BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang Masalah
Perkembangan teknologi di negara-negara maju yang kian hari kian meningkat hingga memaksa kita untuk terus aktif dalam mencari dan mengembangkan ilmu pengetahuan kita. Seiring dengan itu persaingan untuk mendapatkan kerja dibidang industripun semankin ketat, hal ini dikarenakan minimnya lapangan kerja dibanding dengan jumlah tenaga kerja yang mencari pekerjaan. Agar kelak nantinya kita mampu bersaing dengan orang lain untuk memasuki dunia kerja, maka kita harus memiliki kemampuan dibidang kita masing-masing.
Untuk itulah mahasiswa/i di Jurusan Teknik Mesin dibekali ilmu pengetahuan dan keterampilan dibidang teknik, agar nantinya mampu bersaing didunia kerja. Dalam hal ini kita dibekali ilmu pengetahuan pada Pompa Sentrifugal baik secara teori maupun praktik.
Pompa Sentrifugal adalah suatu mesin kinetis yang mengubah energi mekanik ke dalam energi hidrolik melalui aktivitas sentrifugal, yaitu tekanan fluida yang ada di pompa. Pompa Sentrifugal merupakan alat mekanik yang mampu memindahkan suatu cairan dari suatu tempat ketempat lain. Dalam industri-industri Pompa Sentrifugal kerap sekali digunakan, seperti industri pertambangan, migas dan lain-lain. Karena Pompa Sentrifugal banyak digunakan di industri-industri maka kitapun dibekali ilmu pengetahuan tentang Pompa Sentrifugal.
B. Batasan Masalah
Dalam laporan praktik bengkel ini yang berjudul Sentrifugal Pump, penulis membatasi ruang lingkup pembahasan, yaitu :
1. Pengertian Pompa Sentrifugal?
2. Prinsip kerja Pompa Sentrifugal?
3. Komponen-komponen utama Pompa Sentrifugal?
4. Klasifikasi Pompa Sentrifugal?
5. Peralatan, langkah-langkah pembongkaran dan perakitan?
6. Analisa hasil praktik Pompa Sentrifugal?
C. Tujuan
Tujuan dilakukannya praktik Pompa Sentrifugal ini adalah :
1. Agar Mahasiswa/i dapat mengetahui pengertian Pompa Sentrifugal;
2. Agar Mahasiswa/i dapat Prinsip kerja Pompa Sentrifugal;
3. Agar Mahasiswa/i dapat mengetahui Komponen-komponen utama Pompa Sentrifugal;
4. Agar Mahasiswa/i mengetahui Klasifikasi Pompa Sentrifugal;
5. Agar Mahasiswa/i dapat mengetahui peralatan, langkah-langkah pembongkaran dan perakitan Pompa Sentrifugal;
6. Agar Mahasiswa/i dapat Analisa hasil praktik Pompa Sentrifugal.
D. Manfaat
Laporan praktek Sentrifugal Pump ini diharapkan bermanfaat bagi :
1. Penulis sendiri, di mana dalam penulisan laporan praktek Analisa hasil peraktik Pompa Sentrifugal ini dapat menambah wawasan;
2. Sebagai acuan untuk perbandingan antara teori dengan praktik;
3. Agar menjadi perbandingan bagi adik-adik mahasiswa yang nantinya akan melakukan hal yang sama.
E. Teknik Pengumpulan Data
Penulis melakukan teknik pengumpulan data yang dibutuhkan dalam penyusunan laporan Centrifugal Pump ini antara lain dengan cara:
1. Study literature, yaitu membaca buku referensi yang berhubungan dengan Centrifugal Pump;
2. Mengumpulkan data-data dari Internet.
Perkembangan teknologi di negara-negara maju yang kian hari kian meningkat hingga memaksa kita untuk terus aktif dalam mencari dan mengembangkan ilmu pengetahuan kita. Seiring dengan itu persaingan untuk mendapatkan kerja dibidang industripun semankin ketat, hal ini dikarenakan minimnya lapangan kerja dibanding dengan jumlah tenaga kerja yang mencari pekerjaan. Agar kelak nantinya kita mampu bersaing dengan orang lain untuk memasuki dunia kerja, maka kita harus memiliki kemampuan dibidang kita masing-masing.
Untuk itulah mahasiswa/i di Jurusan Teknik Mesin dibekali ilmu pengetahuan dan keterampilan dibidang teknik, agar nantinya mampu bersaing didunia kerja. Dalam hal ini kita dibekali ilmu pengetahuan pada Pompa Sentrifugal baik secara teori maupun praktik.
Pompa Sentrifugal adalah suatu mesin kinetis yang mengubah energi mekanik ke dalam energi hidrolik melalui aktivitas sentrifugal, yaitu tekanan fluida yang ada di pompa. Pompa Sentrifugal merupakan alat mekanik yang mampu memindahkan suatu cairan dari suatu tempat ketempat lain. Dalam industri-industri Pompa Sentrifugal kerap sekali digunakan, seperti industri pertambangan, migas dan lain-lain. Karena Pompa Sentrifugal banyak digunakan di industri-industri maka kitapun dibekali ilmu pengetahuan tentang Pompa Sentrifugal.
