MAKALAH POMPA DAN KOMPRESOR

Pompa Resiprocating

Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pompa dan Kompresor

Dosen pengampu : Danar Susilo Wijayanto, S.T., M.Eng.

Anggota Kelompok :

1. Aditiya Dwi Prasetya K2510002

2. Bayu Gilang Purnomo K2510019

3. Dwi Cahyono K2509017

4. Farthur Ahkyat K2510031

5. Kharishul Islam K2510041

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2013

1

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan segenap nikmat, karunia serta

hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan sebaik- baiknya. Sholawat

serta salam tak lupa kita curahkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad Saw yang kita

nantikan Syafaatnya diyaumul qiyamah nanti. Telah menjadi harapan saya,makalah ini dapat

terselesaikan tepat waktu dan semoga bermanfaat bagi semua pihak terutama teman-teman PTM

2010.

Terimakasih banyak saya ucapkan kepada seluruh pihak yang telah membantu

kelancaran penyusunan makalah ini. Tidak lupa terimakasih juga saya sampaikan kepada dosen

pembimbing kami Bapak Danar Susilo Wijayanto S.T., M.Eng. yang tiada henti – hentinya

memberikan pengetahuan baru ini pada kami.

Akhirnya, ”gading yang retak menandakan keasliannya”, meskipun segenap daya dan

kemampuan telah dicurahkan dalam penyusunan makalah ini, saya sebagai manusia tak luput

dari kesalahan dan kekhilafan hingga makalah ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu kritik dan

saran yang membangun sangat saya harapkan, semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua.

Amin.

Surakarta, 17 April 2013

Penyusun

2

DAFTAR ISI

Halaman Judul..............................................................................................................1

Kata Pengantar.............................................................................................................2

Daftar Isi........................................................................................................................3

A. Pengertian Pompa.............................................................................................4

B. Pengertian Pompa Resiprocating....................................................................4

C. Prinsip kerja......................................................................................................5

D. Karakteristik Pompa Resiprocating...............................................................6

E. Komponen Pompa Torak.................................................................................7

F. Prinsip Kerja Pompa Torak............................................................................8

G. Perhitungan Kapasitas Pompa Torak.............................................................8

H. Fungsi Pompa Resiprokating...........................................................................11

I. Keuntungan dan Kerugian...............................................................................11

Daftar Pustaka..............................................................................................................12

3

A. Pengertian Pompa

Pompa adalah suatu alat/ pesawat yang digunakan untuk memindahkan fluida cair (liquid)

dari suatu tempat yang rendah ke tempat lain yang lebih tingi melalui suatu sistem perpipaan,

atau dari suatu tempat yang bertekanan rendah ke tempat yang bertekanan tinggi, atau dengan

cara menghisap dari sumbernya atau penampungan, yang kemudian menekannya ketempat yang

diperlukan. Fluida cair tersebut contonya adalah air, oli atau minyak pelumas, atau fluida lainnya

yang tak mampu mampat

Prinsip operasinya pompa adalah memberikan perbedaan tekanan antara bagian suction

(hisap) dan bagian discharge (tekan) dengan mentransfer energi mekanis dari suatu sumber

energi luar (motor listrik, motor bensin/diesel ataupun turbin dll.) untuk dipindahkan ke fluida

kerja yang dilayani. Dengan demikian pompa menaikan energi cairan yang dilayani sehingga

cairan tersebut dapat mengalir dari suatu tempat yang bertekanan rendah ke tempat yang

bertekanan tinggi.

Pada suatu industri, pompa merupakan peralatan penunjang yang sangat penting. Hal ini

karena pompa digunakan sebagai peralatan sirkulasi air pendingin, sebagai penggerak fluida

kerja pada sistem hidrolis, sirkulasi minyak pelumas pada mesin, dsb. Selain itu juga digunakan

sebagai suply kebutuhan air bersih, pemadam kebakaran dan lain-lain.

B. Pengertian Pompa Resiprocating

Reciprocating pump adalah suatu jenis dari Positive Displacement Pump dengan

menggunakan aksi displacement. Pompa Reciprocating, jika perpindahan dilakukan oleh maju

mundurnya jarum piston. Pompa reciprocating merupakan pompa bolak-balik yang  dirancang

untuk menghasilkan kapasitas yang cukup besar dan merupakan pompa yang mengubah energi

mekanis penggeraknya menjadi energi aliran fluida dengan menggunakan bagian pompa yang

bergerak bolak-balik di dalam silinder. Umumnya menggunakan head yang rendah dan

digunakan pada perbedaaan ketinggian yang tidak terlalu besar antara suction dan discharge. 

Adanya perpindahan zat cair disebabkan adanya perubahan volume ruang kerja pompa yang

diakibatkan oleh gerakan elemen pompa yaitu maju mundurnya piston. Dengan perubahan

tersebut, zat cair pada bagian luar ( katup buang memiliki tekanan yang lebih tinggi daripada

4

tekanan pada katup isap), sehingga kapasitas yang dihasilkan  sesuai dengan volume yang

dipindahkan.

C. Prinsip kerja

Semua pompa resiprokating memiliki bagian yang berfungsi untuk menghandle fluida

yang dinamakan liquid end, yang terdiri dari : torak/plunger, silinder, katup isap, katup buang,

sil antara silinder dan torak. Serta bagian penggerak (power end) yang terdiri dari poros

engkol, batang engkol,

Gambar 4.1. Skema pompa torak

Prinsip kerja :Pada pompa torak kerja tunggal, dalam setiap silinder ada dua katup yaitu katup isap

dan katup buang. Pada langkah isap torak bergerak dari TMA ke TMB, tekanan didalam

silinder menjadi turun. Akibatnya ada beda tekanan antara diluar silinder dengan

didalam silinder, sehingga katup isap terbuka, zat cair kemudian terhisap kedalam silinder.

Ketika torak berada pada TMB dan mulai bergerak menuju TMA, katup isap menutup

kembali. Setelah zat cair masuk ke dalam silinder kemudian didorong torak menuju katup

buang, tekanan didalam silinder menjadi naik, sehingga katup buang terbuka. Selanjutnya

zat cair mengalir melewati katup buang keluar silinder dengan dorongan torak yang menuju

katup sampai akhir langkah buang.

5

D. Karakteristik Pompa Resiprocating

Karakteristik pompa resiprokating (dan pompa perpindahan positif pada umumnya) bila

digambarkan dalam hubungan antara head dan kapasitas aliran adalah seperti pada gambar 4.2.

Pada pompa ini bila tekanan yang diperlukan sistem berubah, maka kapasitas alirannya akan

tetap. Kapasitas aliran tidak terpengaruh besarnya head.

Gambar 4.2. Kurva karakteristik pompa resiprokating (PD)

Kapasitas aliran sebenarnya dari pompa ini lebih kecil daripada kapasitas aliran teoritis

karena adanya rugi‐rugi akibat kebocoran pada katup dan sil ( batang penggerak dan

torak).

Pompa resiprokating menghasilkan denyutan/aliran yang tidak kontinyu yang dapat

menyebabkan kerusakan pada pompa bila sistemnya tidak dirancang dengan baik. Biasanya

diperlukan peralatan tambahan seperti ketel angin, orifice.

Klasifikasi

Pompa resiprokating dapat diklasifikasikan berdasarkan :

Aksi → Kerja tunggal, kerja ganda

Tekanan → Tekanan rendah ( sampai dengan 5 kgf/cm2)

→ Tekanan menengah (5‐50 kgf/cm2)

→ Tekanan tinggi ( > 50 kgf/cm2)

Jumlah silinder → Silinder tunggal, multisilinder

Jenis penggerak → penggerak langsung, pompa daya

6

E. Komponen Pompa Torak

Gambar 2.1 Komponen Pompa Torak

1. Piston/plunger berfungsi untuk mengisap fluida ke dalam dan menekannya kembali

keluar silinder.

