POMPA SENTRIFUGAL

Posted on February 15, 2011. Filed under: mari baca |

DASAR POMPA

Pompa adalah suatu alat atau  mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara terus menerus.

Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian masuk (suction) dengan bagian keluar (discharge). Dengan kata lain, pompa berfungsi mengubah tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan), dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan dan mengatasi hambatan yang ada sepanjang pengaliran.

Pompa sentrifugal merupakan pilihan utama para insinyur dalam aplikasi pompa. Hal ini di karenakan pompa sentrifugal sangat sederhana dan serbaguna. Pompa sentrifugal diperkenalkan oleh Denis Papin tahun 1689 di Eropa dan dikembangkan di Amerika Serikat pada awal tahun 1800-an. Pada awalnya pompa dikenal sebagai baling-baling Archimedean. Pada saat itu diproduksi untuk aplikasi head rendah yang mana fluida bercampur sampah dan benda padat lainnya. Dan awalnya mayoritas aplikasi pompa menggunakan pompa positive displacement.

Tingkat kepopuleran pompa sentrifugal dimulai sejak adanya pengembangan motor elektrik kecepatan tinggi (high speed electric motors), turbin uap, dan mesin pembakaran ruangan (internal combustion engines). Pompa sentrifugal merupakan mesin berkecepatan tinggi dan dengan adanya pengembangan penggerak kecepatan tinggi telah memungkinkan pengembangan pompa menjadi lebih efisien.

Sejak tahun 1940-an, pompa sentrifugal menjadi pompa pilihan untuk berbagai aplikasi. Riset dan pengembangan menghasilkan peningkatkan kemampuan dan dengan ditemukannya material konstruksi yang baru membuat pompa memiliki cakupan bidang yang sangat luas dalam penggunaannya. Sehingga tidak mengherankan jika hari ini ditemukan efisiensi 93% lebih untuk pompa besar dan 50% lebih untuk pompa kecil.

Pompa sentrifugal modern mampu mengirimkan hingga 1,000,000, (gl/min) dengan head hingga 300 feet yang biasanya dipakai pada industri tenaga nuklir. Dan boiler feed pump telah dikembangkan sehingga dapat mengirimkan 300 (gl/min) dengan head lebih dari 1800 feet.

Gaya sentrifugal adalah sebuah gaya yang timbul akibat adanya gerakan sebuah benda atau partikel membentuk lintasan melingkar.

ILUSTRASI POMPA

Ilustrasi di asumsikan sebuah ember plastik yang telah dilubangi di bagian alasnya dan diisi penuh dengan air serta di ikat dengan seutas tali. Kemudian ujung tali di ayun sehingga ember berputar membentuk lingkaran. Ayunan ember ini menghasilkan gaya sentrifugal yang menahan bobot air. Air di dalam ember mendapat pressure akibat dari gaya sentrifugal. Semakin cepat ember diputar akan semakin banyak dan semakin jauh jangkauan air yang memancur melalui lubang tadi. Panjang kucuran air yang keluar (bersinggungan pada lintasan lingkaran) dan volume aliran yang keluar (per satuan waktu) tergantung kepada kecepatan putaran ember (ft/sec). Hal ini memberikan gambaran bahwa flow dan head yang dihasilkan oleh pompa sentrifugal tergantung pada kecepatan putaran impeller atau kecepatan keliling ember.

Fluida pada pompa, masuk melalui flange isap kemudian berbelok 90 derajat di dalam ruang impeller dan mengisi ruangan kosong di antara sudu-sudu impeller. Putaran impeller memproyeksikan fluida dengan kecepatan tinggi di antara dinding casing dan ujung impeller. Fluida di dalam pompa didorong keluar oleh ujung sudu-sudu impeller pada kecepatan tinggi, kemudian melambat ketika mendekati saluran discharge akibat kehilangan sebagian energi velocity. Dan jika diameter pipa tidak berubah maka velocity diseluruh sistem tetap sama. Penurunan energi velocity ini meningkatkan energi pressure. Ini merupakan prinsip kekekalan energi. Berbeda dengan friction yang mengurangi energi. Hal yang sama juga terjadi pada pengendara sepeda yang memulai start di puncak bukit, kecepatan nya secara berangsur-angsur meningkat ketika ia kehilangan ketinggian. Energi ketinggian pengendara sepeda diubah menjadi energi velocity. Dalam kasus pompa, energi velocity diubah menjadi energi pressure.

