BAB IV. P O M P A

LEARNING OUTCOME Bab IV ini adalah mahasiswa diharapkan dapat: mengetahui cara kerja pompa, mengetahui kelebihan dan kekurangan pompa dan kompresor, memilih jenis pompa dan kompresor. menentukan tenaga pemompaan, karakteristik pompa, power pompa, NPSH, kavitasi,

Putaran kritis, Pemilihan pompa secara kuantitatif, , merancang pompa

Pompa : adalah pesawat pengangkut zat cair atau alat pembangkit energi pada aliran zat cair. Dengan adanya pompa berarti sistem aliran zat cair menerima energi (-W) dari

sistem lingkungan. Energi yang diterima zat cair digunakan untuk mengganti tenaga yang

hilang karena gesekan antara zat cair yang mengalir dengan dinding pipa (F), dan/atau

untuk menaikkan kecepatan aliran ( ), dan/atau untuk menaikkan tekanan ( ),

dan/atau untuk melawan ketinggian ( ).

Secara matematis hubungan tersebut dapat dituliskan dalam bentuk persamaan

sebagai berikut:

-W = ( ) + ( ) + ( )+F (1)

Persamaan (1) dikenal dengan persamaan Bernoully. Masing-masing kelompok

mempunyai dimensi panjang dan sering disebut dengan head.

Pembahasan lebih lanjut tentang pompa akan dikelompokkan menjadi dua bagian.

Bagian pertama berisikan bahasan secara KUALITATIF yang akan membahas prinsip

kerja pompa yang dilengkapi dengan gambar, kegunaan, kelebihan, kekurangn,

karakteristik aliran, detail secara konstruksi, dan gangguan yang mungkin terjadi serta

kemungkinan penyebabnya. Bahasan ini diharapkan dapat memberikan bekal

pengetahuan dalam memilih jenis pompa yang sesuai, mengoperasikan dengan benar,

merawat dan mungkin memperbaiki. Bagian kedua bersisikan bahasan secara

KUANTITATIF yang akan membahas perhitungan kapasitas pompa, head, power dan

efesiensi. Dari bahasan ini diharapkan dapat ditentukan spesifikasi pompa yang dapat

melakukan tugas yang ditentukan dan mempunyai efisiensi tinggi.

BAHASAN SECARA KUALITATIF

Berdasarkan prinsip kerjanya banyak sekali jenis pompa yang digunakan di

industri kimia, tetapi pada pembahasan ini dibatasi untuk jenis-jenis yang banyak

digunakan (populer). Pompa yang akan dibahas dikelompokkan menjadi dua yaitu:

I. POMPA DESAK (Positive displacement)

Pompa desak gerak berputar (Rotary pumps)

Pompa desak gerak bolak-balik (Reciprocating pumps)

II. POMPA PUSINGAN (CENTRIFUGAL PUMPS)

1

I. POMPA DESAK

Perpindahan zat cair dalam pompa desak didasarkan pada pembesaran (kerja isap)

dan kemudian pengecilan (kerja kempa) kembali ruang dalam rumah pompa.

Kecepatan aliran volum (kapasitas) pada pompa desak berbanding lurus dengan

jumlah pembesaran dan pengecilan ruang dalam rumah pompa tiap satuan waktu.

Kapasitas pompa desak secara umum dapat dikatakan tidak dipengaruhi oleh

tekanan yang dibangkitkan (head) dalam pompa. Jadi dapat disimpulkan bahwa

kenaikkan tekanan (head) yang dapat dicapai secara maksimum pada pompa desak

tidak tergantung pada jumlah pembesaran dan pengecilan ruang dalam rumah

pompa tiap satuan waktu.

Pada tekanan yang tinggi ada kemungkinan kapasitas sedikit berkurang hal ini

kemungkinan disebabkan adanya kebocoran.

I.1. POMPA DESAK GERAK BERPUTAR (rotary pumps)

Komponen pompa ini secara garis besar terdiri sebuah rumah pompa dengan

sambungan saluran isap (suction) dan sambungan saluran kempa (discharge) dan didalam

rumah pompa tersebut terdapat komponen yang berputar, yang dapat berupa roda gigi

(gear pumps), atau silinder dengan sudu-sudu (sliding-vane pumps), atau ulir (screw

pumps).

Secara umum prinsip kerja rotary pumps adalah sebagai berikut. Berputarnya

elemen dalam rumah pompa menyebabkan penurunan tekanan pada saluran isap,

sehingga terjadi aliran cairan dari sumber masuk ke rumah pompa. Cairan tersebut akan

mengisi ruang kosong yang ditimbulkan oleh elemen-elemen yang berputar dalam rumah

pompa tersebut, cairan terperangkap dan ikut berputar. Pada saluran kempa terjadi

pengecilan rongga, sehingga cairan terkempakan ke luar. Untuk memperjelas hal ini akan

dibahas satu-persatu jenis-jenis pompa yang termasuk jenis rotary pumps.

