POMPA

KARAKTERISTIK SISTIM PEMOMPAAN

JENIS-JENIS POMPA

PENGERTIAN

PENGKAJIAN POMPA

Apa yang dimaksud denganpompa dan sistem pemompaan?

Sistim pemompaan bertanggung jawabterhadap hampir 20% kebutuhan energilistrik dunia dan penggunaan energidalam operasi pabrik industri tertentuberkisar 25-50% (US DOE, 2004).

Pompa memiliki dua kegunaan utama:

a. Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempatlainnya (misalnya air dari aquifer bawah tanah ketangki penyimpan air)

b. Mensirkulasikan cairan sekitar sistem (misalnya airpendingin atau pelumas yang melewati mesin- mesindan peralatan)

Sistim Pemompaan dalam sebuah Industri

(US DOE, 2001)

Komponen utama sistem pemompaan adalah:

Pompa(beberapa jenis pompa) Mesin penggerak: motor listrik, mesin diesel atau sistim udara Pemipaan, digunakan untuk membawa fluida Kran, digunakan untuk mengendalikan aliran dalam sistim Sambungan, pengendalian dan instrumentasi lainnya Peralatan pengguna akhir, yang memiliki berbagai persyaratan

(misalnya tekanan, aliran) yang menentukan komponen dansusunan sistim pemompaan.

Contohnya adalah alat penukar panas, tangki dan mesin hidrolik.

KARAKTERISTIK SISTIM PEMOMPAAN

Tahanan sistem: headTekanan diperlukan untuk memompa cairan melewatisistem pada laju tertentu. Tekanan ini harus cukup tinggiuntuk mengatasi tahanan sistem, yang juga disebuthead. Head total merupakan jumlah dari head statikdan head gesekan/ friksi.

a) Head statikHead statik merupakan perbedaan tinggi antara sumberdan tujuan dari cairan yang dipompakan (lihat Gambar2a). Head statik merupakan aliran yang independen(lihat Gambar 2b). Head statik pada tekanan tertentutergantung pada berat cairan dan dapat dihitungdengan persamaan perikut:

Head statik terdiri dari: Head hisapan statis (hS): dihasilkan dari pengangkatan

cairan relatif terhadap garis pusat pompa. hS nilainyapositif jika ketinggian cairan diatas garis pusat pompa, dannegatif jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusatpompa (juga disebut pengangkat hisapan)

Head pembuangan statis (hd): jarak vertikal antara garispusat pompa dan permukaan cairan dalam tangki tujuan.

b) Head gesekan/ friksi (hf)Ini merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasitahanan untuk mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan. Head ini tergantung pada ukuran, kondisi danjenis pipa, jumlah dan jenis sambungan, debit aliran, dan sifatdari cairan.

Head gesekan/ friksi sebanding dengan kwadrat debit aliranseperti diperlihatkan dalam gambar 3. Loop tertutupsistim sirkulasi hanya menampilkan head gesekan/ friksi (bukanhead statik).

Dalam hampir kebanyakan kasus, head total sistim merupakan gabungan antara headstatik dan head gesekan seperti diperlihatkan dalam gambar 4a dan 4b.

Kurva kinerja pompaHead dan debit aliran menentukan kinerja sebuah pompa yang secaragrafis ditunjukkan dalam Gambar 5 sebagai kurva kinerja atau kurvakarakteristik pompa. Gambar memperlihatkan kurva pompasentrifugal dimana head secara perlahan turun dengan meningkatnyaaliran.

Dengan meningkatnya tahanan sistim, head juga akan naik. Hal inipada gilirannya akan menyebabkan debit aliran berkurang danakhirnya mencapai nol. Debit aliran nol hanya dapat diterima untukjangka pendek tanpa menyebabkan pompa terbakar.

Titik operasi pompaDebit aliran pada head tertentudisebut titik tugas. Kurva kinerjapompa terbuat dari banyak titik-titiktugas. Titik operasi pompa ditentukanoleh perpotongan kurva sistim dengankurva pompa sebagaimanaditunjukkan dalam Gambar 6.

Kinerja hisapan pompa (NPSH)

Kavitasi atau penguapan adalah pembentukan gelembungdibagian dalam pompa. Hal ini dapat terjadi manakalatekanan statik fluida setempat menjadi lebih rendah daritekanan uap cairan (pada suhu sebenarnya). Kemungkinanpenyebabnya adalah jika fluida semakin cepat dalam kranpengendali atau disekitar impeler pompa.