B. Batasan Masalah
Dalam laporan praktik bengkel ini yang berjudul Sentrifugal Pump, penulis membatasi ruang lingkup pembahasan, yaitu :
1. Pengertian Pompa Sentrifugal?
2. Prinsip kerja Pompa Sentrifugal?
3. Komponen-komponen utama Pompa Sentrifugal?
4. Klasifikasi Pompa Sentrifugal?
5. Peralatan, langkah-langkah pembongkaran dan perakitan?
6. Analisa hasil praktik Pompa Sentrifugal?
C. Tujuan
Tujuan dilakukannya praktik Pompa Sentrifugal ini adalah :
1. Agar Mahasiswa/i dapat mengetahui pengertian Pompa Sentrifugal;
2. Agar Mahasiswa/i dapat Prinsip kerja Pompa Sentrifugal;
3. Agar Mahasiswa/i dapat mengetahui Komponen-komponen utama Pompa Sentrifugal;
4. Agar Mahasiswa/i mengetahui Klasifikasi Pompa Sentrifugal;
5. Agar Mahasiswa/i dapat mengetahui peralatan, langkah-langkah pembongkaran dan perakitan Pompa Sentrifugal;
6. Agar Mahasiswa/i dapat Analisa hasil praktik Pompa Sentrifugal.
D. Manfaat
Laporan praktek Sentrifugal Pump ini diharapkan bermanfaat bagi :
1. Penulis sendiri, di mana dalam penulisan laporan praktek Analisa hasil peraktik Pompa Sentrifugal ini dapat menambah wawasan;
2. Sebagai acuan untuk perbandingan antara teori dengan praktik;
3. Agar menjadi perbandingan bagi adik-adik mahasiswa yang nantinya akan melakukan hal yang sama.
E. Teknik Pengumpulan Data
Penulis melakukan teknik pengumpulan data yang dibutuhkan dalam penyusunan laporan Centrifugal Pump ini antara lain dengan cara:
1. Study literature, yaitu membaca buku referensi yang berhubungan dengan Centrifugal Pump;
2. Mengumpulkan data-data dari Internet.
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Pengertian
Pompa sentrifugal adalah pompa yang memperbesar energi fluida melalui prinsip gaya sentrifugal. Pompa sentrifugal dapat mengubah energi mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida. Energi inilah yang mengakibatkan pertambahan head tekanan, head kecepatan dan head potensial pada fluida yang mengalir kontinyu.
Aliran fluida masuk ke sudu yang berputar memiliki percepatan, sehingga aliran fluida tercampak keluar dari sudu-sudu dan berubah menjadi energi tekanan di sudu penyearah (di rumah spiral pompa) dihubungkan ke katup hisap dan katup buang. Proses tercampaknya fluida keluar dari sudu-sudu, mengakibatkan bergeraknya fluida di katup kempa melalui katup hisap dengan arah aliran terus-menerus (tidak terputus-putus).
B. Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal
Pompa sentrifugal merupakan salah satu peralatan yang paling sederhana dalam berbagai jenis pompa. Gambar 2.2 memperlihatkan bagaimana pompa jenis ini beroperasi:
1. Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir, atau dalam hal jet pump oleh tekanan buatan;
2. Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan, sehingga menyebabkan cairan berputar. Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan tinggi.
3. Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner. Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetic menjadi energi tekanan.
C. Proses Kerja Pompa Sentrifugal
1. Aliran fluida yang radial akan menimbulkan efek sentrifugal dari impeler diberikan kepada fluida. Jenis pompa sentrifugal atau kompresor aliran radial akan mempunyai head yang tinggi tetapi kapasitas alirannya rendah. Pada mesin aliran radial ini, fluida masuk melalui bagian tengah impeler dalam arah yang pada dasarnya aksial. Fluida keluar melalui celah-celah antara sudut dan piringan dan meninggalkan bagian luar impeler pada tekanan yang tinggi dan kecepatan agak tinggi ketika memasuki casing atau volute.
2. Volute akan mengubah head kinetik yang berupa kecepatan buang tinggi menjadi head tekanan sebelum fluida meninggalkan pipa keluaran pompa. Jika casing dilengkapi dengan sirip pemandu (guide vane), pompa tersebut disebut diffuser atau pompa turbin.
3. Impeler: Bagian dari pompa yang berputar yang mengubah tenaga mesin ke tenaga kinetik
4. Volute: Bagian dari pompa yang diam yang mengubah tenaga kinetik ke bentuk tekanan.
D. Komponen Pompa Sentrifugal
1. Aliran fluida yang radial akan menimbulkan efek sentrifugal dari impeler diberikan kepada fluida. Jenis pompa sentrifugal atau kompresor aliran radial akan mempunyai head yang tinggi tetapi kapasitas alirannya rendah. Pada mesin aliran radial ini, fluida masuk melalui bagian tengah impeler dalam arah yang pada dasarnya aksial. Fluida keluar melalui celah-celah antara sudut dan piringan dan meninggalkan bagian luar impeler pada tekanan yang tinggi dan kecepatan agak tinggi ketika memasuki casing atau volute.
2. Volute akan mengubah head kinetik yang berupa kecepatan buang tinggi menjadi head tekanan sebelum fluida meninggalkan pipa keluaran pompa. Jika casing dilengkapi dengan sirip pemandu (guide vane), pompa tersebut disebut diffuser atau pompa turbin.