I.1.A. POMPA RODA GIGI (GEAR PUMP)

Cara kerja

Ketika roda gigi berputar, terjadi penurunan tekanan pada rumah pompa sehingga

cairan mengalir dan mengisi rongga gigi. Cairan yang terperangkap dalam rongga gigi

terbawa berputar kemudian dikempakan dalam saluran pengeluaran, karena pada bagian

ini terjadi pengecilan rongga gigi

Gambar 1. Skema prinsip kerja pompa roda gigi dengan penggigian luar (external gear pump)

2

Kegunaan

Saran umum untuk penggunaan gear pumps yaitu: Untuk mencegah terjadinya

kemacetan dan aus saat pompa digunakan maka zat cair yang dipompa tidak boleh

mengandung padatan dan tidak bersifat korosif.

Pompa dengan penggigian luar banyak digunakan untuk memompa minyak

pelumas atau cairan lain yang mempunyai sifat pelumasan yang baik.

Pompa dengan penggigian dalam dapat digunakan untuk memompa zat cair yang

mempunyai kekentalan (viskositas) tinggi, seperti tetes, sirop, dan cat.

Gambar 2. Potongan pompa roda gigi dengan penggigian luar (external gear pump)

Gambar 3. Skema prinsip kerja pompa roda gigi dengan penggigian dalam

I.1.B.POMPA LOBE (LOBE PUMP)

Cara kerja

Cara kerja pompa lobe pada prinsipnya sama dengan cara kerja pompa roda gigi

dengan penggigian luar. Pompa jenis ini ada yang mempunyai dua rotor lobe atau tiga

rotor lobe.

Kegunaan

Pompa lobe dapat digunakan untuk memompa cairan yang kental (viskositasnya

tinggi) dan mengandung padatan. Pemilihan dua rotor lobe atau tiga rotor lobe didasarkan

atas ukuran padatan yang terkandung dalam cairan, kekentalan cairan, dan kontinyuitas

aliran. Dua rotor lobe cocok digunakan untuk cairan kental, ukuran padatan yang relatif

kasar dengan kontinyuitas kecepatan aliran yang tidak halus.

3

Gambar 4. Cara kerja pompa lobe

I.1.B. POMPA DINDING (SLIDING-VANE PUMP)

Cara kerja

Pompa berporos tunggal yang di dalam rumah pompa berisi sebuah rotor berbentuk

silinder yang mempunyai alur-alur lurus pada kelilingnya. ke dalam alur-alur ini

dimasukkan sudu-sudu lurus yang menempel pada dinding dalam rumah pompa dan

dapat berputar secara radial dengan mudah. Rotor ini dipasang asimetri dalam rumah

pompa. Ketika rotor berputar tekanan dalam rumah pompa turun sehingga terjadi kerja

isap dan pada saluran pemasukkan terjadi pembesaran ruang kosong, sehingga cairan

dapat mengalir dari sumber dan mengisi rongga kosong dalam rumah pompa. Pada

tempat pengeluaran terjadi pengecilan ruang kosong sehingga pada tempat ini terjadi

kerja kempa. Dengan cara ini secara berturut-turut terjadi kerja isap dan kerja kempa.

Kegunaan

Pompa dinding vane dapat digunakan sebagai pompa vakum.

Gambar 5. Skema prinsip kerja pompa sliding vane

I.1.C. POMPA ULIR (SCREW PUMP)

Cara kerja

Oleh gerak putar poros ulir zat cair mengalir dalam arah aksial. Pompa jenis ini

hanya dapat digunakan untuk tekanan pada saluran kempa lebih rendah dari tekanan pada

saluran isap dan bila zat cair yang dipompa mempunyai kekentalan tinggi. Pada keadaan

kering pompa ini tidak dapat mengisap sendiri, sehingga sebelum digunakan pompa ini

harus terisi cairan yang akan dipompa (dipancing).

Kegunaan

Sama halnya dengan pompa roda gigi, pompa ulir ini cocok untuk memompa zat

cair yang bersih dan mempunyai sifat pelumasan yang baik.

