View
156
Download
11
Category
Preview:
Citation preview
POMPA SENTRIFUGAL
I. PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Dalam mengoperasikan proses produksi di dalam industri atau pabrik, hamper
sebagian besar memerlukan peralatan pendukung proses yang salah satunya
adalah pompa sentrifugal. Umumnya digunakan untuk memindahkan atau
mengalirkan atau mensirlkulasikan fluida seperti udara atau gas untuk keperluan
proses.
I.2 Tujuan percobaan
1. Memahami bagian – bagian dari pompa sentrifugal
2. Dapat menguraikan dan merangkai kembali unit pompa sentrifugal
3. Menggambar skema alat pada bagian penting dari 3 (tiga) arah yang berbeda
4. Mengetahui metoda secara umum perawatan dan perbaikan
II. DASAR TEORI
Alat transportasi fluida cair
Pompa sentrifugal adalah alat untuk mengalirkan / memindahkan fluida cair dengan
aliran sentrifugal. Yang penting dari pompa sentrifugal adalah laju alir fluida, bagian
isap (suction) dan keluaran (discharge), tinggi tekan (head) yang dihasilkan, sehingga
berpengaruh pada efisiensi pompa. Pompa Sentrifugal adalah suatu mesin kinetis
yang mengubah energi mekanik ke dalam energi hidrolik melalui aktivitas
sentrifugal, yaitu tekanan fluida yang sedang di pompa. Pompa Sentrifugal
merupakan salah satu alat industri yang simpel, tapi sangat diperlukan. Pada industri
minyak bumi, sebagian besar pompa yang digunakan dalam fasilitas gathering
station, suatu unit pengumpul fluida dari sumur produksi sebelum diolah dan
dipasarkan, ialah pompa bertipe sentrifugal. Gaya sentrifugal ialah sebuah gaya yang
timbul akibat adanya gerakan sebuah benda atau partikel melalui lintasan lengkung
(melingkar).
Prinsip-prinsip dasar pompa sentrifugal ialah sebagai berikut:
· gaya sentrifugal bekerja pada impeller untuk mendorong fluida ke sisi luar sehingga
kecepatan fluida meningkat
· kecepatan fluida yang tinggi diubah oleh casing pompa (volute atau diffuser)
menjadi tekanan atau head
Klasifikasi Pompa Sentrifugal
Pompa sentrifugal diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria, antara lain:
1. Bentuk arah aliran yang terjadi di impeller. Aliran fluida dalam impeller dapat
berupa axial flow, mixed flow, atau radial flow.
2. Bentuk konstruksi dari impeller. Impeller yang digunakan dalam pompa
sentrifugal dapat berupa open impeller, semi-open impeller, atau close impeller.
3. Banyaknya jumlah suction inlet. Beberapa pompa setrifugal memiliki suction
inlet lebih dari dua buah. Pompa yang memiliki satu suction inlet disebut single-
suction pump sedangkan untuk pompa yang memiliki dua suction inlet disebut
double-suction pump.
4. Banyaknya impeller. Pompa sentrifugal khusus memiliki beberapa impeller
bersusun. Pompa yang memiliki satu impeller disebut single-stage pump.
Sedangkan untuk pompa yang memiliki dua suction inlet disebut double-suction
pump. khusus memiliki beberapa impeller bersusun.
Pompa yang memiliki satu impeller disebut single-stage pump sedangkan pompa
yang memiliki lebih dari satu impeller disebut multi-stage pump.