3. Impeler: Bagian dari pompa yang berputar yang mengubah tenaga mesin ke tenaga kinetik
4. Volute: Bagian dari pompa yang diam yang mengubah tenaga kinetik ke bentuk tekanan.
D. Komponen Pompa Sentrifugal
Komponen utama dari pompa sentrifugal terlihat pada Gambar 2.3 dan
diterangkan dibawah ini:
1. Komponen berputar: impeller yang disambungkan ke sebuan poros
2. Komponen statis: casing, penutup casing, dan bearings.
a. Impeller
Impeler merupakan cakram bulat dari logam dengan lintasan untuk aliran fluida yang sudah terpasang. Impeler biasanya terbuat dari perunggu, polikarbonat, besi tuang atau stainless steel, namun bahan-bahan lain juga digunakan. Sebagaimana kinerja pompa tergantung pada jenis impelernya, maka penting untuk memilih rancangan yang cocok dan mendapatkan impeler dalam kondisi yang baik.
Jumlah impeler menentukan jumlah tahapan pompa. Pompa satu tahap memiliki satu impeler dan sangat cocok untuk layanan head (=tekanan) rendah. Pompa dua tahap memiliki dua impeler yang terpasang secara seri untuk layanan head sedang. Pompa multi-tahap memiliki tiga impeler atau lebih terpasang seri untuk layanan head yang tinggi.
Impeler dapat digolongkan atas dasar:
Arah utama aliran dari sumbu putaran: aliran radial, aliran aksial, aliran campuran
1. Jenis hisapan : hisapan tunggal dan hisapan ganda
2. Bentuk atau konstruksi mekanis :
a). Impeler yang tertutup memiliki baling-baling yang ditutupi oleh mantel (= penutup) pada kedua sisinya (Gambar 2.4). Biasanya digunakan untuk pompa air, dimana baling-baling seluruhnya mengurung air. Hal ini mencegah perpindahan air dari sisi pengiriman ke sisi penghisapan, yang akan mengurangi efisiensi pompa. Dalam rangka untuk memisahkan ruang pembuangan dari ruang penghisapan, diperlukan sebuah sambungan yang bergerak diantara impeler dan wadah pompa. Penyambungan ini dilakukan oleh cincin yang dipasang diatas bagian penutup impeler atau dibagian dalam permukaan silinder wadah pompa. Kerugian dari impeler tertutup ini adalah resiko yang tinggi terhadap rintangan.
b). Impeler terbuka dan semi terbuka (Gambar 2.4) kemungkinan tersumbatnya kecil. Akan tetapi utnuk menghindari terjadinya penyumbatan melalui resirkulasi internal, volute atau back-plate pompa harus diatur secara manual untuk mendapatkan setela impeler yang benar.
c).Impeler pompa berpusar/vortex cocok untuk bahan-bahan padat dan “berserabut” akan tetapi pompa ini 50% kurang efisien dari rancangan yang konvensional.
b. Batang torak
Batang torak memindahkan torque dari motor ke impeler selama startup dan operasi pompa.
c. Wadah
Fungsi utama wadah adalah menutup impeler pada penghisapan dan pengiriman pada ujung dan sehingga berbentuk tangki tekanan. Tekanan pada ujung penghisapan dapat sekecil sepersepuluh tekanan atmosfir dan pada ujung pengiriman dapat dua puluh kali tekanan atmosfir pada pompa satu tahap. Untuk pompa multi-tahap perbedaan tekanannya jauh lebih tinggi. Wadah dirancang untuk tahan paling sedikit dua kali tekanan ini untuk menjamin batas keamanan yang cukup. Fungsi wadah yang kedua adalah memberikan media pendukung dan bantalan poros untuk batang torak dan impeler. Oleh karena itu wadah pompa harus dirancang untuk:
1).Memberikan kemudahan mengakses ke seluruh bagian pompa untuk pemeriksaan, perawatan dan perbaikan;
2).Membuat wadah anti bocor dengan memberikan kotak penjejal;
3).Menghubungkan pipa-pipa hisapan dan pengiriman ke flens secara langsung;
4).Mudah dipasang dengan mudah ke mesin penggerak (motor listrik) tanpa kehilangan daya.
1. Komponen berputar: impeller yang disambungkan ke sebuan poros
2. Komponen statis: casing, penutup casing, dan bearings.
a. Impeller
Impeler merupakan cakram bulat dari logam dengan lintasan untuk aliran fluida yang sudah terpasang. Impeler biasanya terbuat dari perunggu, polikarbonat, besi tuang atau stainless steel, namun bahan-bahan lain juga digunakan. Sebagaimana kinerja pompa tergantung pada jenis impelernya, maka penting untuk memilih rancangan yang cocok dan mendapatkan impeler dalam kondisi yang baik.
Jumlah impeler menentukan jumlah tahapan pompa. Pompa satu tahap memiliki satu impeler dan sangat cocok untuk layanan head (=tekanan) rendah. Pompa dua tahap memiliki dua impeler yang terpasang secara seri untuk layanan head sedang. Pompa multi-tahap memiliki tiga impeler atau lebih terpasang seri untuk layanan head yang tinggi.