Secara umum pompa rotary mempunyai kecepatan aliran volum yang konstan asal

kecepatan putarannya dapat dipertahankan tetap. Selain itu alirannya lebih teratur (tidak

terlalu pulsatif). Hal ini sangat berbeda dengan pompa reprocating (bandingkanlah

setelah pembahasan pompa reprocating). Pompa rotary cocok untuk operasi pada kisaran

4

tekanan sedang dan untuk kisaran kapasitas dari kecil sampai sedang (lihat gambar

pemilihan jenis pompa berdasarkan karanteristiknya)

Gambar 6. Skema prinsip kerja pompa ulir berporos tunggal

Gambar 7. Skema prinsip kerja pompa ulir berporos ganda (double screw pump)

Gambar 8. Potongan pompa ulir berporos ganda

Gambar 9. Potongan ‘traveling cavity pump’ salah satu jenis pompa ulir

Karakteristik pompa desak gerak berputar

Hubungan antara tekanan yang dibangkitkan (head) dan kecepatan aliran volum

(kapasitas) sering disebut dengan karakteristik pompa. Seperti yang telah disebutkan di

depan bahwa kapasitas pompa desak tidak dipengaruhi oleh tekanan yang dibangkitkan.

Salah satu contoh karakteristik pompa rotary yaitu pompa roda gigi dengan penggigian

luar, disajikan pada Gambar 10.

5

Gambar 10. Karekteristik pompa roda gigi penggigian luar

Mesin penggerak pompa rotary

Mesin penggerak pompa rotary yang paling banyak dijumpai adalah motor listrik

dan mesin uap.

Detail secara konstruktif pompa roda gigi

Seperti telah dijelaskan di depan bahwa aliran volum pompa roda gigi sebanding

dengan jumlah putaran. Akan tetapi jumlah putaran tidak boleh ditingkatkan secara

sembarangan. Karena zat cair harus harus mandapatkan cukup waktu untuk mengisi

rongga-rongga kosong di sisi isap sampai penuh. Bila jumlah putaran terlalu tinggi maka

rongga-rongga tidak terisi sampai penuh, dengan demikian maksud memperbesar aliran

volum tidak tercapai. Makin kental zat cair yang dipompa, makin sukar zat cair itu

mengalir dan makin banyak waktu yang diperlukan untuk mengisi rongga-rongga gigi,

jadi harus makin rendah pulajumlah putaran persatuan waktu yang digunakan.

Bila ditijau secara sekilas pompa roda gigi dapat dengan mudah dirubah arah

alirannya. Akan tetapi tidak demikian kenyataannya, ada beberapa alasan yang mendasari

hal ini.

1. Peralihan dari bagian kempa ke bagian isap untuk pompa roda gigi terletak pada

garis sumbu Y-Y (Gambar 11). Pada penggigian roda yang banyak digunakan

sebuah gigi mengisi rongga gigi dari roda yang terletak berhadapan, sedikit

sebelum gigi tersebut melewati garis sumbu Y-Y. Pada keadaan ini sisa sedikit

cairan yang masih terdapat dalam rongga gigi, ketika roda berputar lebih lanjut,

tidak dapat mengalir dan akan berada pada pada tekanan yang sangat tinggi

sehingga dapat menimbulkan gaya yang sangat besar. Untuk menghindari keadaan

ini terjadi maka sedikit disebelah kanan garis sumbu Y-Y (sisi kempa) dibuat

lubang pelepas yang kecil (Gambar 11), sehingga sisa cairan dapat mengalir

keluar. Jika arah putar dibalik, maka tempat lubang pelepas tersebut akan berada di

sebelah garis sumbu Y-Y yang keliru.

2. Kadang-kadang bantalan pompa dilumasi oleh zat cair yang dipompa dari sisi

kempa. Bila arah putaran dibalik, maka bantalan tidak mendapatkan pelumasan

dengan baik. Masih banyak alasan-alasan lain yang menyebabkan pompa roda gigi

tidak dapat dirubah arah alirannya dengan mudah.

Pada sebuah pompa roda gigi kadang-kadang dipergunakan sebuah katup limpah

yang diperlengkapi dengan pegas guna melindungi pompa dan/atau sistem saluran

6

terhadap tekanan tinggi. Bila takanan pompa menjadi terlampau tinggi, katup membuka

dan terjadilah hubungan antara sisi isap dan sisi kempa, sehingga tekanan tidak dapat

meningkat lebih lanjut.

Gambar 11. Pompa roda gigi dengan lubang pelepas pada satu sisi sehingga arah putar tidak dapat dibalik

I.2. POMPA DESAK GERAK BOLAK-BALIK (Reciprocating pumps)

Pada pompa desak gerak bolak-balik, gerak putar dari mesin penggerak diubah

menjadi gerak bolak-balik dari torak (piston), atau plunyer (plunger), atau membran yang

terdapat dalam rumah pompa. Pompa desak gerak bolak-balik dapat digolongkan dalam

tiga jenis yaitu: pompa torak, pompa plunyer, dan pompa membran.

