POMPA SENTRIFUGAL

I. PENDAHULUAN

I.I Latar Belakang

Dalam mengoprasikan proses produksi didalam industri atau pabrik,

hampir sebagian besar memerlukan peralatan pendikung proses yang salah

satunya adalah pompa sentrifugal. Umumnya digunakan untuk mengalirkan atau

mensirkulasikan fluida sepertiudara atau gas untuk keperluan proses.

1.2Tujuan Percobaan. 

1. Memahami bagian-bagian dari pompa sentrifugal.

2. Dapat menguraikan dan merangkai kembali unit pompa sentrifugal.

3. Menggambar skema alat pada bagian penting dari 3 (tiga) arah yang

berbeda. 

4. Mengetahui metoda secara umum perawatan dan perbaikan

II. DASAR TEORI

Pompa sentrifugal adalah alat untuk mengalirkan/memindahkan fluida cair

denganaliran sentrifugal, yang penting dari aliran sentrifugal adalah laju alir

fluida, bagian isap(suction) dan keluaran (discharge), tinggi tekanan (head) yang

dihasilkan sehinggaberpengaruh pada efisiensi pompa.

Prinsip-prinsip dasar pompa sentrifugal ialah sebagai berikut:

1. gaya sentrifugal bekerja pada impeller untuk mendorong fluida ke sisi luar

sehinggakecepatan fluida meningkat 

2. kecepatan fluida yang tinggi diubah oleh casing pompa (volute atau

diffuser ) menjaditekanan atau head

Pompa sentrifugal diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria, antara lain:

1. Bentuk arah aliran yang terjadi di impeller Aliran fluida dalam

impeller dapat berupa

axial flow,mixed flow, atau radial flow.

2. Bentuk konstruksi dari impelle. Impeller yang digunakan dalam pompa

sentrifugaldapat berupa open impeller semi-open impeller  atau close

impeller 

3. jumlah suction inlet Beberapa pompa setrifugal memiliki suction

inlet lebihdari dua buah.Pompa yang memiliki satusuction

inlet disebutsingle-suction pump sedangkan untuk pompa yang memiliki

dua suction inlet disebut double-suction pump

4. Banyaknya impeller Pompa sentrifugal khusus memiliki beberapa

impeller bersusun.Pompa yang memiliki satu impeller disebut single-stage

pump sedangkan pompa yangmemiliki lebih dari satuimpeller Disebut

multi-stage pump

Beberapa terminologi dan istilah khusus yang sering berkaitan dengan pompa,

ialah:

1. TDH = T otal Dynamic Head , yaitu besarnya head pompa. Merupakan

selisih antarahead discharge dengan head suction; terkadang disebut head

atau total head.2.

2. BEP = Best Efficiency Point , yaitu kondisi operasi dimana pompa bekerja

palingoptimum.3.

3. NPSHr = Net Positive Suction Head required , yaitu nilai head absolut

dari inlet pompayang dibutuhkan agar tidak terjadi kavitasi.4.

4. NPSHa = Net Positive Suction Head available, yaitu nilai head absolut y

ang tersediapada inlet pompa.5.

5. Kavitasi, yaitu kondisi dimana terjadinyabubble(gelembung udara) di

dalam pompaakibat kurangnya NPSHa (terjadi vaporisasi) dan pecah pada

saat bersentuhan dengan impeller atau casing  Agar tidak terjadi kavitasi,

maka NPSHa harus lebih besar dari NPSHr.

6. Minimum flow, yaitu flow rate yang terkecil yang dibutuhkan agar pompa

beroperasidengan baik. Apabila laju alir lebih rendah dari minimum flow,

pompa dapatmengalami kerusakan.

7. Efficiency, yaitu besarnya perbandingan antara energi yang dipakai (input)

dengan energi output pompa.

8. BHP= brake horsepower, yaitu power (daya) yang dibutuhkan oleh pompa

untuk bisabekerja sesuai dengan kurvanya; memiliki satuan hp.

