POMPA VAKUM

Pompa vakum adalah sebuah alat untuk mengeluarkan molekul-molekul gas dari dalam sebuah ruangan tertutup untuk mencapai tekanan vakum.Berdasarkan prinsip kerjanya, pompa vakum diklasifikasikan menjadi 3 yaitu: Positive Displacement: menggunakan cara mekanis untuk mengekspansi sebuah volume secara terus-menerus, mengalirkan gas melalui pompa tersebut, men-sealingruang volume sistem, dan membuang gas ke atmosfer. PompaMomentum Transfer: menggunakan sistem jet fluida kecepatan tinggi, atau menggunakan sudu putar kecepatan tinggi untuk menghisap gas dari sebuah ruang tertutup. PompaEntrapment: menggunakan suatu zat padat atau zat adsorber tertentu untuk mengikat gas di dalam ruangan tertutup.

Pompa VakumPositive DisplacementPrinsip dari pompa ini adalah dengan jalan mengekspansi volume ruang oleh pompa sehingga terjadi penurunan tekanan vakum parsial. Sistemsealingmencegah gas masuk ke dalam ruang tersebut. Selanjutnya pompa melakukan gerakan buang, dan kembali mengekspansi ruang tersebut. Jika dilakukan secara siklis dan berkali-kali, maka vakum akan terbentuk di ruangan tersebut.Salah satu aplikasi pompa ini yang paling sederhana adalah pada pompa air manual. Untuk mengangkat air dari dalam tanah, dibentuk ruang vakum pada sisi keluaran air, sehingga air dapat terhisap naik ke atas.Berikut adalah pompa vakum yang termasuk ke dalam tipepositive displacement: Rotary vane pump, yang paling banyak digunakan Pompa diafragma Liquid ring pump Piston pump Scroll pump Screw pump Wankel pump External vane pump Roots blower Multistage Roots pump Toepler pump Lobe pump

Secara general pompapositive displacementdibagi kedalam dua kelompok besar, yakni pompa jenis rotari dan jenisreciprocating.

PompaPositive DisplacementTipeReciprocatingPomparesiprocatingmenggunakan piston yang bergerak maju-mundur sebagai komponen kerjanya, serta mengarahkan aliran fluida kerja ke hanya satu arah dengan bantuancheck valve. Pompapositive displacementini memiliki rongga kerja yang meluas pada saat menghisap fluida, dan akan mendorongnya dengan mempersempit rongga kerja tersebut. Dengan bantuancheck valveuntuk mengatur arah aliran fluida, maka akan terjadi proses pemompaan yang harmonis.

Pomparesiprocatingterdiri atas beberapa macam, yaitu :1. Pompa Piston2. Plunger Pump3. Pompa Diafragma4. Swashplate Pump

PompaPositive DisplacementTipe RotariPompapositive displacementtipe rotari ini memindahkan fluida kerja melalui mekanisme rotari dengan jalan menimbulkan efek vakum sehingga dapat menghisap fluida kerja dari sisi inlet, dan memindahkannya ke sisi outlet. Jika ada udara yang terperangkap di dalam pompa rotari, secara natural pompa ini akan mengeluarkan udara tersebut, sehingga mengurangi kebutuhan untuk mengeluarkan udara yang terperangkap di dalam pompa secara manual.

Berikut adalah macam-macam pompapositive displacementtipe rotari :

1. Pompa Roda Gigi Internal (Internal Gear Pump). Pompa ini menggunakan dua roda gigi sebagai penggerak fluida kerja di dalamcasingpompa. Satu roda gigi menjadi penggerak dan yang lainnya menjadi yang digerakkan. Roda gigi penggerak berada di dalam roda gigi yang digerakkan. Untuk lebih jelasnya silahkan perhatikan gambar berikut.

Dan berikut adalah proses dimana fluida kerja dipompa oleh pompa roda gigi internal ini.

Terlihat bahwa fluida kerja masuk melalui inlet pompa menuju sela-sela roda gigi luar yang diputar oleh roda gigi dalam. Fluida tersebut bergerak menuju sisi outlet akibat dorongan dari roda gigi luar. Selanjutnya roda gigi dalam masuk ke sela-sela roda gigi luar sehingga mendorong fluida kerja untuk keluar ke sisi outlet pompa.

2. Pompa Roda Gigi Eksternal (External Gear Pump).

Sama dengan pompa roda gigi internal, pompa roda gigi eksternal ini juga menggunakan dua roda gigi sebagai komponen utamanya. Yang membedakan adalah kedua roda gigi berada pada posisi yang sejajar, dan roda gigi penggerak tidak berada di dalam roda gigi yang digerakkan.