I.2.1. POMPA TORAK

Pompa torak merupakan pompa yang banyak digunakan dalam kelompok pompa

desak gerak bolak-balik. Menurut cara kerjanya pompa torak dapat dikelompokkan dalam

kerja tunggal dan kerja ganda. Sedangkan menurut jumlah silinder yang digunakan, dapat

dikelompokkan dalam pompa torak sinder tunggal dan pompa torak silinder banyak.

Cara kerja

Untuk pompa torak kerja tunggal dan silinder tunggal, aliran cairan terjadi sebagai

berikut. Bila batang torak dan torak bergerak ke atas, zat cair akan terisap oleh katup isap

di sebelah bawah dan pada saat yang sama cairan yang ada disebelah atas torak akan

terkempakan ke luar. Jika torak bergerak ke bawah katup isap akan tertutup dan katup

kempa terbuka sehingga cairan tertekan ke atas torak melalui katup kempa. Dengan

gerakan ini maka akan terjadi kerja isap dan kerja kempa secara bergantian. Aliran cairan

yang dihasilkan terputus-putus.

Cara kerja pompa torak kerja ganda pada prinsipnya sama dengan cara kerja pompa

torak kerja tunggal, tetapi pada pompa torak kerja ganda terdapat dua katup isap dan dua

katup kempa yang masing-masing bekerja secara bergantian. Sehingga pada saat yang

sama terjadi kerja isap dan kerja kempa. Karena itu aliran zat cair menjadi relatif lebih

teratur.

7

Untuk memperoleh kecepatan aliran zat cair yang lebih konstan dapat digunakan

pompa torak kerja ganda dengan silinder banyak.

Gambar 12. Skema prinsip kerja pompa torak kerja tunggal silinder tunggal

Gambar 13. Skema prinsip kerja pompa torak kerja ganda silinder tunggal

Gambar 14. Potongan pompa torak kerja ganda silinder tunggal

Gambar 15. Aliran zat cair pompa torak kerja tunggal silinder tunggal

Gambar 16. Aliran zat cair pompa torak kerja ganda silinder tunggal

8

Gambar 17. Aliran zat cair pompa torak kerja ganda dengan tiga silinder

Kegunaan

Pompa torak cocok digunakan untuk pekerjaan pemompaan dengan daya isap

(suction head) yang tinggi disamping itu pompa torak dapat digunakan untuk memompa

udara dalam kapasitas yang besar.

Detail secara konstruktif pompa torak

Pompa torak terdiri dari komponen-komponen berikut: 1. torak, 2. silinder, 3.

katup, 4. mekanik engkol dan mekanik batang penggerak, 5. lemari roda gigi, dan 6. satu

sungkup udara atau lebih. Bagian ini masing-masing akan dibahas dengan lebih rinci.

TORAK

Torak mengatur perpindahan tempat zat cair. Torak terdiri dari sejumlah cakra yang

biasanya terbuat dari besi tuang dan diantaranya dipasang sebuah atau lebih gelang

perapat, yang bertugas merapatkan ruang antara antara torak dan silinder. Gelang perapat

dapat berupa manset atau gelang torak.

Kadang-kadang torak pada penggunaannya tidak diperlengkapi dengan gelang

perapat khusus. Untuk mengurangi rugi bocor biasanya totak dibuat lebih panjang dan

disekelilingnya diberi alur labirin. Oleh karena torak tidak atau hampir tidak

menyinggung silinder maka rugi gesekan tidak besar, sehingga dapat diperoleh

penghematan kerja.

Gambar 18. Manset

Gambar 19. Gelang torak dan cara pemasangannya

9

Gambar 20. Torak dengan perapat labirin

SILINDER

Silinder biasanya dilapisi dengan perunggu atau lapisan lain yang dapat diganti.

Bagian sebelah dalam harus dibuat sebulat dan selicin mungkin. Sehingga bila aus

pelapis silinder dapat diganti dengan mudah.

KATUP

Katup gunanya untuk membuka dan menutup lubang pemasukkan dan lubang

pengeluaran ke dan dari silinder pada saat yang tepat dan bekerja secara otomatis karena

adanya perbedaan tekanan di atas dan di bawah katup. Sering kali katup diperlengkapi

dengan pegas katup guna menutup katup menurut cara dan pada saat yang tepat.

MEKANIK ENGKOL

Mekanik engkol dan mekanik batang penggerak mengatur supaya gerak putar

motor diubah menjadi gerak bolak-balik torak.

