Pompa Sentrifugal dan Prinsip Kerjanya

 Pompa Sentrifugal dan Prinsip Kerjanya

1. Bagian-Bagian Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal mempunyai konstruksi sedemikian rupa sehingga aliran zat cair yang keluar dari impeler akan melalui sebuah bidang tegak lurus poros pompa. Konstruksi dari pompa sentrifugal dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

 

 Bagian-bagian pompa sentrifugal

Sumber: Sularso (2000:75)

 

Impeler dipasang pada satu ujung poros dan pada ujung yang lain dipasang kopling untuk meneruskan daya dari penggerak. Poros ditumpu oleh dua buah bantalan. Sebuah paking atau perapat dipasang pada bagian rumah yang ditembus poros, untuk mencegah air membocor keluar atau udara masuk dalam pompa.

a. Impeler

Merupakan bagian yang berputar dari pompa dan memberikan daya pada air, sehingga air akan mendapatkan energi spesifik berupa kecepatan dan tekanan. Di dalam rumah siput, kecepatan air secara berangsur-angsur diubah menjadi tekanan statis. Jenis-jenis impeler ditunjukkan pada gambar 2.9. Jenis-jenis impeler yaitu:

•    Impeler Tertutup

Disebut sebagai impeler tertutup karena baling-baling di dalamnya tetutupi oleh mantel di kedua sisi. Jenis impeler ini banyak digunakan pada pompa air dengan tujuan mengurung air agar tidak berpindah dari sisi pengiriman ke sisi penghisapan. Impeler jenis ini memiliki kelemahan pada kesulitan yang akan didapat jika terdapat rintangan atau sumbatan.

 

 

•    Impeler Terbuka dan Semi Terbuka

Dengan kondisinya yang terbuka atau semi terbuka, maka kemungkinan adanya sumbatan pun jauh berkurang. Hal ini memungkinkan adanya pemeriksaan impeler dengan mudah. Namun, jenis impeler ini hanya dapat diatur secara manual untuk mendapatkan setelan terbaik.

•    Impeler Pompa Berpusar/Vortex

Pompa yang digunakan untuk memompa bahan-bahan yang lebih padat ataupun berserabut dari fluida cair, impeler vortex dapat menjadi pilihan yang baik. Pompa jenis ini 50% kurang efisien dari rancangan konvensionalnya.

 

 Jenis impeler

Sumber: Anonymous 8 (2013)

 

b. Rumah Pompa

Desain rumah pompa ditunjukkan oleh gambar 2.10. Rumah pompa memiliki beberapa fungsi, antara lain:

1.   Berfungsi sebagai pengarah fluida yang dilemparkan impeler. Akibat gaya sentrifugal yang menuju pompa tekan, sebagian energi kinetik fluida diubah menjadi tekanan.

2.   Menutup impeler pada penghisapan dan pengiriman pada ujung dan sehingga berbentuk tangki tekanan.

3.   Memberikan media pendukung dan bantalan poros untuk batang torak dan impeler.

Desain rumah pompa

Sumber: Edward (1996:20)

 

c.  Poros Pompa

Sebagai penerus putaran pengerak kepada impeler dan pompa. Poros pompa dibedakan menjadi dua, yaitu :

§  Poros pompa datar atau horizontal

§  Poros pompa tegak atau vertikal

d.  Cincin Penahan Keausan atau Cincin Perapat (Waring Ring)

Untuk mencegah keausan rumah pompa dan impeler pada sambungan yang bergerak (running joint), maka dipasang cincin penahan keausan (waring ring) yang disebut juga cincin rumah pompa atau cincin perapat.

e.  Bantalan Poros

Bantalan yang banyak dipakai pada pompa sentrifugal adalah bantalan anti gesek, selongsong, rol bola, dan bantalan kingsbury. Bantalan anti gesek dapat berupa baris tungal atau ganda. Bantalan rol banyak dipakai untuk poros pompa berukuran besar. Skema bantalan poros ditunjukkan oleh gambar dibawah

 

                                             

                             Bantalan praktis untuk pompa (a) rol, (b) horizontal, (c) vertikal dan (d) kingsbury

Sumber: Edward (1996:22)

 

f.  Selongsong Poros

Berfungsi utuk mencegah kebocoran udara ke dalam pompa bila beroperasi dengan tinggi isap (suction lift) dan untuk mendistribusikan cairan perapat secara merata di sekeliling ruang cincin (anular space) antara lubang peti dan permukaan selongsong poros. Selongsong poros disebut juga sangkar perapat atau cincin lantern. Skema selongsong poros pompa ditunjukkan oleh gambar 2.12.

 

Selongsong poros pompa

Sumber: Edward (1996:22)

 

Selongsong poros ini menerima cairan yang bertekanan dari pompa atau sumber tersendiri lainnya. Kadang-kadang digunakan minyak gemuk sebagai medium perapat apabila cairan yang bersih tidak tersedia atau tidak dapat dipakai (pompa air kotor).

 

g.  Peti Gasket

Berfungsi untuk mencegah udara bocor ke dalam rumah pompa bila tekanan di dalamnya berada di bawah tekanan atmosfer.

h.  Perapat Poros (Perapat Mekanis)

Digunakan untuk mencegah kebocoran di sekeliling poros. Perapat poros ini juga dipakai apabila peti gasket tidak dapat mencegah kebocoran secara maksimal. Permukaan perapat tegak lurus terhadap poros pompa dan biasanya terdiri dari dua bagian yang dihaluskan dan dilumasi. Perapat poros dibedakan menjadi dua, yaitu jenis dalam dan jenis luar. Jenis luar dipakai apabila cairan yang dipompa berpasir dan tidak diinginka adanya kebocoran pada peti gasket. Jenis dalam digunakan untuk cairan yang mudah menguap. Skema perapat mekanis dapat dilihat pada gambar dibawah

 

Perapat Mekanis

Sumber: Edward (1996:24)

 

2. Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal

Secara garis besar, pompa bekerja dengan cara mengubah energi mekanik dari poros yang menggerakkan sudu-sudu pompa, kemudian menjadi energi kinetik dan tekanan pada fluida. Demikian pula pada pompa sentrifugal, agar bisa bekerja pompa membutuhkan daya dari mesin penggerak pompa. Berputarnya impeler menyebabkan tekanan vakum pada sisi isap pompa, akibatnya fluida yang mengalir terhisap masuk ke dalam impeler. Di dalam impeler, fluida mendapatkan percepatan sedemikian rupa dan terkena gaya sentrifugal, sehingga fluida mengalir keluar dari impeler dengan kecepatan tertentu. Kecepatan keluar fluida ini selanjutnya akan berkurang dan berubah menjadi energi tekanan di dalam rumah pompa. Besarnya tekanan yang timbul tergantung pada besarnya kecepatan fluida.