POMPA SENTRIFUGALEdi Haryono, ST

Marine Engineering – PPNS ITS Surabaya

BAGIAN BAGIAN POMPA SENTRIFUGAL

CARA 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 terjadi perubahan dari head kecepatan menjadi head tekanan.

Maka zat cair yang keluar dari flens keluar pompa head totalnya bertambah besar. Pengisapan terjadi karena setelah zat cair dilemparkan oleh impeler, ruang diantara sudu‐sudu menjadi vakum sehingga zat cair akan terisap masuk.

Selisih energi per satuan berat atau head total dari zat cair pada flens keluar (tekan) dan flens masuk (isap) disebut head total pompa.

1.1 POMPA ALIRAN RADIAL.POMPA INI MEMPUNYAI KONSTRUKSI SEDEMIKIAN SEHINGGA ALIRAN ZAT CAIR YANG KELUAR DARI IMPELER AKAN TEGAK LURUS POROS POMPA (ARAH RADIAL).GAMBAR DI BAWAH ADALAH POMPA SENTRIFUGAL ALIRAN RADIAL

KLASIFIKASI POMPA SENTRIFUGAL:1. MENURUT JENIS ALIRAN DALAM IMPELLER

1.2 POMPA ALIRAN CAMPUR.ALIRAN ZAT CAIR DIDALAM POMPA WAKTU MENINGGALKAN IMPELER AKAN BERGERAK SEPANJANG PERMUKAAN KERUCUT (MIRING) SEHINGGA KOMPONEN KECEPATANNYA BERARAH RADIAL DAN AKSIAL.GAMBAR DI BAWAH ADALAH POMPA SENTRIFUGAL ALIRAN CAMPUR

1.3 POMPA ALIRAN AKSIAL.ALIRAN ZAT CAIR YANG MENINGGALKAN IMPELER AKAN BERGERAK SEPANJANG PERMUKAAN SILINDER (ARAH AKSIAL).GAMBAR DI BAWAH ADALAH POMPA SENTRIFUGAL ALIRAN AKSIAL

2.1 IMPELER TERTUTUPSUDU‐SUDU DITUTUP OLEH DUA BUAH DINDING YANG MERUPAKAN SATU KESATUAN , DIGUNAKAN UNTUK PEMOMPAAN ZAT CAIR YANG BERSIH ATAU SEDIKIT MENGANDUNG KOTORAN.

2.2 IMPELER SETENGAH TERBUKAIMPELER JENIS INI TERBUKA DISEBELAH SISI MASUK (DEPAN) DAN TERTUTUP DI SEBELAH BELAKANGNYA. SESUAI UNTUK MEMOMPA ZAT CAIR YANG SEDIKIT MENGANDUNG KOTORAN MISALNYA: AIR YANG MENGANDUNG PASIR, ZAT CAIR YANG MENGAUSKAN, SLURRY, DLL.

2.3 IMPELER TERBUKAIMPELER JENIS INI TIDAK ADA DINDINGNYA DI DEPAN MAUPUN DI BELAKANG. BAGIAN BELAKANG ADA SEDIKIT DINDING YANG DISISAKAN UNTUK MEMPERKUAT SUDU. JENIS INI BANYAK DIGUNAKAN UNTUK PEMOMPAAN ZAT CAIR YANG BANYAK MENGANDUNG KOTORAN.

2. MENURUT JENIS IMPELLER

3.1 POMPA VOLUTBENTUK RUMAH POMPANYA SEPERTI RUMAH KEONG/SIPUT (VOLUTE), SEHINGGA KECEPATAN ALIRAN KELUAR BISA DIKURANGI DAN DIHASILKAN KENAIKAN TEKANAN.

3.MENURUT BENTUK RUMAH

3.1 POMPA DIFFUSERPADA KELILING LUAR IMPELLER DIPASANG SUDU DIFFUSER SEBAGAI PENGGANTI RUMAH KEONG

3.2 POMPA ALIRAN CAMPUR JENIS VOLUTPOMPA INI MEMPUNYAI IMPELER JENIS ALIRAN CAMPUR DAN SEBUAH RUMAH VOLUT.

4. MENURUT JUMLAH TINGKAT

3.2 POMPA SATU TINGKATPOMPA INI HANYA MEMPUNYAI SATU IMPELLER. HEAD TOTAL YANG DITIMBULKAN HANYA BERASAL DARI SATU IMPELLER.