Elemen-Elemen Utama pompa sentrifugal
Secara garis besar elemen atau komponen-komponen utama dari pompa sentrifugal
ini adalah
sebagai berikut :
(1). Impeller
Impeller merupakan cakram bulat dari logam dengan lintasan untuk aliran fluida yang
sudah terpasang. Impeler biasanya terbuat dari perunggu,polikarbonat, besi tuang atau
stainless steel, namun bahan-bahan lain jugadigunakan. Sebagaimana kinerja pompa
tergantung pada jenis impelernya,maka penting untuk memilih rancangan yang cocok
dan mendapatkan impelerdalam kondisi yang baik. Jumlah impeler menentukan
jumlah tahapan pompa.Pompa satu tahap memiliki satu impeler dan sangat cocok
untuk layanan head (=tekanan) rendah. Pompa dua tahap memiliki dua impeler yang
terpasang secara seri untuk layanan head sedang. Pompa multi-tahap memiliki
tigaimpeler atau lebih terpasang seri untuk layanan head yang tinggi. Impeler dapat
digolongkan atas dasar:
a.Arah utama aliran dari sumbu putaran: aliran radial, aliran aksial,aliran campuran
b.Jenis hisapan: hisapan tunggal dan hisapan ganda
c.Bentuk atau konstruksi mekanis
Macam-macam jenis impeller adalah sebagai berikut:
a.Impeller yang tertutup
Impeler yang tertutup memiliki baling-baling yang ditutupi olehmantel (penutup)
pada kedua sisinya. Biasanya digunakan untuk pompa air dimana baling-baling
seluruhnya mengurung air. Hal ini mencegah perpindahan air dari sisi pengiriman
ke sisi penghisapan, yang akan mengurangi efisiensi pompa. Dalam rangka untuk
memisahkan ruang pembuangan dari ruang penghisapan, diperlukan sebuah
sambungan yang bergerak diantara impeler dan wadah pompa. Penyambungan ini
dilakukan oleh cincin yang dipasang diatas bagian penutup impeler atau dibagian
dalam permukaan silinder wadah pompa. Kerugian dari impeler tertutup ini adalah
resiko yang tinggi terhadap rintangan.
b.Impeler terbuka dan semi terbuka. Memudahkan dalam pemeriksaan impeller.
Kemungkinan tersumbatnya kecil. Akan tetapi utnuk menghindari terjadinya
penyumbatan melalui resirkulasi internal, volute atau back-plate pompa harus diatur
secara manual untuk mendapatkan setelan impeller yang benar.
c.Impeler pompa berpusar/vortex
Impeller ini cocok untuk bahan-bahan padat dan “berserabut” akan tetapi pompa ini
50% kurang efisien dari rancangan yang konvensional.
(2). Kasing pompa
Fungsi utama kasing adalah menutup impeler pada penghisapan dan pengiriman pada
ujung dan sehingga berbentuk tangki tekanan. Tekanan pada ujung penghisapan dapat
sekecil sepersepuluh tekanan atmosfir dan pada ujung pengiriman dapat dua puluh
kali tekanan atmosfir pada pompa satu tahap. Untuk pompa multi- tahap perbedaan
tekanannya jauh lebih tinggi. Kasing dirancang untuk tahan paling sedikit dua kali
tekanan ini untuk menjamin batas keamanan yang cukup. Fungsi kasing yang kedua
adalah memberikan media pendukung dan bantalan poros untuk batang torak dan
impeler. Oleh karena itu kasing pompa harus dirancang untuk:
Memberikan kemudahan mengakses ke seluruh bagian pompa untuk
pemeriksaa, perawatan dan perbaikan.
Membuat wadah anti bocor dengan memberikan kotak penjejal
Menghubungkan pipa-pipa hisapan dan pengiriman ke flens secaralangsung
Mudah dipasang dengan mudah ke mesin penggerak (motor listrik) tanpa
kehilangan daya.
