MAKALAH POMPA ULIR (SCREW PUMP)
Makalah ini Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Pompa dan Kompresor yang Diampu Oleh Bapak Danar Susilo W., S.T., M.Eng.
Disusun Oleh:
1 Afifah K2512010
2 Bekti Khonaah K25120
3 Eli Nur Laeli K25120
4 Icsan Rusdianto K25120
5 Muhammad Rolan K25120
6 Yusuf Wijaya K25120
Program Studi Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas MaretSurakarta
KATA PENGANTAR Assalaamu’alaikum Wr.Wb
Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, hidayah dan inayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah Pompa Ulir dengan baik. Makalah ini disusun sebagai salah satu tugas mata kuliah yakni Pompa dan Kompresor.
Makalah ini ditulis dari hasil penyusunan data-data sekunder yang penulis peroleh dari buku panduan dan referensi dari internet yang berkaitan dengan materi pompa ulir, serta infomasi dari media massa yang berhubungan dengan judul makalah tersebut.
Penulis berharap, dengan membaca makalah ini dapat memberi manfaat bagi kita semua, dalam hal ini dapat menambah wawasan kita mengenai pompa ulir mencakup pengertiannya, fungsinya, cara kerjanya, jenis-jenisnya dan perhitungannya khususnya bagi penulis umumnya untuk pembaca yang budiman. Akhir kata, tiada gading yang tak retak, mungkin dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan. Kritik dan saran yang membangun tentunya sangat kami harapkan demi perbaikan dan kesempurnaan.
Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini, sehingga makalah ini dapat terselesaikan.
Wassalaamu’alaikum Wr.Wb
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang
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 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-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.
Dalam aplikasi kehidupan sehari-hari banyak sekali aplikasi yang berkaitan dengan pompa. Contoh pompa yang di temui dalam kehidupan sehari-hari antara lain pompa air, pompa diesel, pompa hydram, pompa bahan bakar dan lain-lain. Dari sekian banyak pompa yang ada tentunya mempunyai prinsip kerja dan kegunaan yang berbeda-beda, walaupun pada akhirnya pompa adalah alat yang di gunakan untuk memberikan tekanan yang tinggi pada fluida.
I.2 Rumusan Masalah
2. Apa saja karakteristik dari Pompa Ulir (Screw Pump)?
3. Apa saja bagian-bagian Pompa Ulir (Screw Pump)?
4. Bagaimana prinsip kerja Pompa Ulir (Screw Pump)?
5. Apa saja jenis-jenis Pompa Ulir (Screw Pump)?
6. Apa kelebihan dan kekurangan dari Pompa Ulir (Screw Pump)?
7. Apa aplikasi dari Pompa Ulir (Screw Pump)?
8. Apa saja perhitungan yang ada pada Pompa Ulir (Screw Pump)?
9. Bagaimana perkembangan dari Pompa Ulir (Screw Pump)?
I.3 Manfaat Kepenulisan
1. Untuk mengetahui Pompa Ulir (Screw Pump)
2. Untuk mengetahui karakteristik Pompa Ulir (Screw Pump)
3. Untuk mengetahui bagian-bagian Pompa Ulir (Screw Pump)
4. Untuk mengetahui prinsip kerja Pompa Ulir (Screw Pump)
5. Untuk mengetahui jenis-jenis Pompa Ulir (Screw Pump)
6. Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan Pompa Ulir (Screw Pump)
7. Untuk mengetahui aplikasi dari Pompa Ulir (Screw Pump)
8. Untuk mengetahui perhitungan yang ada pada Pompa Ulir (Screw Pump)
BAB II PEMBAHASAN II.1 Pengertian Pompa Ulir (Screw Pump)
Pompa ulir (screw pump) adalah pompa yang digunakan untuk menangani cairan yang mempunyai viskositas tinggi, heterogen, sensitive terhadap geseran dan cairan yang mudah berbusa. Prinsip kerja pompa screw ditemukan oleh seorang engineer Perancis bernama Rene Moineau, sehingga sering disebut dengan Moineau Pump, pada tahun 30-an dan terus dikembangkan hingga sekarang.
Gambar Pompa Ulir
Pompa ulir terdiri atas sebuah helical metallic rotor yang berputar didalam elastic helical stator. Rotor terbuat dari hardened steel yang dikerjakan secara sangat presisi, sedangkan stator terbuat dari injection-moulded elastomer yang tahan abrasi. Bentuk dan dimensi dari kedua bagian ini didesain sedemikian rupa sehingga terbentuk rangkaian ganda ruangan yang tersegel (rongga) ketika rotor bekerja pada stator. Rongga tersebut berjalan secara axial dari bagian inlet ke bagian outlet pompa sambil membawa cairan.
1. Head
Head adalah energi angkat atau dapat digunakan sebagai perbandingan antara suatu energi pompa per satuan berat fluida. Pengukuran dilakukan dengan mengukur beda tekanan antara pipa isap dengan pipa tekan, satuannya adalah meter.
2. Kapasitas
Kapasitas adalah jumlah fluida yang dialirkan persatuan waktu.
3. Putaran
Putaran adalah dinyatakan dalam rpm dan diukur dengan tachometer.
4. Daya
Daya dibedakan atas 2 macam, yaitu daya dengan poros yang diberikan motor listrik dan daya air yang dihasilkan pompa.
5. Momen Puntir
Momen puntir diukur dengan memakai motor listrik arus searah, dilengkapi dengan pengukur momen.
6. Efisiensi
Efisiensi pompa adalah perbandingan antara daya air yang dihasilkan pompa dengan daya poros dari motor listrik.
II.3 Bagian-bagian Pompa Ulir (Screw Pump) Bagian-bagian dari pompa ulir sebagai berikut:
1. Driving shaft
Adalah poros yang menggerakkan screw.
Adalah komponen inti dari pompa yang berupa ulir untuk menimbulkan tekanan terhadap fluida yang dipompakan.
3. Suction
Adalah daerah hisap atau saluran masuknya fluida akih\bat gya hisap yang ditimbulkan dari putaran screw atau ulir.
4. Timing gears
Adalah roda gigi yang mengatur timing atau cepat lambatnya putaran screw atau ulir.
Gambar Komponen Pompa Screw
II.4 Prinsip Kerja Pompa Ulir (Screw Pump)
Pada pompa ulir, zat cair masuk pada lubang isap, kemudian akan ditekan di ulir yang mempunyai bentuk khusus. Dengan bentuk ulir tersebut, zat cair akan masuk di ruang antara ulir-ulir, ketika ulir berputar, zat cair terdorong ke arah kanan kemudian keluar pada lubang buang.
Gambar Cara Kerja Pompa Ulir
Oleh gerak putar poros ulir zat cair mengalir dalam arah aksial. Pompa jenis ini hanya dapat digunakan untuk tekanan pada saluran kempa lebih rendah dari tekanan pada saluran isap dan bila zat cair yang dipompa mempunyai kekentalan tinggi. Pada keadaan kering pompa ini tidak dapat mengisap sendiri, sehingga sebelum digunakan pompa ini harus terisi cairan yang akan dipompa (dipancing).
II.5 Jenis-jenis Pompa Ulir (Screw Pump)
Berdasakan jumlah ulir atau sekrupnya, screw pump dibagi menjadi 3 jenis, yaitu:
1. Single Screw Pump
Gambar Single Screw Pump
Pompa ini mempunyai Kinerja yang cukup baik untuk formal dan viskositas tinggi. Dalam kapasitas yang stabil, aplikasi penggunaan yang baik sebagai pemindah pasokan air, limbah, lumpur. Hal ini sesuai dengan spesifikasi yang luas yang sesuai untuk penggunaannya.
Daya Hisap Tinggi sampai dengan 8,5m dan self primingnya kuat. bisa menangani benda padat berisi cairan (Max. 50mmφ), serat flock dan sebagainya tanpa merusak benda tersebut. Seperti pompa perpindahan positif, kapasitas berbanding lurus dengan kecepatan tanpa dipengaruhi oleh tekanan pengiriman. Pompa ini bekerja tanpa denyutan atau turbulens. Hal ini dapat menangani viskositas tinggi dan kepadatan cair. 200.000 ps merupakan viskositas maksimum dan dengan kandungan air 50% tetapi tergantung pada materialnya. bantalan ditempatkan eksternal, agar cairan tidak terkontaminasi. Arah aliran fluida dapat diubah. Konstruksi sederhana dengan beberapa bagian. Beragam bahan dari bagian komponen memungkinkan untuk menangani semua jenis cairan, seperti benda yang mempunyai korosif yang tinggi. Seperti penyegelan diatur pada sisi isap.
2. Twin Screw Pump
poros standar. Selanjutnya, konstruksi ini memungkinkan setiap kombinasi matrial. Kegunaannya untuk semua cairan baik visckositas rendah maupun viskositas tinggi.
Gambar Twin Screw Pump
Kelebihan:
a. Netral atau agresif b. Untuk semua jenis cairan c. Tidak ada aliran berdenyut d. High suctio
e. Tidak ada kontak antara elemen berputar.
3. Three Spindle Screw Pump
Gambar Three Spindle Screw Pump
II.6 Kelebihan dan Kekurangan Pompa Ulir (Screw Pump) Kelebihan dari sistem kerja screw pump adalah:
1. Efisiensinya totalnya tinggi (70 % – 80%)
2.
Self priming3.
Aliran konstan dan lancar4.
Akurasi volume transfer sangat tinggi, hal ini disebabkan oleh karakteristik pompa dimana kapasitas alir (flow) tidak tergantung dari pressure yang dihasilkan tetapi dari kecepatan putaran pompa.5.
Stabilitas tekanan sangat bagus6.
Mudah ditangani cairan yang viskos dan abrasive8.
Desain sederhana9.
Pompa dapat beroperasi tanpa valve10.Arah aliran dapat dibalik (suction-discharge dapat ditukar, tergantung arah putaran pompa).
11. Ukuran pompa relatif kecil, ringan karena rotor dapat bekerja pada putaran tinggi.
12.Getarannya relatif kecil 13.Kapasitas isapnya baik sekali
14.Dapat beroperasi dalam berbagai posisi, horizontal, vertikal, miring. Kekurangan dari sistem kerja screw pump adalah:
1. Relative lebih mahal karena desainnya perlu ketelitian dan kepresisian serta toleransi yang tinggi
2. Karakteristik perfotmance sensitive terhadap perubahan viskositas 3. Untuk tekanan tinggi memerlukan element pompa yang panjang. 4. Desain dilengkapi dengan sebuah screw pemaksa dan gurdi (bor)
5. Aplikasi utamanya untuk mentransfer cairan yang kental, heterogen, sensitive terhadap gesekan serta mudah menibulkan busa dengan viskositas sampai dengan 1000000 cps.
6. Dilengkapi dengan hopper dengan panjang hingga 3 m
II.7 Aplikasi Pompa Ulir (Screw Pump)
1. Pompa untuk irigasi sawah-sawah yang terletak di ketinggian yang jauh dari sumber air.
2. Sebagai alat angkat di stasiun limbah baku.
3. Aplikasi tanah drainase dan stormwater.
4. Sebagai kontrol katup bola pada kapal.
5. Sebagai salah satu komponen sistem kemudi pada kapal.
6. Sebagai salah satu komponen sistem penggerak kapal.
II.8 Perhitungan pada Screw Pump 1. Head Total Pompa
Head total pompa yang harus disediakan untuk mengalirkan jumlah air seperti direncanakan, dapat ditentukan dari kondisi instalasi yang akan dilayani oleh pompa.
Gambar Skema Head Pompa
Keterangan:
2. Kecepatan Spesifik
Kecepatan spesifik merupakan indeks jenis pompa yang memakai kapasitas, utaran pompa dan tinggi tekan yang diperoleh pada titik efesiensi maksimum pompa, kecepatan spesifik digunakan untuk menentukan bentuk umum impeler. Kecepatan spesifik dapat didefinisikan seperti persamaan berikut:
Keterangan:
Daya hidrolis (daya pompa teoritis) adalah daya yang diperlukan untuk mengalirkan sejumlah zat cair. Daya hidrolis dapat dihitung dengan persamaan berikut:
Keterangan:
4. Daya Poros
Daya poros yang diperlukan untuk menggerakan sebuah pompa adalah sama dengan daya hidrolis ditambah kerugian daya didalam pompa. Daya ini dapat dinyatakan sebagai berikut:
Keterangan:
5. Daya Motor
Daya motor dapat dihitung dengan cara menggunakan data voltase dan arus listrik dengan rumus berikut ini :
6. Efisiensi Pompa
Efisiensi pompa merupakan perbandingan antara output dan input atau antara daya hidrolis pompa dengan daya poros pompa. Harga efisiensi yang tertinggi sama dengan satu harga efisiensi pompa yang didapat dari pabrik pembuatnya. Rumus efisiensi dapat dilihat seperti berikut ini:
Keterangan:
II.9 Perkembangan Screw Pump
Gambar Progressive Cavity Pump
Pompa progressive cavity dapat digunakan pada berbagai macam jenis fluida kerja, dari fluida encer sampai dengan fluida berviskositas tinggi. Namun pompa ini tidak cocok dengan partikel-partikel solid. Untuk operasionalnya, pompa ini perlu dilakukan proses pengisian awal (priming) serta pembuangan udara yang terperangkap (venting) di dalamnya sebelum beroperasi. Hal ini bertujuan untuk memperpanjang umur pompa.
BAB III PENUTUP III.1 Kesimpulan
Gerakan screw mengakibatkan fluida dari sisi hisap masuk kedalam ruang diantara ulir dari masing screw dan housing. Pertemuan ulir dari masing-masing screw yang berputar mengakibatkan fluida terdorong ke sisi tekan (discharge). Pompa jenis ini digunakan untuk memompa sampai tekanan 50 kg/cm2 dengan putaran mencapai 3500 Rpm, namun umumnya hanya pada putaran 1750 Rpm. Pengaturan jumlah aliran dilakukan dengan mengubah putaran atau mengembalikan ke sisi hisap atau reservoir.
DAFTAR PUSTAKA
Adi Putra. “Jenis-jenis Pompa dan Cara Kerjanya”. http://adiputrasimanjuntak.blogspot.com/2014/05/jenis-jenis-pompa-dan-cara-kerjanya.html. Diakses pada 10 April 2015
Andrew, Daniel. dkk. 2012. Makalah tentang Axial Pump. Politeknik Negeri Jakarta.
Anonim. “Pompa” .https://iwanaik.wordpress.com/2010/11/29/pompa-3/. Diakses pada 10 April 2015
Anonim. “Screw Pump” . http://agent-pump.blogspot.com/2012/12/screw-pump-pompa-screw.html. Diakses pada 10 April 2015
NS Taklim. “Pompa Spindel (Screw Pump).
http://nstaklimarab.blogspot.com/2011/07/pompa-spindel-screw-pump.html. Diakses pada 10 April 2015
Budi Susanto. “Screw Pump”. http://java-borneo.blogspot.com/2011/05/screw-pump.html. Diakses pada 10 April 2015
