jd kp bby
TRANSCRIPT
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 2/71
2
Pompa adalah suatu alat yang digunakan untuk memindahkan fluida
cair dari tekanan rendah ke tekanan dan / atau posisi yang rendah ke posisi
yang tinggi. Pompa centrifugal mempunyai sebuah impeller untuk
mengangkat zat cair dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih
tinggi. Daya dari luar diberikan kepada poros pompa untuk memutar
impeller didalam zat cair, maka zat cair yang ada di dalam impeller oleh
dorongan sudu-sudu ikut berputar.
Sesuai dengan prinsip kerjanya, pompa dibedakan dalam kelompok
utama sebagai berikut; pompa desak, pompa sentrifugal, pompa ulir, pompa
aliran pusar dan berbagai macam pompa yang lain. Namun pada laporan ini,
penyusun hanya akan membahas mengenai pompa jenis sentrifugal
Pompa sentrifugal merupakan pompa yang sangat umum digunakan
untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri. Biasanya lebih
dari 75% pompa yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal.
Untuk alasan ini, pompa ini dijelaskan dibawah lebih lanjut
1.2. Tujuan
Adapun tujuan dari Laporan Kerja Praktek ini yaitu:
1.
Sebagai salah satu Syarat Mata Kuliah Kerja Praktek Program Studi
Teknik Mesin D-3 Fakultas Teknik UNSIKA;
2.Laporan dari hasil Kerja Praktek di PT. Pupuk Kujang Cikampek;
3.Sebagai Khazanah ilmu pengetahuan dan arsip perpustakaan.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 3/71
3
1.3. Manfaat Kerja Praktek
Sedangkan manfaat yang dapat kita peroleh dari kerja praktek ini
yaitu:
1.Mengetahui dunia kerja yang sebenarnya
2.Mengetahui mekanisme kerja dari mesin dan system perawatannya
3. Dapat menerapkan materi perkuliahan dengan keadaan dan kondisi di
lapangan
4. Meningkatkan sumber daya manusia dan mencetak tenaga kerja yang
professional.
5.Menambah Khazana ilmu pengetahuan akademis dan analisis
6.Acuan dalam praktek bidang teknisi
1.4. Rumusan dan Batasan Masalah
Dengan melihat kehidupan sehari – hari baik dilingkungan masyarakat
maupun industri, maka banyak jenis dan tipe serta kegunaan pompa yang
sering kita temukan, sehingga akan banyak pembahasan yang harus dibahas
mengenai pompa ini. Oleh karena itu, penyusun dan laporan Kerja Praktek
ini membatasi masalah yang akan dibahas sebagai bahasan laporan yaitu
pada pengoperasian pompa sentrifugal, komponen pompa sentrifugal,
keuntungan pompa sentrifugal, dan peluang efisiensi energi pada pompa
sentrifugal. Dan selebihnya banyak di ibahas pada landasan teori.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 4/71
4
1.5. Metode Pengumpulan Data
Adapun penyusun menggunakan beberapa metode yang kiranya dapat
dilakukan sehingga data dapat terkumpul, yaitu dengan:
1. Metode observasi yaitu metode pengumpulan data dengan cara
melakukan pengamatan secara langsung terhadap objek yang akan
dibahas.
2. Metode interview yaitu metode pengumpulan data dengan cara
melakukan diskusi dengan pembimbing dan operator lapangan.
3. Study pustaka / literatur yaitu metode pengumpulan data dengan cara
mempelajari buku-buku yang berhubungan dengan masalah yang akan
dibahas dan juga Browsing internet.
1.6. Sistematika Penulisan
BAB I PENDAHULUAN, dimana dalam bab ini terdapat beberapa subbab
yaitu latar belakang masalah, tujuan, manfaat kerja praktek, rumusan
dan batasan masalah, metode pengumpulann data, dan sistematika
penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI, dalam landasan teori sebagai pijakan awal
kerja praktek ini, maka yang akan dibahas mengenai penjelasan umum
pompa baik dari segi pengertian, klasifikasi pompa, dan penjelasan
pompa sentrifugal baik dari pengertian, macam – macam pompa
sentrifugal, bagian pompa sentrifugal dan fungsinya, prinsip dasar
pompa sentrifugal, perhitungan daya dan efisiensi, serta karakteristik
sistem pemompaan dan penggunaan pompa.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 5/71
5
BAB III PROFILE PERUSAHAAN, dimana akan banyak membahas
mengenai gambaran umum perusahaan diantaranya sejara perusahaan,
lokasi perusahaan, sistem manajemen perusahaan baik dari segi
struktur organisasi, waktu kerja dan keselamtan kerja karyawan, dan
juga saran dan prasarana serta distribusi produk PT Pupuk Kujang
cikampek.
BAB IV PEMBAHASAN, dalam bab pembahasan yag merupakan inti dari
laporan in yaitu efisiensi energi dengan sistem pemompaan pada
pompa sentrifugal, maka akan dibahas penopersian pompa sentrifugal,
komponen pompa sentrifugal, keuntungan pompa sentrifugal, sistem
proteksi pompa dan peluang – peluang efesiensi energi.
BAB V PENUTUP, dalam bab yang merupakan bagian terakhir dari
rangkaian bab pada laporan ini, maka akan dibahas beberapa
kesimpulan dari uraian laporan serta saran penyusun yang
dikemukakan dalam laporan.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 6/71
6
BAB III
TEORI DASAR
2.1. Penjelasan Umum Pompa
2.1.1. Pengertian Pompa
Pompa adalah suatu alat yang digunakan untuk memindahkan
suatu cairan dari suatu tempat ke tempat lain dengan cara menaikkan
tekanan cairan tersebut. Kenaikan tekanan cairan tersebut digunakan
untuk mengatasi hambatan-hambatan pengaliran. Hambatan-hambatan
pengaliran itu dapat berupa perbedaan tekanan, perbedaan ketinggian
atau hambatan gesek
Pompa merupakan mesin fluida yang memberikan energi kepada
fluida. Untuk pompa sentrifugal, pompa dapat bekerja karena ada
impeller , shaft (pusat putaran) dan casing (penutup impeller).
Mekanisme kerja dari pompa tersebut ketika impeler berputar, fluida
masuk melalui volute yang berbentuk spiral.
2.1.2. Klasifikasi Pompa
Secara umum pompa dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu
pompa kerja positif ( positive displacement pump) dan pompa kerja
dinamis (non positive displacement pump).
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 7/71
7
1. Pompa Kerja Positif
Pada pompa kerja positif kenaikan tekanan cairan di dalam
pompa disebabkan oleh pengecilan volume ruangan yang ditempati
cairan tersebut. Adanya elemen yang bergerak dalam ruangan
tersebut menyebabkan volume ruangan akan membesar atau
mengecil sesuai dengan gerakan elemen tersebut. Secara umum
pompa kerja positif diklasifikasikan menjadi :
a. Pompa Reciprocating
Pompa reciprocating adalah pompa dimana energi mekanik
dari penggerak pompa diubah menjadi energi aliran dari cairan
yang dipompa dengan menggunakan elemen yang bergerak bolak-
balik di dalam silinder. Elemen yang bergerak bolak-balik itu dapat
berupa piston atau plunyer. Ketika volume silinder membesar
akibat gerakan piston atau plunyer maka tekanan dalam silinder
akan turun dan relatif lebih kecil daripada tekanan pada sisi isap,
sehingga fluida pada sisi isap akan masuk ke dalam pompa.
Sebaliknya ketika volume silinder mengecil akibat gerakan piston
atau plunyer maka tekanan dalam silinder akan naik sehingga
fluida akan tertekan keluar.
Pompa reciprocating mempunyai tekanan yang tinggi
sehingga mampu melayani sistem dengan head yang tinggi. Namun
kapasitas pompa ini biasanya rendah. Tekanan yang dihasilkan
tidak tergantung pada kapasitas tetapi tergantung pada daya
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 8/71
8
penggerak dan kekuatan bahan. Pompa ini juga dapat bekerja pada
pengisapan kering. Kekurangan pompa reciprocating adalah
alirannya tidak kontinu (berpulsa) dan tidak steady yang
disebabkan adanya gaya enersia akibat gerakan bolak-balik oleh
piston atau plunyer.
b. Pompa Rotari
Pompa rotari adalah pompa perpindahan positif dimana
energi mekanis ditansmisikan dari mesin penggerak ke cairan
dengan menggunakan elemen yang berputar (rotor) 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.
Beberapa pompa rotari yang banyak ditemukan antara lain :
Pompa roda gigi luar
Rotornya berupa sepasang roda gigi yang berputar di dalam
rumah pompa. Roda gigi itu dapat berupa gigi heliks-tunggal,
heliks-ganda atau gigi lurus.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 9/71
9
Gambar 1.2 Pompa roda gigi luar
Pompa roda gigi dalam
Mempunyai rotor yang berupa roda gigi dalam yang
berpasangan dengan roda gigi luar yang bebas (idler).
Gambar 1.3 Pompa roda gigi dalam
Pompa kam dan piston
Disebut juga pompa plunyer rotari, terdiri dari lengan
eksentrik dan lengan bercelah pada bagian atasnya.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 10/71
10
Gambar 1.4 Pompa rotari kam & piston
Pompa cuping (pompa lobe )
Mempunyai dua rotor atau lebih dengan dua, tiga, empat
cuping atau lebih pada masing-masing rotor.
Gambar 1.5 Pompa rotari dua cuping (lobe)
Gambar 1.6 Pompa rotari tiga cuping
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 11/71
11
Gambar 1.7 Pompa rotari empat cuping
Pompa sekrup
Mempunyai satu, dua, tiga sekrup yang berputar dalam
rumah pompa yang diam.
Gambar 1.8 Pompa sekrup tunggal
Gambar 1.9 Pompa sekrup ganda
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 12/71
12
Gambar 1.10 Pompa tiga sekrup
Pompa vane
Rotornya berupa elemen berputar yang dipasang eksentrik
dengan rumah pompa. Pada keliling rotor terdapat alur-alur
yang diisi bilah-bilah sudu yang dapat bergerak bebas. Ketika
rotor diputar sudu-sudu bergerak dalam arah radial akibat
gaya sentrifugal, sehingga salah satu ujung sudu selalu
kontak dengan permukaan dalam rumah pompa membentuk
sekat-sekat ruangan di dalam pompa.
