Cara Menghitung Net Positive Suction Head (NPSH) PompaSentrifugalNPSH adalah kebutuhan minimum pompa untuk bekerja secara normal. NPSH menyangkut apa yang terjadi di bagian suction pompa, termasuk apa yang datang ke permukaan pendorong. NPSH dipengaruhi oleh pipa suction dan konektor-konektor, ketinggian dan tekanan fluida dalam pipa suction, kecepatan fluida dan temperatur. NPSH dinyatakan dalam satuan feet.Ada 2 macam NPSH yaitu NPSHa (Net Positive Suction Head Available) dan NPSHr (Net Positive Suction Head Required).NPSHa adalah nilai NPSH yang ada pada system di mana pompa akan bekerja.NPSHr adalah nilai NPSH spesifik pompa agar bekerja dengan normal, yang diberikan oleh pembuat berdasarkan hasil pengetesan.NPSHa dapat dicari dengan formula:NPSHa = Ha + Hs Hvp Hf HiHa = Atmospheric Head (dalam feet), yaitu tekanan atmosferik pada ketitinggian terhadap permukaan laut. (lihat contoh tabel Ha air pada beberapa elevasi terhadap permukaan laut).Untuk menentukan Ha kita perlu memperhatikan tangki atau vessel yang isinya akan disedot dengan pompa, apakah itu tangki terbuka atau berventilasi, atau apakah itu tertutup/kedap udara. Nilai Ha dimulai dari 33.9 feet (14.7 psi x 2.31).Untuk tangki tertutup tak bertekanan, nilai Ha sama dengan Hvp dan mereka saling menghilangkan. Untuk Tangki tertutup bertekanan, dalam setiap 10 psi tekanan akan ditambahkan 23.1 feet pada nilai Ha nya.Hs = Static Head level fluida,positif atau negatif (dalam feet)Yaitu tinggi dari center line suction pompa ke level fluida dalam tangki yang akan disedot. Elevasi yang positif menambahkan energi ke fluida dan elevasi negatif menyerap energi dari fluida.Hvp = Vapor Head fluida (dalam feet)Vapor Head dikalkulasi dengan memantau temperatur fluida dan mencocokkan nilai Hvp nya pada grafik yang terlampir.Hf = Friction Head atau Friction Losses dalam suction piping dan konektor-konektornyaFriction Head dapat dikalkulasi, dtaksir atau diukur. Nilai Friction Head dapat dikalkulasi dengan melihat tabel Friction Head pipa dan fitting. Jika jarak pompa dari tangki relative dekat maka nilai Friction Head dapat diabaikan.Hi = Inlet Head atau kehilangan energi yang terjadi pada leher suction pompa (dari flange sampai permukaan baling-baling) dinyatakan dalam feet. Dapat juga disebut safety factor 2 feet. Tabel 1: Tekanan Atmosferik Dan Barometrik Air Menurut Ketinggian

KetinggianTekananTekananTitik

BarometrikAtmosferikDidih

Kaki (Feet)MeterInch Hgmm HgPsiaFeet WaterAir

-1000-304.831.078815.235.2213.8

-500-152.430.577515.034.6212.9

00.029.976014.733.9212.0

500152.429.474714.433.3211.1

1000304.828.973414.232.8210.2

1500457.228.371913.932.1209.3

2000609.627.870613.731.5208.4

2500762.027.369413.431.0207.4

3000914.426.868113.230.4206.5

35001066.826.366812.929.8205.6

40001219.225.865512.729.2204.7

45001371.625.464512.428.8203.8

50001524.024.963312.228.2202.9

55001676.424.462012.027.6201.9

60001828.824.061011.827.2201.0

65001981.223.559711.526.7200.1

70002133.623.158711.326.2199.2

75002286.022.757711.125.7198.3

80002438.422.256410.925.2197.4

85002590.821.855410.724.7196.5

90002743.221.454410.524.3195.5

95002895.621.053310.323.8194.6

100003048.020.652310.123.4193.7

150004572.016.94298.319.2184.0

Tabel 2: Tekanan Uap Air

TemperaturSpecific GrafityKepadatanTekananTekanan Uap Air

FC60FUap Air (Psi)(Feet Abs.)

