Pengertian dan Klasifikasi pada Pompa
Pengertian Pompa
Pompa adalah jenis mesin fluida yang digunakan untuk memindahkan fluida melalui pipa
dari satu tempat ke tempat lain. Dalam menjalankan fungsinya tersebut, pompa mengubah energi gerak poros untuk menggerakkan sudu-sudu menjadi energi tekanan pada fluida.
Klasifikasi Pompa
Menurut prinsip perubahan bentuk energi yang terjadi, pompa dibedakan menjadi :
1. Positive Displacement Pump
Disebut juga dengan pompa aksi positif. Energi mekanik dari putaran poros pompa dirubah menjadi energi tekanan untuk memompakan fluida. Pada pompa jenis ini dihasilkan head yang tinggi tetapi kapasitas yang dihasilkan rendah. Yang termasuk jenis pompa ini adalah :
a. Pompa rotari
Macam-macam pompa rotari :
Pompa roda gigi luar
Pompa ini merupakan jenis pompa rotari yang paling sederhana. Apabila gerigi roda gigi berpisah pada sisi hisap, cairan akan mengisi ruangan yang ada diantara gerigi tersebut. Kemudian cairan ini akan dibawa berkeliling dan ditekan keluar apabila giginya bersatu lagi
Gambar 1 : Pompa roda gigi luar
Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydraulics,1990,97
Pompa roda gigi dalam
Gambar 2 : Lobe pump
Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydraulics,1990,100
Pompa cuping (lobe pump)
Gambar 3 : Lobe pump
Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydraulics,1990,97
Pompa sekrup (screw pump)
Pompa ini mempunyai 1,2 atau 3 sekrup yang berputar di dalam rumah pompa yang diam. Pompa sekrup tunggal mempunyai rotor spiral yang berputar di dalam sebuah stator atau lapisan heliks dalam (internal helix stator). Pompa 2 sekrup atau 3 sekrup masing-masing
Gambar 4 : Three-scrow pump
Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydroulics,1990,102
Pompa baling geser (vane Pump)
Gambar 5 : Vane pump
Sumber : William Walonsky & Arthur Akers, Modern Hydraulics, 1990,103
b. Pompa Torak (Piston)
Pompa torak mengeluarkan cairan dalam jumlah yang terbatas selama pergerakan piston sepanjang langkahnya. Volume cairan yang dipindahkan selama 1 langkah piston akan sama dengan perkalian luas piston dengan panjang langkah.
Macam-macam pompa torak : • Menurut cara kerja
Gambar 6 : Pompa kerja tunggal Sumber : Schematy Pump
Pompa torak kerja ganda
• Menurut jumlah silinder :
o Pompa torak silinder tunggal
Gambar 8 : Pompa torak silinder tunggal Sumber : Schematy pomp
Gambar 9 : Pompa torak silinder ganda
a. Swashplate pump b. Bent – axis pump
Sumber : it.geocities.com
2. Dynamic Pump / Sentrifugal Pump
Merupakan suatu pompa yang memiliki elemen utama sebuah motor dengan sudu impeler berputar dengan kecepatan tinggi. Fluida masuk dipercepat oleh impeler yang menaikkan kecepatan fluida maupun tekanannya dan melemparkan keluar volut. Prosesnya yaitu : - Antara sudu impeller dan fluida
Energi mekanis alat penggerak diubah menjadi energi kinetik fluida - Pada Volut
Fluida diarahkan kepipa tekan (buang), sebagian energi kinetik fluida diubah menjadi energi tekan.
Yang tergolong jenis pompa ini adalah :
Fluida diisap pompa melalui sisi isap adalah akibat berputarnya impeler yang menghasilkan tekanan vakum pada sisi isap. Selanjutnya fluida yang telah terisap terlempar keluar impeler akibat gaya sentrifugal yang dimiliki oleh fluida itu sendiri. Dan selanjutnya ditampung oleh casing (rumah pompa) sebelum dibuang kesisi buang. Dalam hal ini ditinjau dari perubahan energi yang terjadi, yaitu : energi mekanis poros pompa diteruskan kesudu-sudu impeler, kemudian sudu tersebut memberikan gaya kinetik pada fluida.
Gambar 10 : Pompa Sentrifugal
Sumber : Sularso, pompa dan kompresor,2000,7
b. Pompa Aksial (Propeller)
Berputarnya impeler akan menghisap fluida yang dipompa dan menekannya kesisi tekan dalam arah aksial karena tolakan impeler. Pompa aksial biasanya diproduksi untuk
memenuhi kebutuhan head rendah dengan kapasitas aliran yang besar. Dalam aplikasinya pompa aksial banyak digunakan untuk keperluan pengairan.