Pressure dihasilkan oleh kecepatan putaran sudu-sudu impeller. Kecepatan yang konstan akan menghasilkan pressure yang sesuai dengan kondisi sistem (sebagai contoh, kekentalan fluida, ukuran pipa, perbedaan ketinggian, dll). Apabila mengubah sesuatu didalam sistem akan menyebabkan aliran berkurang, sebagai contoh menutup valve discharge akan terjadi peningkatan pressure di saluran keluar pompa sebab tidak ada pengurangan kecepatan impeller. Pompa menghasilkan kelebihan energi velocity sebab beroperasi pada kecepatan yang tetap, kelebihan energi velocity diubah ke dalam energi pressure sehingga pressure bertambah.

POMPA SENTRIFUGAL

Salah satu jenis pompa pemindah non positip adalah pompa sentrifugal yang prinsip kerjanya mengubah energi kinetis (kecepatan) cairan menjadi energi potensial (dinamis) melalui suatu impeller yang berputar dalam casing.
Sesuai dengan data-data yang didapat, pompa reboiler debutanizer di Hidrokracking Unibon menggunakan pompa sentrifugal single – stage double suction.

KLASIFIKASI POMPA SENTRIFUGAL

Pompa Sentrifugal dapat diklasifikasikan, berdasarkan :

Kapasitas :

  • Kapasitas rendah         < 20 m3 / jam
  • Kapasitas menengah   20 -:- 60 m3 / jam
  • Kapasitas tinggi           > 60 m3 / jam

Tekanan Discharge :

  • Tekanan Rendah                      < 5 Kg / cm2
  • Tekanan menengah                  5 -:- 50 Kg / cm2
  • Tekanan tinggi                         > 50 Kg / cm2

Jumlah / Susunan Impeller dan tingkat

  • Single stage : Terdiri dari satu impeller dan satu casing
  • Multi stage   : Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun seri dalam satu casing.
  • Multi Impeller : Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun paralel dalam satu casing.
  • Multi Impeller – Multi stage :  Kombinasi multi impeller dan multi stage.

Posisi Poros :

  • Poros tegak
  • Poros mendatar

Jumlah Suction :

  • Single Suction
  • Double Suction

Arah Aliran Keluar Impeller :

  • Radial flow
  • Axial flow
  • Mixed fllow

BAGIAN-BAGIAN POMPA SENTRIFUGAL

Secara umum bagian-bagian utama pompa sentrifugal yatu :

A. Stuffing Box
Stuffing Box berfungsi untuk mencegah kebocoran pada daerah dimana poros pompa menembus casing.

B. Packing
Digunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari casing pompa melalui poros. Biasanya terbuat dari asbes atau teflon.

C. Shaft (poros)
Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama beroperasi dan tempat kedudukan impeller dan bagian-bagian berputar lainnya.

D. Shaft sleeve
Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi poros dari erosi, korosi dan keausan pada stuffing box. Pada pompa multi stage dapat sebagai leakage joint, internal bearing dan interstage atau distance sleever.

E. Vane
Sudu dari impeller sebagai tempat berlalunya cairan pada impeller.

F. Casing
Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeller dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage).

G. Eye of Impeller
Bagian sisi masuk pada arah isap impeller.

H. Impeller
Impeller berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada sisi isap secara terus menerus akan masuk mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya.

I. Wearing Ring
Wearing ring berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang melewati bagian depan impeller maupun bagian belakang impeller, dengan cara memperkecil celah antara casing  dengan impeller.

J. Bearing
Beraing (bantalan) berfungsi untuk menumpu dan menahan beban dari poros agar dapat berputar, baik berupa beban radial maupun beban axial. Bearing juga memungkinkan poros untuk dapat berputar dengan lancar dan tetap pada tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil.

K. Casing
Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeller dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage).

SISTEM 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.

semoga bermamfaat

Make a Comment

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Liked it here?
Why not try sites on the blogroll...

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 76 other followers

%d bloggers like this: