BAB IPENDAHALUAN
1.1 Latar Belakang.Material atau bahan dalam industri teknik
kimia dapat berupa bentuk padat, cair dan gas. Material dalam
bentuk cair sendiri misalnya saja pada industri minuman, tentunya
membutuhkan peralatan penanganan yang berbeda dengan peralatan
penanganan untuk material padat ataupun gas.
Material cair atau fluida cair memiliki karakteristik atau sifat
bahan yaitu tidak dapat menahan distorsi secara permanen, Bila kita
mencoba mengubah bentuk suatu massa fluida, maka di dalam fluida
tersebut akan terbentuk lapisan-lapisan di mana lapisan yang satu
akan mengalir di atas lapisan yang lain, sehingga tercapai bentuk
baru. Selama perubahan bentuk tersebut, terdapat tegangan geser
(shear stress), yang besarnya bergantung pada viskositas fluida dan
laju alir fluida relatif terhadap arah tertentu. Bila fluida telah
mendapatkan bentuk akhirnya, semua tegangan geser tersebut akan
hilang sehingga fluida berada dalam keadaan kesetimbangan. Pada
temperatur dan tekanan tertentu, setiap fluida mempunyai densitas
tertentu. Jika densitas hanya sedikit terpengaruh oleh perubahan
yang suhu dan tekanan yang relatif besar, fluida tersebut bersifat
incompressible. Tetapi jika densitasnya peka terhadap perubahan
variabel temperatur dan tekanan, fluida cair merupakan zat
incompressible. (catur. 2012)
Penanganan peralatan pada proses industry kimia untuk terjadinya
proses pengolahan bahan baku sesuai hukum teknologi kimia sehingga
bahan dan produk hanya dikenakan gaya yang dikehendaki selama
proses berlangsung. Peralatan industri kimia digolongkan menjadi
tiga yaitu pengangkutan bahan, persiapan dan penanganan dan tempat
berlangsungnya reaksi kimia.
Dalam industri kimia, transportasi merupakan proses pengangkutan
bahan mentah dan energi dalam jumlah besar ke pabrik dan ke dalam
peralatan, atau pengangkutan produk-produk dan limbah ke luar
pabrik.(defri; 2011). Dalam makalah ini, kami akan membahas
peralatan transportasi material cair.
BAB IIPEMBAHASAN
2.1. Kriteria Pemilihan Alat Transportasi Kriteria pemilihan
operasi pemindahan cairan ditentukan oleh performance dan
karakteristik operasi, antara lain didasarkan pada: Kapasitas alir
Power Effisiensi Pemeliharaan / perabaikan Sifat fisik dan kimia
fluida yang dipindahkan.
2.2. Klasifikasi Alat Transportasi Fluida CairPembagian alat
transportasi fluida menjadi tiga yaitu: Alat transportasi yang
memberikan tekanan langsung terhadap fluida (positive
displacement). Dibedakan menjadi dua yaitu: Reciprocrating Rotary
Alat transportasi yang memberikan torsi atau putaran terhadap
fluida (centrifugal). Yang termasuk pompa jenis ini adalah
centrifugal pump, dan turbine pump.
A. Positive Displacement PumpA.1 Reciprocrating Pump 1. POMPA
TORAKPompa torak merupakan pompa yang banyak digunakan dalam
kelompok pompa desak gerak bolak-balik. Menurut cara kerjanya pompa
torak dapat dikelompokkan dalam kerja tunggal dan kerja ganda.
Sedangkan menurut jumlah silinder yang digunakan, dapat
dikelompokkan dalam pompa torak sinder tunggal dan pompa torak
silinder banyak.