3201.00262.420.08850.204

404.41.00162.420.12170.281

457.21.00162.400.14750.340

5010.01.00162.380.17810.411

5512.81.00062.360.21410.494

6015.61.00062.340.25630.591

6518.30.99962.310.30560.706

7021.10.99962.270.63310.839

7523.90.99862.240.42980.994

8026.70.99862.190.50691.172

8529.40.99762.160.59591.379

9032.20.99662.110.69821.617

9535.00.99562.060.81531.890

10037.80.99462.000.94922.203

11043.30.99261.841.27502.965

12048.90.99061.731.69203.943

13054.40.98761.542.22305.196

14060.00.98561.392.88906.766

15065.60.98261.203.71808.735

16071.10.97961.014.741011.172

17076.70.97560.795.992014.178

18082.20.97260.577.510017.825

19087.80.96860.359.339022.257

20093.30.96460.1311.526027.584

212100.00.95959.8114.696035.353

220104.40.95659.6317.186041.343

240115.60.98459.1024.970060.770

260126.70.93958.5135.430087.050

280137.80.92958.0049.2000122.180

3001148.90.91957.3167.0100168.220

320160.00.90956.6689.6600227.550

340171.18.89855.96118.0100303.170

360182.20.88655.22153.0400398.490

380193.30.87454.47195.7700516.750

NPSHa < NPSHr dengan kata lain NPSHa system haruslah lebih besar dari NPSHr pompa yang dipergunakan agar pompa tersebut dapat bekerja dengan baik.Contoh kasus #1Pada gambar di bawah akan dilakukan pemompaan fluida air dari tangki terbuka yang berada pada level sama dengan permukaan laut (Ha = 33.9 feet) Level tangki adalah 22 feet dari centerline pompa (Hs1 = 22 feet). Friction losses adalah 2 feet (Hf = 2 feet). Temperatur air adalah 70F maka Hvp adalah 0.839 (lihat tabel 2). Head inlet (Hi) sebagai safety factor adalah 2 feet.Tentukanlah NPSHa dan NPSHr pompaPenyelesaian:NPSHa = Ha + Hs1 Hvp Hf Hi = 33.9 + 22 0.839 2 2 = 51.061 feetDiketahui bahwa tujuan pemompaan adalah untuk mengeluarkan fluida air dari tangki, maka kita harus mempertimbangkan tinggi terendah fluida air dalam tangki dari center line pompa saat pemompaan (Hs2) yaitu 7 feet.Maka NPSHa = Ha + Hs1 Hvp Hf Hi = 33.9 + 7 0.839 2 2 = 36.061 feet Maka untuk menghindari kondisi NPSHa yang tidak memadai ke pompa pada saat pemompaan fluida dari tangki maka NPSHr pompa haruslah kurang dari 36 feet pada duty point.Contoh kasus #2Pada gambar di bawah akan dilakukan pemompaan fluida air dari level yang lebih rendah 8 feet dari center line pompa (Hs1 = -8 feet). Pompa ini berada pada level 5000 feet di atas permukaan laut (Ha = 28.2 feet). Temperatur fluida air adalah 50F (Hvp = 0.411). Friction losses adalah 1 (Hf = 1 foot) dan Hi = 2.Tentukanlah NPSHa dan NPSHr pompaPenyelesaian:NPSHa = Ha + Hs1 Hvp Hf Hi = 28.2 + (- 8 ) 0.411 1 2 = 16.789 feetDiketahui bahwa tujuan pemompaan adalah untuk mengeluarkan fluida air dari tangki, maka kita harus mempertimbangkan tinggi terendah fluida air dalam tangki dari center line pompa saat pemompaan (Hs2) yaitu -14 feet.Maka NPSHa = Ha + Hs1 Hvp Hf Hi = 28.2 + (- 14) 0.411 1 2 = 10.789 feetMaka untuk menghindari kondisi NPSHa yang tidak memadai ke pompa pada saat pemompaan fluida dari tangki maka NPSHr pompa haruslah kurang dari 10 feet pada duty point.Contoh kasus #3Ada banyak proses yang menggunakan tangki tertutup (kedap udara), contohnya pada pabrik pemrosesan susu atau pabrik obat-obatan di mana sangat penting untuk menghindari produk yang steril terkontaminasi oleh udara luar. Contoh lain pada tempat pembuatan bir, gas dan karbonisasi tidak boleh keluar tari tangki proses. Seperti yang telah dikemukakan di muka bahwa pada kondisi ini nilai Ha yang menambahkan energi ke fluida (+) dan nilai Hvp yang menyerap energi dari fluida (-) adalah sama maka mereka saling menghilangkan. Maka formulanya menjadi lebih sederhana:NPSHa = Hs Hf HiPada gambar di bawah dilakukan pemompaan dari tangki kedap udara yang permukaan fluidanya berjarak 18 feet di atas center line pompa. (Hs1 = 18). Sedangkan level terendah fluida dari centerline pompa saat pemompaan keluar adalah 8 feet (Hs2 = 8). Friction losses (Hf) adalah 1.5 dan Hi adalah 2 feet.Tentukanlah NPSHa dan NPSHr pompaPenyelesaian:NPSHa pada awal kerja adalah:NPSHa = Hs1 Hf Hi = 18 1. 5 2 = 14.5 feetNPSHa pada saat level fluida terendah adalah:NPSHa = Hs2 Hf Hi = 8 1.5 2 = 4.5 feetMaka untuk menghindari kondisi NPSHa yang tidak memadai ke pompa pada saat pemompaan fluida dari tangki maka NPSHr pompa haruslah kurang dari 4 feet pada duty point.