TEORI DASAR POMPA

TEORI DASAR POMPA

2.1 Pengenalan Pompa

Pompa adalah mesin atau peralatan mekanis yang digunakan untuk menaikkan cairan dari dataran rendah ke dataran tinggi atau untuk mengalirkan cairan dari daerah bertekanan rendah ke daerah yang bertekanan tinggi dan juga sebagai penguat laju aliran pada suatu sistem jaringan perpipaan. Hal ini dicapai dengan membuat suatu tekanan yang rendah pada sisi masuk atau suction dan tekanan yang tinggi pada sisi keluar atau discharge dari pompa.

Pada prinsipnya, pompa mengubah energi mekanik motor menjadi energi aliran fluida. Energi yang diterima oleh fluida akan digunakan untuk menaikkan tekanan dan mengatasi tahanan-tahanan yang terdapat pada saluran yang dilalui.

Pompa juga dapat digunakan pada proses-proses yang membutuhkan tekanan hidraulik yang besar. Hal ini bisa dijumpai antara lain pada peralatan-peralatan berat. Dalam operasi, mesin-mesin peralatan berat membutuhkan tekanan discharge yang besar dan tekanan isap yang rendah. Akibat tekanan yang rendah pada sisi isap pompa maka fluida akan naik dari kedalaman tertentu, sedangkan akibat tekanan yang tinggi pada sisi discharge akan memaksa fluida untuk naik sampai pada ketinggian yang diinginkan.

2.2 Klasifikasi Pompa

Pompa dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori, yaitu:

1. Pompa perpindahan positif (positive displacement pump)

2. Pompa dinamik (dynamic pump)

2.2.1 Pompa perpindahan positif

Pada pompa perpindahan positif energi ditambahkan ke fluida kerja secara periodik oleh suatu gaya yang dikenakan pada satu atau lebih batas (boundary) sistem yang dapat bergerak. Pompa perpindahan positif terbagi menjadi :

1. Pompa torak ( Reciprocating pump )

2. Pompa putar ( Rotary pump )

3. Pompa diafragma (Diaphragm pump )

2.2.1.1 Pompa torak

Pompa torak adalah sebuah pompa dimana energi mekanis penggerak pompa dirubah menjadi energi aliran fluida yang dipindahkan dengan menggunakan elemen yang bergerak bolak balik di dalam sebuah silinder. Fluida masuk melalui katup isap dan keluar melalui katup buang dengan tekanan yang tinggi. Pompa ini mengeluarkan cairan dalam jumlah yang terbatas dengan debit yang dihasilkan tergantung pada putaran dan panjang langkah torak. Volume cairan yang dipindahkan selama satu langkah piston atau plunyer akan sama dengan perkalian luas piston dengan panjang langkah.

2.2.1.2 Pompa putar

Pompa putar adalah pompa yang mentransfer energi dari penggerak ke cairan menggunakan elemen yang bergerak berputar didalam rumah (casing). Fluida ditarik dari reservoir melalui sisi isap dan didorong melalui rumah pompa yang tertutup menuju sisi buang pada tekanan yang tinggi. Berapa tekanan fluida yang akan keluar pompa tergantung pada tekanan atau tahanan aliran sistem. Sedangkan debit yang dihasilkan tergantung pada kecepatan putar dari elemen yang berputar. Elemen yang berputar ini biasanya disebut sebagai rotor.

2.2.1.3 Pompa diafragma

Pompa diafragma adalah pompa yang mentransfer energi dari penggerak ke cairan melalui batang penggerak yang bergerak bolak-balik untuk menggerakan diafragma sehingga timbul isapan dan penekanan secara bergantian antara katup isap dan katup tekan. Keuntungan pompa diafragma ini adalah hanya pada diafragma saja yang bersentuhan dengan fluida yang ditransfer sehingga mengurangi kontaminasi dengan bagian lain terutama bagian penggerak.

2.2.2 Pompa dinamik

Pompa dinamik terdiri dari satu impeler atau lebih yang dilengkapi dengan sudu-sudu, yang dipasangkan pada poros-poros yang berputar dan menerima energi dari motor penggerak pompa serta diselubungi dengan sebuah rumah (casing). Fluida berenergi memasuki impeler secara aksial, kemudian fluida meninggalkan impeler pada kecepatan yang relatif tinggi dan dikumpulkan didalam volute atau suatu seri laluan diffuser, setelah fluida dikumpulkan di dalam volute atau diffuser terjadi perubahan dari head kecepatan menjadi head tekanan, yang diikuti dengan penurunan kecepatan. Sesudah proses konversi ini selesai kemudian fluida keluar dari pompa melalui katup discharge. Pompa dinamik dapat dibagi dalam beberapa jenis :

1. Pompa Sentrifugal (Centrifugal Pump)

Berdasarkan arah aliran di dalam impeler pompa sentrifugal dibagi menjadi :

a. Aliran radial (Radial flow)

b. Aliran aksial (Axial flow)

c. Aliran campur (Mixed flow)

2. Pompa Efek Khusus (Special Effect Pump)

a. Pompa Jet (Jet Pump)

b. Pompa Gas lift (Gas Lift Pump)

c. Hidraulik ram

2.2.2.1 Pompa sentrifugal

Pompa ini digerakkan oleh motor. Daya dari motor diberikan pada poros pompa untuk memutar impeler yang dipasangkan pada poros tersebut. Akibat dari putaran impeler yang menimbulkan gaya sentrifugal, maka zat cair akan mengalir dari tengah impeler keluar lewat saluran di antara sudu-sudu dan meninggalkan impeler dengan kecepatan yang tinggi.

