pompa dan kompresor arif munandar

Download Pompa Dan Kompresor Arif Munandar

Post on 08-Nov-2015

39 views

Category:

Documents

18 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

pompa

TRANSCRIPT

POMPA DAN KOMPRESORDASAR-DASAR POMPA DAN KOMPRESOR

DISUSUN OLEH:ARIF MUNANDARI0411008

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SEBELAS MARET2015

POMPA DAN KOMPRESOR

I. DASAR TEORI POMPA A. Definisi Pompa Pompa adalah secara sederhana didefinisikan sebagai alat transportasi fluida cair yang pada dasarnya memiliki dua kegunaan utama, yaitu :1. Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya.2. Menambah tekanan fluida yang dialirkan. Pompa merupakan alat pemindah fluida yang sampai saat ini paling efektif, efisien dan ekonomis, maka penggunaannya masih cukup luas di segala sektor industri. Begitu juga PT. Pupuk Kujang dalam kegiatan produksinya banyak menggunakan pompa di berbagai unit dari berbagai jenis dan ukuran pompa.Di dalam pengoperasian pompa dibutuhkan suatu alat penggerak yang dapat berupa motor listrik, turbin uap, turbin gas dan turbin air karena pompa merupakan suatu alat peubah tenaga yaitu mengubah energi mekanik dari suatu penggerak menjadi energi potensial berupa head, sehingga fluida cair tersebut berpindah dan memiliki tekanan sesuai dengan head yang dimilikinya. (sumber : Turbin Pompa dan Kompresor, Fritz Dietsel, 1988 )

3.2 Klasifikasi PompaBerdasarkan prinsip kerjanya pompa dikelompokkan menjadi dua, yaitu (Teknologi pemakaian pompa, Tyler G. Hicks, T.W. Edwards, 1996) :1. Pompa DinamikPompa dinamik adalah pompa dimana untuk menaikkan (head) dengan cara menambah kecepatan fluida melalui impeller yang berputar. Berdasarkan arah aliran dan putaran spesifiknya, pompa dinamik dibedakan menjadi tiga macam, yaitu :a. Pompa Sentrifugal Pompa sentrifugal yaitu pompa dinamik dimana saat terjadi kenaikan kecepatan pada arah aliran fluidanya sentrifugal. Daya dari luar yang diberikan poros pompa untuk memutar impeller di dalam zat cair. Karena timbul gaya sentrifugal, maka zat cair mengalir dari tengah impeller keluar melalui saluran di antara sudu-sudu. b. Pompa AksialPompa aksial yaitu pompa dinamik dimana pada saat terjadi kenaikan kecepatan pada arah aliran aksial.c. Pompa Aliran CampuranPompa aliran campuran yaitu pompa dinamik dimana pada saat terjadi kenaikan kecepatan alirannya adalah gabungan dari sentrifugal dan aksial.

2. Pompa Positive DisplacementPompa positive displacement yaitu pompa untuk menaikkan tekanan fluidanya adalah dengan cara memperkecil ruangan fluida (fluida dimampatkan oleh elemen-elemen pompa).Pompa positive displacement dibedakan menjadi dua, yaitu :a. Pompa ReciprocatingPompa reciprocating adalah pompa dimana untuk penekanan fluida menggunakan gerakan bolak-balik dari elemen pompa, yang diperoleh dari gerakan rotasi driver melalui connecting rod dan crankshaft. Jenis pompa reciprocating antara lain adalah :1. Pompa Piston/Toraka.) Single actionSatu gerakan bolak-balik piston mengalami satu kali proses penekananb.) Double actionSatu gerakan bolak-balik piston mengalami dua kali proses penekanan.