Cara kerja Pompa Torak :Pompa torak kerja tunggal dalam setiap
silinder ada dua katup yaitu katup isap dan katup buang. Pada
langkah isap torak bergerak mundur, tekanan didalam silinder
menjadi turun. Akibatnya ada beda tekanan antara diluar silinder
dengan didalam silinder, sehingga katup isap terbuka, zat cair
kemudian terhisap kedalam silinder. Ketika torak mulai maju katup
isap menutup kembali. Setelah zat cair masuk ke dalam silinder
kemudian didorong torak menuju katup buang, tekanan didalam
silinder menjadi naik, sehingga katup buang terbuka. Selanjutnya
zat cair mengalir melewati katup buang keluar silinder dengan
dorongan torak yang menuju katup sampai akhir langkah buang. Pada
pompa kerja ganda dalam satu silinder ada dua katup isap dan dua
katup buang. Ketika melakukan langkah isap torak, juga sekaligus
melakukan langka buang, sehingga kapasitasnya lebih besar dan
aliran yang dihasilkan lebih kontinyu. (iwanaik, 2010)
Pompa torak kerja tunggal (source:
http://iwanaik.files.wordpress.com)Pompa torak kerja tunggal
(source: http://iwanaik.files.wordpress.com)
Pompa torak kerja ganda (source:
http://iwanaik.files.wordpress.com)Kegunaan pompa ini adalah untuk:
Proses yang memerlukan head yang tinggi Kapasitas fluida rendah
Liquid yang kental (viskos) dan slurry (seperti lumpur) Liquid yang
mudah menguap (volatile)
2. PLUNGER PUMPPlunger pumpmerupakan suatu silinder baja yang
panjang,packingnyaterletak konstan(stationary)pada bagian dalam
dari silinder atau cincin yang terbuat dari karet. Fungsi dari
packing ini untuk mencegah kebocoran fluida di dalam silinder.
Perbedaannya dengan torak yaitu bentuknya labih panjang dan
pakingnya menempel pada silinder. Sedangkan pada torak, pakingnya
menempel pada torak itu sendiri.
Cara kerja pompa plunger bila plunger A bergerak ke kiri, klep
isap C membuka klep tekan, D1 menutup. Cairan masuk dari ruang isap
S melalui katup C1 ke silinder. Bersamaan dengan itu plunger B
bergerak ke kiri katup tekan, D2 terbuka, katup isap C2 menutup dan
cairan mengalir dari silinder ke ruang tekan T terus ke saluran
pengeluaran P. Plunger A dan B di hubungkan oleh batang M sehingga
bergerak serempak dan di hubungkan oleh N sumber tenaga uap atau
lain
3. MEMBRAN PUMPBerbeda dengan torak dan plunger, pompa ini
merupakanliquid end dari bahan yang fleksibel yang dilengkapi
dengandischarge valvepada pusat dansuction valve. Bagian yang
bergerak dari pompa adalah diafragma dan kerangkannya. Dengan
gerakan yang eksentrik, maka diafragma digerakkan sehingga dapat
terjadi aliran. Pompa sekat baik digunakan untuk cairan-cairan yang
mengandung partikelpartikel padatan pada pompa ini sedikit sekali
bagianbagian yang bergerak, dan sederhana serta mudah
direparasi.
Cara kerja Membran Pump :Pompa membran terdiri dari dua ruangan
yang di batasi oleh sekat A yang dapat bergerak turun naik. Bila
sekat bergerak naik, katup isap C membuka dan caairan masuk ke
ruangan bagian bawah. Pada bagian yang sama katup tekan B tertutup
dan cairan dari ruang atas di tekan ke saluran pengeluaran. Pada
gerakan berikutnya sekat bergerak ke bawah, katup isap tertutup dan
katup tekan terbuka. Cairan pindah dari ruang bawah ke atas,
demikian seterusnya dengan gerakan bolakbalik dari sekat tersebut
seolah-olah cairan di alirkan dari saluran masuk ke saluran
pengeluaran. Sekat dihubungkan melalui eksentrik ke tenaga
penggerak. Jarak geraknya dapat disetel dalam batas batas tertentu
untuk mengatur alirannya.
KegunaanPompa membran digunakan untuk crude oil(lumpur minyak)
atauliquidyang banyak mengandung solid dalam bentuk suspensi
headyang rendah.