3. PompaScrew(Ulir). Pompa ulir pertama kali dikembangkan oleh Archimedes, ia menggunakan satu buah ulir untuk memindahkan air dari tempat yang rendah ke sawah-sawah untuk keperluan irigasi. Oleh karena hal inilah pompa ulir dengan satu ulir disebut juga Pompa Ulir Archimedes.Desain pompa ulir telah berkembang menjadi beberapa tipe sepertitwin-rotor,triple-rotor, dan5-rotor. Perbedaan ketiganya ada pada jumlah rotor ulirnya. Berikut adalah video pompa ulir dengantwin-rotor.

Prinsip kerja pompa ulir dengan multi-rotor adalah fluida kerja yang masuk melalui sisi inlet pompa dipindahkan oleh rotor ulir melalui sela-sela ulir sisi luar. Saat sampai di sisi outlet, fluida akan terdorong keluar dari pompa.

4. Progressive Cavity Pump. Pompa jenis ini adalah pengembangan dari pompa jenis ulir. Prinsip kerjanya pertama kali dikenalkan oleh Rene Moineau pada tahun 1930-an. Pompa ini terdiri atas sebuah rotor yang berbentuk spiral, serta stator yang juga berbentuk spiral namun didesain memiliki jarakpitchspiral yang 2 kali lebih besar daripitchrotor. Rotor pompaprogressive cavityterhubung dengan shaft yang digerakkan oleh motor listrik. Diantara shaft dengan rotor dihubungkan olehflexible couplingyang apabila shaft berputar, kopling ini bergerak mengikuti gerakan rotor dan shaft. Untuk lebih jelasnya silahkan perhatikan animasi berikut ini.

Pompaprogressive cavitydapat digunakan pada berbagai macam jenis fluida kerja, dari fluida encer sampai dengan fluida berviskositas tinggi. Namun pompa ini tidak cocok dengan partikel-partikel solid. Untuk operasionalnya, pompa ini perlu dilakukan proses pengisian awal (priming) serta pembuangan udara yang terperangkap (venting) di dalamnya sebelum beroperasi. Hal ini bertujuan untuk memperpanjang umur pompa.

5. Rotary Lobe PumpdanRotary Piston Pump. Pomparotary lobemirip dengan pompa roda gigi, hanya saja menggunakan semacam rotor berbentuk cuping (lobe). Terdapat dua rotor cuping di dalam casing pompa, yang keduanya digerakkan oleh sumber penggerak dan diatur sedemikian rupa oleh roda gigi yang berada di luar bodi pompa sehingga kedua rotor berputar seirama. Putaran dari rotor ini menimbulkan ruang kosong sehingga fluida dapat masuk ke dalamnya dan ikut berpindah ke sisi outlet. Pada sisi outlet kedua cuping rotor bertemu sehingga menutup rongga yang ada dan mendorong fluida kerja keluar melalui outlet pompa.

Pomparotary pistonadalah pengembangan dari pomparotary lobe. Rotor pomparotary pistondidesain sedemikian rupa sehingga volume rongga pompa menjadi lebih luas. Selain itu pada sisi outlet pompa, rotor pompa tidak lagi menghimpit fluida kerja agar keluar seperti pada pomparotary lobe, namun bentuk rotor pomparotary pistonakan mendorong fluida agar keluar ke sisi outlet pompa.

6. Vane Pump. Dalam Bahasa Indonesiavane pumpberarti pompa baling-baling. Pompa rotari ini menggunakan silinder di bagian rotor, pangkal silinder terpasang pegas yang terhubung dengan rotor pompa. Sumbu rotor tidak segaris dengan sumbu casing pompa, sehingga saat rotor berputar, silinder rotor akan mengikuti bentuk casing dan mendorong fluida kerja untuk menuju outlet pompa.

7. Pompa Peristaltik. Pompa tipe rotari yang terakhir adalah pompa peristaltik. Pompa jenis ini menggunakan prinsip kerja yang mirip dengan gerakan peristaltik pada kerongkongan. Pompa ini menggunakan semacam selang elastis sebagai saluran fluida kerja. Selang tersebut ditekan oleh rotor dengan ujung berupa roller sehingga membentuk gerakan dorongan.Pompa peristaltik awalnya banyak digunakan pada laboratorium-laboratorium saja, namun seiring dengan pengembangan teknologi karet, saat ini pompa peristaltik dapat digunakan untuk memompa bahan-bahan yang lebih berat termasuk bahan-bahan solid.