2. Pompa DiafragmaElemen pompa ini berupa diafragma dan umumnya menggunakan media minyak.

b. Pompa RotariPompa rotary adalah positive displacement dimana untuk menempatkan fluida menggunakan gerakan rotasi langsung darin elemen pompa.Pompa rotari dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu :1. Pompa rotary dimana untuk menekan fluida berdasarkan eksentrisitas elemen putar dan elemen stator.Contoh :a.) Guide vane pumpb.) Flexible linier pumpc.) Internal gear pump

Gambar 3.1 Guide vane pumpSumber : Tyler G. Hicks, 19962. Pompa rotary dimana untuk memanpatkan fluida berdasarkan pengecilan dimensi elemen putar dan elemen stator.Contoh :a.) Gear pumpPompa ini terdiri atas dua jenis yaitu internal gear pump dan external gear pump. Gambar 3.2 Internal gear pump dan external gear pumpSumber : Tyler G. Hicks, 1996

b.) Screw pumpPompa sekrup ini mempunyai satu, dua, tiga sekrup yang berputar dalam rumah pompa yang diam. Tersedia sejumlah besar desain untuk berbagai penggunaan. Pompa sekrup tunggal mempunyai rotor spiral yang berputar di dalam sebuah stator atau lapisan (linier) heliks-dalam (internal-helix-stator). Rotor terbuat dari logam sedangkan heliks terbuat dari karet keras atau lunak, tergantung pada cairan yang dipompakan. Gambar 3.3 Screw pump (pompa sekrup)Sumber : Tyler G. Hicks, 1996c.) Lube pumpPompa ini ini mirip dengan pompa jenis roda gigi-dalam hal aksinya dan mempunyai dua rotor. Putaran rotor tadi diserempakkan oleh roda gigi-luarnya.

Gambar 3.4 Lube pumpSumber : Tyler G. Hicks, 1996B. Pemilihan Pompa Dalam memilih suatu pompa untuk suatu maksud tertentu, terlebih dahulu harus diketahui kapasitas aliran serta head yang diperlukan untuk mengalirkan zat cair yang akan dipompa. Sangatlah penting dalam menentukan jenis pompa untuk mengetahui berbagai hal yang diperlukan dalam proyek, seperti zat cair yang akan ditransmisikan, sistem pipa yang dipakai, temperatur zat cair, iklim atau cuaca sepanjang jalur pipa, dan derajat performansi serta faktor keamanannya. Apabila perubahan kondisi operasi sangat besar (khususnya perubahan kapasitas dan head) maka putaran dan ukuran pompa harus ditentukan dengan memperhitungkan hal tersebut. Basis pemilihan pompa untuk ukuran dan tipenya pada tiap stasiun dapat ditentukan dengan sistem kurva resistansi karakteristik operasi atau performansi dan kurva kerugian head pada sistem. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah ini.Kurva H-Q untuk sistem pipa dan pompa sentrifugal.

C. Perhitungan pada PompaKapasitas Aliran (Q) Kapasitas aliran didefinisikan sebagai volume cairan per satuan waktu yang mengalir melalui penampang pipa. Kapasitas atau debit aliran dalam pipa sangat bergantung dengan kecepatan aliran fluida dan luas penampang pipa. Sehingga persamaan kapasitas pompa dapat dituliskan : Q = V A Dimana; Q = kapasitas aliran (m3/s) V = kecepatan aliran fluida (m/s) A = luas penampang dalam pipa (m2)

Head Pompa Head pompa adalah energi per satuan berat yang harus disediakan untuk mengalirkan sejumlah zat cair yang direncanakan sesuai dengan kondisi instalasi pompa, atau tekanan untuk mengalirkan sejumlah zat cair, yang umumnya dinyatakan dalam satuan panjang "m" (SI). Pada uraian tentang persamaan Bernoulli yang dimodifikasi untuk aplikasi pada instalasi pompa, terlihat bahwa persamaan Bernoulli (persamaan 19) dalam bentuk energi "head" terdiri dari empat bagian "head" yaitu head elevasi (z), head tekanan (hp), head kecepatan (hv), dan head kerugian (h l). Persamaan Bernoulli dalam bentuk energi head :