LEMARI RODA GIGI

Jumlah putaran motor diperlambat oleh suatu transmisi tali. Pada pompa torak yang

berjalan lambat, jumlah putaran cakra-tali yang tinggi diperlambat sampai ke jumlah

putaran poros engkol yang sesuai melalui suatu transmisi roda gigi. Lemari roda gigi

harus diisi minyak sampai ketinggian tertentu. Minyak tidak hanya mengatur pelumasan

roda gigi tetapi juga mengatur pelumasan mekanik engkol.

SUNGKUP UDARA

Sungkup udara digunakan agar aliran zat cair stabil (tetap). Tanpa sungkup udara

aliran zat cair sering berubah-ubah hal ini disebabkan karena kecepatan torak sulit

dipertahankan stabil. Ada dua sungkup udara yaitu sungkup udara isap dan sungkup

udara kempa. Pada saat langkah kempa bila ada kenaikkan kecepatan torak sebagian zat

cair dikempakan kedalam sungkup udara kempa. Dengan demikian udara yang ada

didalam sungkup terdesak sehingga tekanannya meningkat, bila kecepatan torak turun

kembali maka air dapat mengalir keluar dari sungkup udara dengan sendirinya. Jika

pompa sudah beroperasi pada waktu yang cukup lama ada kemungkinan pompa berbunyi

gaduh, hal ini disebabkan karena udara sebagian besar telah hilang dari sungkup udara.

Pada saat seperti ini perlu dilakukan penambahan udara ke dalam sungkup dengan cara

membiarkan sebentar pompa menghisap udara atau mengeluarkan air dari dalam

sungkup.

10

I.2.2. POMPA PLUNYER (PLUNGER PUMP)

Cara kerja

Prinsip kerja pompa plunyer sama dengan prinsip kerja pompa torak, tetapi torak

diganti dengan plunyer.

Kegunaan

Pompa plunyer pada umumnya digunakan untuk aliran volum (kapasitas) yang

kecil tetapi tekanan yang dapat dicapai lebih tinggi dari pada yang dapat dicapai dengan

pompa torak. Pompa plunyer banyak digunakan untuk pompa bahan bakar motor diesel.

Gambar 21. Prinsip kerja pompa plunyer

Gambar 22. Pompa plunyer dengan penggerak uap (steam-driven tanden duplex plunger pump)

I.2.3. POMPA MEMBRAN

Gambar 23. Prinsip kerja pompa membran

Cara kerja

Pada pompa ini, pembesaran dan pengecilan ruang dalam rumah pompa disebabkan

oleh membran yang kenyal. Seperti halnya pompa torak, pompa membran dapat

11

digunakan sebagai kerja tunggal dan kerja ganda, dan juga memberikan aliran cairan

yang terputus-putus.

Kegunaan

Pompa membran sering digunakan untuk memompa air kotor (pompa kepala

kucing) dan dapat digunakan untuk pompa bahan bakar.

Mesin penggerak pompa desak gerak bolak-balik

Pompa desak gerak bolak-balik digerakkan oleh motor listrik atau mesin uap, yang

dilengkapi dengan tali atau rantai yang menghubungkan antara motor penggerak dengan

roda gigi dan poros engkol untuk merubah kerja putar menjadi kerja bolak-balik.

Karakteristik pompa desak gerak bolak-balik

Seperti halnya karakteristik pompa desak gerak berputar, kapasitas pompa desak

gerak bolak-balik tidak dipengaruhi oleh tekanan yang dibangkitkan.

II.POMPA SENTRIFUGAL (CENTRIFUGAL PUMPS)

Pada kelompok pompa sentrifugal ini akan dibicarakan berperapa jenis pompa yang

merupakan modifikasi dari pompa sentrifugal ini yaitu 1. pompa sentrifugal itu sendiri, 2.

pompa sentrifugal baling-baling, 3. pompa baling-baling, dan 4. pompa aliran pusar.

II.1. POMPA SENTRIFUGAL (RADIAL FLOW PUMP)

Cara kerja

Dalam bentuknya yang sederhana, pompa sentrifugal terdiri dari dari sebuah kipas

yang berputar dalam rumah pompa. Rumah pompa mempunyai dua saluran yaitu saluran

isap dan saluran kempa. Terhadap arah putaran biasanya sudu-sudu kipas dibengkokkan

ke belakang. Sebelum pompa dijalankan rumah pompa dan saluran isap harus terisi zat

cair, untuk menjaga agar zat cair tidak mengalir dari saluran isap dan rumah pompa

kembali ke sumber biasanya dibagian bawah saluran isap dipasang katup kaki.