Gambar 2.4 Kasing Pompa
III. Cara Kerja
Memastikan bahwa tidak ada aliran listrik pada pompa
Membongkar bagian – bagian pompa
Mengamati bagian – bagian pompa
Merangkai kembali bagian – bagian pompa hingga seerti
semula
Melakukan metoda perawatan
IV. DATA PENGAMATAN
IV.1 POMPA SATU FASA
Discharge nozzle
Suction nozzle
Kapasitor
Impeller
Rumah pompa
IV.2 POMPA SENTRIFUGAL SATU TINGKAT Gambar pompa sentrifugal satu tingkat
Rotor
Bearing
Poros
Spesifikasi alat (berdasarkan literatur)
Elemen-elemen pompa sentrifugal (berdasarkan pengamatan praktikum)o Impeller
Impeller merupakan cakram
bulat dari logam dengan
lintasan untuk aliran fluida
yang sudah terpasang.
Impeler biasanya terbuat dari perunggu, polikarbonat, besi tuang atau
stainless steel, namun bahan-bahan lain juga digunakan.
Kinerja pompa tergantung pada jenis impelernya, maka penting
untuk memilih rancangan yang cocok dan mendapatkan impeler dalam kondisi
yang baik. Jumlah impeler menentukan jumlah tahapan pompa. Pompa satu
tahap memiliki satu impeler dan sangat cocok untuk layanan
head(=tekanan) rendah.
Jenis impeller seperti yang ditunjukan gambar merupakan
impeller tertutup. Impeller tertutup memiliki baling-baling yang
ditutupi oleh mantel (penutup) pada kedua sisinya. Biasanya
digunakan untuk pompa air dimana baling-baling seluruhnya mengurung air.
Hal ini mencegah perpindahan air dari sisi pengiriman ke sisi penghisapan, yang
akan mengurangi efisiensi pompa. Dalam rangka untuk memisahkan ruang
pembuangan dari ruang penghisapan, diperlukan sebuah sambungan yang
bergerak diantara impeler dan wadah pompa. Penyambungan ini
dilakukanoleh cincin yang dipasang diatas bagian penutup impeler atau dibagian
dalam permukaan silinder wadah pompa. Kerugian dari impeler
tertutup ini adalah resiko yang tinggi terhadap rintangan.
o Casing Pompa
Fungsi utama kasing adalah menutup impeler pada penghisapan dan
pengiriman pada ujung dan sehingga berbentuk tangki tekanan. Tekanan pada
ujung penghisapan dapat sekecil sepersepuluh tekanan atmosfir dan
pada ujung pengiriman dapat dua puluh kali tekanan atmosfir pada pompa satu
tahap. Untuk pompa multi- tahap perbedaan tekanannya jauh lebih
tinggi. Kasing dirancang untuk tahan paling sedikit dua kali tekanan
ini untuk menjamin batas keamanan yang cukup. Fungsi kasing yang kedua
adalah memberikan media pendukung dan bantalan poros untuk batang torak dan
impeler.
o Suction Flange (inlet) and Discharge Flange (outlet)
Suction Flange merupakan tempat masuknya fluida cair. Sedangkan Discharge flange merupakan tempat keluarnya fluida cair bertekanan.
o Mechanical Seal/Gland Packing
Koneksi antara batang motor shaft/pompa dan selubung pompa dilindungi
oleh suatu segel mekanik.
o Shroud and Legs
Kebanyakan jenis pompa di coba dengan shourd dan legs yang dapat
disetel. Shroud dibatasi untuk meredam suara gaduh dan melindungi
motor dari kerusakan.
o Pump Shaft
Kebanyakan pompa mempunyai batang
potongan yang ditempatkan dibatang motor
untuk menggabungkan tekanan,
menghapuskan penggunaan keyways.
Perakitan batang potongan dapat didesain
secara sederhana, sekalipun begitu masih menjamin pengarahan metode untuk
mengurangi suara gaduh dan getaran. Untuk pompa sentrifugal multi-
stage panjang batang pompa akan berbeda tergantung dari banyaknya
pendorong yang digunakan.
o Adaptor
Kebanyakan pompa dengan suatu standar IEC motor elektrik.
Koneksi antara motor dan backplate dihubungkan oleh suatu adaptor
dimana sesusai dengan standar IEC atau C-frame motor elektronik.
3.3 Pompa sentrifugal tiga tahap (multistage pump)
a. Tampak depan (sebelum dibuka) d. Tampak depan (setelah dibuka)
Suction nozzle (jalur air masuk) Tiga buah impeller
b. Tampak belakang (sebelum di buka) e. Tampak belakang (setelah dibuka)
Penutup impeler Kipas pada motor penggerak
c. Tampak samping (sebelum di buka) f. Penutup Impeler
Adaptor Motor penggerak Lubang untuk Lubang keluar air memancing air (mengosongkan air dlm impeller)
g. Impeller
(a) (b)
Deskripsi :
Pada pompa ini terdapat tiga buah impeller dengan bentuk yang sama, gambar di atas adalah salah satu dari ketiga impeller tersebut. Masing-masing terdapat dua buah kepingan, yaitu (a) dan (b), pertama air masuk pada bagian atas kepingan (a) lalu keluar dari sisi-sisinya, dan masuk ke kepingan (b). Impeler ini sambil berputar, sehingga air terdorong naik ke atas.
h. Discharge nozzle (jalur air keluar)
Discharge nozzle
Centrifugal pump
V. PEMBAHASAN
V.1POMPA SATU TAHAP
Pada percobaan ini, pompa sentrifugal satu fasa mempunyai sebuah impeller
(baling-baling) untuk mengangkat zat cairan dari tempat yang lebih rendah ke tempat
yang lebih tinggi. Daya dari luar diberikan kepada poros pompa untuk memutarkan
impeller di dalam zat cair. Karena timbul gaya sentrifugal maka zat cair mengalir
melalui suction nozzle lalu ke tengah impeller dan ke luar melalui saluran diantara
sudu-sudu. Disini head tekanan zat cair menjadi lebih tinggi dan head kecepatannya
pun menjadi lebih tinggi karena mengalami percepatan. Zat cair yang keluar melalui
impeller ditampung oleh saluran berbentuk volut (spiral) dikelilingi impeller dan
disalurkan keluar pompa melalui discharge nozzle. Didalam nozzle ini sebagian head
kecepatan aliran diubah menjadi head tekanan. Jadi, impeller pada pompa sentrifugal
ini berfungsi memberikan kerja pada zat cair sehingga energi yang dikandungnya
menjadi lebih besar. Sehingga, jelas bahwa pompa sentrifugal dapat mengubah energi
mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida. Tinggi tekan (head) yang
dicapai suatu pompa tergantung pada putarannya, diameter, dan bentuk lengkungan
impeler. Karena tinggi tekan pompa terbatas, maka dengan menghubungkan beberapa
impeler saling berurutan pada suatu poros akan didapatkan tinggi tekan yang lebih
besar. Selain itu, pada salah satu pompa sentrifugal satu fasa terdapat pula kapasitor
dengan spesifikasi CBB60 ; 6 mikro F; ± 5% 450 VAC ; 50/60 Hz yang berfungsi
untuk menyimpan muatan listrik dan juga dapat digunakan sebagai penyaring
frekuensi.
Perawatan pada pompa sentrifugal dikhususkan pada bagian impeler, motor
listrik, dan fan. Pada impeler dilakukan pembersihan berkala dari sisa-sisa kotoran
yang dibawa oleh fluida. Semakin korosif fluida yang dipindahkan maka semakin
rumit tingkat perawatannya. Pada motor listrik, harus dilakukan pelumasan berkala
supaya tidak terjadi aus. Selain itu, agar pompa dapat beroperasi dengan baik perlu
dilakukan proteksi terhadap aliran balik. Aliran keluaran pompa harus dilengkapi
dengan check valve yang membuat aliran hanya bisa berjalan satu arah, searah
dengan arah aliran keluaran pompa. Lalu, proteksi terhadap overload untuk
menghindari overload. Proteksi terhadap vibrasi juga diperlukan karena vibrasi yang
berlebihan akan menggangu kinerja dan berpotensi merusak pompa. Beberapa alat
yang ditambahkan untuk menghindari vibrasi berlebihan ialah vibration switch dan
vibration monitor. Selain itu, pelumasan pada bearing juga diperlukan agar kinerja
rotor pada poros tidak teganggu.