A.2 Rotary PumpPompa rotari adalah pompa perpindahan positif
dimana energi mekanis ditransmisikan dari mesin penggerak ke cairan
dengan menggunakan elemen yang berputar di dalam rumah pompa
(casing). Pada waktu rotor berputar di dalam rumah pompa, akan
terbentuk kantong-kantong yang mula-mula volumenya besar (pada sisi
isap) kemudian volumenya berkurang (pada sisi tekan) sehingga
fluida akan tertekan keluar. Rotary Pump adalah suatu jenis dari
PDP yang melakukan aksi rotasi. Fluida di trap dalam suatu
expanding chamber di dekat inlet, lalu digerakkan ke outlet dan
ditekan ke luar discharge line. Ciri dari pompa jenis ini adalah :
- Tidak mempunyai check valve - Tidak terjadi kebocoran atau aliran
balik- Cocok untuk fluida kental (minyak pelumas atau lilin)-
Tekanan dischargenya sampai 3000 psia atau lebih.
Macam-macam tipe dari rotary pump : 1. POMPA LOBE (LOBE
PUMP)
Cara kerjaCara kerja pompa lobe pada prinsipnya sama dengan cara
kerja pompa roda gigi dengan penggigian luar. Pompa jenis ini ada
yang mempunyai dua rotor lobe atau tiga rotor lobe.
KegunaanPompa lobe dapat digunakan untuk memompa cairan yang
kental (viskositasnya tinggi) dan mengandung padatan. Pemilihan dua
rotor lobe atau tiga rotor lobe didasarkan atas ukuran padatan yang
terkandung dalam cairan, kekentalan cairan, dan kontinyuitas
aliran. Dua rotor lobe cocok digunakan untuk cairan kental, ukuran
padatan yang relatif kasar dengan kontinyuitas kecepatan aliran
yang tidak halus.
2. POMPA RODA GIGI (GEAR PUMP)
Cara kerjaKetika roda gigi berputar, terjadi penurunan tekanan
pada rumah pompa sehingga cairan mengalir dan mengisi rongga gigi.
Cairan yang terperangkap dalam rongga gigi terbawa berputar
kemudian dikempakan dalam saluran pengeluaran, karena pada bagian
ini terjadi pengecilan rongga gigi
KegunaanUntuk mencegah terjadinya kemacetan dan aus saat pompa
digunakan maka zat cair yang dipompa tidak boleh mengandung padatan
dan tidak bersifat korosif. Pompa dengan penggigian luar banyak
digunakan untuk memompa minyak pelumas atau cairan lain yang
mempunyai sifat pelumasan yang baik. Pompa dengan penggigian dalam
dapat digunakan untuk memompa zat cair yang mempunyai kekentalan
(viskositas) tinggi, seperti tetes, sirop, dan cat.
3. POMPA ULIR (SCREW PUMP)
Cara kerjaOleh gerak putar poros ulir zat cair mengalir dalam
arah aksial. Pompa jenis ini hanya dapat digunakan untuk tekanan
pada saluran kempa lebih rendah dari tekanan pada saluran isap dan
bila zat cair yang dipompa mempunyai kekentalan tinggi. Pada
keadaan kering pompa ini tidak dapat mengisap sendiri, sehingga
sebelum digunakan pompa ini harus terisi cairan yang akan dipompa
(dipancing).
KegunaanSama halnya dengan pompa roda gigi, pompa ulir ini cocok
untuk memompa zat cair yang bersih dan mempunyai sifat pelumasan
yang baik.Secara umum pompa rotary mempunyai kecepatan aliran volum
yang konstan asal kecepatan putarannya dapat dipertahankan tetap.
Selain itu alirannya lebih teratur (tidak terlalu pulsatif). Hal
ini sangat berbeda dengan pompa reprocating (bandingkanlah setelah
pembahasan pompa reprocating). Pompa rotary cocok untuk operasi
pada kisaran tekanan sedang dan untuk kisaran kapasitas dari kecil
sampai sedang (lihat gambar pemilihan jenis pompa berdasarkan
karakteristiknya).