Impeler dapat digolongkan atas dasar:
Arah utama aliran dari sumbu putaran: aliran radial, aliran aksial, aliran campuran
1. Jenis hisapan : hisapan tunggal dan hisapan ganda
2. Bentuk atau konstruksi mekanis :
a). Impeler yang tertutup memiliki baling-baling yang ditutupi oleh mantel (= penutup) pada kedua sisinya (Gambar 2.4). Biasanya digunakan untuk pompa air, dimana baling-baling seluruhnya mengurung air. Hal ini mencegah perpindahan air dari sisi pengiriman ke sisi penghisapan, yang akan mengurangi efisiensi pompa. Dalam rangka untuk memisahkan ruang pembuangan dari ruang penghisapan, diperlukan sebuah sambungan yang bergerak diantara impeler dan wadah pompa. Penyambungan ini dilakukan oleh cincin yang dipasang diatas bagian penutup impeler atau dibagian dalam permukaan silinder wadah pompa. Kerugian dari impeler tertutup ini adalah resiko yang tinggi terhadap rintangan.
b). Impeler terbuka dan semi terbuka (Gambar 2.4) kemungkinan tersumbatnya kecil. Akan tetapi utnuk menghindari terjadinya penyumbatan melalui resirkulasi internal, volute atau back-plate pompa harus diatur secara manual untuk mendapatkan setela impeler yang benar.
c).Impeler pompa berpusar/vortex cocok untuk bahan-bahan padat dan “berserabut” akan tetapi pompa ini 50% kurang efisien dari rancangan yang konvensional.
b. Batang torak
Batang torak memindahkan torque dari motor ke impeler selama startup dan operasi pompa.
c. Wadah
Fungsi utama wadah adalah menutup impeler pada penghisapan dan pengiriman pada ujung dan sehingga berbentuk tangki tekanan. Tekanan pada ujung penghisapan dapat sekecil sepersepuluh tekanan atmosfir dan pada ujung pengiriman dapat dua puluh kali tekanan atmosfir pada pompa satu tahap. Untuk pompa multi-tahap perbedaan tekanannya jauh lebih tinggi. Wadah dirancang untuk tahan paling sedikit dua kali tekanan ini untuk menjamin batas keamanan yang cukup. Fungsi wadah yang kedua adalah memberikan media pendukung dan bantalan poros untuk batang torak dan impeler. Oleh karena itu wadah pompa harus dirancang untuk:
1).Memberikan kemudahan mengakses ke seluruh bagian pompa untuk pemeriksaan, perawatan dan perbaikan;
2).Membuat wadah anti bocor dengan memberikan kotak penjejal;
3).Menghubungkan pipa-pipa hisapan dan pengiriman ke flens secara langsung;
4).Mudah dipasang dengan mudah ke mesin penggerak (motor listrik) tanpa kehilangan daya.
BAB III
KLASIFIKASI POMPA SENTRIFUGAL
A.
Klasifikasi
1. Berdasarkan jenis impeller.
a. Pompa Turbin
Dikenal juga dengan pompa vorteks, peripheral, dan regeneratif. Cairan pada jenis pompa ini diputar oleh baling – baling impeller dengan kecepatan tinggi selama hampir dalam satu putaran di dalam saluran yang berbentuk cincin, tempat impeller tadi berputar. Energi ditambahkan ke cairan dalam impuls. Pompa sumur jenis difuser sering disebut pompa turbin.
b. Pompa Aliran Radial
Aliran fluida masuk impeller sejajar dengan poros pompa dan keluar sudu dengan arah radial. Head yang dihasilkan 50 m kolom air dan putaran spesifik lebih rendah. (pompa ini digunakan jika putaran spesifik yang dihasilkan pompa 500 ÷ 300 rpm dan head yang dicapai diatas 150 ft).
Pada jenis ini impeller membuang cairan ke dalam rumah spiral yang secara berangsur – angsur berkembang. Ini dibuat sedemikian rupa untuk mengurangi kecepatan cairan dapat diubah menjadi tekanan statis. Rumah keong pompa ganda atau kembar menghasilkan kesimetrisan yang hampir radial pada pompa bertekanan tinggi dan pompa yang dirancang untuk operasi aliran yang sedikit. Rumah keong akan menyeimbangkan beban – beban radial pada poros pompa sehingga beban akan saling meniadakan, dengan demikian akan mengurangi beban poros dan resultan lenturan.
c. Impeller tipe perancis :
Aliran fliuda masuk impeller sejajar dengan poros pompa dan keluar sudu dengan arah radial. Head dan putaran spesifik (1500 ÷ 4500) nya lebih rendah.
d. Pompa Aliran Campur
Aliran fluida masuk impeller sejajar dengan arah poros dan keluar dari impeller dengan arah radial dan aksial. Dibandingkan pompa impeller tipe perancis , head yang dihasilkan lebih rendah dengan putaran spesifik(4500 ÷ 8000 rpm) yang besar.
e. Pompa Aliran Aksial
Aliran fluida masuk dan keluar impeller sejajar dengan poros pompa. Jika dibandingkan dengan jenis tiga jenis sebelumnya , head yang dihasilkan pompa ini paling rendah dengan putaran spesifik yang rendah.
2. Berdasarkan Jumlah Tingkat :
Dapat dibagi lagi menjadi dua bagian sebagai berikut :
a. Pompa satu tingkat :
Jenis pompa ini mempunyai satu impeller dalam memindahkan fluida sehingga head totalnya rendah.
b. Pompa bertingkat banyak :
Dikatakan bertingkat banyak karena menggunakan beberapa buah impeller yang dipasang secara seri , jadi head yang dihasilkannya merupakan penjumlahan dari head yang dihasilkan oleh masing-masing impeller sehinnga cocok untuk pemompaan head yang tinggi.