2. Batang Piston berfungsi sebagai penerus tenaga gerak dari mesin ke piston.

3. Mur Piston berfungsi untuk mengikat piston pada batang piston.

4. Ring/seal berfungsi untuk mencegah kebocoran fluida dari dalam selinder

5. Selinder berfungsi sebagai tempat pergerakan piston dan penampungan sementara fluida.

6. Selinder liner berfungsi sebagai pelapis selinder yang bagian dalamnya harus mempunyai

permukaan yang halus guna memperlancar gerak piston.

7. Packing berfungsi sebagai pencegah kebocoran fluida dari dalam selinder.

8. Perapat packing berfungsi sebagai penekan supaya packing tetap pada posisinya sewaktu

batang piston bergerak.

9. Katup Isap berfungsi untuk mengatur pemasukan dan penutupan fluida pada saat piston

langkah isap.

10. Katup buang berfungsi untuk mencegah kembalinya fluida dari ruang outlet ke dalam

ruang selinder pada saat piston langkah tekan.

7

F. Prinsip Kerja Pompa Torak

Sambil memperhatikan Gambar 2.1, prinsip kerjanya dapat diuraikan sebagai berikut :

Piston bergerak mundur / kekiri,

Katup tekan kanan tertutup rapat, katup tekan kiri terbuka sehingga fluida bagian kiri

piston masuk ke ruang outlet dan keluar melalui pipa penyalur.

Katup isap kiri tertutup rapat, tekanan ruang selinder kanan menurun sehingga terjadi

isapan membuat katup isap terbuka dan fluida masuk keruang selinder bagian kanan

piston.

Piston bergerak maju/ kekanan,

Katup tekan kiri tertutup rapat, tekanan ruang kanan meningkat membuat katup tekan

kanan terbuka sehingga fluida mengalir ke ruang outlet dan keluar pompa melalui

pipa penyalur.

Katup isap kanan tertutup rapat, tekanan ruang selinder kiri menurun sehingga terjadi

isapan membuat katup isap kiri terbuka dan fluida masuk keruang selinder bagian

kiri piston, dan selanjutnya kembali piston bergerak mundur – maju secara

berkelanjutan.

G. Perhitungan Kapasitas Pompa Torak

1. Pompa Torak Kerja Tunggal

Pompa tipe ini mempunyai tekanan kerja tinggi sesuai dengan tenaga penggeraknya.

Kerja piston hanya pada satu sisi sehingga disebut kerja tunggal. Operasi pompa ini dapat

dilakukan secara manual maupun menggunakan tenaga penggerak mula.

8

Sesuai konstruksinya, kecepatan gerak piston setiap saat berubah mulai dari nol – cepat –

nol dan seterusnya sehingga aliran fluida keluar pompa tidak merata. Dalam satu cicles operasi

terjadi satu kali langkah isap dan satu kali langkah tekan sehingga volume fluida yang dialirkan

pompa dapat dihitung dengan rumus :

Volume V= π4

D2 xS (m3)

Bila pompa digerakkan oleh mesin penggerak mula yang mempunyai jumlah putaran “n” maka

kapasitas fluida yang dihasilkan adalah :

Kapasitas Q= π

4D2 xSxn

(m3/menit) atau

(m3/detik)

Karena adanya kebocoran, gesekan, sudut mati dan kavitasi maka timbul kerugian volume, jadi

kapasitas sesungguhnya disebut kapasitas efektif adalah:

(m3/detik)

dimana : Q kapasitas teoritis pompa (m3/detik)

Qe kapasitas efektif pompa (m3/detik)

D diameter piston/plunger ( m )

S langkah gerak piston ( m )

n putaran mesin penggerak (rpm)

ηv efisiensi volumetrik ( % )

9

2. Pompa Torak Kerja Ganda

Tipe pompa ini juga termasuk pompa yang mempunya tekanan kerja tinggi sesuai dengan

mesin penggeraknya. Dalam operasinya, setiap langkah piston melakukan pengisapan dan

penekanan fluida. Pada langkah mundur, sisi bagian kiri piston menekan fluida ke outlet dan sisi

bagian kanan mengisap fluida dari inlet dan begitu pula sebaliknya pada langkah piston maju.