4.2 POMPA TIGA TAHAP
Pompa sentrifugal tiga tahap atau Centrifugal multi stage pump
mempunyai tiga buah impeller (baling-baling) untuk mengangkat zat cairan dari
tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi. Daya dari luar diberikan
kepada poros pompa untuk memutarkan impeller di dalam zat cair. Maka zat cair
yang ada didalam impeller, oleh dorongan sudu-sudu dapat berputar. Karena timbul
gaya sentrifugal maka zat cair mengalir dari tengah impeller ke luar melalui saluran
diantara sudu-sudu. Cairan meninggalkan impelr dngan kecepatan tinggi.
Dari uraian diatas jelas bahwa pompa sentrifugal dapat mengubah energy
mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida. Energi inilah yang
mengakibatkan perubahan head tekanan , head kecepatan dan head potensial pada zat
cair yang mengalir secara continue. Zat cair mengalir dalam rumah pompa dengan
tekanan dan kecepatan tertentu. Dalam rumah pompa ini zat cair disalurkan
sedemikian rupa, sehingga terdapat perubahan kecepatan ke dalam tekanan yang
sempurna. Oleh karena ini, kolom zat cair dalam saluran kempa digerakkan. Zat cair
ini bergerak dalam aliran yang tak terputus-putus dari saluran isap melalui pompa ke
saluran kempa. Impeler pompa ini bisa dilepas satu, maupun dua, prinsip kerjanya
sama. Dengan lebih banyak impeller, kecepatan air berputar semakin cepat, sehingga
aliran keluaran keluar dngan tekanan yang lebih tinggi.
Perawatan pada pompa ini diantaranya pengecekkan pada tiga buah
impeller, karena dikhawatirkan ada salah satu yang rusak, selain itu pastikan bahwa
tidak ada bagian alat yang terkorosi.
VI. KESIMPULAN
Pada percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa ;
Elemen – elemen utama pompa sentrifugal adalah impeller, kasing pompa,
suction nozzle, discharge nozzle, dan motor penggerak.
Metoda perawatan yang dilakukan pada impeler adalah dilakukan
pembersihan berkala dari sisa-sisa kotoran yang dibawa oleh fluida, pada
motor listrik harus dilakukan pelumasan berkala supaya tidak terjadi aus,
pengecekkan pada tiga buah impeller karena dikhawatirkan ada salah satu
yang rusak, lalu memastikan bahwa tidak ada bagian alat yang terkorosi.
DAFTAR PUSTAKA
Sulasro Cs., Pompa dan Kompresor, Pemilihan, Pemakaian dan pemeliharaan,
Association for international Technician Promosuion Japan, 1983
Wood, Process Design and Engineering Practice,Preantice Hall, 1995
Gupta, Momentum Transfer Operations, Tata McGrawHill, New Delhi, 1979
Crane, Flow of fluids, Through Valves, Fitting and pipe, 1976
Badger and Barchero, Introduction to Chemical Engineering, McGraw Hill,
Kogakusha, 1986
http://komponenelektronika.net/fungsi-kapasitor.htm
http://elektronikatea.blogspot.com/2011/05/teor-dasar-motor-kapasitor-jenis-
motor.html
LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK PERAWATAN
POMPA SENTRIFUGALDiajukan untuk memenuhi tugas Praktikum Teknik Perawatan
Pembimbing : Dr. Ir. Bintang Ihwan M, MSc
Penyusun :
Hana Nur Afifah (101411037)
Latif Fauzi (101411041)
Theresia Leyster G (101411061)
Kelas : 3B
Kelompok : VI (Empat)
JURUSAN TEKNIK KIMIA
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2012
Recommended