4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pompa adalah salah satu jenis mesin fluida yang berfungsi untuk memberikan

energy kepada fluida, Dalam operasinya pompa perlu digerakkan oleh suatu

penggerak mula, dalam hal ini dapat digunakan motor listrik maupun motor torak

seperti yang terlihat pada (Gambar 2.1) dibawah ini :

Gambar 2.1 Instalasi Pompa Pada PDAM

Sumber : Manga. 1990

2.1 Jenis – Jenis Pompa

Berbagai macam jenis pompa dibuat oleh orang menurut tujuan dari

penggunaannya, sesuai dengan cara kerjanya pompa dibedakan dalam kelompok

utama yang terbagi atas :

1. Pompa desak

2. Pompa sentrifugal

3. Pompa ulir

4. Pompa aliran pusar

2.2 Karakteristik Pompa

Adapun beberapa hal yang penting pada karakteristik pompa adalah sebagai

berikut :

5

1. Head (H)

2. Kapasitas (Q)

3. Putaran (n)

4. Daya (P)

5. Momen puntir (T)

6. Efisiensi (Ef)

2.3 Pengertian Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal adalah suatu mesin kinetis yang mengubah energi mekanik

menjadi energi fluida menggunakan gaya sentrifugal (Sularso, 2004), pompa

sentrifugal terdiri dari sebuah impeller yang berputar di dalam sebuah rumah pompa

(Casing). Gambar pompa sentrifugal diperlihatkan pada (Gambar 2.2).

Gambar 2.2 Pompa Sentrifugal

Sumber : Zulkifli Harahap. 1986

Keterangan :

1. Casing

2. Impeller

3. Shaft seal

4. Bearing housing

5. Shaft

6. Lubricating reservoir

7. Eye of impeller

6

2.3.1 Cara Kerja Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal, mempunyai sebuah impeller (baling-baling) untuk

mengangkat zat cair dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi.

Gambar 2.3 Bagian aliran fluida di dalam pompa sentrifugal

Sumber : Sulaso. 2004.

Daya dari luar diberikan kepada poros pompa untuk memutarkan impeler di

dalam zat cair. Maka zat cair yang ada di dalam impeler, oleh dorongan sudu-sudu

ikut berputar. Jadi impeler pompa berfungsi memberikan kerja pada zat cair sehingga

energi yang dikandungnya menjadi bertambah besar.

2.4 Kecepatan Spesifik (Nomor Jenis) Dan Klasifikasi

2.4.1 Kecepatan Spesifik

Kecepatan spesifik dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut :

=

Dimana harga n, Q dan H adalah harga pada titik efisiensi maksimum pompa.

Kecepatan spesifik yang didefinisikan dalam persamaan tersebut diatas adalah sama

untuk pompa – pompa yang sebangun (atau sama bentuk impeller nya), meskipun

ukuran dan putarannya berbeda.

2.4.2 Putaran Spesifik Dan Bentuk Impeler

Dari persamaan di atas dapa disimpulkan bahwa pompa dengan head total

yang tinggi dan kapasitas aliran yang kecil cendrung mempunayi yang keci.

Sebaliknya dengan head total yang rendah dan kapasitas aliran yang besar, harga

pompa akan menjadi besar. Selanjutnya apabila kapasitas aliran dan head total tetap

7

sama, harga akan berubah jika putaran n berubah. Dalam hal ini akan

bertambah besar jika putaran n menjadi lebih tinggi.

Gambar 2.4 ns dan bentuk impeller

Sumber : Sulaso. 2004

2.4.3 Keuntungan dan Kerugian Pompa

1. Keuntungan

Adapun dampak keuntungan pada pemakaian pompa sentrifugal ketimbang

pemakaian pada pompa yang lain terdiri atas :

- Merupakan jenis yang paling umum/ banyak digunakan

- Konstruksinya sederhana

- Operasinya andal

- Harganya murah

- Kapasitasnya besar

- Efisiensinya bagus

- Dapat digunakan untuk suhu tinggi

2. Kerugian

Adapun dampak kerugian yang dialami pada pemakaian pompa sentrifugal

ketimbang pemakaian pada pompa yang lain terdiri atas :

- Cocok untuk cairan yang viskositasnya rendah

- Tidak self priming, walaupun dengan desain khusus dapat dibuat menjadi self

priming.

- Tidak cocok untuk kapasitas yang kecil.

8

2.4.5 Klasifikasi Pompa

Jika kapasitas dinyatakan dalam /min, head total dalam m, dan putaran

dalam rpm, maka harga pompa sentrifugal akan berkisar antara 100 sampai 700.

Pompa sentrifugal dapat digolongkan lebih lanjut atas pompa volute dan pompa

diffuser. Sebagaimana ditunjukan dalam Gb. 2.4, Harga dari pompa volut

bervariasi pada daerah yang cukup luas, yaitu anata 100 sampai 700.

Adapun pompa difuser mempunyai difuser yang dipasang mengelilingi impeler

seperti di perlihatkan dalam Gb. 2.5. Harga pompa ini berkisar antara 100 sampai

300.

Gambar 2.5 pompa volut.

Sumber : Sularso, 2004.

Gambar 2.6 Pompa diffuser Gambar 2.7 Pompa jenis isap ganda

Sumber : Sularso, 2004. Sumber : Sularso, 2004.

9

Gambar 2.6 Pompa aliran campur Gambar 2.7 Pompa aliran aksial

Sumber : Sularso, 2004. Sumber : Sularso, 2004.

Pompa sentrifugal juga dapat menggunakan dua macam impeler, yaitu jenis

isapan tunggal dan isapan ganda (Gb. 2.7).

2.5 Kontruksi Pompa

2.5.1 Klasifikasi Menurut Jenis Impeler

1. Pompa Sentrifugal

Pompa ini mempunyai konstruksi sedemikian rupa sehingga aliran zat cair yang

keluar dari impeler akan melalui sebuah bidang tegak lurus poros pompa. Hal ini

secara diagramatik diperlihatkan dalam Gb. 2.5. Namun kontruksi yang sebenarnya

dari pompa-pompa yang banyak dipakai adalah seperti diperlihatkan dalam Gb. 2.6.

2. Pompa aliran campur

Seperti diperlihatkan dalam Gb. 2.10 secara diagramatik aliran yang meninggalkan

Gambar 2.10 Pompa sentrifugal.

Sumber : Sularso, 2004.

10

Gambar 2.11 Pompa aliran campur mendatar

Sumber : Sularso, 2004.

Gambar 2.12 Pompa aliran aksial mendatar

Sumber : Sularso, 2004.

Impeler akan bergerak sepanjang permukaan kerucut di dalam pompa aliram campur

ini. Adapun kontruksi yang sesungguhnya diperlihatkan dalam Gb. 2.11.

3. Pompa aliran aksial

Seperti diperlihatkan dalam Gb 2.9, aliran zat cair yang meninggalkan impeler

akan bergerak sepanjang permukan silinder ke luar. Adapun kontruksi pompa aliran

aksial yang sesungguhnya diperlihatkan dalam Gb. 2.12

2.5.2 Klasifikasi Menurut Bentuk Rumah

1. Pompa Volut

Sebuah pompa sentrifugal di mana zat cair dari impeler secara langsung dibawa ke

rumah volut, seperti diperlihatkan dalam Gb. 2.3 atau Gb. 2.10, disebut pompa volut.

11

2 Pompa difuser

Seperti terlihat dalam Gb. 2.6, pompa ini adalah sebuah pompa sentrifugal yang

dilengkapi dengan sudu difuser di keliling luar impelernya. Kontruksi bagian-bagian

lain pompa ini adalah dengan pompa volut.

3. Pompa aliran campur jenis volut

Pompa ini mempunyai impeler jenis aliran campur dan sebuah rumah volut seperti

diperlihatkan dalam Gb. 2.13, Di sini tidak dipergunakan sudu-sudu difuser

melainkan dipakai saluran yang lebar untuk mengalirkan zat cair. Dengan demikian

pompa tidak mudah tersumbat oleh benda asing yang terisap, sehingga pompa ini

sangat sesuai untuk air limbah.

Gb. 2.13 merupakan contoh pompa dengan poros tegak seperti pompa sentrifugal.

Gambar 2.13 Pompa aliran campur jenis volut

Sumber : Sularso, 2004.

Gambar 2.14 Impeler

Sumber : Sularso, 2004.

Adapun impeler yang dipergunakan di sini adalah jenis setengah terbuka, yaitu tidak

mempunyai tutup depan (Gb. 2.14). Kontruksinya seperti ini tidak mudah tesumbat

benda padat dibandingkan dengan impeler tertutup, sehingga sesuai untuk memompa

air buangan.

12

2.5.3 Klasifikasi Menurut Jumlah Tingkat

1. Pompa satu tingkat

Pompa ini hanya mempunyai satu impeler seperti yang diperlihatkan dalam Gb.

2.10 s/d 2.14. Head total yang ditimbulkan hanya berasal dari satu impeler, jadi relatif

rendah.

2. Pompa bertingkat banyak

Pompa ini menggunakan beberapa impeler yang dipasang secara berderet (seri)

pada satu poros. Zat cair yang keluar dari impeler pertama dimasukkan keimpeler

berikutnya dan seterusnya hingga impeler terakhir (Gb. 2.15).

Pompa bertingkat pada umumnya memakai diffuser. Namun ada pula beberapa

yang hanya memakai volut. Dalam hal ini sering dipakai pada

Gambar 2.15 Pompa bertingkat banyak

Sumber : Sularso, 2004.

Gambar 2.16 Rumah volute kembar

Sumber : Sularso, 2004.

13

rumah volut kembar untuk mengurangi gaya radial seperti diperlihatkan dalam Gb.

2.16. Gambar ini menunjukan potongan menurut bidang tegak lurus poros.

2.5. Klasifikasi Menurut Letak Poros

1. Pompa jenis poros mendatar (Horizontal)

Pompa ini mempunyai poros dengan posisi mendatar, pompa jenis ini dapat dilihat

pada dalam Gb. 2.10 s/d 2.12 dan 2.15.

2. Pompa Jenis Poros Tegak

Pompa ini mempunyai poros dengan posisi tegak, seperti diperlihatkan dalam Gb.

2.13 Pompa aliran campur dan pompa aliran aksial sering dibuat dengan poros tegak

seperti contoh dalam Gb. 2.17.

Gambar 2.17 Pompa aliran campuran tegak

Sumber : Sularso, 2004.

2.6 Komponen Utama Pompa Sentrifugal dan Prinsip Kerjanya

Berbagai macam komponen - komponen utama pompa sentrifugal antara lain

terdiri dari beberapa komponen serta penjelasan dari pada prinsip kinerjanya, dimana

14

masing – masing komponen beserta fungsi dari setiap komponen tersebut yang

penjelasannya dapat diterangkan pada halaman yang berikutnya.

2.7 Head

2.7.1 Head Total Pompa

Head total pompa yang harus disediakan untuk mengalirkan jumlah air seperti

direcanakan, dapat ditentukan dari kondisi instalasi yang akan dilayani oleh pompa.

Seperti diperlihatkan dalam Gb. 2.18, head total pompa dapat ditulis sebagai berikut:

2.7.2 Head Kerugian

Head kerugian (yaitu head untuk mengatasi kerugian-kerugian) terdiri atas head

kerugian gesek di dalam pipa-pipa, dan head kerugian di dalam belokan-belokan,

reduser, katup-katup, dsb.

15

2.8 Daya Poros dan Efisiensi Pompa

2.8.1 Daya Air

Energi yang secara efektif diterima oleh air dari pompa per satuan waktu

disebut daya air, yang dapat ditulis sebagai

2.8.2 Daya Poros

Daya Poros yang diperlukan untuk menggerakan sebuah pompa adalah sama

dengan daya air ditambah kerugian daya di dalam pompa. Daya ini dapat dinyatakan

sebagai berikut :

Harga-harga standar efisiensi pompa diberikan dalam Gb. 2.19. Efisiensi

pompa untuk pompa-pompa jenis khusus harus diperoleh dari pabrik pembuatnya.

Gambar 2.19 Efisiensi standar pompa sentrifugal

Sumber : Sularso, 2004.