Gambar 1.11 Pompa vane
Pompa rotari banyak digunakan pada pemompaan cairan
yang viskositasnya lebih tinggi dari air. Keuntungan lain
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 13/71
13
adalah aliran yang dihasilkan hampir merata (uniform),
karena putaran rotor relatif konstan
Pompa perpindahan positif dikenal dengan caranya
beroperasi: cairan diambil dari salah satu ujung dan pada
ujung lainnya dialirkan secara positif untuk setiap
putarannya. Pompa perpindahan positif digunakan secara luas
untuk pemompaan fluida selain air, biasanya fluida kental.
Pada seluruh pompa jenis perpindahan positif, sejumlah
cairan yang sudah ditetapkan di pompa setelah setiap
putarannya. Sehingga jika pipa pengantarnya tersumbat,
tekanan akan naik ke nilai yang sangat tinggi dimana hal ini
dapat merusak pompa.
2. Pompa Kerja Dinamis
Pompa dinamik juga dikarakteristikkan oleh cara pompa
tersebut beroperasi: impeler yang berputar mengubah energi
kinetik menjadi tekanan atau kecepatan yang diperlukan untuk
memompa fluida. Terdapat dua jenis pompa dinamik:
a. Pompa Sentrifugal
Pompa sentrifugal merupakan pompa yang sangat umum
digunakan untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan
industri. Biasanya lebih dari 75% pompa yang dipasang di
sebuah industri adalah pompa sentrifugal. Untuk alasan ini,
pompa ini dijelaskan dibawah lebih lanjut. Pada pompa
sentrifugal, energi penggerak dari luar diberikan kepada poros
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 14/71
14
yang kemudian digunakan untuk menggerakkan baling-baling
yang disebut impeler. Impeler memutar cairan yang masuk ke
dalam pompa sehingga mengakibatkan energi tekanan dan
energi kinetik cairan bertambah. Cairan akan terlempar ke luar
akibat gaya sentrifugal yang ditimbulkan gerakan impeler.
Cairan yang keluar dari impeler ditampung oleh saluran
berbentuk volut (spiral) di keliling impeler dan disalurkan ke
luar pompa melalui difuser.
b. Pompa Efek Khusus
Pompa dengan efek khusus terutama digunakan untuk
kondisi khusus di lokasi industri. Merupakan pompa yang
digunakan untuk keperluan tertentu. Contoh pompa jenis ini
adalah hydraulic ram, electromagnetic, gas lift dan jet
(eductor).
2.1.3. Perhitungan daya dan efisiensi terhadap pompa
1. Effisiensi Volumetris ( nw )
Yaitu kerugian akibat kebocoran fluida yang terjadi pada :
a.
Pipa Isap.
b. Sambungan pipa-pipa / fiting.
c. Bocoran pada paking.
2. Effisiensi Hidrolis
Yaitu kerugian akibat gesekan yang terjadi dari fluida dengan
saluran meliputi :
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 15/71
15
a. Gesekan pada pipa isap dan kempa.
b. Terjadinya turbulensi atau kavitas.
c. Aliran yang membalik antara impeller dan ruang kosong
disebabkan tidak seluruhnya ditransfer.
3. Effisiensi Mekanik ( nm )
Kehilangan tenaga akibat bergesekanya bagian yang berputar
yaitu:
a. Gesekan yang terjadi diantara pompa dan bantalan.
b. Gesekan poros dengan bagian gland packing atau mechanical
seal.
Jadi debet yang sesungguhnya adalah :
Qe = Q. nv
Dimana : Qe = Debit actual
Q = Debit teoritis
nv = Effisiensi volumetric
Sedangkan effisiensi yang sesungguhnya adalah penjumlahan
dari :
n = nv + nh + nm
4.
Daya
Daya untuk memindahkan fluida pada pompa dibutuhkan
suatu tenaga atau daya untuk menggerakan atau memutarkan
impeller. Dimana impeller berfungsi sebagai pengubah tenaga
mekanik menjadi tenaga gerak atau tenaga tekan, karena
konstruksi impeller dan dijadikan satu dan dibuat mati dengan
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 16/71
16
porosnya maka secara otomatis untuk memutar impeller harus
melalui perantara poros dimana pada ujung poros tersebut di
coupling pada ujung poros penggerak tenaga yang diberikan
penggerak ked pompa merupakan input bagi pompa yang
dinyatakan dengan BHP (Brike Horse Power). sedangkan tenaga
output dari pompa guna mengalirkan fluida disebut WHP (Water
Horse Power).
2.2. Pompa Sentrifugal
2.2.1.Penjelasan Pompa Sentrifugal
Pompa sentrifugal mempunyai impeller untuk mengangkat zat cair
dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi. Head akan
menarik zat cair karena daya dari luar diberikan kepada poros pompa
untuk memutar impeller didalam zat cair. Maka zat cair yang ada di
dalam impeller, oleh dorongan sudu-sudu ikut berputar, karena gaya
sentrifugal maka kapasitas zat cair mengalir dari tengah impeler keluar
melalui saluran di antara sudu-sudu.
Pompa merupakan mesin fluida yang memberikan energi kepada
fluida. Untuk pompa sentrifugal, pompa dapat bekerja karena ada
impeler, shaft (pusat putaran) dan casing (penutup impeler).
Mekanisme kerja dari pompa tersebut ketika impeler berputar, fluida
masuk melalui volute yang berbentuk spiral.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 17/71
17
2.2.2. Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal
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
Pada pompa sentrifugal, energi penggerak dari luar diberikan
kepada poros yang kemudian digunakan untuk menggerakkan baling-
baling yang disebut impeler. Impeler memutar cairan yang masuk ke
dalam pompa sehingga mengakibatkan energi tekanan dan energi
kinetik cairan bertambah. Cairan akan terlempar ke luar akibat gaya
sentrifugal yang ditimbulkan gerakan impeler. Cairan yang keluar dari
impeler ditampung oleh saluran berbentuk volut (spiral) di keliling
impeler dan disalurkan ke luar pompa melalui difuser. Di dalam
difuser ini sebagian energi kecepatan akan diubah menjadi energi
tekanan.
Pompa Air Sentrafugal adalah suatu alat yang berfungsi
mengangkat air dari tempat yang lebih rendah ketempat yang lebih
tinggi dengan mekanisme putaran, dimana daya luar yang diberikan
kepada poros pompa digunakan untuk memutar impeller di dalam zat
cair sehingga zat cair ikut berputar akibat dorongan sudu sudu imperal,
yang menimbulkan gaya sentrifugal yang akan mengalirkan air dari
tengah impeller keluar tegak lurus melalui saluran diantara sudu – sudu
impeller
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 18/71
18
Pompa sentrifugal merupakan pompa yang paling banyak
digunakan karena daerah operasinya yang luas, dari tekanan rendah
sampai tinggi. Selain itu pompa sentrifugal juga mempunyai bentuk
yang sederhana dan harga yang relative murah. Pada pengoperasian
pompa sentrifugal terjadi rugi – rugi yang disebabkan oleh berbagai
hal diantarnaya rugi karena instalasi atau system perpipaan dan
kontruksi pompa. Belokan dan perbesaran dan pengecilan pipa,
sambungan, dan kekasaran permukaan dalam pipa sambungan adalah
penyebab rugi karan instalasi. Sedangkan perancangan bentuk dan
dimensi yang tidak sesuai akan menyebabkan aliran balik pada pipa.
2.2.3. 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.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 19/71
19
4. Banyaknya impeller, Pompa sentrifugal 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.
2.2.4. Macam – macam Pompa Sentrifugal
1. Berdasarkan Jumlah Aliran Masuk (Suction)
a. Single Suction
Pompa ini memiliki satu sisi aliran masuk dan arah aliran
masuknya tegak lurus terhadap arah aliran keluar.
b. Double Suction
Pompa ini umumnya memiliki dua sisi aliran masuk dan arah
aliran masuknya segaris dengan arah aliran keluarnya. Dan
saluran masuk pada pompa ini bertujuan untuk mengurangi/
menghilangkan gaya aksial yang terjadi.
2. Berdasarkan Jumlah Impeller
a. Pompa Satu Tingkat
Pompa ini hanya memiliki satu impeller sehingga total head
yang dihasilkan lebih rendah karena hanya berasal dari satu
impeller.
b. Pompa Bertingkat Banyak
Pompa ini menggunakan beberapa impeller yang dipasang
secara berderet (seri) pada satu poros. Fluida cair yang keluar
dari impeller pertama dimasukan ke impeller berikutnya dan
seterusnya sampai impeller terakhir. Total head pompa ini lebih
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 20/71
20
tinggi daripada pompa satu tingkat karena merupakan
penjumlahan dari head yang ditimbulkan oleh masing-masing
impeller.
3. Berdasarkan Posisi Porosnya
a. Pompa Poros Mendatar
Dimana letak dari poros kedudukannya horizontal atau
mendatar.
b. Pomps Poros Tegak
Dimana letak dari poros kedudukannya tegak (vertical).
4. Berdasarkan Letak Fluidanya
a. Pompa Positif
Positif fluida yang akan dihisap berada sejajar atau di atas
pompa ini tidak harus dipriming/dipancing dahulu karena di
dalam casing sampai ujung suction pipa telah terisi penuh
fluida.
b. Pompa Negatif
Posisi fluida yang dihisap berada di bawah pompa. Untuk
pompa ini sebelum dinyalakan harus dipancing terlebih dahulu
agar dalam casing pompa sampai ujung suction pipa terisi
penuh fluida, bila ada udara masuk walupun sedikit pompa
tidak bisa jalan sebagaimana mestinya. Umumnya pompa ini
pada bagian ujung pipa suction dipasang foot vavle agar bisa
dilakukan priming/dipancing.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 21/71
21
5. Berdasarkan Susunan Pompa
a. Seri
Pompa disusun secara seri dengan tujuan agar dapat
menghasilkan total head yang tinggi.
b. Paralel
Pompa disusun secara parallel dengan tujuan agar dapat
menghasilkan total kapasitas yang lebih besar.
2.2.5. Bagian – bagian Pompa Sentrifugal dan Fungsinya
Pompa sentrifugal terdiri dari bermacam-macam komponen dan
bagian. Pada gambar 1.12 terlihat pompa sentrifugal dan bagian-bagian
penyusunnya :
Gambar 1.12. Pompa sentrifugal dan bagian-bagiannya
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 22/71
22
Komponenutama dari pompa sentrifugal terlihat pada Gambar 1.13
dan diterangkan dibawah ini:
Komponen berputar: impeller yang disambungkan ke
sebuan poros
Komponen satis: casing, penutup casing, dan bearings.