Gambar 11 : Pompa aksial
Sumber : Sularso, pompa dan kompresor,2000,8
c. Pompa Mixed Flow (Aliran campur)
Head yang dihasilkan pada pompa jenis ini sebagian adalah disebabkan oleh gaya sentrifugal dan sebagian lagi oleh tolakan impeler. Aliran buangnya sebagian radial dan sebagian lagi aksial, inilah sebabnya jenis pompa ini disebut pompa aliran campur.
Pompa Sentrifugal
Gambar 1. : Pompa Sentrifugal
Gambar 2. : Pompa Sentrifugal
Sumber : Dietzel, pompa,kompresor dan turbin, 244
Pompa sentrifugal terdiri dari beberapa bagian antara lain :
• Bagian pompa yang tidak bergerak : 1. Base Plate
Berfungsi untuk mendukung seluruh bagian pompa dan tempat kedudukan pompa terhadap pondasi.
2. Casing (rumah pompa)
Casing adalah bagian terluar dari rumah pompa yang berfungsi sebagai : - pelindung semua elemen yang berputar
- tempat kedudukan difuser guide vane, inlet dan outlet nozzle - tempat yang memberikan arah aliran dari impeler
3. Difuser guide vane
Bagian ini biasanya menjadi satu kesatuan dengan casing atau dipasang pada casing dengan cara dibaut. Bagian ini berfungsi untuk :
- mengarahkan aliran fluida menuju volute (untuk single stage) atau menuju stage berikutnya (untuk multi stage)
- merubah energi kinetik fluida menjadi energi tekanan
4. Stuffing box
Fungsi utama stuffing box adalah untuk mencegah terjadinya kebocoran pada daerah dimana pompa menembus casing. Jika pompa bekerja dengan suction lift dan tekanan pada ujung stuffing box lebih rendah dari tekanan atmosfer, maka stuffing box berfungsi untuk mencegah kebocoran udara masuk kedalam pompa. Dan bila tekanan lebih besar daripada tekanan atmosfer, maka berfungsi untuk mencegah kebocoran cairan keluar pompa.
Secara umum stuffing box berbentuk silindris sebagai tempat kedudukan beberapa mechanical packing yang mengelilingi shaft sleeve. Untuk menekan packing digunakan gland packing yang dapat diatur posisinya ke arah aksial dengan cara mengencangkan atau mengendorkan baut pengikat.
5. Wearing ring (cincin penahan aus)
Adalah ring yang dipasang pada casing (tidak berputar) sebagai wearing ring casing dan dipasang pada impeler (berputar) sebagai wearing ring impeler. Fungsi utama wearing ring adalah untuk memperkecil kebocoran cairan dari impeler yang masuk kembali ke bagian eye of impeler.
6. Discharge nozzle
adalah saluran cairan keluar dari pompa dan berfungsi juga untuk meningkatkan energi tekanan keluar pompa.
• Bagian pompa yang bergerak : 1. Shaft (poros)
Shaft berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama pompa beroperasi, dan merupakan tempat kedudukan impeler dan bagian yang berputar lainnya.
2. Shaft sleeve (selongsong poros)
3. Impeler
impeler berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang di pompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada sisi hisap secara terus menerus pula akan mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan sebelumnya.
4. Wearing ring (cincin penahan aus)
Adalah ring yang dipasang pada casing (tidak berputar) sebagai wearing ring casing dan dipasang pada impeler (berputar) sebagai wearing ring impeler. Fungsi utama wearing ring adalah untuk memperkecil kebocoran cairan dari impeler yang masuk kembali ke bagian eye of impeler.
Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal
Fluida yang akan di pompa masuk kedalam nozzle isap menuju eye of impeler dan fluida tersebut terjebak diantara sudu-sudu dari impeler. Impeler tersebut berputar dan fluida mengalir karena gaya sentrifugal melalui impeler yang menyebabkan terjadinya peningkatan kecepatan fluida tersebut. Sesuai hukum Bernoulli jika kecepatan meningkat maka tekanan akan menurun, hal ini menyebabkan terjadinya zona tekanan rendah (vakum) pada sisi isap pompa. Selanjutnya fluida yang telah terisap terlempar keluar impeler akibat gaya sentrifugal yang dimiliki oleh fluida itu sendiri. Dan selanjutnya ditampung oleh casing (rumah pompa) sebelum dibuang kesisi buang. Dalam hal ini ditinjau dari perubahan energi yang terjadi, yaitu : energi mekanis poros pompa diteruskan kesudu-sudu impeller, kemudian sudu tersebut memberikan gaya kinetik pada fluida.
