 𝑁𝑁 𝛴𝛴 𝑀𝑀 𝑋𝑋 = 0,74 𝑚𝑚 = 𝐴𝐴ℎ 𝑥𝑥 0,74 𝑚𝑚 =  5225,2 𝑁𝑁 𝑥𝑥 0,74 𝑚𝑚 =  3866,65 𝑁𝑁 . 𝑚𝑚 𝑀𝑀 = � ( − 1266,14) 2 + (3866,65) 2 = 4068,67 𝑁𝑁 . 𝑚𝑚 Dari perhitungan di atas dapat diketahui nilai dari minimum poros yang dijinkan dengan perrhitungan sebagai berikut.
𝑑𝑑𝑠𝑠ℎ ≥ � 32. 𝑁𝑁 √𝑀𝑀 2 + 𝑇𝑇 2 𝜋𝜋 𝑥𝑥 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 � 1 3 �
𝑑𝑑𝑠𝑠ℎ ≥ � 32. 𝑁𝑁 � 4068,67 2 +2857,22 2 𝜋𝜋 𝑥𝑥 1000 𝑥𝑥 10 6 � 1 3 � = 0,0466
≈ 46,6 𝑚𝑚𝑚𝑚
Q. Perancangan Volute Pompa
Metode yang digunakan dalam perencanaan volute pompa ini adalah Constant Mean Velocity Of Flow .
Dari grafik didapatkan nilai Kcv sebesar 0,275 dengan 𝑛𝑛 𝑠𝑠𝑠𝑠 = � 1 3.65 � 𝑛𝑛 𝑠𝑠 = 15,45 Sehingga dapat ditentukan :
0,74 0,74 W B A Fr 2 2 0,74 0,74 Bh Frh Ah
Cv =Kcv � 2. 𝐾𝐾 . 𝐻𝐻 = 0,225 � 2. 9,81 𝑚𝑚 𝑠𝑠 2 . 275,8 𝑚𝑚 = 16,55 𝑚𝑚 𝑠𝑠 Besarnya luas penampang irisan rata-rata dari volute pompa
𝐴𝐴 𝑜𝑜 = 𝑄𝑄 𝐶𝐶 𝑜𝑜 = 0,194 𝑚𝑚 3 𝑠𝑠 16,55 𝑚𝑚 𝑠𝑠 = 0,012 𝑚𝑚 2
Lebar sisi volute pompa : 𝑢𝑢 3 = 1.5 𝑢𝑢 2 𝑥𝑥 2 = 1.5 𝑥𝑥 0.0235 𝑚𝑚 𝑥𝑥 2 = 0,0705 𝑚𝑚 sehingga 𝑢𝑢 4 dapat direncanakan sebesar 0,07 m.
Maka
𝑤𝑤 = 𝑢𝑢 4 2 cot 𝛿𝛿 2 = 0,07 𝑚𝑚 2 cot 40 2 = 0,035 𝑥𝑥 2,75 = 0,09625 𝑚𝑚 Luas area untuk tiap-tiap cross section : Av = Area ABCDEA - Area ABEA 𝐴𝐴 𝑉𝑉 v 360 0 = 𝜋𝜋 𝑥𝑥𝑜𝑜 2 𝛿𝛿 360 0 − 1 4 𝑢𝑢 4 2 𝑥𝑥 𝑢𝑢 4 cot 𝛿𝛿 2 0,012 𝑚𝑚 2 360 0 = 𝜋𝜋 𝑥𝑥𝑜𝑜 2 40 0 360 0 − 1 4 (0,07 𝑚𝑚 ) 2 ×  0,07 𝑚𝑚 × cot 40 2
𝑜𝑜 = � 1,29 𝜗𝜗 0 +167,2 0,35 Dengan variasi sudut 𝜗𝜗 0 yang sering
digunakan dalam perancangan volute pompa 𝜗𝜗 0 = 45 0 , 90 0 , 135 0 , 180 0 , 225 0 , 270 0 , 315 0 , 360 0 Diameter outlet pompa direncanakan 10 in dan diameter inlet pompa 12 in dan material yang digunakan untuk casing volute pompa ini adalah 316 SS.

## III. KESIMPULAN DAN SARAN

## A.  Kesimpulan
Dari hasil perancangan diperoleh spesifikasi pompa sentrifugal double admission . Berikut spesifikasi pompa sentrifugal double admission :
 Kondisi operasi
• Fluida kerja    : Semi Lean Benfield Solution (K 2 CO 3 )
• Specific Gravity : 1,249
• Head     : 275,8 m
• Kapasitas    : 700 m 3 /h
• Putaran   : 3000 rpm
 Konstruksi
• Impeller
 Tipe        : Forwards Curve Vane Closed
 Diameter Out  : 466,8 mm
 Diameter In : 210,8 mm
 Sudu      : double curvature (5 buah)
• Bearing
 Tipe  : angular contact ball bearing doble row SKF seri 5413A
• Pasak  Tipe    : Standart square key
 Performance
• Predicted Efficiency : 74%
• WHP              : 655 Kwatt
• BHP               : 886 Kwatt
 Material
• Poros        : 17-4 PH A SS
• Impeller : 17-4 PH A SS
• Casing Pompa  : 316 SS
• Impeller Ring  : 17-4 PH A SS
• Casing Ring   : 17-4 PH A SS
• Bearing : AISI 52100 ( high Carbon Chrome Steel )
• Pasak      : 17-4 PH H 1150-M SS
• Packing : Asbestos
Berikut ini contoh Gambar  pompa sentrifugal double admission.

## B. Saran
Berikut beberapasaran yang dapat saya sampaikan setelah menyelesaikan perancangan pompa sentrifugal double admission untuk fluida kerja Semi Lean Benfield Solution (K 2 CO 3 ) ini :
1. Dalam menentukan material komponen pompa harus mempertimbangkan sifat material  yang sesuai dengan kondisi fluida kerja pompa dan faktor ekonomis.
2. Fenomena aliran fluida di dalam impeller dapat divisualisasikan dengan program fluent.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Deutschman,A.D., Michels W.J., dan Wilson C.E. 1975. Machine Design. Macmillan Publishing Co, Inc, New York.
[2] Karassik, I.J., dan Heald C.C. 2011. Pump Handbook. McGraw-Hill Book Company, New York.
[3] Khetagurouv, M. Marine Auxilary Machinery and System. Peace Publisher, Moscow.
[4] Lazarkiewicz, S., and Troskolanski, A. 1965. Impeller Pumps. Pergamon Press Ltd, New York.
[5] SKF Catalogue (www.skf.com)
[6] Yoga, M.A.D. 2009. Perancangan Pompa Sentrifugal untuk Menghasilkan Air terjun Buatan. Mahasiswa FTI ITS angkatan 2006,