Gambar 1.13 Komponen Utama Pompa Sentrifugal (Sahdev)
1. Impeler
Impeler 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. Sebagaimana kinerja pompa
tergantung pada jenis impelernya, maka penting untuk memilih
rancangan yang cocok dan mendapatkan impeler dalam kondisi
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 23/71
23
yang baik. Jumlah impeler menentukan jumlah tahapan pompa.
Pompa satu tahap memiliki satu impeller dan sangat cocok untuk
layanan head (tekanan) rendah. Pompa dua tahap memiliki dua
impeller yang terpasang secara seri untuk layanan head sedang.
Pompa multi-tahap memiliki tiga impeler atau lebih terpasang seri
untuk layanan head yang tinggi.
Gambar 1.14 Impeler Jenis Tertutup dan Terbuka
Impeller dapat digolongkan atas dasar:
Arah utama aliran dari sumbu putaran: aliran radial, aliran
aksial, aliran campuran
Jenis hisapan: hisapan tunggal dan hisapan ganda
Bentuk atau konstruksi mekanis:
Jenis Impeller sendiri diantaranya:
a. Impeler yang 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
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 24/71
24
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
Kemungkinan tersumbatnya kecil. Akan tetapi utnuk
menghindari terjadinya penyumbatan melalui resirkulasi
internal, volute atau back-plate pompa harus diatur secara
manual untuk mendapatkan setelan impeler yang benar.
c. vortex.
Cocok untuk bahan- bahan padat dan “berserabut” akan
tetapi pompa ini 50% kuran efisien dari rancangan yang
konvensional.
2.
Batang torak/ Shaft
Batang torak memindahkan torque dari motor ke impeler
selama startup dan operasi pompa.
3. Wadah/ Casing Pump
Fungsi utama wadah adalah menutup impeler pada
penghisapan dan pengiriman pada ujung dan sehingga berbentuk
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 25/71
25
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. Wadah
dirancang untuk tahan paling sedikit dua kali tekanan ini untuk
menjamin batas keamanan yang cukup.
Fungsi wadah yang kedua adalah memberikan media
pendukung dan bantalan poros untuk batang torak dan impeler.
Oleh karena itu wadah pompa harus dirancang untuk:
Memberikan kemudahan mengakses ke seluruh bagian pompa
untuk pemeriksaan, perawatan dan perbaikan
Membuat wadah anti bocor dengan memberikan kotak penjejal
Menghubungkan pipa-pipa hisapan dan pengiriman ke flens
secara langsung
Mudah dipasang dengan mudah ke mesin penggerak (motor
listrik) tanpa kehilangan daya.
Terdapat dua jenis wadah:
a. Wadah volute
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 26/71
26
Gambar 1.15. Potongan sebuah pompa yang
memperl ihatkan Wadah Volute
Memiliki impeler yang dipasang dibagian dalam wadah.
Salah satu tujuan utamanya adalah membantu kesetimbangan
tekanan hidrolik pada batang torak pompa.
b. Wadah bulat
Memiliki baling-baling penyebaran stasioner disekeliling
impeler yang mengubah kecepatan menjadi energi tekanan.
Wadah tersebut banyak digunakan untuk pompa multi-tahap.
Wadah dapat dirancang sebagai:
Wadah padat
Seluruh wadah dan nosel dimuat dalam satu cetakan atau
potongan yang sudah dibuat pabrik pembuatnya.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 27/71
27
Gambar 1. 16 Wadah Padat
Wadah terbelah
Dua bagian atau lebih disambungkan bersama. Bilamana
bagian wadah dibagi oleh bidang horisontal, wadahnya
disebut terbelah secara horizontal atau wadah yang terbelah
secara aksial.
2.3. Karakteristik Sistem Pemompaan
2.3.1.Tahanan sistem
Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistim pada
laju tertentu. Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 28/71
28
sistim, yang juga disebut “head ”. Head total merupakan jumlah dari
head statik dan head gesekan/ friksi:
Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan
dari cairan yang dipompakan. Head statik merupakan aliran yang
independen. Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat
cairan dan dapat dihitung dengan persamaan perikut: Head (dalam
feet) = Tekanan (psi) X 2,31 Specific gravity
Head statik terdiri dari:
Head hisapan statis (hS): dihasilkan dari pengangkatan cairan
relatif terhadap garis pusat pompa. hS nilainya positif jika
ketinggian cairan diatas garis pusat pompa, dan negative jika
ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa (juga disebut
“pengangkat hhisapan”)
Head pembuangan statis (hd): jarak vertikal antara garis pusat
pompa dan permukaan cairan dalam tangki tujuan.
2.3.2.Titik operasi pompa
Debit aliran pada head tertentu disebut titik tugas. Kurva kinerja
pompa terbuat dari banyak titik-titik tugas. Titik operasi pompa
ditentukan oleh perpotongan kurva sistim dengan kurva pompa
2.3.3.Kinerja hisapan pompa
Kavitasi atau penguapan adalah pembentukan gelembung dibagian
dalam pompa. Hal ini dapat terjadi manakala tekanan statik fluida
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 29/71
29
setempat menjadi lebih rendah dari tekanan uap cairan (pada suhu
sebenarnya). Kemungkinan penyebabnya adalah jika fluida semakin
cepat dalam kran pengendali atau disekitar impeler pompa. Penguapan
itu sendiri tidak menyebabkan kerusakan. Walau demikian, bila
kecepatan berkurang dan tekanan bertambah, uap akan menguap dan
jatuh. Hal ini memiliki tiga pengaruh yang tidak dikehendaki:
Erosi permukaan baling-baling, terutama jika memompa cairan
berbasis air.
Meningkatnya kebisingan dan getaran, mengakibatkan umur sil
dan bearing menjadi lebih pendek
Menyumbat sebagian lintasan impeler, yang menurunkan kinerja
pompa dan dalam kasus yang ekstrim dapat menyebabkan
kehilangan head total.
Head Hisapan Positif Netto Tersedia / Net Positive Suction Head
Available (NPSHA) menandakan jumlah hhisapan pompa yang
melebihi tekanan uap cairan, dan merupakan karakteristik rancangan
sistim. NPSH yang diperlukan (NPSHR) adalah hisapan pompa yang
diperlukan untuk menghindari kavitasi, dan merupakan karakteristik
rancangan pompa.
2.4. Penggunaan pompa
Pompa telah banyak digunakan orang sejak lama, mulai dari unit
terkecil di rumah tangga sampai industri-industri besar. Penggunaan pompa
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 30/71
30
yang semakin luas dari waktu ke waktu menyebabkan perkembangan pompa
sangat pesat. Pada era sekarang ini berbagai macam bentuk pompa dengan
berbagai keunggulannya telah banyak ditawarkan oleh perusahaan-
perusahaan produsen pompa. Sering kali suatu perusahaan membuat pompa
tertentu yang hanya digunakan untuk aplikasi khusus. Mengingat banyaknya
jenis pompa di pasaran, maka kejelian dalam memilih pompa menjadi syarat
utama agar diperoleh kerja pompa yang optimum sesuai dengan sistem yang
dilayani.
Dalam rumah tangga pompa banyak digunakan untuk memompa air
dari sumur untuk digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Dalam bidang
pertanian pompa banyak digunakan dalam sisten irigasi untuk mengairi
sawah-sawah. Dalam penyediaan air minum untuk masyarakat, pompa
digunakan untuk mendistribusikan air minum dari PDAM ke rumah-rumah
penduduk.
Dalam industri minyak, pompa tidak hanya digunakan pada
pengilangan tetapi juga digunakan pada penyaluran minyak ke pusat-pusat
distribusi. Pada pusat pelayanan tenaga khususnya PLTU pompa digunakan
sebagai pengisi air ketel (boiler feed pump). Selain itu juga digunakan untuk
memompa kondensat (air yang diembunkan di dalam kondensor) ke pompa
pengisi ketel (boiler feed pump) dan untuk mengalirkan air dingin ke
kondensor. Pada gedung-gedung, pompa digunakan untuk mengalirkan air
pendingin ke ruangan-ruangan dalam sistem AC sentral.
Pada industri makanan secara umum, kebersihan dalam proses
produksi merupakan kebutuhan utama untuk mempertahankan kualitas
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 31/71
31
produk. Oleh karena itu pompa-pompa yang dipakai dalam industri makanan
harus tahan karat tanpa ada kebocoran minyak pelumas ke dalam makanan.
Proses pembersihannya juga harus dibuat semudah mungkin. Dalam industri
makanan banyak digunakan pompa saniter yang telah memenuhi syarat-
syarat kebersihan dan kesehatan. Pompa ini digunakan untuk mengalirkan
bahan-bahan mentah cair (belum mengalami proses produksi) dan juga
produk-produk makanan cair sebelum mengalami pengepakan. Selain itu
juga digunakan untuk menyuplai kebutuhan air bersih sebagai campuran
bahan-bahan lain dalam proses pabrik.
Pipa-pipa yang digunakan dalam proses produksi juga harus memenuhi
syarat kebersihan. Oleh karena itu bahan pipa harus tahan terhadap karat.
Bahan yang sering digunakan adalah baja tahan karat (stainless steel) karena
selain tahan karat pipa tersebut juga mempunyai permukaan yang halus dan
pembersihannya juga mudah.
Pada dasarnya, pompa memiliki dua kegunaan utama:
Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya
air dari aquifer bawah tanah ke tangki penyimpan air)
Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau
pelumas yang melewati mesin-mesin dan peralatan)
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 32/71
32
BAB III
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
3.1.Sejarah Perusahaan
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 33/71
33
Produksi urea PT Pupuk Sriwijaya pada tahun enam puluh hanya
100.000 ton per tahun. Kapasitas ini kurang memenuhi kebutuhan nasional
yang diperhitungkan mencapai angka 728.000 ton urea per tahun. Sehingga
lahirlah satu gagasan untuk mendirikan Pabrik Urea lainnya, menyusul
ditemukannya sumber gas alam baru di Jatibarang. Kabupaten Indramayu
dan lepas pantai Cilamaya Kabupaten Karawang.
Sesuai dengan UUD 1945 pasal 33 ayat 3 yang menyatakan bahwa
“Kekayaan alam Indonesia dengan segala isi yang terkandung didalamnya
harus dapat dimanfaatkan bagi kepentingan dan kemakmuran rakyat”, maka
lahirlah gagasan Proyek Pupuk Jatibarang yang pengolahannya diserahkan
pada Pertamina dan berlokasi di Jatibarang. Pada tahun 1975, dengan SK
Presiden No. 16 tahun 1975, pengelola proyek Pupuk Jatibarang dialihkan
kepada Departemen Perindustrian c.q. Direktorat Jendral Industri Kimia.
Pada tanggal 9 Juni 1975 dengan Akta Notaris Soeleman Ardjasasmita,
S.H. No. 16 tahun 1975 didirikan PT. Pupuk Kujang (Persero), sebuah
Badan Usaha Milik Negara di lingkungan Direktorat Jendral Industri Kimia
Dasar, Departemen Perindustrian. PT. Pupuk Kujang diserahi tugas untuk
membangun pabrik Pupuk Urea di kawasan Desa Dawuan, Kecamatan
Cikampek, Kabupatan Karawng – Jawa Barat.
Sebagai kontraktor utama pelaksanaan Proyek Pupuk Jawa Barat ini
adalah Kellog Overseas Corporation dari Huston, Texas, Amerika Serikat,
sedangkan Toyo Engineering Corporation dari Jepang sebagai
subkontraktor.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 34/71
34
Untuk membiayai pelaksnaan Proyek Pupuk Jawa Barat ini Pemerintah
Indonesia memperoleh pinjaman modal dari Pemerintah Kerajaan Iran
sebesar 200 juta dollar US, sedangkan pemerintah Indonesia menyediakan
dana sebesar 65 juta dollar US sebagai Penyertaan Modal Pemerintah.
Pelaksanaan penarikan dana dari Pemerintah Iran dilakukan melalui Bank
Indonesia dengan dasar pinjaman lunak dan non komersil.
Pada masa pembangunan proyek PT. Pupuk Kujang ini dilakukan
penelitian analisa mengenai dampak lingkungan oleh konsultan dalam
negeri, yakni PT. Widya Pertiwi Engineering. Penelitian ini bertujuan untuk
memperoleh informasi mengenai kondisi lingkungan setempat pada saat
pembangunan pabrik serta dugaan terhadap lingkungan pada waktu pabrik
telah beroperasi.
Pada tanggal 7 November 1978, pembangunan PT. Pupuk Kujang
telah diselesaikan lebih cepat 3 bulan dari yang direncanakan. Pada tanggal
12 Desember 1978, Presiden Soeharto meresmikan pengoperasian pabrik
Pupuk Kujang yang memiliki kapasitas terpasang 570.000 ton urea per tahun
dan 330.000 ton per tahun. Pada tanggal 1 April 1979, pabrik dinyatakan
dengan resmi beroperasi secara komersil.
Berdasarkan Akte Notaris Imas Fatimah, S.H. No. 88 tanggal 27 Maret
1998 telah dibentuk Holding BUMN Pupuk dengan PT. Pupuk Sriwijaya
sebagi induknya dan PT. Pupuk Kujang menjadi anak perusahaannya.
3.2.Lokasi Perusahaan
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 35/71
35
Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa pabrik PT. Pupuk Kujang
terletak di Desa Dawuan, Kecamatan Cikampek, Kabupaten Karawang,
Jawa Barat.
3.3. Manajemen Perusahaan
3.3.1. Struktur Perusahaan (terlampir)
PT. Pupuk Kujang adalah BUMN dibawah Departemen
Perindustrian yaitu Direktorat Industri Kimia Dasar yang modalnya
berasal dari Pemerintah. Sistem menejemen yang dipakai adalah
menajemen sumber daya manusia manusi. Perusahaan ini memunyai
struktur perusaan berbentuk lini dan staf. PT. Pupuk Kujang
mempunyai tujuan jangka panjang dan jangka pendek yang menjadi
arah pengembanga peruahaan. Tujuan jangka pendek yaitu
menyelesaikan dan menyempurnakan pembangunan pabrik urea.
Sedangkan tujuan jangka panjang yaitu:
a. Mengolah bahan mentah menjadi bahan baku untuk pembuatan
urea dan bahan kimia lainnya.
b.
Menyediakan jasa dalam proyek industri pupuk kimia, penelitian,
pemeliharaan, serta pabrikasi alat – alat produksi.
c. Menyediakan jasa angkutan dan pergudangan guna melengkapi
pelaksanaan usaha di atas.
d. Menyalurkan dan menyediakan jasa pergudangan ekspor maupun
impor untuk hasil indusri.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 36/71
36
Adapun struktur Organisasi PT. Pupuk Kujang Cikampek yang
berlaku saat ini adalah dengan berdasarkan surat keputusan Direksi no.
011/SK/DU/VII/2008 tanggal 17 Juli 2008 terdiri dari :
a. Dewan Umum
b. Direktur Produksi
c. Direktur Teknik dan Pengembangan
d. Direktur Keuangan dan Komersial
e. Direktur Umum dan Sumber daya manusia.
Dewan direksi ini bertanggungjawab kepada dewan komisaris.
Direktur utama membawahi dan mengkoordinasikan direktur lainnya.masing
– masing direktur membawahi kompartemen sesuai dengna bidangnya,
sedangkan kompartemen terdiri dari unit kerja yang bertugas sebagai
pelaksanaan unitkerja dipabrik disebut divisi dan dipimpin oleh seorang
kepala devisi. Sesuai dengan tugas pengopersaian pabrik, unsur ini hanya
terdapat pada Departemen Produksi ( Divisi Produksi dan Pemeliharaan),
Departemen Teknik dan Pengembangan ( Divisi Kontruksi, Industri
peralatan pabrik dn jas pelayanan Pabrik) dn Departemen Administrasi
Keuangan (Devisi pemasaran). Kepala Devisi bertanggung jawab kepada
Direktur melalui kepala kompatemen dan membawahi beberapa kepala
Dinas yang menjadi pemimpin unit – unit produksi ( Unit utilitas, Amonia,
Urea dan Pegantongan). Kepala dinas membawahi beberapa kepala seksi
sekaligus sebagai kepala shift yang membawahi para pelaksana pabrik
harian (operator).
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 37/71
37
Sedangkan unit kerja dikantor disebut Biro dan dikepalai oleh seirang
Kepala Biro. Kepala Biro bertanggungjawab kepada Direktur melalui kepala
kompartemen. Sebuah Biro terdidi dari beberapa bagian yang masing –
masing di pimpin oleh seorang kepala bagian yang membawahi beberapa
kepala bagian.
Adapun perangkat Perusahaan yang bertugas mengawasi jalannya
kegiatan perusahaan dan menjaga sistem produksi. Unsur ini dipimpin oleh
Direktur Utama melalui satuan pengawasan intern.
Bagan Organisasi telampir.
3.3.2. Waktu Kerja
1. Waktu Kerja Reguler
Berlaku bagi karyawan yang tidak terlibat langsung dalm
kegiatan produksi dan biasanya adalah karyawan tingkat staf ke
atas.
Waktu kerja untuk karyawan regular adalah :
Senin s/d Kamis, pukul 07.00 – 16.00 WIB,
Istirahat pukul 11.30 – 12.00 WIB.
Jum’at, pukul 07.00 – 16.30 WIB,
Istirahat pukul 11.30 – 13.00 WIB.
Sabtu dan Minggu libur.
2.Waktu Kerja Shift
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 38/71
38
Berlaku bagi karyawan yang terlibat langsung dengan
kegiatan produksi.
Shift Pagi : Pukul 07.00 – 15.00 WIB.
Shift Sore : Pukul 15.00 – 23.00 WIB.
Shift Malam : Pukul 23.00 – 07.00 WIB.
3.3.3. Keselamatan Kerja
Masalah keselamatan kerja sangat penting dalam pengoperasian
perusahaan, baik untuk melindungi keselamatan karayawan itu
sendiri maupun untuk kelangsungan perusahaan sendiri.
Keselamatan kerja diatur dalam Undang-Undang No. 1 Tahun 1970
yang menetapkan bahwa, “ Setiap tenaga kerja berhak mendapatkan
perlindungan dan keselamatan dalam bekerja demi kesejahteraan
dalam hidup dan peningkatan produktivitas nasional”. Untuk itu PT.
Pupuk Kujang telah membentuk badan Keselamatan Kerja dan
Pemadam Kebakaran (KPK).
Tugas dan wewenang badan ini adalah sebagi berikut :
Memberi izin kepada karyawan yang akan melakukan
pembongkaran dan perbaikan alat-alat dan lain-lain,
Mengawasi dan menegur orang yang berada di dalam kawasan
pabrik jika melakukan tindakan yang membahayakan.
Mengadakan latihan penanggulangan kecelakaan dan kebakaran
secara rutin bagi karyawan.
Menerbitkan majalah bulanan Fire and Safety.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 39/71
39
3.3. Sarana dan Prasarana
Untuk menunjang kesejahteraan karyawan beserta keluarganya,
perusahaan menyediakan berbagai sarana dan prasarana, diantaranya :
Perumahan
Perumahan menyediakan fasilitas perumahan bagi karyawan
disekitar area pabrik sesuai dengan tingkat jabatannya. Selain itu
kepada karyawan lainnya disediakan Kredit Pemilikan Rumah dari
Bank Tabungan Negara (KPR BTN) yang pembayaran uang mukanya
mendapat pinjaman dari perusahaan.
Pendidikan
Perusahaan menyediakan sarana pendidikan bagi putra-putri
karyawan dari tingkat Taman Kanak-kanak sampai Sekolah Menengah
Pertama.
Transportasi
Untuk memperlancar transportasi bagi karyawan dan keluarganya,
perusahaan menyediakan armada bus untuk antar – jemput karyawan
dan anak-anak sekolah.
Balai Kesehatan
Perusahaan menyediakan balai kesehatan yang melayani karyawan
dan keluarga secara cuma-Cuma dengan didukung tanaga medis dan
dokter ahli.
Sarana Olahraga
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 40/71
40
Perusahaan menyediakan berbagai sarana olahraga, seperti :
lapangan sepakbola, lapangan tenis, lapangan golf, lapangan basket,
dan kolam renang.
3.4.Distribusi Produk PT. Pupuk Kujang
PT. Hurip Utama merupakan salah satu distributor urea, ammoni PT.