3. Berdasarkan bentuk rumah :
Dapat dibagi lagi menjadi tiga bagian sebagai berikut :
a. Pompa rumah volut :
Aliran fluida dari impeller secara langsung dibawa ke rumah volut.
b. Pompa rumah diffuser :
Pompa jenis ini dilengkapi dengan sudu penyearah disekeliling luar impellernya yang tujuannya selain memperbaiki effisiensi pompa , juga penokohan rumah pompa , maka konstruksi ini dipergunakan pada pompa besar dengan head tinggi dan pompa bertingkat banyak.
c. Pompa aliran campuran jenis rumah volut :
Pompa ini mempunyai impeller jenis aliran campuran dan sebuah rumah volut tanpa sudu-sudu diffuser, melainkan dipakai saluran yang lebar untuk mengalirkan fluida.
4. Berdasarkan letak poros :
a. Poros tegak :
Pompa ini mempunyai poros dengan posisi tegak.
b. Poros mendatar :
Pompa ini mempunyai poros dengan posisi mendatar.
5. Berdasarkan sisi masuk impeller :
a. Pompa isapan tunggal
Pada pompa jenis, fluida masuk dari satu sisi impeller sehingga akan timbul gaya aksial ke sisi hisap. Gaya ini dapat ditahan oleh bantalan aksial untuk pompa berukuran besar, gaya aksial ini cukup besar. Dan untuk mengurangi beban bantalan aksial dapat digunakan beban penyeimbang.
b. Pompa isapan ganda
Pada pompa ini fluida masuk dari kedua sisi impeller sehingga gaya aksial yang terjadi akibat tekanan fluida masuk impeller akan saling menyeimbang.Pompa hisapan ganda ini banyak dipakai untuk pemompaan kapasitas besar. Impeller pompa ini sama dengan dua impeller hisapan tunggal yang dipasang secara bertolak belakang ini hampir sama dengan kemampuan pompa hisapan ganda dengan ukuran konstruksi yang hampir sama.
1). Impeller terbuka (open impeller) :
Impeller ini digunakan apabila kondisi fluida yang dipompakan mengandung banyak kotoran seperti lumpur, kerikil dan sebagainya. Impeller ini digunakan agar tidak terjadi penyumbatan diantara haluannya.
2). Impeller setengah terbuka (semi open impeller) :
Impeller ini digunakan bila kondisi fluida yang dipompakan hanya sedikit mengandung kotoran seperti air limbah, dan lain-lain.
c. Impeller tertutup (closed impeller) :
Impeller ini digunakan apabila fluida yang dipompakan bersih/jernih seperti air minum , minyak bumi yang sudah diolah (bensin , premium , solar),dan lain-lain.Penggunaan impeller ini agar diperoleh effisiensi yang lebih tinggi dari jenis a dan jenis b diatas.
B. Menghitung Kinerja Pompa
Kerja yang ditampilkan oleh sebuah pompa merupakan fungsi dari head total dan berat cairan yang dipompa dalam jangka waktu yang diberikan. Daya batang torak pompa (Ps) adalah daya Hp yag dikirimkan ke batang torak pompa, dan dapat dihitung sebagai berikut:
Daya batang torak pompa Ps = Daya hidrolik hp / Efisiensi pompa ?pump
Atau Efisiensi pompa ?pump = Daya hidrolik/ Daya batang torak pompa
Keluaran pompa, daya Hp air atau daya Hp hidrolik (hp) adalah daya Hp cairan yang dikirimkan oleh pompa, dan dapat dihitung sebagai berikut:
Daya hidrolik hp = Q (m3/detik ) x (hd- hs dalam m) x ? (kg/m3) x g (m/detik2) / 1000
Dimana:
Q = debit aliran
hd= head pembuangan
hs = head penghisapan
? = massa jenis fluida
g = percepatan gravitasi
C. Kesulitan-Kesulitan Dalam Pengkajian Pompa
Dalam praktek, lebih sulit mengkaji kinerja pompa. Beberapa alasan pentingnya adalah:
1. Tidak adanya data pompa yang spesifik:
Data spesifikasi pompa diperlukan untuk mengkaji kinerja pompa. Hampir kebanyakan perusahaan tidak memegang dokumen asli peralatan (OEM) yang memberikan data-data tersebut. Dalam kasus seperti ini, persentase beban pompa untuk aliran pompa atau head tidak dapat diperkirakan secara memuaskan.
2. Kesulitan dalam pengukuran aliran:
Sulit untuk mengukur aliran yang sebenarnya. Beberapa metoda digunakan untuk mengukur aliran. Pada hampir kebanyakan kasus, debit aliran dihitung berdasarkan pada jenis fluida, head dan ukuran pipa, dll., namun gambaran yang dihitung mungkin tidak akan tepat. Metoda lainnya, membagi volum tangki dengan waktu yang digunakan oleh pompa untuk mengisi tangki. Tetapi, metoda ini hanya dapat diterapkan jika satu pompa berada dalam operasi dan jika kran pembuangan tangki tertutup. Cara yang paling canggih, tepat dan memakan waktu sangat sedikit untuk mengukur aliran pompa adalah dengan pengukuran yang menggunakan pengukur aliran ultrasonik.