Bila kipas berputar dengan cepat, maka sudu-sudu kipas memberikan gerak

berputar kepada zat cair yang berada di dalam rumah pompa. Gaya sentrifugal yang

terjadi mendorong zat cair ke bagian keliling sebuah luar kipas dan terkempakan keluar.

Karena itu pada lubang saluran masuk ke dalam kipas di dalam rumah pompa timbul

ruang kosong sehingga tekanannya turun (hampa udara). Oleh sebab itu cairan dapat

terdorong masuk ke dalam rumah pompa atau terjadi kerja isap. Pada keliling sebelah

luar kipas, zat cair mengalir dalam rumah pompa dengan tekanan dan kecepatan tertentu.

Zat cair mengalir sedemikian rupa dalam aliran yang tidak terputus-putus dari saluran

isap melalui pompa ke saluran kempa.

12

Gambar 24. Skema prinsip kerja dan arah aliran dalam pompa sentrifugal

Pompa sentrifugal jauh lebih banyak digunakan (lebih populer) dari pada pompa

desak. Karena bila dibandingkan pompa desak pompa sentrifugal mempunyai beberapa

kelebihan disamping kekurangan yang ada. Walaupun demikian untuk keperluan-

keperluan tertentu tetap diperlukan pompa desak. Adapun kelebihan dan kekurangan

yang dimililki pompa sentrifugal adalah sebagai berikut:

Kelebihan

1. Pada aliran volum yang sama harga pembelian lebih murah.

2. Tidak banyak bagian yang bergerak (tidak ada katup) sehingga biaya perawatannya

rendah.

3. Lebih sedikit memerlukan tempat.

4. Jumlah putaran tinggi sehingga memungkinkan digerakkan langsung oleh motor

listrik atau turbin.

5. Jalannya tenang sehingga fondasi dapat dibuat ringan.

6. Bila konstruksi disesuaikan dapat digunakan untuk memompa cairan yang

mengandung kotoran atau padatan.

7. Aliran zat cair yang diperoleh tidak terputus-putus.

Kekurangan

1. Randemen rendah terutama untuk aliran volum yang kecil dan daya dorong yang

tinggi.

2. Dalam pelaksanaan normal tidak dapat menghisap sendiri.

3. Tidak cocok untuk memompa cairan yang kental, terutama pada aliran volum yang

kecil.

Kemampuan head dan kapasitas yang dapat ditimbulkan oleh pompa jenis ini

terbatas, karena pada nilai yang tinggi efisiensi pompa tersebut akan turun (tidak

ekonomis). Bila diperlukan kapasitas atau head yang tinggi dapat digunakan atau dipilih

pompa sentrifugal jenis DOUBLE SUCTION ATAU MULTISTAGE.

DOUBLE SUCTION

Pompa jenis ini dipilih bila diperlukan kapasitas pemompaan yang tinggi tetapi

head rendah

13

Cara kerja

Dalam rumah pompa terdapat dua kipas yang dipasang saling membelakangi (back

to back). Pemasukan umpan melalui dua sisi sehingga pompa ini ekivalen dengan dua

buah pompa dengan satu kipas yang bekerja secara paralel. Kapasitas pompa jenis ini

sama dengan jumlah kapasitas masing-masing kipas. Tetapi head yang dihasilkan sama

dengan satu kipas dengan diameter dan kecepatan putar yang sama.

Gambar 25. Pompa sentrifugal double suction

MULTI STAGE

Pompa jenis ini dipilih bila diperlukan head pemompaan yang tinggi dimana single

stage pump tidak ekonomis. Pompa ini mampu beroperasi sampai head 3000 psia dan

kapasitas pemompaan sampai 3000 gallon per menit.

Cara kerja

Dalam pompa terdapat beberapa buah kipas yang dipasang secara seri dalam satu

poros. Total head yang ditimbulkan oleh pompa jenis ini sama dengan jumlah head yang

dihasilkan masing-masing kipas. Tetapi kapasitasnya sama dengan kapasitas yang

melalui satu buah kipas.

Gambar 26. Dua arah aliran dalam pompa multistage, dengan arah aliran ini gaya aksial yang terjadi dapat diabaikan pengaruhnya.

14

Karakteristik pompa sentrifugal

Pada pompa sentrifugal head yang dapat dicapai dan kapasitas terdapat hubungan

yang tidak dapat dipisahkan (berbeda dengan pompa desak). Hubungan ini secara umum

dapat dinyatakan sebagai berikut, bila head bertambah besar maka kapsitasnya akan

menurun asal semua data pompa yang lainnya dipertahankan tetap. Karekteristik pompa

yang berbeda akan berbeda pula.

