Tugas 1 Pompa Sentrifugal [PDF]

Citation preview

TUGAS 1 POMPA SENTRIFUGAL 1. Definisi Pompa Sentrifugal Pompa Sentrifugal merupakan jenis pompa yang paling banyak dipakai, dalam dunia kontraktor mekanikal elektrikal, penggunaan pompa ini sangat penting. Pompa ini mempunyai beberapa kelebihan diataranya karena pengoprasiannya yang mudah, pemeliharaan yang tidak terlalu mahal, tidak berisik dan sebagainya. Pompa Sentrifugal atau centrifugal pumps adalah pompa yang mempunyai elemen utama yakni berupa motor penggerak dengan sudu impeller yang berbutar dengan kecepatan tinggi. 2. Skema Pompa Sentrifugal



Gambar 1. Skema Bagian-bagian Komponen Pompa Sentrifugal



3. Nama-nama dan Fungsi Bagian-bagian Utama Pompa Sentrifugal Secara umum bagian-bagian utama pompa sentrifugal seperti pada gambar di bawah berikut :



Gambar 2. Bagian Utama Pompa Sentrfiugal



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: Shaft (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 nozzel 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: Bearing (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. 4. Cara Kerja Pompa Sentrifugal Prinsip kerjanya yakni mengubah energi mekanis alat penggerak menjadi energi kinetis fluida (kecepatan) kemudian fluida di arahkan ke saluran buang dengan memakai tekanan (energi kinetis sebagian fluida diubah menjadi energi tekanan) dengan menggunakan impeller yang berputar di dalam casing. Casing tersebut dihubungkan dengan saluran hisap (suction) dan saluran tekan



(discharge), untuk menjaga agar di dalam casing selalu terisi dengan cairan sehingga saluran hisap harus dilengkapi dengan katup kaki (foot valve). Pompa digerakkan oleh motor. Daya dari motor diberikan kepada poros pompa untuk memutar impeller yang terpasang pada poros tersebut. Zat cair yang ada didalam impeller akan ikut berputar karena dorongan sudu-sudu. Karena timbul gaya sentrifugal maka zat cair mengalir dari tengah impelerakan keluar melalui saluran diantara sudu – sudu dan meninggalkan impeller dengan kecepatan tinggi. Zat cair yang keluar dari impeller dengan kecepatan tinggi ini kemudian akan keluar melalui saluran yang penampangnya makin membesar (volute/difuser) sehingga terjadi perubahan dari head kecepatan menjadi head tekanan. Oleh sebab itu zat cair yang keluar dari flens pompa memiliki head total yang lebih besar. Penghisapan terjadi karena setelah zat cair dilemparkan oleh impeller, ruang di antara sudu – sudu menjadi turun tekanannya sehingga zat cair akan terhisap masuk.



Gambar 3. Skema Kerja Pompa Sentrifugal



5. Performa Pompa Sentrifugal Setiap pompa yang dibuat oleh produsen memiliki karakteristik yang berbeda-beda sesuai dengan fungsi dan desain pembuatannya. Hal ini dipengaruhi oleh ukuran besar dan desain pompa, ukuran dari diameter impeler, serta besar putaran operasionalnya. Karakteristik sebuah pompa ditunjukkan melalui sebuah kurva Head vs. Debit pompa.



Gambar 4. Kurva Head vs Debit



Kurva karakteristik pompa di atas juga biasa dunia engineering dan industri sebagai Kurva Performa Pompa.



dikenal



di



Jika pada sebuah pompa tertentu dijaga konstan putaran porosnya, maka kita dapat menggeser kurva performansinya dengan cara memvariasikan besar diameter impellernya. Begitu pula jika kita menjaga diameter impeller pompa pada kondisi konstan, lalu kita memvariasikan besar putaran porosnya, maka kita juga dapat menggeser kurva performansi pompa ke kanan maupun ke kiri.



6. Pemilihan Pompa Sentrifugal Pada saat pemilihan pompa centrifugal, ada beberapa hal yang sangat penting harus kita perhatikan, antara lain :



a.