3. Kalibrasi yang Tidak Benar Terhadap Pengukur Tekanan dan Instrumen Pengukuran:
Kalibrasi yang benar pada seluruh pengukur tekanan pada jalur penghisapan danpembuangan dan instrumen pengukur daya lainnya adalah penting untuk mendapatkanpengukuran yang tepat. Namun, kalibrasi tidak harus selalu dilakukan. Kadangkala digunakan faktor koreksi jika alat pengukur dan instrumen tidak dikalibrasi dengan benar.
Keduanya akan mengakibatkan tidak benarnya pengkajian kinerja pompa.
Bagian ini meliputi area utama untuk memperbaiki pompa dan sistem pemompaan. Area utama bagi penghematan energi meliputi:
a) Memilih pompa yang benar;
b) Mengendalikan debit aliran dengan variasi kecepatan;
c) Pompa dalam susunan paralel untuk memenuhi permintaan yang beragam;
d) Membuang kran pengendali aliran;
e) Membuang kendali by-pass;
f) Kendali start/stop pompa;
g) Memperbaiki keseimbangan impeller.
D. Karateristik Pompa Sentrifugal
a) Tipe Impeller bergantung
b) Tipe Impeller diantara Bearing/sambungan
c) Tipe Turbin Regeneratif
d) Variasi Spesial
1. Berdasarkan jenis impeller.
a. Pompa Turbin
Dikenal juga dengan pompa vorteks, peripheral, dan regeneratif. Cairan pada jenis pompa ini diputar oleh baling – baling impeller dengan kecepatan tinggi selama hampir dalam satu putaran di dalam saluran yang berbentuk cincin, tempat impeller tadi berputar. Energi ditambahkan ke cairan dalam impuls. Pompa sumur jenis difuser sering disebut pompa turbin.
b. Pompa Aliran Radial
Aliran fluida masuk impeller sejajar dengan poros pompa dan keluar sudu dengan arah radial. Head yang dihasilkan 50 m kolom air dan putaran spesifik lebih rendah. (pompa ini digunakan jika putaran spesifik yang dihasilkan pompa 500 ÷ 300 rpm dan head yang dicapai diatas 150 ft).
Pada jenis ini impeller membuang cairan ke dalam rumah spiral yang secara berangsur – angsur berkembang. Ini dibuat sedemikian rupa untuk mengurangi kecepatan cairan dapat diubah menjadi tekanan statis. Rumah keong pompa ganda atau kembar menghasilkan kesimetrisan yang hampir radial pada pompa bertekanan tinggi dan pompa yang dirancang untuk operasi aliran yang sedikit. Rumah keong akan menyeimbangkan beban – beban radial pada poros pompa sehingga beban akan saling meniadakan, dengan demikian akan mengurangi beban poros dan resultan lenturan.
c. Impeller tipe perancis :
Aliran fliuda masuk impeller sejajar dengan poros pompa dan keluar sudu dengan arah radial. Head dan putaran spesifik (1500 ÷ 4500) nya lebih rendah.
d. Pompa Aliran Campur
Aliran fluida masuk impeller sejajar dengan arah poros dan keluar dari impeller dengan arah radial dan aksial. Dibandingkan pompa impeller tipe perancis , head yang dihasilkan lebih rendah dengan putaran spesifik(4500 ÷ 8000 rpm) yang besar.
e. Pompa Aliran Aksial
Aliran fluida masuk dan keluar impeller sejajar dengan poros pompa. Jika dibandingkan dengan jenis tiga jenis sebelumnya , head yang dihasilkan pompa ini paling rendah dengan putaran spesifik yang rendah.
2. Berdasarkan Jumlah Tingkat :
Dapat dibagi lagi menjadi dua bagian sebagai berikut :
a. Pompa satu tingkat :
Jenis pompa ini mempunyai satu impeller dalam memindahkan fluida sehingga head totalnya rendah.
b. Pompa bertingkat banyak :
Dikatakan bertingkat banyak karena menggunakan beberapa buah impeller yang dipasang secara seri , jadi head yang dihasilkannya merupakan penjumlahan dari head yang dihasilkan oleh masing-masing impeller sehinnga cocok untuk pemompaan head yang tinggi.
3. Berdasarkan bentuk rumah :
Dapat dibagi lagi menjadi tiga bagian sebagai berikut :
a. Pompa rumah volut :
Aliran fluida dari impeller secara langsung dibawa ke rumah volut.
b. Pompa rumah diffuser :
Pompa jenis ini dilengkapi dengan sudu penyearah disekeliling luar impellernya yang tujuannya selain memperbaiki effisiensi pompa , juga penokohan rumah pompa , maka konstruksi ini dipergunakan pada pompa besar dengan head tinggi dan pompa bertingkat banyak.
c. Pompa aliran campuran jenis rumah volut :
Pompa ini mempunyai impeller jenis aliran campuran dan sebuah rumah volut tanpa sudu-sudu diffuser, melainkan dipakai saluran yang lebar untuk mengalirkan fluida.
4. Berdasarkan letak poros :
a. Poros tegak :
Pompa ini mempunyai poros dengan posisi tegak.
b. Poros mendatar :
Pompa ini mempunyai poros dengan posisi mendatar.