Gambar 27. Contoh karakteristik pompa sentrifugal

II.2. POMPA SENTRIFUGAL BALING-BALING (MIXED FLOW PUMP)

Cara kerja

Pompa sentrifugal baling-baling merupakan peralihan antara pompa sentrifugal

(radial flow pump) dan pompa baling-baling (axial flow pump). Kipas pompa jenis ini

mempunyai sudu yang dibengkokkan dalam tiga jurusan (tiga dimensi). Adapun cara

kerjanya sama dengan pompa sentrifugal.

Kegunaan

Pompa jenis ini biasanya digunakan untuk aliran volum yang besar tetapi daya

dorongnya rendah.

Gambar 28. Skema prinsip pompa sentrifugal baling-baling

Gambar 29. Kipas pompa sentrifugal baling-baling (mixed flow)

15

II.3. POMPA BALING-BALING (AXIAL FLOW PUMP)

Cara kerja

Pada pompa jenis ini zat cair mengalir pada arah axial dan dapat digunakan untuk

aliran horisontal atau vertikal. Pompa jenis ini tidak dapat menghisap sendiri sehingga

dalam pemakaiannya diperlukan pompa vakum kecil untuk mengusir udara dari rumah

pompa. Kadang-kadang pada kipas pompa ini diperlengkapai dengan sudu yang dapat

diatur (disetel) ketika sedang bekerja, sehingga aliran volum atau daya dorongnya dapat

diatur.

Kegunaan

Pompa baling-baling digunakan untuk aliran volum yang sangat besar pada daya

dorong (tekanan) yang rendah.

Gambar 30. Skema prinsip pompa baling-baling

Gambar 31. Kipas pompa baling-baling

II.4. POMPA SLURRY

Cara kerja

Pada jenis pompa ini, kipas tidak dipasang dipusat rumah pompa melainkan di sisi

samping. Kipas yang sedang berputar memberkan energi kepada zat cair yang berada

didalam rumah pompa. Gerak rotasi aliran zat cair sudah mulai pada ujung saluran isap

pompa. Karena lubang laluan zat cair dalam lubang pompa cukup luas sehingga dapat

digunakan untuk memompa cairan yang mengandung padatan dan jarang terjadi

penyumbatan. Pompa ini bersifat tidak menghisap sendiri.

Gambar 32. Pompa slurry

16

Kegunaan

Pompa ini dapat digunakan intuk memompa cairan yang sangat kotor, untuk

memompa luluhan kertas pada pabrik kertas, dan untuk memompa luluhan makanan

dalam industri bahan makanan.

Detail secara konstruktif pompa sentrifugal

Bagian-bagian pompa sentrifugal berdasarkan cara pemasangannya atau cara

pembongkarannya dapat dikelompokkan menjadi tiga.

1. Pompa sentrifugal yang terbagi secara radial

2. Pompa sentrifugal yang terbagi secara aksial

3. Pompa sentrifugal yang dipasang menurut cara back pull out

Pompa sentrifugal yang terbagi secara radial

Bagian dari pompa yang harus dikeluarkan pada waktu pembongkaran tersusun

secara tegak lurus terhadap garis sumbu poros pompa.

Keuntungan

Cara ini merupakan konstruksi yang murah dan stabil.

Kekurangan

Pada waktu pembongkaran, semua saluran harus dilepas dan pompa harus

dikeluarkan dari fondasi.

Gambar 33. Pompa sentrifugal yang terbagi secara radial

Pompa sentrifugal yang terbagi secara aksial

Bagian dari pompa ini yang harus dikeluarkan pada waktu pembongkaran guna

mencapai bagian dalam pompa tersusun sejajar dengan poros pompa. saluran isap dan

saluran kempa terletak pada bagian bawah dari rumah pompa.

Keuntungan

Setelah pembongkaran rumah pompa dan kap bantalan, pompa dapat diperiksa

seluruhnya dan bila perlu dapat dikeluarkan. Sedangkan semua saluran tetap tinggal pada

tempatnya.

Kekurangan

Pompa jenis ini mahal harganya.

17

Gambar 34. Pompa sentrifugal yang terbagi secara aksial

Konstrusi back pull out

Konstruksi ini membutuhkan kopling khusus pada tiga bagian. Bagian tengah

kopling dapat dilepas dari rangkaian keseluruhan dengan sangat mudah. Panjang bagian

kopling dapat dilepas dari rangkaian keseluruhan dengan sangat mudah. Panjang bagian

ini diatur sedemikian rupa sehingga bagian tersebut dapat dikeluarkan, dudukan bantalan

dapat dikeluarkan lengkap dengan poros dan kipas. Elektro motor dan rumah pompa

dapat tetap tinggal di atas pelat fondasi, saluran tidak perlu dilepas.