Zat cair yang keluar dari impeler dengan kecepatan tinggi kemudian melalui saluran yang penampangnya semakin membesar yang disebut volute, sehingga akan terjadi perubahan dari head kecepatan menjadi head tekanan. Jadi zat cair yang keluar dari flens keluar pompa head totalnya bertambah besar. Sedangkan proses pengisapan terjadi karena setelah zat cair dilemparkan oleh impeller, ruang diantara sudu-sudu menjadi vakum, sehingga zat cair akan terisap masuk.

Selisih energi persatuan berat atau head total dari zat cair pada flens keluar dan flens masuk disebut sebagai head total pompa. Sehingga dapat dikatakan bahwa pompa sentrifugal berfungsi mengubah energi mekanik motor menjadi energi aliran fluida. Energi inilah yang mengakibatkan pertambahan head kecepatan, head tekanan dan head potensial secara kontinu.

Sekarang ini pemakaian pompa sentrifugal sangat banyak digunakan dan telah berkembang sedemikian maju sehingga banyak menggantikan pemakaian pompa-pompa lain.

Keuntungan pompa sentrifugal dibandingkan jenis pompa lain :

1. Pada head dan kapasitas yang sama, dengan pemakaian pompa sentrifugal umumnya paling murah.

2. Operasional paling mudah

3. Aliran seragam dan halus.

4. Kehandalan dalam operasi.

5. Biaya pemeliharaan yang rendah.

Pompa sentrifugal dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam :

1. Menurut kapasitas

a. Kapasitas rendah (<20>3/jam)

b. Kapasitas sedang (20 – 60 m³/jam)

c. Kapasitas tinggi (>60 m³/jam)

2. Menurut tekanan yang dihasilkan :

a. Tekanan rendah (<5>2)

b. Tekanan menengah (5 – 50 kg/cm²)

c. Tekanan tinggi (>50kg/cm²)

3. Menurut kecepatan spesifik :

a. Kecepatan rendah

b. Kecepatan menengah

c. Kecepatan tinggi

d. Pompa aliran campur

e. Pompa aliran aksial

4. Menurut jumlah impeler dengan tingkatannya :

a. Pompa dengan impeler tunggal.

b. Pompa dengan impeler banyak.

5. Menurut sisi masuk impeler :

a. Pompa isapan tunggal (single suction)

b. Pompa isapan ganda (double suction)

6. Menurut perencanaan rumah pompa :

a. Rumah tunggal

b. Rumah bersekat-sekat, digunakan pada pompa multi tingkat.

7. Menurut letak poros :

a. Pompa poros horisontal

b. Pompa poros vertikal

8. Menurut sistem penggerak :

a. Dikopel langsung pada unit penggerak

b. Melewati beberapa macam jenis transmisi (belt, roda gigi, dll)

2.2.2.2 Pompa efek khusus

2.2.2.2.1 Pompa jet

Pompa jet merupakan suatu kombinasi pompa sentrifugal volut dan susunan venturi – nosel. Pompa jet biasanya digunakan untuk mengangkat atau menarik air dari sumur yang dalam ke suatu tempat yang lebih tinggi. Pada pompa jet, air pada tekanan tinggi dipompakan melewati sebuah nosel dimana air akan dipercepat di dalam nosel, sehingga energi tekanan akan diubah menjadi energi kinetik. Dan setelah melewati nosel air akan masuk ke dalam venturi, dimana air yang telah dipercepat akan menyebabkan tekanan menjadi turun, sehingga pompa jet dapat menghisap air.

2.2.2.2.2 Pompa gas lift

Prinsip dari pompa gas lift adalah memanfaatkan udara atau gas yang tertekan untuk mengangkat air. Campuran udara dan air akan naik didalam pipa yang dikelilingi oleh air. Pada dasarnya pompa gas lift terdiri dari pipa vertikal yang sebagian terendam dalam air dan tabung supply udara yang menyediakan udara yang tertekan diberikan ke pipa vertikal. Campuran udara dan air bisa naik sampai ke atas permukaan air karena massa jenis dari campuran udara dan air tersebut lebih rendah dari massa jenis air itu sendiri.

2.2.2.2.3 Pompa hidraulik ram

Pompa hidraulik ram merupakan suatu alat untuk menaikkan sebagian dari sejumlah besar air yang ada pada suatu tempat dengan ketinggian tertentu sampai ke tempat yang lebih tinggi. Pompa hidraulik ram terpakai ketika beberapa sumber air alami seperti mata air atau sungai berada pada ketinggian tertentu, misal pada daerah berbukit.

Pada prinsipnya, pompa hidraulik ram adalah pompa air yang memanfaatkan energi kinetik air yang mengalir untuk menaikkan air ke tempat yang lebih tinggi.

Artikel yang berhubungan