Pupuk Kujang serta jenis pupuk yang lain seperti : KCI, ZA, Phospat untuk
sector pangan, perkebunan dan industri. Selain itu, PT. Hurip Utama juga
bergerak dibidang transfortasi angkutan pupuk dan angkutan produk PT.
Peroksida Indonesia Pratama H2O2.
BAB IV
PEMBAHASAN LAPORAN
4.1. Sistem Pengoperasian Pompa Sentrifugal
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 41/71
41
Pompa memiliki dua kegunaan utama:
A. Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air
dari aquifer bawah tanah ke tangki penyimpan air)
B. Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau
pelumas yang melewati mesin-mesin dan peralatan)
Komponen utama sistim pemompaan adalah:
1. Pompa
2. Mesin penggerak: motor listrik, mesin diesel atau sistim udara
3. Pemipaan, digunakan untuk membawa fluida
4. Kran, digunakan untuk mengendalikan aliran dalam sistim
5.
Sambungan, pengendalian dan instrumentasi lainnya
6. Peralatan pengguna akhir, yang memiliki berbagai
persyaratan(misalnya tekanan, aliran) yang menentukan komponen dan
susunan sistim pemompaan.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 42/71
42
Banyak pompa sentrifugal di desain dengan cara memungkinkan
pompa beropersai secara terus menerus untuk berbulan bulan bahkan
tahunan. Pompa sentrifugal ini seringkali mengandalkan zat cair yang
dipompa sebagai pendinginan dan pelumasan terhadap bearing pompa dan
komponen pompa yang ada didalam lainnya. Jika aliran yang melalui pompa
dihentikan ketika pompa sedang beroperasi, pompa tidak didinginkan
sebagaimana mestinya sebentar dan pompa dapat lebih cepat rusak.
Kerusakan pompa dapat juga diakibatkan dari zat cair yang dipompakan
yang mana suhu mendekati kondisi jenuh
4.1.1.Asas kerja Pompa Sentrifugal/ Pengoperasian Pompa
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
Daya dari motor penggerak diberikan kepada poros pompa untuk
memutar impeller di dalam volute casting (rumah spiral), maka zat cair
yang ada di dalam sudu-sudu impeller ikut berputar. Karena timbul
gaya centrifugal, maka zat cair mengalir dari tengah impeller keluar
melalui saluran diantara sudu-sudu impeller. Disini head tekanan zat
cair menjadi lebih tinggi, demikian pula head kecepatannya bertambah
besar karena zat cair mengalami percepatan. Zat cair yang keluar dari
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 43/71
43
impeller ditampung oleh saluran berbentuk volute (spiral) disekeliling
impeller dan disalurkan keluar pompa melalui nozel (outlet /
discharge). Didalam nozel ini, sebagian head kecepatan aliran diubah
menjadi head tekanan. Jadi, impeller pompa berfungsi memberikan
kerja kepada zat cair sehingga energi yang dikandungnya bertambah
besar. Selisih energi per satuan berat atau head total zat cair antara
flange hisap dan flange keluar pompa disebut head total pompa. Dari
uraian diatas, jelas bahwa pompa centrifugal dapat mengubah energi
mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida. Energi inilah
yang menyebabkan pertambahan head tekanan, head kecepatan, dan
head potensial pada zat cair yang mengalir secara continue.
Gland Packing dan Shaft Sleeve
Gland Packing (statis) dan shaft sleeve ada pada semua pompa
centrifugal yang ada di seluruh area WWT II. Fungsi gland packing
untuk memisahkan atau membatasi area bertekanan pada poros
(bergerak) dengan area tidak bertekanan (terbuka). Gland packing yang
dipakai pada umumnya terbuat dari prepressed asbestos PTFE dengan
air pendingin ( silling water). Fungsi silling water adalah untuk
melumasi gland packing (sehingga dapat mengurangi gesekan antara
shaft sleeve dan gland packing) dan mengurangi tekanan yang akan
masuk ke area tidak bertekanan. Kondisi gland packing yang keras,
akan mengakibatkan shaft sleeve menjadi aus.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 44/71
44
Pompa sentrifugal merupakan salah satu peralatan yang paling
sederhana dalam berbagai proses pabrik. Gambar 8 memperlihatkan
bagaimana pompa jenis ini beroperasi:
Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir, atau
dalam hal jet pump oleh tekanan buatan.
Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan,
sehingga menyebabkan cairan berputar. Cairan meninggalkan
impeler pada kecepatan tinggi.
Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin
digunakan cincin diffuser stasioner. Volute atau cincin diffuser
stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan.
Gambar 1.18. Lintasan Aliran Cairan Pompa Sentrifugal
4.1.2.Komponen Pompa Sentrifugal dan Fungsinya
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 45/71
45
Gambar 1.19. Pompa Sentrifugal
Gambar 1.20. Irisan Pompa Sentrifugal
1. Rumah volut merupakan bagian pompa sentrifugal yang secara
efektif mengkondisikan perubahan gaya sentrifugal yang
ditimbulkan oleh impeller sehingga dicapai kondisi kinerja
pompa yang diinginkan ( debit, tinggi total dan efisiensi)
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 46/71
46
2. impeller merupakan bagian pompa sentrifugal yang berfungsi
memberikan impuls kepada air sehingga energi yang
dikandungnya berubah bertambah besar.
3. Sudu merupakan bagian impeller yang mendorong air kearah
sentrifugal
4. Sisi hisap (inlet) yaitu saluran masuk aliran air menuju rumah
volut dan impeller
5. Sisi tekan (outlet) yaitu saluran keluar aliran air dari rumah volut
6. Sumbu dasar vompa yaitu bidang khayal horizontal yang
melalui garis sumbu poros pompa, apabila putaran pompa sejajar
dengan poros horosontal. Untuk pompa dengan poros pertikal,
sumbu dasar pompa adalah garis bidang horizontal yang melalui
sudut sayap pompa dan pusat sudut impeller pompa tersebut.
7. Tinggi hisap yaitu jarak vertical antara permukaan air yang
dipompa dengan sumbu dasar pompa.
8. Tinggi tekan yaitu jarak vertical antara sudut antara sumbu dasar
pompa dengan ketinggian maksimal yang dapat dicapai air yang
keluar dari pompa.
9.
Tinggi total yaitu jumlah tinggi hisap dan tinggi tekan
10. Debit pompa yaitu volume yang dapat dipompa per satuan
waktu pada tinggi pemompaan tertentu.
11. Daya air yaitu daya yang diperlukan untuk menaikkan air pada
tinggi total tertentu
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 47/71
47
12. Daya poros yaitu daya yang diukur pada poros pompa, yang
diperlukan untuk mengangkat dan atau memindahkan air pada
tinggi total tertentu
13. Efesiensi pompa yaitu perbandigan daya air terhadap kebutuhan
daya poros yang dinyatakan dalam persen
14. Kavitasi yaitu gejal menguapnya zat cair akibat hisap yang
berkurang sampai di bawah tekanan uap jenuh sehingga
mengakibatkan timbulnya gelembung – gelembnng udara yang
dapat menurunkan unjuk kerja pompa.
15. Panjang yaitu jarak antara bidang vertical dan sejajar dimana
kedua bidang tersebut menyentuh bagian terluar dari sisi
terpendek pompa.
16. Lebar yaitu jarak antara dua bidang vertical dan sejajar dimana
kedua bidang tersebut menyentuh bagian terluar dari sisi
terpanjang pompa.
17. Tinggi yaitu jarak bidang horizontal dan sejajar dimana kedua
bidang tersebut menyentuh bagian terluar dari sisi tertinggi dan
terendah pompa.
18.
Bobot yaitu bobot pompa air dalam keadaan kosong tanpa motor
penggerak.
19. Kurva karakteristik pompa yaitu diagram-diagram yang
menyetakan hubungan antara berbagai besaran unjuk kerja
pompa yang meliputi efisiensi, debit, tinggi total, putaran pompa
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 48/71
48
dan daya poros yang menggambarkan karakteristik unjuk kerja
pompa.
Pada gambar 5 terlihat bahwa pada saat impeller berputar, ruang
pada pompa mempunyai tekanan P1 pada ruang inlet yang lebih
rendah dari tekanan P2 pada bagian outlet . Jika tidak ada gerakan
berputar, maka tekanan pada celah-celah 1 dan 2 seperti terlihat pada
gambar 5 tersebut sama dengan P2. Tetapi karena pengaruh viskositas
cairan dan putaran impeller , distribusi tekanan pada celah 1 dan 2 tidak
uniform seperti terlihat pada gambar 5 di bawah ini.
Tekanan cairan yang terjadi pada bidang lingkaran dengan lebar
D2-D0 , dari kiri dan kanan impeller adalah sama dan berlawanan arah
sehingga saling meniadakan. Jadi, yang tidak sama adalah gaya-gaya
R1 dan R2 yang bekerja dari kanan dan kiri bidang lingkaran sebelah
D0-dsh.
Gambar 1.21. Irisan pompa centrifugal
Jika tekanan yang bekerja pada bagian inlet adalah sebesar P1
dan pada celah 2 adalah P2, maka :
R’ = R 2 – R 1
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 49/71
49
Dimana R’ adalah cairan masuk ke dalam impeller secara aksial
dan selanjutnya melalui impeller arahnya dirubah menjadi radial pada
saat keluar impeller. Akibatnya, terjadi gaya aksial R 3 dari kiri ke
kanan. Dengan rumus momentum, didapatkan:
o s C
g
QC m R .
..
03
Keterangan :
R 3 = gaya axial pada daerah 3
m = massa fluida
= volume jenis fluida
Q3 = kapasitas fluida
g = percepatan gravitasi
C0 = kecepatan aliran pada saat memasuki impeller
Maka gaya-gaya resultan yang terjadi :
R = R’ – R 3
Pada pompa multistage, gaya axial total sama dengan jumlah
seluruh gaya-gaya axial masing-masing impeller dan ini bisa mencapai
beberapa ton.
Cara membalans gaya-gaya axial tersebut :
Memakai peralatan pembalans tipe hydraulis
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 50/71
50
Memakai bantalan aksial
Memakai pemasukan ganda (double admission) paralel dari pada
cairan yang masuk ke dalam impeller.