Keuntungan

Seluruh bagian yang dapat berputar dapat dibongkar dengan mudah.

Kekurangan

Pada pemasangan ini dibutuhkan kopling khusus (kopling spacer)

Gambar 35. Kopling spacer dan back pull our doorKIPAS

Bentuk kipas dan sudu kipas yang digunakan harus disesuaikan dengan jenis zat

cair yang dipompa, head dan kapasitas yang diperlukan dan jumlah putaran. Hal ini perlu

diperhatikan agar efisiensi pompa tinggi. Tetapi pada keadaan tertentu, kadang-kadang

pompa dikorbankan atau merupakan prioritas yang kedua dibandingkan tujuan

pemompaannya. Misalnya untuk zat cair yang mengandung banyak padatan diutamakan

dipilih jenis pompa yang mempunyai lubang laluan yang besar daripada jenis pompa

yang memberikan efisiensi yang tinggi.

18

Pengaruh kipas terhadap karakteristik pompa

Bentuk, ukuran, jumlah sudu, dan kecepatan putar kipas mempunyai pengaruh yang

besar terhadap karakteristik pompa. Makin tinggi diameter kipas dan kecepatan putarnya

amiin tinggi, maka makin tinggi pula head yang dapat dicapai. Sedangkan lengkungan

sudu berpengaruh relatif sedikit terhadap head, tetapi sangat berpengaruh terhadap

efieinsi pompa tersebut. Kapasitas pompa sangat dipengaruhi oleh ukuran lubang laluan

kipas. Bila diinginkan kapasitas tertentu, lubang laluan kipas, lubang saluran masuk, dan

lebar sudu harus mempunyai ukuran ayng tepat. Ada beberapa jenis kipas dalam pompa

sentrifugal, antara lain:

Kipas tertutup

Sudu-sudu kipas terkurung dalam dinding kipas. Sudu-sudu kipas dapat

dilengkungkan satu atau dua kali. Kipas jenis ini cocok untuk memompa zat cair yang

bersih atau tidak mengandung kotoran.

Gambar 36. Kipas tertutup dengan sudu yang dilengkungkan satu kali

Gambar 37. Kipas tertutup dengan sudu yang dilengkungkan dua kali

Kipas setengah terbuka

Kipas jenis ini sudu pada sisi yang menghadap ke saluran masuk terbuka. Efisiensi

pompa untuk kipas jenis ini lebih rendah dibandingkan dengan kipas yang tertutup.

Pompa dengan jenis kipas ini dapat digunakan untuk memompa cairan yang mengandung

padatan.

Gambar 38. Kipas setengah terbukaKipas terbuka

Kipas jenis ini sudu-sudunya tampak dari kedua sisi. Efisiensi kipas jenis ini lebih

rendah dibandingkan dengan kipas setengah terbuka.

19

Gambar 39. Kipas terbuka

Gambar 40. Bentuk lain kipas terbuka

Kipas jenis pertama (gambar 39) cocok unuk memompa cairan yang mengandung

kotoran. Sedangkan untuk kipas jenis kedua cocok untuk memompa cairan ayng bersih,

karena pada kipas ini jarak antar sudu kecil dan jarak antara kipas dan dinding rumah

juga sempit.

Kipas Saluran

Kipas ini terdiri dari dua atau tiga saluran segi panjang yang dibengkokkan dan

semua saluran berhubungan dengan saluran pemasukkan. Efisiensi kipas jenis ini lebih

tinggi daripada kipas terbuka. Oleh karena lubang laluan saluran besar, maka kipas jenis

ini cocok untuk memompa cairan yang banyak mengandung padatan.

Gambar 41. Kipas saluran

SELF-PRIMING PUMPS

Self-priming adalah sifat pompa yang pada keadaan kering dapat menghisap

sendiri. pada dasarnya semua pompa desak (positive displacement pumps) bersifat self-

priming kecuali pompa ulir (screw pumps). Sedangkan semua jenis pompa sentrifugal

pada dasarnya bersifat not self-priming, kecuali pompa sentrifugal yang telah

dimodifikasi bentuk rumah pompa dan salurannya. Contoh pompa sentrifugal yang self-

priming adalah pompa nagle (nagle pumps).

GANGGUAN YANG MUNGKIN TERJADI PADA POMPA SENTRIFUGAL DAN

KEMUNGKINAN PENYEBABNYA

Gangguan yang mungkin dijumpai pada pemakaian pompa sentrifugal dan

kemungkinan-kemungkinan penyebabnya, dapat dilihat pada Daftar I. Adapun untuk

jenis pompa yang lain dapat dicari pada pustaka.

20