Karena kedua sisi piston bekerja secara bersama maka disebut pompa kerja ganda yang

menghasilkan aliran fluida merata dengan kapasitas yang lebih besar.

Gambar 2.3 Pompa Torak Kerja Ganda

Dalam satu cicles operasi, volume fluida yang dialirkan ke outlet adalah :

Volume langkah maju V = π4

. D2 xS (m3)

Volume langkah mundur V = π4

. D2 xS− π4

.d2 xS (m3)

Bila pompa digerakkan oleh mesin yang mempunyai putaran “n”, maka kapasitas pompa adalah :

Kapasitas langkah maju Qmj=

π4

D2 xSxn(m3/menit)

Kapasitas langkah mundur Qmd=

π4( D2−d2 )xSxn

(m3/menit)

Kapasitas Pompa Torak Kerja Ganda Q = Qmj + Qmd (m3/menit)

Q= π

4(2 D2−d2 )xSxn

(m 3/menit) atau (m3/det)

dan (m3/detik)

10

H. Fungsi Pompa Resiprokating

Pompa resiprokating digunakan untuk :

1) Proses yang memerlukan head yang tinggi

Head adalah tekanan yang diperlukan untuk memompa cairan melewati sistem pada laju

tertentu. Tekanan yang tinggi dibutuhkan untuk mengatasi tahanan sistim.

2) Beroperasi pada tekanan yang tinggi

Tekanan yang tinggi disesuaikan dengan prinsip kerja pompa resiprokating yaitu

memindahkan fluida dari tempat yang bertekanan rendah menuju ke tempat yang

bertekanan tinggi atau dari tempat rendah menuju tempat yang tinggi.

3) Kapasitas fluida yang rendah

Pompa ini mengeluarkan cairan dalam jumlah yang terbatas dengan debitg yang

dihasilkan tergantung pada banyaknya putaran.

4) Liquid yang kental (viscous liquid) dan slurries (lumpur)

5) Liquid yang mudah menguap (high volatile liquid).

Fluida yang digunakan dalam pompa adalah selain air, biasanya merupakan fluida kental.

Liquid yang mudah menguap adalah liquid yang memiliki titik didih yang tinggi

mengingat kegunaannya dalam pengeboran lumpur dan sumur minyak. Liquid lumpur

dan minyak adalah liquid yang mudah menguap.

I. Keuntungan dan Kerugian

a) Keuntungan

1. Efisiensi lebih tinggi.

2. Dapat digunakan langsung tanpa memerlukan pancingan.

3. Bila bekerja pada kecepatan konstan, pompa ini akan mempunyai kapasitas dan tekanan

yang konstan pula.

4. Pompa ini cocok untuk penggunaan head yang tinggi dan kapasitas rendah.

5. Konstruksi dan operasi sederhana.

b) Kelemahan

1. Dapat terjadi kerusakan pada pompa jika sistem tidak dirancang dengan baik.

2. Dapat terjadi kebocoran pada pompa.

11

3. Biaya perawatan tinggi.

Daftar Pustaka

1. http://www.google.co.id/search?q=bagian+pompa+resiprokating&ie=utf-8&oe=utf-

8&aq=t&rls=org.mozilla:en-US:official&client=firefox-a dikutip pada tanggal 16 April

2013.

2. http://kusumaworld25.blogspot.com/2011/12/pompa-resiprokating.html dikutip pada

tanggal 16 April 2013.

3. http://prima-greentech.blogspot.com/2011/06/macam-macam-pompa_07.html dikutip

pada tanggal 16 April 2013.

12