kerja pompa sentrifugal

8/19/2019 Kerja Pompa Sentrifugal

1/15

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 sudu‐sudu. Karena 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 teradi perubahan dari head kecepatan menadi head tekanan. !aka zat cair yang

keluar dari flens keluar pompa head totalnya bertambah besar. Pengisapan teradi karena

setelah zat cair dilemparkan oleh impeler, ruang diantara sudu‐sudu menadi vakum

sehingga zat cair akan terisap masuk.

"elisih energi per satuan berat atau head total dari zat cair pada flens keluar (tekan) dan

flens masuk (isap) disebut head total pompa.

#agian‐bagian pompa sentrifugal

2. Klasifikasi Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal dapat diklasifikasikan menurut beberapa cara yaitu $

%. !enurut enis aliran dalam impeler

& Pompa aliran radial

Pompa ini mempunyai konstruksi sedemikian sehingga aliran zat cair yang keluar dari impeler akan

tegak lurus poros pompa (arah radial).


2/15

Pompa sentrifugal aliran radial

& Pompa aliran campur

%liran zat cair didalam pompa 'aktu meninggalkan impeler akan bergerak sepanang permukaan

kerucut (miring) sehingga komponen kecepatannya berarah radial dan aksial

Pompa sentrifugal aliran campur

& Pompa aliran aksial

%liran zat cair yang meninggalkan impeler akan bergerak sepanang permukaan silinder (arah

aksial)

Pompa aliran aksial

#. !enurut enis impeler

& mpeler tertutup


3/15

"udu&sudu ditutup oleh dua buah dinding yang merupakan satu kesatuan , digunakan untuk

pemompaan zat cair yang bersih atau sedikit mengandung kotoran.

& mpeler setengah terbukaimpeler enis ini terbuka disebelah sisi masuk (depan) dan tertutup di sebelah belakangnya. "esuai

untuk memompa zat cair yang sedikit mengandung kotoran misalnya $ air yang mengandung pasir,

zat cair yang mengauskan, slurry, dll

& mpeler terbuka

impeler enis ini tidak ada dindingnya di depan maupun di belakang. #agian belakang ada sedikit

dinding yang disisakan untuk memperkuat sudu. enis ini banyak digunakan untuk pemompaan zat

cair yang banyak mengandung kotoran.

*. !enurut bentuk rumah

& Pompa volut

#entuk rumah pompanya seperti rumah keong/siput (volute), sehingga kecepatan aliran keluar bisa

dikurangi dan dihasilkan kenaikan tekanan.

& Pompa diffuser

Pada keliling luar impeler dipasang sudu diffuser sebagai pengganti rumah keong.


4/15

& Pompa aliran campur enis volut

Pompa ini mempunyai impeler enis aliran campur dan sebuah rumah volut.

+. !enurut umlah tingkat& Pompa satu tingkat

Pompa ini hanya mempunyai satu impeler. ead total yang ditimbulkan hanya berasal dari satu

impeler, adi relatif rendah.

& Pompa bertingkat banyak

Pompa ini menggunakan beberapa impeler yang dipasang secara berderet (seri) pada satu poros.

Zat cair yang keluar dari impeler pertama dimasukkan ke impeler berikutnya dan seterusnya hingga

impeler terakhir. ead total pompa ini merupakan umlahan dari head yang ditimbulkan oleh

masing‐masing impeler sehingga relatif tinggi.

-. !enurut letak poros

!enurut letak porosnya, pompa dapat dibedakan menadi poros horisontal dan poros vertikal

seperti pada gambar berikut ini $


5/15

3. Hukum Kesebangunan

ika dua buah pompa sentrifugal yang geommetris sebangun satu dengan yang lain maka untuk

kondisi aliran yang sebangun pula berlaku hubungan sebagai berikut $

+i mana $

+ diameter impeler (m)

kapasitas aliran (m01/s)

head total pompa (m)

P daya poros pompa (k2)

3 putaran pompa (rpm)

ubungan diatas dinamakan ukum Kesebangunan Pompa. ukum tersebut sangat penting

untuk menaksir perubahan performansi pompa bila putaran diubah dan uga untukmemperkirakan performansi pompa yang direncanakan apabila pompa tersebut geometris

sebangun dengan pompa yang sudah diketahui performansinya.

4. Kecepatan Spesifik

Kecepatan spesifik dinyatakan dalam persamaan $


6/15

+imana n, dan adalah harga‐harga pada titik efisiensi maksimum pompa. arga ns dapat

dipakai sebagai parameter untuk menyatakan enis pompa. ika ns sudah ditentukan maka bentuk

impeler pompa tersebut sudah tertentu pula. 4ambar berikut menunukkan harga ns dalam

hubungannya dengan bentuk impeler.