Agar pompa dapat beroperasi dengan baik, terdapat prosedur proteksi standar

yangditerapkan pada pompa sentrifugal.Beberapa standar minimum paling

tidak terdiri dari:

1. Proteksi terhadap aliran balik. Aliran keluaran pompa dilengkapi dengan

check valve yang membuat aliran hanya bisa berjalan satu arah, searah

dengan arah aliran keluaran pompa

2. Proteksi terhadap overload Beberapa alat seperti pressure switch low flow

switch high, dan overload relay pada motor pompa dipasang pada sistem

pompa untuk menghindari overload 

3. Proteksi terhadap vibrasi. Vibrasi yang berlebihan akan menggangu

kinerja danberkemungkinan merusak pompa.Beberapa alat yang

ditambahkan untuk menghindarivibrasi berlebihan ialah vibration switch

dan vibration monitor 

4. Proteksi terhadap minimum flow Peralatan seperti pressure switch high

(PSH) flowswitch low (FSL), dan return line yang dilengkapi dengan

control valve dipasang padasistem pompa untuk melindungi pompa dari

kerusakan akibat tidak terpenuhinya minimum flow

5. Proteksi terhadap low NPSH available. Apabila pompa tidak memiliki

NPS Ha yangcukup, aliran keluaran pompa tidak akan mengalir dan fluida

terakumulasi dalampompa.Beberapa peralatan safety yang ditambahkan

pada sistem pompa ialah level switch low (LSL) dan pressure switch low

(PSL).

Beberapa contoh pompa sentrifugal yang digunakan di salah satu gathering

station.

III. Langka Kerja 

1. Lepaskan baut-baut pada pompa sentrifugalAmati bagian-bagian pompa

sentrifugal

2. Pelajari prinsip kerja dari pompa sentrifugal

3. Gambar/foto bagian-bagian pompasentrifugal

4. Tulis spesifikasi alat yang tertera di alat

5. Pasang kembali baut sehingga alat dalamkeadaan terpasang kembali

IV. Pengamatan

4.1 SkemaGambar

 

Keterangan :

1. Stuffing Box Stuffing Box berfungsi untuk mencegah kebocoran pada daerah

dimanaporos pompa menembus casing.

2. Packing Digunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari

casingpompa melalui poros.

3. Biasanya terbuat dari asbes atau teflon.

4. Shaft (poros)

Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak

selamaberoperasi dan tempat kedudukan impeller dan bagian-bagian berputar

lainnya

5. Shaft sleeve

Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi poros dari erosi, korosi

dankeausan pada stuffing box. Pada pompa multi stage dapat sebagai leakage

joint,internal bearing dan interstage atau distance sleever.

6. Vane

Sudu dari impeller sebagai tempat berlalunya cairan pada impeller. 

7. Casing

Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai

pelindungelemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane),

inlet dan outletnozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeller dan

mengkonversikanenergi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single

stage).

8. Eye of Impeller 

Bagian sisi masuk pada arah isap impeller

9. Impeller 

Impeller berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa

menjadienergi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontinyu,

sehingga cairanpada sisi isap secara terus menerus akan masuk mengisi

kekosongan akibatperpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya.

10. Wearing Ring

WEaring ring berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang

melewatibagian depan impeller maupun bagian belakang impeller, dengan

caramemperkecil celah antara casing dengan impeller.

11. Bearing

Beraing (bantalan) berfungsi untuk menumpu dan menahan beban

dari porosagar dapat berputar, baik berupa beban radial maupun beban

axial.Bearing jugamemungkinkan poros untuk dapat berputar dengan

lancar dan tetap padatempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil.

 

12. Casing

Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai

pelindungelemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane),

inlet dan outletnozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeller

dan mengkonversikanenergi kecepatan cairan menjadi energi dinamis

(single stage).

 

4.2 Ilustrasi aliran fluida dalam impeller

1. Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir, atau dalam

hal jet pumpoleh tekanan buatan.

2. Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan, sehingga

menyebabkancairan berputar.Cairan meninggalkan impeler pada

kecepatan tinggi.

3. Impeler dikelilingi olehvolute casing atau dalam hal pompa turbin

digunakan cincin

diffuser stasioner.Voluteatau cincin diffuser stasioner mengubah energi

kinetik menjadi energi tekanan

 4.3 Perawatan

Agar pompa dapat beroperasi dengan baik, terdapat prosedur proteksi

standar yang diterapkan pada pompa sentrifugal.