4.1.3.Masalah – masalah pada pompa sentrifugal
Secara umum masalah – masalah pada pompa dikelompokan
menjadi dua macam, yaitu :
1. Masalah Mekanikal
Yaitu gangguan yang diakibatkan oleh faktor - faktor
mekanikal.
Contoh :
Impeller jebol.
Mechanical seal (perapat mekanikal) bocor.
Poros (shaft) patah atau bengkok.
Kerusakan pada bantalan
2. Masalah Operasional
Yaitu masalah yang berkaitan dengan oprasional alat.
Contoh :
Kavitasi.
Berkurangnya aliran fluida.
Berkurangnya tekanan fluida.
Putaran tidak mau naik.
Temperatur naik.
Suatu pompa dapat dikatakan mengalami suatu gangguan apabila
kinerja dari pompa tersebut menurun.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 51/71
51
Surging
Surging adalah bergetarnya impeller yang diakibatkan oleh
terlalu rendahnya laju aliran pompa pada tekanan keluaran
(discharge pressure) yang tinggi. Surging dapat diketahui dari :
Laju aliran fluida berubah – ubah secara periodik.
Ampere motor yang berubah – ubah.
Bergetarnya rumah pompa.
Surging yang berlarut – larut dapat menimbulkan gaya aksial
pada poros pompa dan mengakibatkan rusaknya bantalan luncur.
Surging dapat ditanggulangi dengan cara menaikkan laju aliran
pompa atau menurunkan tekanan pada aliran keluar (discharge)
pompa dengan membuka katup pengontrolnya.
Vibrasi
Vibrasi adalah bergetarnya rumah bantalan luncur.
Penyebabnya adalah :
Ketidaklurusan anatara poros penggerak (driver) dengan poros
pompa (driven).
Bantalan luncur mengalami keausan atau rusak.
Poros bengkok.
Ketidakseimbangan putaran impeller
Kerusakan pada kopling.
Vibrasi yang tinggi dan berlarut – larut akan mengakibatkan
keausan pada poros dan pecahnya rumah bantalan. Untuk
menaggulanginya adalah dengan melakukan pengukuran vibrasi pada
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 52/71
52
tiap – tiap bantalan luncur. Dalam kenyataanya masalah yang timbul
saling berkaitan dan sangat kompleks sehingga sulit untuk dipisahkan.
Berdasarkan pengalaman, masalah – masalah yang sering muncul
di dalam pompa adalah sebagai berikut :
Level Vibrasi Naik.
Penyebabnya adalah :
Kerusakan bantalan.
Ketidaklurusan poros.
Kavitasi.
Unbalance (impeller cacar dan poros bengkok).
Aliran berkurang pada putaran yang sama.
Penyebabnya adalah :
Kavitasi.
Bukaan pada sisi masuk (suction) dan keluar (discharge) tidak
sempurna.
Saluran tersumbat.
Sistem perapat bocor, disebabkan oleh system perapatnya
mengalami kerusakan.
Noise/Suara, disebabkan oleh adanya kavitasi.
Kavitasi
Kavitasi adalah menurunya kemampuan pompa secara tiba – tiba
yang disebabkan oeh adanya gelembung – gelembung gas yang
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 53/71
53
terbentuk dari penguapan fluida cair yang mengalir pada sisi hisap.
gelembung – gelembung gas tersebut terbentuk karena tekanan pada
aliran fluida turun sampai lebih rendah dari pada tekanan penguapan
dari temperature fluida tersebut.
Gejala yang diakibatkan kavitasi anatara lain :
Menurunnya tekanan keluaan (discharge perssure).
Menurunnya ampere motor penggerak mula.
Suara berisik di rumah pompa.
Dalam waktu lama kavitasi akan merusak pompa, untuk itu perlu
ditanggulangi dengan cara sebagai berikut ini :
Turunkan temperatur fluida cair.
Naikan tekanan pada sisi hisap (suction pressure).
Kurangi aliran keluar dari pompa dengan sedikit menutup katup
pengontrol aliran.
Keluarkan gas yang terjebak dalam rumah pompa.
Kencangkan sambungan – sambungan pada sisi hisap.
Luasan aliran pada mata impeller pompa biasanya lebih kecil dari
daripada luasan aliran pipa hisap pompa atau luas aliran yang melalui
baling baling impeller. Ketika cairan dipompakan memasuki mata
pompa sentrifugal, pengurangan luas area aliran terjadi seiring
penambahan kecepatan aliran seiring dengan pengurangan tekanan.
Jumlah aliran pompa yang lebih besar, penurunan tekanan yang lebih
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 54/71
54
besar antara lubang hisap pompa dengan mata impeller. Jika tekanan
yang turun cukup besar, atau temperature cukup tinggi, tekanan yang
turun mungkin cukup untuk menyebabkan zat cair. Banyak gelembung
udara terbentuk akibat tekanan yang jatuh di ujung impeller di sapu
oleh baling-baling impeller melalui aliran fluidanya. Ketika
gelembung udara memasuki daerah dimana tekanan local lebih besar
dari tekanan jenuh yang menjauhi baling-baling impeller, tiba tiba
meletup. Proses pembentukan gelembung udara dan berikutnya meletup
di dalam pompa disebut kavitasi.
Kavitasi dalam pompa sentrifugal mempunyai efek yang sangat
signifikan pada performa pompa. Kavitasi menurunkan performa
pompa, menyebabkan fluktuasi jumlah aliran dan tekanan buang.
Kavitasi dapat juga menyebabkan kerusakan komponen pompa bagian
dalam. Ketika pompa mengalami kavitasi, gelembung udara terbentuk
didaerah tekanan rendah tepat sebelum putaran baling-baling impeller.
Gelembung uap kemudian bergerak pada baling-baling impeller,
dimana mereka meletup dan menyebabkan kejutan secara fisik, pada
susdut depan baling-baling impeller. Kejutan secara fisik membuat
bintik bintik kecil pada bagian ujung baling-baling impeller. Setiap
bintik-bintik kecil mempunyai ukuran mikron, tetapi akibat akumalasi
dari jutaan bintik bintik ini dari waktu kewaktu benar-benar merusak
impeler pompa. Kavitasi juga bisa menyebabkan kelebihan getaran
pada pompa, yang mana bisa menyebabkan kerusakan bearing pompa,
ring penahan aus dan seal – seal.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 55/71
55
Sebagian kecil pompa sentrifugal didesain untuk dioperasikan
dibawah kondisi dimana kavitasi tidak terhindarkan. Pompa ini harus
dirancang secara khusus dan dirawat untuk sejumlah kecil kavitasi yang
terjadi selama beroperasi. Banyak pompa sentrifugal dirancang tidak
untuk kavitasi yang terus menerus. Suara berisik adalah salah satu
indikasi bahwa pompa sentrifugal dalam keadaan kavitasi. Sebuah
pompa yang mengalami kavitasi dapat bersuara seperti suara kaleng isi
kelereng yang dikocok. Indikasi lain yang dapat diobservasi dari pusat
kontrol operasi adalah tekanan buang yang fluktuatif, jumlah aliran,
arus pompa motor. Metode untuk menghentikan atau mencegah kavitasi
dijelaskan dalam paragraf berikut.
Tinggi Tekan Hisap (NPSH)
Untuk menghindari kavitasi pada pompa sentrifugal, tekanan fluida
pada semua titik dalam pompa harus dipertahankan diatas tekanan
jenuh. Jumlah yang digunakan untuk menentukan supaya tekanan zat
cair yang dipompa mampu mengindari kavitasi adalah tinggi tekan
hisap dikenal dengan NPSH (Net Positive Suction Head). NPSH yang
tersedia (NPSHa) adalah perbedaan antara tekanan hisap pompa dengan
tekanan jenuh ketika zat cair dipompa. NPSH yang dibutuhkan
(NPSHr) adalah NPSH minimum untuk menghindari kavitasi Kondisi
yang harus ada untuk menghindari kavitasi adalah bahwa NPSH yang
tersedia harus lebih besar atau sama dengan NPSH yang dibutuhkan,
secara matematis dapat dititunjukan sebagai berikut:
NPSHa ≥ NPSHr
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 56/71
56
Rumus untuk NPSHa adalah sebagai berikut :
NPSHa = P hisap – P jenuh
Ketika pompa sentrifugal menghisap dari tangki ataupun
penampungan yang lain, tekanan pada saat hisap adalah jumlah dari
tekanan absolute pada permukaan zat cair yang ada ditanki ditambah
tekanan sehubungan dengan perbedaan elevasi antara permukaan zat
cair dengan hisapan pompa dikurangi kehilangan head yaitu gesekan
pada saluran hisap dari tanki ke pompa.
NPSHA = Pa + Pst - hf - Psat
Dimana:
NPSHA = Tinggi tekan hisap yang tersedia
Pa = Tekanan absolute pada permukaan zat cair
Pst = Tekanan akibat perbedaan antara permukaan zat cair
dengan hisapan pompa
hf = Kehilangan head pada pipa hisap
Psat = Tekanan jenuh ketika zat cair dipompakan
Mencegah Kavitasi
Jika pompa sentrifugal dalam kondisi kavitasi, beberapa perubahan
dalam desain sistem atau pengoperasian mungkin diperlukan untuk
menambah NPSHA diatas NPSHR dan menghentikan kavitasi. Salah
satu metode untuk menambah NPSHA adalah menambah tekanan pada
hisapan pompa. Sebagai contoh jika pompa menghisapa dari tanki
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 57/71
57
tertutup, selain itu bisa meninggikan level zat cair didalam tanki atau
menambah tekanan pada daerah diatas zat cair untuk menambah
tekanan hisap. Cara lain yang mungkin untuk menambah NPSHA
dengan mengurangi temperatur zat cair yang dipompakan.Pengurangan
temperatur zat cair yang dipompakan mengurangi tekanan jenuh yang
akibatnya menaikan NPSHA. Mengulang modul sebelumnya pada
perubah panas yang mana uap kondensor biasanya didinginkan lebih
rendah dari temperatur jenuh, hal ini disebut penekanan kondensator,
untuk mencegah kavitasi pada pompa kondensator.
Jika kehilangan head pada pipa hisap pompa dapat dikurangi,
NPSHA akan ditingkatkan. Banyak cara untuk mengurangi kehilangan
head termasuk menambah diameter pipa, mengurangi jumlah elbow,
katup dan fiting pada pipa, mengurangi panjang pipa.
Hal yang mungkin untuk mengehilangkan kavitasi adalah dengan
mengurangi NPSHR untuk pompa. NPSHR yang diberikan pompa tidak
selalu sama pada semua kondisi, tetapi tergantung faktor yang pasti.
NPSHR dari pompa meningkat signifikan ketika jumlah aliran
meningkat. Oleh karena itu, pengurangan jumlah aliran yang melalui
pompa dengan pengecilan katup buang akan mengurangi NPSHR .
NPSHR juga tergantung pada kecepatan pompa. Semakin cepat impeler
pompa berputar maka semakin besar NPSHR . Karena itu kecepatan
sebagai sebuah variable dikurangi, NPSHR pompa akan berkurang.
Bagaimanapun, selama jumlah aliran pompa adalah sering didikte oleh
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 58/71
58
kebutuhan sistem dimana pompa dihubungkan, hanya penyetelen
terbatas yang dapat dilakukan tanpa menambah paralel pompa, jika ada.
Tinggi tekan hisap yang dibutuhkan untuk mencegah kavitasi
adalah ditentukan melelui uji coba oleh perusahaan pompa dan
tergantung berepa faktor termasuk tipe masuk ke impeler, desain
impeler, jumlah aliran pompa, kecepatan putar impeler, dan jenis zat
cair yang dipompakan. Pabrikan biasanya memberikan kurva NPSHR
ketika fungsi aliran pompa digunakan untuk zat cair yang khusus
(biasanya air), di buku manual pompa.
Kurva Karakteristik Pompa Sentrifugal
Untuk mempertahankan pompa beroperasi pada kecepatan
konstan, jumlah aliran yang melalui pompa tergantung pada perbedaan
tekanan atau head yang dihasilkan oleh pompa. Head terendah, maka
jumlah aliran tertinggi. Buku manual untuk spesifikasi pompa
dinamakan kurva karakteristik pompa. Setelah pompa dipasang di
sistem biasanya dicoba untuk memastikan bahwa jumlah aliran dan
head pompa sesaui dengan spesifikasi yang dibutuhkan. Tipe kurva
karakteristik sebuah pompa sentrifugal ditunjukan pada gambar 11. Ada
beberapa hal yang terkait dengan kurva karakteristik pompa yang harus
ditentukan.
Shut off head adalah maksimum head yang dapat dihasilkan oleh
pengoperasian pompa sentrifugal pada kecepatan tertentu. Pompa run
out adalah aliran maksimum yang dapat dihasilkan oleh pompa
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 59/71
59
sentrifugal tanpa merusak pompa. Pompa sentrifugal dirancang dan
dioperasikan terhindar dari kondisi pompa runout atau pengoperasian
shut off head. Tambahan informasi mungkin ditemukan didalam
handbook pada bab thermodinamika, transfer panas, dan aliran fluida.
4.2. Peluang - peluang Efisiensi Energi Pompa Sentrifugal
4.2.1.Memilih pompa yang benar
Dalam memilih pompa, para pemasok berusaha untuk
mencocokan kurva sistim yang diberikan oleh fihak pengguna dengan
kurva pompa yang memenuhi kebutuhan tersebut sedekat mungkin.
Titik operasi pompa adalah titik dimana kurva pompa dan kurva
tahanan sistim berpotongan. Walau begitu, tidak memungkinkan bagi
satu titik operasi memenuhi seluruh kondisi operasi yang dikehendaki.
Sebagai contoh, bila kran pembuangan tersumbat, kurva tahanan
sistim bergeser ke sebelah kiri dan begitu juga dengan titik operasinya
Titik Efisiensi Terbaik/ Best Efficiency Point (BEP) merupakan
kapasitas pemompaan pada diameter impeler maksimum, dimana
efisiensi pompanya adalah yang paling tinggi. Seluruh titik kesebelah
kanan atau kiri BEP memiliki efisiensi lebih rendah.
BEP terpengaruh jika pompa yang terpilih ukurannya berlebih.
Alasannya adalah bahwa aliran pompa dengan ukuran berlebih harus
dikendalikan dengan metoda yang berbeda, seperti kran penutup atau
jalur by-pass. Keduanya memberikan tahanan tambahan dengan
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 60/71
60
meningkatnya gesekan. Sebagai akibatnya kurva sistim bergeser ke
kiri dan berpotongan dengan kurva pompa pada titik lainnya.
Sekarang BEP nya juga menjadi lebih rendah. Dengan kata lain,
efisiensi pompa berkurang sebab aliran keluar berkurang akan tetapi
pemakaian dayanya tidak. Ketidak efisiensian pompa dengan ukuran
berlebih dapat diatasi dengan, sebagai contoh, pemasangan VSD,
penggerak dua kecepatan, rpm lebih rendah, impeler yang lebih kecil
atau yang seimbang (BEE, 2004).
4.2.2. Mengendalikan debit aliran dengan variasi kecepatan
1. Menjelaskan pengaruh kecepatan
Perputaran impeler pompa sentrifugal menghasilkan head.
Kecepatan keliling impeller berhubungan langsung dengan kecepatan
perputaran batang torak. Oleh karena itu variasi kecepatan putaran
berpengaruh langsung pada kinerja pompa.
Parameter kinerja pompa (debit alir, head, daya) akan berubah
dengan bervariasinya kecepatan putaran. Oleh karena itu, untuk
mengendalikan kecepatan yang aman pada kecepatan yang berbeda-
beda maka penting untuk mengerti hubungan antara keduanya.
Persamaan yang menjelaskan hubungan tersebut dikenal dengan
“Hukum Afinitas”:
Debit aliran (Q) berbanding lurus dengan kecepatan putaran (N)
Head (H) berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan putaran
Daya (P) berbanding lurus dengan kubik kecepatan putaran
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 61/71
61
Q a N
H a N2
P a N3
Sebagaimana dapat dilihat dari hukum diatas, penggandaan
kecepatan putaran pompa sentrifugal akan meningkatkan pemakaian
daya 8 kalinya. Sebaliknya penurunan kecepatan yang kecil akan
berakibat penurunan pemakaian daya yang sangat besar. Hal ini
menjadikan dasar bagi penghematan energi pada pompa sentrifugal
dengan kebutuhan aliran yang bervariasi.
Hal yang relevan untuk dicatat bahwa pengendalian aliran oleh
pengaturan kecepatan selalu lebih efisien daripada oleh kran
pengendali. Hal ini disebabkan kran menurunkan aliran namun tidak
menurunkan pemakaian energi pompa.
Sebagai tambahan terhadap penghematan energi, terdapat manfaat
lainnya dari kecepatan yang lebih rendah tersebut.
Umur bantalan meningkat. Hal ini disebabkan bantalan membawa
gaya hidrolik pada impeler (dihasilkan oleh profil tekanan
dibagian dalam wadah pompa), yang berkurang kira-kira sebesar
kuadrat kecepatan. Untuk sebuah pompa, umur bantalan
sebanding dengan kecepatan pangkat tujuh (N7)!
Getaran dan kebisingan berkurang dan umur sil meningkat selama
titik tugas tetap berada didalam kisaran operasi yang
diperbolehkan.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 62/71
62
2. Menggunakan penggerak kecepatan yang bervariasi (Variable
Speed Drive / VSD)
Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya bahwa
pengendalian kecepatan pompa merupakan cara yang paling
efisien dalam mengendalikan aliran, sebab jika kecepatan pompa
berkurang maka pemakaian daya juga berkurang. Metoda yang
biasanya banyak digunakan untuk menurunkan kecepatan pompa
adalah Penggerak Kecepatan yang Bervariasi/ Variable Speed
Drive (VSD).
VSD memperbolehkan pengaturan kecepatan pompa berada
diatas kisaran yang kontinyu, menghindarkan kebutuhan untuk
melompat dari satu kecepatan ke kecepatan lainnya sebagaimana
yang terjadi dengan pompa yang berkecepatan berlipat. Kecepatan
pompa dengan pengendali VSD menggunakan dua jenis sistim:
VSD mekanis meliputi sarang hidrolik, kopling fluida, dan
belts dan pully yang dapat diatur-atur.
VSD listrik meliputi sarang arus eddy, pengendali motor
dengan rotor yang melingkar, pengendali frekuensi yang
bervariasi/ variable frequency drives (VFDs). VFDs adalah
yang paling populer dan mengatur frekuensi listrik dari daya
yang dipasok ke motor untuk mengubah kecepatan
perputaran motor. Untuk beberapa sistim, VFDs menawarkan
sesuatu yang berharga untuk memperbaiki efisiensi operasi
pompa pada kondisi operasi yang berbeda-beda. Ketika VFD
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 63/71
63
menurunkan RPM pompa, kurva head/ aliran dan daya
bergerak turun dan ke arah kiri, dan kurva efisiensi juga
bergeser ke sebelah kiri. Keuntungan utama penggunaan
VSD disamping penghematan energi adalah (US DOE,
2004):
Memperbaiki pengendalian proses sebab dapat memperbaiki
variasi- variasi kecil dalam aliran lebih cepat.
Memperbaiki kehandalan sistim sebab pemakaian pompa,
bantalan dan sil jadi berkurang.
Penurunan modal dan biaya perawatan sebab kran
pengendali, jalur by-pass, dan starter konvensional tidak
diperlukan lagi. Kemampuan starter lunak: VSD
membolehkan motor memiliki arus start-up yang lebih
rendah.
4.2.3. Pemasangan pompa paralel
Mengoperasikan dua pompa secara paralel dan mematikan salah
satu jika kebutuhan menjadi lebih rendah, dapat menghasilkan
penghematan energi yang signifikan. Dapat digunakan pompa yang
memberikan debit aliran yang berbeda-beda. Pompa yang dipasang
secara paralel merupakan sebuah opsi jika head statik lebih dari lima
puluh persen head total.
4.2.4. Menghilangkan kran pengendali aliran
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 64/71
64
Metoda lain untuk mengendalikan aliran adalah dengan menutup
atau membuka kran pembuangan (hal ini dikenal juga dengan kran
“throttling ”). Walau metoda ini menurunkan tekanan namun tidak
mengurangi pemakaian daya, sebab head total (head statik) bertambah.
Memperlihatkan bagaimana kurva sistim bergerak naik dan ke kiri
ketika kran pembuangan ditutup setengahnya. Metoda ini
meningkatkan getaran dan korosi sehingga meningkatkan biaya
perawatan pompa dan secara potensial mengurangi umurnya. VSD
merupakan suatu pemecahan yang lebih baik dari sudut pandang
efisiensi energi.