3.2 POMPA BERTINGKAT BANYAKPOMPA INI MENGGUNAKAN BEBERAPA IMPELLER YANG DIPASANG BERDERET(SERI) PADA SATU POROS. ZAT CAIR YANG KELUAR DARI IMPELLER PERTAMA DIMASUKAN KE IMPELLER BERIKUTNYA DAN SETERUSNYA SAMPAI IMPELLER TERAKHIR. HEAD TOTAL POMPA INI MERUPAKAN JUMLAHAN HEAD YANG DITIMBULKAN OLEH MASING MASING IMPELLER SEHINGGA RELATIF TINGGI.

MENURUT LETAK POROSNYA, POMPA DAPAT DIBEDAKAN MENJADI POROS HORISONTAL DAN POROS VERTIKAL SEPERTI PADA GAMBAR BERIKUT INI;

5. MENURUT LETAK POROS

POMPA VERTICAL POMPA HORIZONTAL

HUKUM KESEBANGUNAN POMPAJika dua buah pompa sentrifugal yang geommetris sebangun satu dengan yang lain maka untuk kondisi aliran yang sebangun pula berlaku hubungan sebagai berikut:

Q1/Q2=n1.(D1)2/ n2.(D2)2

H1/H2=(n1)2.(D1)2/ (n2)2.(D2)2

P1/P2=(n1)3.(D1)5/ (n2)3.(D2)5

Dimana: D = Diameter impeller(m)Q = Kapasitas aliran(m3/s)H = Head total pompa(m)P = Daya poros pompa(kW)N = Putaran pompa

Hubungan diatas dinamakan Hukum Kesebangunan Pompa. Hukum tersebut sangat penting untuk menaksir perubahan performansi pompa bila putaran diubah dan juga untuk memperkirakan performansi pompa yang direncanakan apabila pompa tersebut geometris sebangun dengan pompa yang sudah diketahui performansinya.

KECEPATAN SPESIFIK

Kecepatan spesifik dinyatakan dalam persamaan :

nS=n.(Q)0.5 / (H)0.75

Dimana n, Q dan H adalah harga‐harga pada titik efisiensi maksimum pompa. Harga ns dapat dipakai sebagai parameter untuk menyatakan jenis pompa. Jika ns sudah ditentukan maka bentuk impeler pompa tersebut sudah tertentu pula. Gambar berikut menunjukkan harga ns dalam hubungannya dengan bentuk impeler.

Dalam menghitung ns untuk pompa isapan ganda harga Q diganti dengan Q/2, sedangkan untuk pompa bertingkat banyak, head H yang dipakai dalam perhitungan ns adalah head per tingkat dari pompa tersebut.

Besarnya ns dapat berbeda‐beda tergantung dari satuan yang dipakai untuk menyatakan n, Q dan H.

KARATERISTIK SISTEM PEMOMPAAN

Efisiensi PompaPompa tidak dapat mengubah seluruh energi kinetik menjadi energi tekanan karena ada sebagian energi kinetik yang hilang dalam bentuk losis. Efisiensi pompa adalah suatu faktor yang dipergunakan untuk menghitung losis ini. Efisiensi pompa terdiri dari :

Efisiensi hidrolis, memperhitungkan losis akibat gesekan antara cairan dengan impeler dan losis akibat perubahan arah yang tiba‐tiba pada impeler. Efisiensi volumetris, memperhitungkan losis akibat resirkulasi pada ring, bush, dll. Efisiensi mekanis, memperhitungkan losis akibat gesekan pada seal, packing gland, bantalan, dll.

Setiap pompa dirancang pada kapasitas dan head tertentu, meskipun dapat juga dioperasikan pada kapasitas dan head yang lain. Efisiensi pompa akan mencapai maksimum pada designed point tersebut, yang dinamakan dengan titik BEP.Untuk kapasitas yang lebih kecil atau lebih besar efisiensinya akan lebih rendah.

Efisiensi pompa adalah perbandinga antara daya hidrolis pompa dengan daya poros pompa:

η = PH/Ps

Daya HidrolisDaya hidrolis adalah daya yang diperlukan oleh pompa untuk mengangkat sejumlah zat cair pada ketinggian tertentu. Daya hidrolis dapat dicari dengan persamaan berikut:

PH = ρ.g.H.Q/1000 (kW)

ρ = massa jenis , kg/m3

g = gaya gravitasiH = head , mQ = kapasitas, m3/s

Kurva Karakteristik Pompa

Untuk setiap pompa, biasanya pabrik pembuatnya memberikan kurva karakteristik yang menunjukkan unjuk kerja pompa pada berbagai kondisi pemakaian. Karakteristik sebuah pompa digambarkan dalam kurva karakteristik menyatakan besarnya head total, daya pompa dan efisiensi pompa terhadap kapasitas. Berikut ini adalah contoh kurva karakteristik suatu pompa :