+alam menghitung ns untuk pompa isapan ganda harga diganti dengn /5, sedangkan untuk

pompa bertingkat banyak, head yang dipakai dalam perhitungan ns adalah head per tingkat dari

pompa tersebut.

#esarnya ns dapat berbeda‐beda tergantung dari satuan yang dipakai untuk menyatakan n, dan

. 6abel berikut menunukkan faktor konversi yang harus digunakan untuk mengubah ns dari

satuan yang satu ke satuan yang lain.

5. Karakteristik Sistem Pemompaan

-fisiensi Pompa

Pompa tidak dapat mengubah seluruh energi kinetik menadi energi tekanan karena ada sebagian

energi kinetik yang hilang dalam bentuk losis. -fisiensi pompa adalah suatu faktor yang

dipergunakan untuk menghitung losis ini. -fisiensi pompa terdiri dari $

• -fisiensi hidrolis, memperhitungkan losis akibat gesekan antara cairan dengan impeler dan

losis akibat perubahan arah yang tiba‐tiba pada impeler.

• -fisiensi volumetris, memperhitungkan losis akibat resirkulasi pada ring, bush, dll.

• -fisiensi mekanis, memperhitungkan losis akibat gesekan pada seal, packing gland,

bantalan, dll.

"etiap pompa dirancang pada kapasitas dan head tertentu, meskipun dapat uga dioperasikan pada

kapasitas dan head yang lain. -fisiensi pompa akan mencapai maksimum pada designed point

tersebut, yang dinamakan dengan titik #-P.7ntuk kapasitas yang lebih kecil atau lebih besar


7/15

efisiensinya akan lebih rendah. -fisiensi pompa adalah perbandinga antara daya hidrolis pompa

dengan daya poros pompa.

+aya idrolis

+aya hidrolis adalah daya yang diperlukan oleh pompa untuk mengangkat seumlah zat cair pada

ketinggian tertentu. +aya hidrolis dapat dicari dengan persamaan berikut $

+i mana $

8 massa enis , kg/m01

g gaya gravitasi head , m

kapasitas, m01/s

Kurva Karakteristik Pompa

7ntuk setiap pompa, biasanya pabrik pembuatnya memberikan kurva karakteristik yang

menunukkan unuk kera pompa pada berbagai kondisi pemakaian. Karakteristik sebuah pompa

digambarkan dalam kurva karakteristik menyatakan besarnya head total, daya pompa dan efisiensi

pompa terhadap kapasitas. #erikut ini adalah contoh kurva karakteristik suatu pompa $


8/15

6. Kavitasi

Kavitasi adalah geala menguapnya zat cair yang sedang mengalir, karena tekanannya turun

sampai diba'ah tekanan uap enuhnya. Ketika zat cair terhisap pada sisi isap pompa,

tekanan pada permukaan zat cair akan turun, seperti pada gambar diba'ah ini.

#ila tekanannya turun sampai pada tekanan uap enuhnya, maka cairan akan menguap dan

membentuk gelembung uap. "elama bergerak sepanang impeler, kenaikan tekanan akan

menyebabkan gelembung uap pecah dan menumbuk permukaan pompa. 9enomena ini dinamakan

kavitasi. ika permukaan saluran/pipa terkena tumbukan gelembung uap tersebut secara terus

menerus dalam angka lama akan mengakibatkan terbentuknya lubang‐lubang pada dinding

saluran atau sering disebut erosi kavitasi. Pengaruh lain dari kavitasi adalah timbulnya suara

berisik, getaran dan turunnya performansi pompa.

7. et Positive Suction Hea! "PSH#

Kavitasi akan teradi bila tekanan statis zat cair turun sampai diba'ah tekanan uap

enuhnya. %gar dalam system pemompaan tidak teradi kavitasi, harus diusahakan agar tidak

ada satu bagianpun dari aliran pada pompa yang mempunyai tekanan statis lebih rendah

dari tekanan uap enuh cairan pada temperatur yang bersangkutan. #erhubung dengan hal


9/15

ini didefinisikan sutu ead sap Positif 3etto atau 3P" yang dipakai sebagai ukuran

keamanan pompa terhadap kavitasi. %da dua macam 3P" yaitu 3P"a dan 3P"r. %gar

pompa dapat bekera tanpa mengalami kavitasi maka harus dipenuhi persyaratan berikut $

$PSH %ang terse!ia & PSH %ang !iperlukan$

a. 3P"a (3P" yang tersedia)

3P" yang tersedia adalah head yang dimiliki zat cair pada sisi isap pompa dikurangi

dengan tekanan uap enuh zat cair ditempat tersebut. 3P" yang tersedia tergantung pada

tekanan atmosfer atau tekanan absolut pada permukaan zat cair dan kondisi instalasinya.