Beberapa standar minimum paling tidak terdiridari:

1. Proteksi terhadap aliran balik.

Aliran keluaran pompa dilengkapi dengan check valve yang membuat aliran

hanya bisa berjalan satu arah, searah dengan arah alirankeluaran pompa.

2. Proteksi terhadap overload 

Beberapa alat seperti pressure switch low,flow switchhigh, dan overload relay

pada motor pompa dipasang pada sistem pompa untuk menghindari overload 

3. Proteksi terhadap vibrasi.

Vibrasi yang berlebihan akan menggangu kinerja danberkemungkinan merusak

pompa.Beberapa alat yang ditambahkan untuk menghindari vibrasi berlebihan

ialah vibration witchDan vibration monitor 

4. Proteksi terhadap minimum flow

Peralatan seperti pressure switch high (PSH),flow switch low (FSL), dan return

line yang dilengkapi dengan control valvedipasang pada sistem pompa untuk

melindungi pompa dari kerusakan akibat tidak terpenuhinya minimum flow

5. Proteksi terhadap low NPSH  avai lable.

Apabila pompa tidak memiliki NPSHayang cukup, aliran keluaran pompa tidak

akan mengalir dan fluida terakumulasidalam pompa. Beberapa peralatan safety

yang ditambahkan pada sistem pompaialah level switch low(LSL) dan pressure

switch low(PSL).

Pemeliharaan pompa sentrifugal adalah dengan melakukan pemeriksaan

harian,bulanan, tahunan, pemeriksaan bagian aus dan penelusuran terhadap

gangguan.

1. Pemeriksaan harianpemeriksaan harian kondisi operasi pompa meliputi :

a.tekanan dan suhu

b.arus dan tegangan listrik 

c.kebocoran air 

d.getaran dan kebisingan

2. Pemeriksaan bulananpemeriksaan bulanan kondisi operasi pompa meliputi

:

a.suhu bantalan

b.sekat

c.motor 

d.poros kopling

e.tahanan isolasi

3. Pemeriksaan tahunanmeliputi pembongkaran dan pemeriksaan :

a. karat/korosi

b. rotor,poros dan bantalan

c. c.motor

4. Pemeriksaan bagian aus

a. sekat (sekali setahun, atau jika sudah mengeras)

b. sekat mekanik yang dapat menyebabkan kebocoran (sekali setahun)

c. karet kopling (sekali setahun)

d. bantalan peluru (sekali dalam 2-3 tahun)

e. minyak pelumas (perlu diganti sekali setahun, atau jika sudah hitam

atauencer)

f. gasket (perlu diganti setiap kali mesin dibongkar)

5. Penelusuran gangguanpenelusuran gangguan meliputi fenomena/gejala,

sebab, serta prosedur pemeriksaan :

a. pompa horizontal ataupun vertical (benam) tidak bekerja/berjalan

b. pompa tidak mengalirkan air 

c. laju aliran dan tekanan kurang

d. arus listrik terlalu besar

e. .terjadinya getaran dan kebisingan

f. pompa tidak bias start otomatik

IV. PEMBAHASAN

Pompa adalah mesin atau peralatan mekanis yang digunakan untuk

menaikkan cairandari dataran rendah ke dataran tinggi atau untuk mengalirkan

cairan dari daerah bertekananrendah ke daerah yang bertekanan tinggi dan juga

sebagai penguat laju aliran pada suatusistem jaringan perpipaan. Hal ini dicapai

dengan membuat suatu tekanan yang rendah padasisi masuk atausuction dan

tekanan yang tinggi pada sisi keluar atau discharge dari pompa.

Bagian-bagian dari pompa sentrifugal adalah :

1. StuffingBox

2. Packing

3. Shaft (poros)

4. Shaft sleeve

5. Vane

6. Casing

7. Eye of Impeller 

8. Impeller 

9. Wearing Ring

10. Bearing

11. Casing

Pada prinsipnya, pompa mengubah energi mekanik motor menjadi energi

aliranfluida.

Energi yang diterima oleh fluida akan digunakan untuk menaikkan tekanan dan

mengatasitahanan-tahanan yang terdapat pada saluran yang dilalui.