4. POMPA DINDING (SLIDING-VANE PUMP)
Cara kerja Pompa berporos tunggal yang di dalam rumah pompa
berisi sebuah rotor berbentuk silinder yang mempunyai alur-alur
lurus pada kelilingnya. ke dalam alur-alur ini dimasukkan sudu-sudu
lurus yang menempel pada dinding dalam rumah pompa dan dapat
berputar secara radial dengan mudah. Rotor ini dipasang asimetri
dalam rumah pompa. Ketika rotor berputar tekanan dalam rumah pompa
turun sehingga terjadi kerja isap dan pada saluran pemasukkan
terjadi pembesaran ruang kosong, sehingga cairan dapat mengalir
dari sumber dan mengisi rongga kosong dalam rumah pompa. Pada
tempat pengeluaran terjadi pengecilan ruang kosong sehingga pada
tempat ini terjadi kerja kempa. Dengan cara ini secara
berturut-turut terjadi kerja isap dan kerja kempa.
Kegunaan Pompa dinding vane dapat digunakan sebagai pompa
vakum.
B. Variable Head Capacity Pump (VHCP)B.1 CENTRIFUGAL PUMPPompa
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.
Cara kerja pompa sentrifugal :Pompa digerakkan oleh motor, daya
dari motor diberikan kepada poros pompa untuk memutar impeler yang
dipasangkan pada poros tersebut. Zat cair yang ada dalam impeler
akan ikut berputar karena dorongan sudusudu. Karena rumah pompa
berbentuk rumah keong timbulnya gaya sentrifugal, maka zat cair
mengalir dari tengah impeler keluar melalui saluran diantara sudu
dan meninggalkan impeler dengan kecepatan yang tinggi. Zat cair
yang keluar dari impeler 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 impeler, ruang diantara sudusudu
menjadi vakum sehingga zat cair akan terisap masuk. (iwanmalik, 29
november 2010)Kegunaan Memindahkan cairan dari satu tempat ke
tempat lainnya (contoh : air dari aquifer bawah tanah ke tangki
penyimpan air) Mensirkulasikan cairan sekitar sistem (misalnya air
pendingin atau pelumas yang melewati mesin-mesin dan peralatan)
untuk memindahkan berbagai macam fluida, mulai dari air, asam
sampai slurry ataupun campuran cairan dengan katalis padat (solid).
biasa digunakan pada industri minyak bumi, yang mana pompanya
digunakan difasilitas gathering station, suatu unit pengumpul
fluida dari sebuah sumur produksi sebelum diolah .
B.2. TURBINE PUMP
Turbine pump adalah salah satu jenis dari VHCP dengan menggunak
aksi sentrifugal. Pompa jenis ini digunakan untuk keperluan yang
tidak terus menerus dan untuk flushing (penyemprotan), misalnya
pada pemadam kebakaran.Kelebihan pompa turbin adalah baik digunakan
untuk flushing dengan kapasitas operasi sekitar 1 - 20 gpm.
Sedangkan kekurangannya adalah tidak cocok untuk operasi yang
terus-menerus; cairan yang dipompakan harus jernih, karena kalau
tidak jernih akan merusak blade; cairan yang digunakan tidak boleh
korosif; dan temperatur cairan tidak boleh > 350 oF. Aplikasi
Digunakan dalam berbagai aplikasi industri seperti pendingin
circulators air untuk laser dan mesin lain di mana kepala tinggi
diperlukan. Memompa air untuk irigasi Pemadam kebakaran Pembangkit
listrik tenaga air Pengolahan air limbah
Cara kerja Turbine pump :Liquid masuk pada bagian pinggir dari
impeller, diterma oleh vane. Casing mempunyai alur sekitar
impeller. Bila liquid mengalir pada pompa, maka ia akan terlempar
berulang-ulang pada groove (lekukan) untuk kemudian masuk pada vane
yang berikutnya. Hal ini berjalan terus menerus sampai pada
discharge. Dengan adanya pelemparan yang berulang-ulang ini, maka
pada turbine pump akan dihasilkan suatu impeller (dorongan) yang
berulang-ulang. (nunulasa, 2011)
BAB IIIPENUTUP
3.1Kesimpulan
DAFTAR PUSTAKA