Penguapan itu sendiri tidak menyebabkan kerusakan. Walaudemikian, bila kecepatan berkurang dan tekanan bertambah,uap akan menguap dan jatuh. Hal ini memiliki tigapengaruh yang tidak dikehendaki:

Erosi permukaan baling-baling, terutama jika memompacairan berbasis air. Meningkatnya kebisingan dan getaran,mengakibatkan umur sil dan bearing menjadi lebih pendek

Menyumbat sebagian lintasan impeler, yang menurunkankinerja pompa dan dalam kasus yang ekstrim dapatmenyebabkan kehilangan head total.

Head Hisapan Positif Netto Tersedia / Net Positive SuctionHead Available (NPSHA) menandakan jumlah hisapanpompa yang melebihi tekanan uap cairan, dan merupakankarakteristik rancangan sistim. NPSH yang diperlukan(NPSHR) adalah hisapan pompa yang diperlukan untukmenghindari kavitasi, dan merupakan karakteristik rancanganpompa.

Karakteristik sistim pemompaan

JENIS-JENIS POMPA

JENIS-JENIS POMPA

Pompa perpindahan positif

Pompa perpindahan positif dikenal dengan caranyaberoperasi: cairan diambil dari salah satu ujung danpada ujung lainnya dialirkan secara positif untuksetiap putarannya. Pompa perpindahan positifdigunakan secara luas untuk pemompaan fluidaselain air, biasanya fluida kental.

Pompa perpindahan positif

Pompa perpindahan positif selanjutnya digolongkanberdasarkan cara perpindahannya:

Pompa Reciprocating jika perpindahan dilakukan olehmaju mundurnya jarum piston. Pompa reciprocating hanyadigunakan untuk pemompaan cairan kental dan sumurminyak. Pompa Rotary jika perpindahan dilakukan oleh gayaputaran sebuah gir, cam atau baling-baling dalam sebuahruangan bersekat pada casing yang tetap. Pompa rotaryselanjutnya digolongkan sebagai gir dalam, gir luar, lobe, danbaling-baling dorong dll. Pompa-pompa tersebut digunakanuntuk layanan khusus dengan kondisi khusus yang ada dilokasi industri.

Pompa Dinamik

Pompa dinamik juga dikarakteristikkan oleh cara pompatersebut beroperasi: impeler yang berputar mengubahenergi kinetik menjadi tekanan atau kecepatan yangdiperlukan untuk memompa fluida.

Pompa Dinamik

Terdapat dua jenis pompa dinamik: Pompa sentrifugal merupakan pompa yang sangatumum digunakan untuk pemompaan air dalamberbagai penggunaan industri. Biasanya lebih dari75% pompa yang dipasang di sebuah industri adalahpompa sentrifugal. Untuk alasan ini, pompa inidijelaskan dibawah lebih lanjut. Pompa dengan efek khusus terutama digunakanuntuk kondisi khusus di lokasi industri.

Pompa Dinamik

Bagaimana sebuah pompa sentrifugal bekerja?? Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekananatmosfir, atau dalam hal jet pump oleh tekanan buatan. Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan,sehingga menyebabkan cairan berputar. Cairan meninggalkanimpeler pada kecepatan tinggi. Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompaturbin digunakan cincin diffuser stasioner. Volute atau cincindiffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energitekanan.

Pompa Dinamik

Bagaimana sebuah pompa sentrifugal bekerja??

Karakteristik sistim pemompaan

JENIS-JENIS POMPA

PENGKAJIAN POMPA

Bagaimana menghitung kinerja pompa

Kerja yang ditampilkan oleh sebuah pompa merupakan fungsi dari head total danberat cairan yang dipompa dalam jangka waktu yang diberikan. Daya batangtorak pompa (Ps) adalah daya Hp yag dikirimkan ke batang torak pompa, dandapat dihitung sebagai berikut:

Bagaimana menghitung kinerja pompa

Keluaran pompa, daya Hp air atau daya Hp hidrolik (hp) adalah daya Hp cairanyang dikirimkan oleh pompa, dan dapat dihitung sebagai berikut:

Dimana :Q = debit aliranhd = head pembuanganhs = head penghisapan = massa jenis fluidag = percepatan gravitasi

Daya hidrolik hp = Q (m3/detik ) x (hd - hs dalam m) x (kg/m3) x g (m/detik2) / 1000

Bagaimana menghitung kinerja pompa

Keluaran pompa, daya Hp air atau daya Hp hidrolik (hp) adalah daya Hp cairanyang dikirimkan oleh pompa, dan dapat dihitung sebagai berikut:

Dimana :Q = debit aliranhd = head pembuanganhs = head penghisapan = massa jenis fluidag = percepatan gravitasi

Daya hidrolik hp = Q (m3/detik ) x (hd - hs dalam m) x (kg/m3) x g (m/detik2) / 1000

TERIMAKASIH