4.2.5. Menghilangkan pengendali by-pass
Aliran dapat juga diturunkan dengan cara memasang sebuah
sistim kendali by- pass, dimana pembuangan pompa dibagi menjadi
dua aliran menuju dua pipa saluran yang terpisah. Satu pipa saluran
mengirimkan fluida ke titik tujuan pengiriman, sementara pipa saluran
kedua mengembalikan fluida ke sumbernya. Dengan kata lain,
sebagian fluida diputarkan dengan tanpa alasan, dengan demikian
maka hal ini merupakan pemborosan energi. Oleh karena itu maka opsi
ini harus dihindarkan.
4.2.6. Kendali star/stop pompa
Suatu cara yang sederhana dan masuk akal berkenaan dengan
energi yang efisien adalah menurunkan debit aliran dengan
menjalankan dan menghentikan pompa, sepanjang hal ini tidak sering
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 65/71
65
terjadi dilakukan. Sebuah contoh dimana opsi ini dapat digunakan
adalah bila sebuah pompa digunakan untuk mengisi tanki penyimpan
dimana fluida mengalir ke proses pada debit yang tetap. Dalam sistim
ini, pengendali dipasang pada tingkatan minimum dan maksimum
didalam tangki untuk menjalankan dan menghentikan pompa.
Beberapa perusahaan menggunakan metoda ini juga dalam rangka
menghindarkan kebutuhan maksimum yang lebih rendah (yaitu dengan
pemompaan pada bukan jam puncak).
4.2.7. Keseimbangan impeler
Mengubah diameter impeler akan memberikan perubahan yang
sebanding dengan kecepatan keliling impeler. Sama halnya dengan
hukum afinitas, persamaan berikut berlaku untuk diameter impeler D:
Q a D
H a D2
P a D3
Mengubah diameter impeler merupakan suatu cara
mengefisienkan energi untuk mengendalikan debit aliran. Walau
demikian, beberapa hal berikut harus dipertimbangkan:
Opsi ini tidak dapat digunakan jika terdapat pola aliran yang
bervariasi.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 66/71
66
Impeler tidak harus diseimbangkan lebih dari 25% dari ukuran
impeler aslinya, karena akan menyebabkan getaran karena
terjadinya kavitasi yang akan menurunkan efisiensi pompa.
Keseimbangan pompa harus di jaga; keseimbangan impeler harus
sama pada seluruh sisi.
Mengganti impeler merupakan suatu opsi yang lebih baik
daripada menyeimbangkan impeler, namun cara ini juga lebih mahal
dan kadangkala impeler yang lebih kecil di pasaran ukurannya jauh
lebih kecil dari kebutuhan.
4.3. Keuntungan dan Proteksi Pompa Sentrifugal
4.3.1.Keuntungan pompa sentrifugal
Di dalam difuser ini sebagian energi kecepatan akan diubah
menjadi energi tekanan. Berdasarkan jenis aliran dalam impeler,
pompa sentrifugal dibedakan menjadi 3 bagian, yaitu :
Berikut ini adalah beberapa keuntungan pompa sentrifugal
dibandingkan jenis pompa perpindahan positif (Lazarkiewics, 1965) :
Gerakan impeler yang kontinyu menyebabkan aliran tunak dan
tidak berpulsa
Keandalan operasi tinggi disebabkan gerakan elemen yang
sederhana dan tidak adanya katup-katup
Kemampuan untuk beroperasi pada putaran tinggi, yang dapat
dikopel dengan motor listrik, motor bakar atau turbin uap
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 67/71
67
Ukuran kecil sehingga hanya membutuhkan ruang yang kecil,
lebih ringan dan biaya instalasi ringan
Harga murah dan biaya perawatan murah
4.3.2. Proteksi dan perlindungan pompa sentrifugal
Agar pompa dapat beroperasi dengan baik, terdapat prosedur
proteksi standar yang diterapkan pada pompa sentrifugal. Beberapa
standar minimum paling tidak terdiri dari:
1. Proteksi terhadap aliran balik, Aliran keluaran pompa
dilengkapi dengan check valve yang membuat aliran hanya bisa
berjalan satu arah, searah dengan arah aliran keluaran pompa.
2. Proteksi terhadap overload , Beberapa alat seperti pressure
switch low, flow switch high, dan overload relay pada motor
pompa dipasang pada sistem pompa untuk menghindari overload .
3. Proteksi terhadap vibrasi, Vibrasi yang berlebihan akan
menggangu kinerja dan berkemungkinan merusak pompa.
Beberapa alat yang ditambahkan untuk menghindari vibrasi
berlebihan ialah vibration switch dan vibration monitor .
4. Proteksi terhadap minimum flow , Peralatan seperti pressure
switch high (PSH), flow switch low (FSL), dan return line yang
dilengkapi dengan control valve dipasang pada sistem pompa
untuk melindungi pompa dari kerusakan akibat tidak terpenuhinya
minimum flow.
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 68/71
68
5. Proteksi terhadap low NPSH available , Apabila pompa tidak
memiliki NPSHa yang cukup, aliran keluaran pompa tidak akan
mengalir dan fluida terakumulasi dalam pompa. Beberapa
peralatan safety yang ditambahkan pada sistem pompa ialah level
switch low (LSL) dan pressure switch low (PSL).
Perlindungan Terhadap Pompa Sentrifugal
Pompa sentrifugal kehilangan head ketika pompa itu
dioperasikan tanpa ada aliran yang melewatinya, sebagai contoh
dengan katup buang yang tertutup, atau dilawan dengan check
valve.Jika katup buang tertutup dan tidak ada saluran kecil
aliranpun yang disediakan pada pompa, impeler akan mengaduk
volme air yang sama ketika berputar didalam rumah pompa. Ini
akan meningkatkan temperatur zat cair (akibat gesekan) didalam
rumah pompa pada titik dimana akan timbul uap air. Uap air dapat
menimbulkan terhentinya aliran pendingin paking pompa,
bearing, penyebab keausan dan panas. Jika pompa beroperasi pada
jumlah yang kurang dengan waktu yang lama, pompa akan rusak.
Ketika pompa dipasang dalam sebuah sistem seperti yang
mungkin mengalami shut off head secara berkala, pompa ini
memerlukan beberapa hal untuk perlindungan pompa.
Salah satu cara untuk melindungi pompa beroperasi tanpa ada
head adalah menyediakan jalur ulang dari saluran buang pompa
yang mengalir dari katup buang, yang kembali untuk mensuplai
pompa. Saluran sirkulasi ulang ini harus diukur untuk
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 69/71
69
memberikan jumlah aliran yang cukup pada pompa untuk
mencegah kelebihan panas dan kerusakan pompa. Proteksi
mungkin juga dilakukan dengan menggunakan sebuah kontrol
aliran otomatis. Pompa sentrifugal harus juga diproteksi dari
aliran maksimal. Aliran maksimal dapat menyebabkan kavitasi
dan juga kelebihan panas pada motor pompa akibat kelebihan
arus. Salah satu cara untuk memastikannya adalah selalu ada
hambatan aliran pada saluran buang pompa untuk mencegah
kelebihan aliran yang melalui pompa, dengan memasang katup
throttle atau orifice pada setelah saluran buang. Rancangan sistem
pemipaan yang baik sangat penting untuk mencegah pompa
mengalir secara maksimal.
Gas Terjebak
Gas terjebak dari pompa sentrifugal adalah kondisi dimana
rumah pompa terisi dengan gas atau uap air pada titik dimana
impeller tidak cukup lama bertemu dengan fluida yang cukup
terhadap fungsinya secara benar. Impeler memutar gelembung
gas, tetapi tidak dapat mendorong fluida melalui pompa. Ini dapat
membuat masalah pendinginan untuk paking pompa dan bearing.
Pompa sentrifugal didesain sehingga rumah pompanya penuh
terisi dengan zat cairselama pompa beroperasi. Banyak pompa
sentrifugal tetap dapat beroperasi ketika sejumlah kecil gas yang
terus bertambah didalam rumah pompa, tetapi sistem pompa
mengandung larutan gas yang tidak dirancang bisa melakukan
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 70/71
70
ventilasi dengan sendirinya, harus dilakukan pengeluaran secara
manual untuk memastikan gas tidak mengembang dalam rumah
pompa.
Priming Pompa Sentrifugal
Banyak pompa sentrifugal yang tidak dapat melakukan priming
sendiri. Dengan kata lain, rumah pompa harus diisi denganzat cair
sebelum pompa dihidupkan, atau pompa tidak akan menjalankan
fungsinya. Jika rumah pompa kemasukan dengan uap atau gas,
impeller menjadi mengikat gas dan tidak mampu memompakan.
Untuk memastikan pompa tetap terpriming dan tidak ada gas
terjebak, banyak pompa sentrifugal diletakan dibawah level
sumber dimana pompa menghisap dengan sendirinya. Efek yang
sama dapat didapatkan dengan memberikan zat cair dibawah
tekanan yang disuplaikan dengan pompa lain yang diletakan pada
saluran hisap.
BAB V
PENUTUP
5.1.Kesimpulan
7/22/2019 jd KP bby.
http://slidepdf.com/reader/full/jd-kp-bby 71/71
Setelah penyusun menguraikan laporan mengenai kerja praktek dengan
judul EFISIENSI ENERGI DENGAN SISTEM PENGOPERASIAN POMPA
SENTRIFUGAL PT PUPUK KUJANG CIKAMPEK , maka dapat ditarik
suatu kesimpilan Pada prinsipnya, cairan apapun dapat ditangani oleh
berbagai rancangan pompa. Jika berbagai rancangan pompa digunakan,
pompa sentrifugal biasanya yang paling ekonomis diikuti oleh pompa rotary
dan reciprocating . Walaupun, pompa perpindahan positif biasanya lebih
efisien daripada pompa sentrifugal, namun keuntungan efisiensi yang lebih
tinggi cenderung diimbangi dengan meningkatnya biaya perawatan.
5.2.Saran
Adapun setangkai saran yang ingin penulis samapikan dalam laporan
ini kepada semua pihak terkait baik dari pihak akademis maupun pihak
perusahaan yaitu menjunjung tinggi pengetahuan dengan memperkaya karya
ilmiah sebagai acuan dan tambahan khazanah ilmu.