Pompa ini digerakkan oleh motor. Daya dari motor diberikan pada poros

pompa untuk memutar impeler yang dipasangkan pada poros tersebut. Akibat dari

putaran impeler yangmenimbulkan gaya sentrifugal, maka zat cair akan mengalir

dari tengah impeler keluar lewatsaluran di antara sudu-sudu dan meninggalkan

impeler dengan kecepatan yang tinggi.

Zat cair yang keluar dari impeler dengan kecepatan tinggi kemudian

melalui saluranyang penampangnya semakin membesar yang disebutvolute,

sehingga akan terjadiperubahan dari head kecepatan menjadi head tekanan. Jadi

zat cair yang keluar dariflenskeluar pompa headtotalnya bertambah

besar.Sedangkan proses pengisapan terjadi karenasetelah zat cair dilemparkan

oleh impeller, ruang diantara sudu-sudu menjadi vakum,sehingga zat cair akan

terisap masuk.

Selisih energi persatuan berat atau head total dari zat cair pada flens keluar

dan flens masukdisebut sebagai head total pompa.Sehingga dapat dikatakan

bahwa pompa sentrifugalberfungsi mengubah energi mekanik motor menjadi

energi aliran fluida.

Energi inilah yangmengakibatkan pertambahan head kecepatan, head tekanan dan

head potensial secarakontinu.Keuntungan pompa sentrifugal dibandingkan jenis

pompa lain :

1. Pada head dan kapasitas yang sama, dengan pemakaian pompa

sentrifugalumumnya paling murah.

2. Operasional paling mudah

3. Aliran seragam dan halus.

4. Kehandalan dalam operasi.

5. Biaya pemeliharaan yang rendah.

Agar pompa berjalan dengan baik maka harus dilakukan perawatan dan

pemeliharaanterhadap pompa.

Pemeliharaan pompa sentrifugal adalah dengan melakukan pemeriksaanharian,

bulanan, tahunan, pemeriksaan bagian aus dan penelusuran terhadap gangguan.

V. KESIMPULAN 

1. Pompa sentrifugal adalah alat untuk mengalirkan/memindahkan fluida cair

dengan aliran sentrifugal

2. Bagian-bagian dari pompa sentrifugal adalah :

a. StuffingBOx

b. Packing

c.Shaft (poros

d.Shaft sleeve

e.Vane

f.Casing

g.Eye of Impeller

 h.Impeller 

i.Wearing Ring

j.Bearing

k.Casing

Cara kerja dari pompa sentrifugal adalah :

a. Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir, atau dalam

hal

jet pumpoleh tekanan buatan.

b. Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan, sehingga

menyebabkancairan berputar.

Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan tinggi.

c. Impeler dikelilingi olehvolute casing atau dalam hal pompa turbin

digunakancincin

diffuser stasioner.Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah

energikinetik menjadi energitekanan

4.Keuntungan dari pompa sentrifugal adalaha.

a. Pada head dan kapasitas yang sama, dengan pemakaian pompa

sentrifugalumumnya paling murah

b. Operasional paling mudah

c. Aliran seragam dan halus.

d. Kehandalan dalam operasi.

e. Biaya pemeliharaan yang rendah.

5. Perawatan yang dilakukan pada pompa sentrifugal adalah dengan

melakukanpemeriksaan yang terdiri dari pemeriksaan harian, bulanan, tahunan,

pemeriksaan bagianaus dan penelusuran terhadap gangguan

LAMPIRAN

Gambar impeler

gambar discharge

gambar baling-baling

DAFTAR PUSTAKA

Rahadian Bayu. 2008. Dasar-dasar pompa sentrifugal (online)

http://majarimagazine.com/2008/05/dasar-dasar-pompa-sentrifugal-bagian-1/

(19Oktober 2010)

Agus suswasono. 2010. Teori dasar pompa sentrifugal (online)

http://www.agussuwasono.com/artikel/mechanical/65-teori-dasar-pompa

sentrifugal.html?showall=1( 19 Oktober 2010)

http://www.tpub.com/content/doe/h1018v1/css/h1018v1_102.htm (19 Oktober

2010)