#esarnya dapat dihitung dengan persamaan berikut $

hsv $ 3P" yang tersedia, m

pa $ tekanan pd permukaan cairan, kgf/m05pv $ tekanan uap enuh, kgf/m05

: $ berat enis zat cair, kgf/m01

hs $ head isap statis, m

hls $ kerugian head dalam pipa isap, m

b. 3P"r (3P" yang diperlukan)

3P" yang diperlukan adalah 3P" minimum yang dibutuhkan untuk membiarkan pompa bekera

tanpa kavitasi. #esarnya 3P" yang diperlukan berbeda untuk setiap pompa. 7ntuk suatu

pompa tertentu 3P" yang diperlukan berubah menurut kapasitas dan putarannya. 3P"

yang diperlukan harus diperoleh dari pabrik pompa yang bersangkutan. 3amn untukperkiraan secara kasar, 3P" yang diperlukan dapat dihitung dari konstanta kavitasi ;.

ka head total pompa pada titik efisiensi maksimum dinyatakan sebagai 3 dan 3P" yang

diperlukan untuk titik ini svn, maka ; (koefisien kavitasi 6homa ) didefinisikan sebagai $

#esarnya koefisien kavitasi 6homa dapat ditentukan dari grafik pada gambar, sedangkan

3P" yang diperlukan ditaksir sebagai berikut $

$PSH %ang !iperlukan ' HS( ) * + H$


10/15


11/15

./perasi Seri !an Paralel

a. ?perasi "eri Paralel dengan Karakteristik Pompa "ama

ika head atau kapasitas yang diperlukan tidak dapat dicapai dengan satu pompa saa, maka

dapat digunakan dua pompa atau lebih yang disusun secara seri atau paralel. "usunan "eri #ila

head yang diperlukan besar dan tidak dapat dilayani oleh satu pompa, maka dapatdigunakan lebih dari satu pompa yang disusun secara seri. Penyusunan pompa secara seri dapat

digambarkan sebagai berikut $

"usunan Paralel

"usunan paralel dapat digunakan bila diperlukan kapasitas yang besar yang tidak dapat

dihandle oleh satu pompa saa, atau bila diperlukan pompa cadangan yang akan


12/15

dipergunakan bila pompa utama rusak/diperbaiki. Penyusunan pompa secara paralel dapat

digambarkan sebagai berikut $

%gar unuk kera pompa yang disusun seri/parael optimal, maka sebaiknya digunakan pompa

dengan karakteristik yang sama. Karakteristik pompa yang disusun seri/paralel dapat dilihat

pada gambar berikut ini.

4ambar di atas menunukan kurva head‐kapasitas dari pompa‐pompa yang mempunyai

karakteristik yang sama yang di pasang secara paralel atau seri. +alam gambar ini kurva

untuk pompa tunggal diberi tanda (=) dan untuk susunan seri yang terdiri dari dua buah

pompa diberi tanda (5). arga head kurva (5) diperoleh dari harga head kurva (=) dikalikan

(5) untuk kapasitas () yang sama. Kurva untuk susunan paralel yang terdiri dari dua buah

pompa, diberi tanda (1). araga kapasitas () kurva (1) ini diperoleh dari harga kapasitas

pada kurva (=) dikalikan (5) untuk head yang sama.+alam gambar ditunukkan tiga buah kurva head‐kapasitas sistem, yaitu


13/15

"ekarang ika sistem mempunyai kurva head‐kapasitas


14/15

c. ?perasi "eri dengan Karakteristik Pompa #erbeda

Pada gambar di ba'ah memperlihatkan karakteristik susunan seri dari dua buah pompa yang

mempunyai karakteristik berbeda. Kurva (=) adalah dari pompa kapasitas kecil, kurva (5) dari

pompa kapasitas besar, dan kurva (1) merupakan karakteristik operasi kedua pompa dalam

susunan seri.

ika sistem pipa mempunyai kurva karakteristik


15/15

Posted in$ *hemical -ngineering
http://novhan-natanagara.blogspot.sg/search/label/Chemical%20Engineeringhttp://novhan-natanagara.blogspot.sg/search/label/Chemical%20Engineeringhttp://novhan-natanagara.blogspot.sg/search/label/Chemical%20Engineering

kerja pompa sentrifugal

Documents