Head Kerugian (Head Loss) Head kerugian yaitu energi untuk mengatasi kerugian-kerugian yang terdiri atas kerugian gesek di dalam pipa-pipa, dan kerugian di dalam belokan-belokan, sambungan (fitting), katup-katup, dsb. Head loss merupakan penjumlahan dari head kerugian mayor dan head kerugian minor (h l = hl major + h l minor). a. Head Kerugian Mayor (Head Loss Major) Pada uraian sebelumnya telah disampaikan bahwa kerugian mayor adalah kehilangan tekanan akibat gesekan aliran fluida pada sistem aliran penampang pipa yang konstan. Sehingga persamaan head untuk mengatasi kerugian tersebut adalah : Perhitungan kerugian gesek di dalam pipa dipengaruhi oleh pola aliran, untuk aliran laminar dan turbulen akan menghasilkan faktor gesekan yang berbeda, hal ini karena karakteristik dari aliran tersebut. Apabila aliran laminer, faktor gesekan, f dapat dicari dengan pendekatan rumus :Apabila aliran turbulen, faktor gesekan, f dapat dicari dengan menggunakan diagram Moody.

b. Head Kerugian Minor (Head Loss Minor) Kerugian minor adalah kehilangan tekanan akibat gesekan yang terjadi pada komponen-komponen sistem pipa. Perumusan Head loss minor adalah :

Kerja, Daya dan Efesiensi Pompa Pompa merupakan mesin yang bekerja dengan menggunakan energi luar. Energi dari luar (motor listrik) diubah menjadi putaran poros pompa dimana impeler terpasang padanya. Perubahan energi dari suatu bentuk ke bentuk lain selalu tidak sempurna dan ketidaksempurnaan perubahan ini yang disebut dengan efisiensi. Ada beberapa definisi yang berhubungan dengan kerja pompa, yaitu ; a. Daya Listrik (P el) Adalah besarnya energi listrik per satuan waktu yang masuk ke motor listrik, yang dapat dirumuskan dengan :

b. Daya Rotor (P rotor) Daya rotor (penggerak motor listrik) adalah jumlah energi yang keluar dari motor listrik dan diteruskan ke poros pompa. Daya ini dirumuskan dengan persamaan :

c. Daya Poros Pompa (Brake Horse Power) Adalah daya dihasilkan dari putaran poros motor listrik dikalikan dengan efisiensi koplingnya, dihitung dengan persamaan :

d. Daya Hidrolis (Water Horse Power) Daya hidrolis adalah daya yang diteruskan dari pompa menuju fluida, yang dirumuskan dengan :

II. KOMPRESORA. Definisi KompresorKompresor udara adalah sebuah mesin yang mengkompresi udara dan menaikkan tekanannya. Kompresor udara menghisap udara dari udara atmosfir, mengkompresinya dan kemudian menghantarkannya pada tekanan tinggi pada sebuah bejana penyimpan.B. Klasifikasi Kompresor1. Berdasarkan kerja: a. Kompresor torak. b. Kompresor rotari/putar.2. Berdasarkan gerakan: a. Kompresor gerakan tunggal. b. Kompresor gerakan ganda.3. Berdasarkan jumlah tingkat: a. Kompresor tingkat satu. b. Kompresor tingkat jamak.

Kompresor, sama seperti pompa, kipas dan blower adalah alat untuk meningkatkan tekanan fluida. Kerja harus disuplai dari sumber eksternal melalui poros yang berputar. Karena kerja dilakukan kepada fluida, maka kerja pada kompresor adalah negatif. Untuk turbin dan kompresor hal-hal penting yang berhubungan dengan persamaan energi : = 0. Perpindahan panas pada alat tersebut umumnya kecil jika dibandingkan dengan kerja poros, kecuali untuk kompresor yang menggunakan pendinginan intensif, sehingga dapat diabaikan. 0. Semua alat ini melibatkan poros yang berputar. Oleh karena itu kerja di sini sangatlah penting. Untuk turbin men