KAPASITAS Dinyatakan dalam satuan isi per waktu. Misalnya : m3/jam, m3/detik, liter/detik, USGPM dan sebagainya. Yang dimaksudkan dengan kapasitas pada suatu pompa adalah kemampuan pompa tersebut untuk mengalirkan/memindahkan sejumlah cairan/fluida dalam satuan kapasitas. Kebocoran cairan/fluida pada packing perapat porors atau air balik tidak diperhitungkan sebagai kapasitas pompa. b. TOTAL HEAD / TEKANAN Total head di nyatakan dalam satuan jarak. Misalnya : meter, feet dan laian-lain. Tekanan dinyatakan dalam satuan tekanan. Misalnya : kg/cm2, bar, dan lain-lain. Total head dan tekanan ini sangat penting dan saling berhubungan satu dengan lainnya untuk pemilihan pompa dan dapat dijelaskan sebagai berikut : Head dari sebuah pompa adalah energi mekanik yang dipakai dan diteruskan ke media yang di tangani, yang berhubungan dengan berat media, dinyatakan dalam satuan panjang. Head ini tidak tergantung dari berat jenis media, dengan kata lain sebuah pompa pompa sentrifugal dapat menimbulkan head yang sama untuk jenis cairan. Tetapi berat jenis media akan menyebabkan tekanan pada pompa tersebut. Total head dari suatu sistim (Ha) dapat dijelaskan sebagai berikut (lihat gambar) :



Gambar 5. Total Head Suatu Sistem



Hgeo : Head statis Head statis adalah perbedaan tinggi permukaan cairan pada bagian hisap dengan bagian tekan. Jika pipa tekan berada diatas permukaan cairan maka Hgeo di ukur dari garis tengah pipa tersebut. Hsgeo : Head hisap statis Head hisap statis adalah perbedaan tinggi permukaan cairan pada bagian hisap denga garis sumbu poros pompa. Hzgeo : Head tekan statis Head tekan statis adalah perbedaan tinggi permukaan cairan pada bagian hisap dengan garis sumbu poros pompa. Pa : Tekanan pada tangki tertutup pada bagian tekan Pe : Tekanan pada tangki tertutup pada bagian hisap Va : Kecepatan aliran pada tangki tekan Ve : Kecepatan aliran pada tangki hisap EHv : Jumlah semua kerugian tekanan head pada sistim (gesekan pipa, gesekan katup, fitting danlain-lain pada bagian hisap dan bagia tekan). p : Berat jenis g : Konstanta grafitasi = 9.81 meter/detik2.



7. Data dan Spesifikasi Utama Pada Pompa Sentrifugal          



 



    



a. Kapasitas : Kapasitas rendah < 20 m3 / jam Kapasitas menengah 20 -:- 60 m3 / jam Kapasitas tinggi > 60 m3 / jam b. Tekanan Discharge : Tekanan Rendah < 5 Kg / cm2 Tekanan menengah 5 -:- 50 Kg / cm2 Tekanan tinggi > 50 Kg / cm2 c. 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. d. Posisi Poros : Poros tegak Poros mendatar e. Jumlah Suction : Single Suction Double Suction f. Arah aliran keluar impeller : Radial flow Axial flow Mixed fllow 8. Aplikasi Pompa Sentrifugal Dalam kehidupan sehari-hari pompa sentrifugal banyak memberikan berbagai manfaat besar bagi manusia, terutama pada bidang industri. Secara umum pompa sentrifugal digunakan untuk kepentingan pemindahan fluida dari satu tempat ke tempat yang lainnnya. Berikut ini beberapa contoh lain pemanfaatan pompa sentrifugal, diantaranya :  Pada industri minyak bumi, sebagian besar pompa yang digunakan dalam fasilitas gathering station, suatu unit pengumpul fluida dari sumur produksi sebelum diolah dan dipasarkan, adalah pompa bertipe sentrifugal.  Pada industri perkapalan pompa sentrifugal banyak digunakan untuk memperlancar proses kerja di kapal.  Pompa sentrifugal WARMAN dirancang khusus untuk memompakan lumpur, bahan kimia dan semua larutan cair yang bercampur dengan partikel padat.  Pompa sentrifugal dan reciprocating RUHRUMPEN untuk berbagai jenis aplikasi, seperti : industri proses, perkapalan, dock dan lepas pantai, oil dan gas dan aplikasi umum lainnya.