5. Berdasarkan sisi masuk impeller :
a. Pompa isapan tunggal
Pada pompa jenis, fluida masuk dari satu sisi impeller sehingga akan timbul gaya aksial ke sisi hisap. Gaya ini dapat ditahan oleh bantalan aksial untuk pompa berukuran besar, gaya aksial ini cukup besar. Dan untuk mengurangi beban bantalan aksial dapat digunakan beban penyeimbang.
b. Pompa isapan ganda
Pada pompa ini fluida masuk dari kedua sisi impeller sehingga gaya aksial yang terjadi akibat tekanan fluida masuk impeller akan saling menyeimbang.Pompa hisapan ganda ini banyak dipakai untuk pemompaan kapasitas besar. Impeller pompa ini sama dengan dua impeller hisapan tunggal yang dipasang secara bertolak belakang ini hampir sama dengan kemampuan pompa hisapan ganda dengan ukuran konstruksi yang hampir sama.
1). Impeller terbuka (open impeller) :
Impeller ini digunakan apabila kondisi fluida yang dipompakan mengandung banyak kotoran seperti lumpur, kerikil dan sebagainya. Impeller ini digunakan agar tidak terjadi penyumbatan diantara haluannya.
2). Impeller setengah terbuka (semi open impeller) :
Impeller ini digunakan bila kondisi fluida yang dipompakan hanya sedikit mengandung kotoran seperti air limbah, dan lain-lain.
c. Impeller tertutup (closed impeller) :
Impeller ini digunakan apabila fluida yang dipompakan bersih/jernih seperti air minum , minyak bumi yang sudah diolah (bensin , premium , solar),dan lain-lain.Penggunaan impeller ini agar diperoleh effisiensi yang lebih tinggi dari jenis a dan jenis b diatas.
B. Menghitung Kinerja Pompa
Kerja yang ditampilkan oleh sebuah pompa merupakan fungsi dari head total dan berat cairan yang dipompa dalam jangka waktu yang diberikan. Daya batang torak pompa (Ps) adalah daya Hp yag dikirimkan ke batang torak pompa, dan dapat dihitung sebagai berikut:
Daya batang torak pompa Ps = Daya hidrolik hp / Efisiensi pompa ?pump
Atau Efisiensi pompa ?pump = Daya hidrolik/ Daya batang torak pompa
Keluaran pompa, daya Hp air atau daya Hp hidrolik (hp) adalah daya Hp cairan yang dikirimkan oleh pompa, dan dapat dihitung sebagai berikut:
Daya hidrolik hp = Q (m3/detik ) x (hd- hs dalam m) x ? (kg/m3) x g (m/detik2) / 1000
Dimana:
Q = debit aliran
hd= head pembuangan
hs = head penghisapan
? = massa jenis fluida
g = percepatan gravitasi
C. Kesulitan-Kesulitan Dalam Pengkajian Pompa
Dalam praktek, lebih sulit mengkaji kinerja pompa. Beberapa alasan pentingnya adalah:
1. Tidak adanya data pompa yang spesifik:
Data spesifikasi pompa diperlukan untuk mengkaji kinerja pompa. Hampir kebanyakan perusahaan tidak memegang dokumen asli peralatan (OEM) yang memberikan data-data tersebut. Dalam kasus seperti ini, persentase beban pompa untuk aliran pompa atau head tidak dapat diperkirakan secara memuaskan.
2. Kesulitan dalam pengukuran aliran:
Sulit untuk mengukur aliran yang sebenarnya. Beberapa metoda digunakan untuk mengukur aliran. Pada hampir kebanyakan kasus, debit aliran dihitung berdasarkan pada jenis fluida, head dan ukuran pipa, dll., namun gambaran yang dihitung mungkin tidak akan tepat. Metoda lainnya, membagi volum tangki dengan waktu yang digunakan oleh pompa untuk mengisi tangki. Tetapi, metoda ini hanya dapat diterapkan jika satu pompa berada dalam operasi dan jika kran pembuangan tangki tertutup. Cara yang paling canggih, tepat dan memakan waktu sangat sedikit untuk mengukur aliran pompa adalah dengan pengukuran yang menggunakan pengukur aliran ultrasonik.
3. Kalibrasi yang Tidak Benar Terhadap Pengukur Tekanan dan Instrumen Pengukuran:
Kalibrasi yang benar pada seluruh pengukur tekanan pada jalur penghisapan danpembuangan dan instrumen pengukur daya lainnya adalah penting untuk mendapatkanpengukuran yang tepat. Namun, kalibrasi tidak harus selalu dilakukan. Kadangkala digunakan faktor koreksi jika alat pengukur dan instrumen tidak dikalibrasi dengan benar.
Keduanya akan mengakibatkan tidak benarnya pengkajian kinerja pompa.
Bagian ini meliputi area utama untuk memperbaiki pompa dan sistem pemompaan. Area utama bagi penghematan energi meliputi:
a) Memilih pompa yang benar;
b) Mengendalikan debit aliran dengan variasi kecepatan;
c) Pompa dalam susunan paralel untuk memenuhi permintaan yang beragam;
d) Membuang kran pengendali aliran;
e) Membuang kendali by-pass;
f) Kendali start/stop pompa;
g) Memperbaiki keseimbangan impeller.
D. Karateristik Pompa Sentrifugal
a) Tipe Impeller bergantung
b) Tipe Impeller diantara Bearing/sambungan
c) Tipe Turbin Regeneratif
d) Variasi Spesial
BAB IV
PROSES PRAKTIK
A. Peralatan
Sebelum melakukan percobaan persiapkan terlebih dahulu peralatan untuk mempermudah pembongkaran dan pemasangan, adapun peralatan yang dibutuhkan antara lain :
1. Palu plastic;
2. Palu besi;
3. Kunci “ L “ (1 set);
4. Kunci Ring (secukupnya);
5. Punch (1 set);
6. Penitik;
7. Extraktor (1 set);
8. Obeng.
B. Tipe Pompa Sentrifugal
Adapun tipe Pompa yang dijadikan bahan praktik yakni :
Lower Pumpen Fabrik GMBH LUNERURG
Nr.409237 Dot 3013
TUP CM 40-160
|
Q
|
m3/h
|
H
|
m
|
|
n
|
i/min
|
P
|
Kw
|
|
q
|
t/m3
|
T
|
0C
|
|
Q1
|
m3/h
|
H
|
m
|
Langkah-langkah Pembongkaran
Adapun prosedur pembongkarannya yaitu :
1. Gambarkan / sketch Centrifugal pump secara lengkap;
2. Kosongkan oli pelumasnya;
3. Tegakkan posisi pompa (poros vertical), setelah cover bearing bagian dalamnya dilepaskan terlebih dahulu;
4. Buka baut-baut pengikat antara rumah pompa dengan rangka pompa;
5. Buka rangkaian pompa sekaligus dengan rumah pelumas;
6. Lepaskan rumah oli dari porosnya;
7. Pisahkan rangka pompa dari rumah pompa;
8. Pisahkan rumah pompa dari porosnya;
9. Buka impellernya dari poros;
10. Bersihkan semua bagian-bagian yang dibongkar.
D. Analisa
percobaan
Setelah melakukan pembongkaran, maka lakukanlah penganalisaan terhadap bahan peraktek yang kita gunakan. Dalam hal ini kita harus menganalisa komponen-komponen Pompa Centrifugal itu sendiri, apakah masih dapat berfungsi dengan baik atau tidak.
1. Berikan tanda-tanda pada unit pompa;
2. Hati-hati jangan sampai pelumasnya berserakan;
3. Gunakan extractor set;
4. Hati-hati pembongkarannya,posisi extractor harus tegak lurus terhadap alas, jangan miring, karena dapat merusak bantalannya;
5. Periksa masing-masing komponen dari kemungkinan : kehausan, retak, longgar, dan lain-lain. Jika kerusakan masih dalam batas toleransi maka lakukanlah perbaikan, Jika tidak lakukanlah pergantian dengan yang baru.
E. Keselamatan Kerja
Dalam setiap aktifitas, keselamatan kerja merupakan salah satu bagian pokok yang perlu diperhatikan. Maka agar keselamatan kerja dapat tercapai pada saat melakukan praktik, lakukanlah hal-hal berikut :
1. Sebelum melakukan praktik bersihkanlah lingkungan kerja;
2. Singkirkanlah peralatan yang tidak perlu yang dapat menyebabkan terjadinya kecelakaan;
3. Gunakanlah peralatan sesuai dengan fungsinya;
4. Ikuti prosedur kerja dan keselamatan kerja;
Setelah melakukan pembongkaran, maka lakukanlah penganalisaan terhadap bahan peraktek yang kita gunakan. Dalam hal ini kita harus menganalisa komponen-komponen Pompa Centrifugal itu sendiri, apakah masih dapat berfungsi dengan baik atau tidak.
1. Berikan tanda-tanda pada unit pompa;
2. Hati-hati jangan sampai pelumasnya berserakan;
3. Gunakan extractor set;
4. Hati-hati pembongkarannya,posisi extractor harus tegak lurus terhadap alas, jangan miring, karena dapat merusak bantalannya;
5. Periksa masing-masing komponen dari kemungkinan : kehausan, retak, longgar, dan lain-lain. Jika kerusakan masih dalam batas toleransi maka lakukanlah perbaikan, Jika tidak lakukanlah pergantian dengan yang baru.
E. Keselamatan Kerja
Dalam setiap aktifitas, keselamatan kerja merupakan salah satu bagian pokok yang perlu diperhatikan. Maka agar keselamatan kerja dapat tercapai pada saat melakukan praktik, lakukanlah hal-hal berikut :
1. Sebelum melakukan praktik bersihkanlah lingkungan kerja;
2. Singkirkanlah peralatan yang tidak perlu yang dapat menyebabkan terjadinya kecelakaan;
3. Gunakanlah peralatan sesuai dengan fungsinya;
4. Ikuti prosedur kerja dan keselamatan kerja;
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan hasil praktik Pompa Sentrifugal dapat disimpulkan :
1. Mengubah Energi mekanik ke dalam energi hidrolik melalui aktivitas sentrifugal, yaitu tekanan fluida yang di pompa;
2. Prinsip kerjanya sederhana, mudah untuk dipahami;
3. Agar pompa dapat senantiasa beroprasi dengan baik, lakukanlah perawatan secara kontiniu;
B. Saran
1. Lakukanlah pemeriksaan secara berkala, lakukan perbaikan jika dibutuhkan;
2. Untuk mendukung praktik, maka penulis berharap kepada Politeknik Negeri Medan memberikan pasilitas yang lebih memadai;
3. Sewaktu praktik berlangsung lakukanlah dengan bersungguh-sungguh;
4. Setelah selesai melakukan praktik bersihkanlah peralatan yang digunakan, untuk memperpanjang umur alat-alat tersebut.
Sumber :
http://catatanpediaku.blogspot.com/2016/06/laporan-boring.html
