POMPA

POMPAI. SPESIFIKASI POMPADalam memilih suatu pompa, terlebih dahulu harus diketahui kapasitas aliran head yang diperlukan untuk mengalirkan zat cair yang akan dipompa.

Selain dari pada itu, agar pompa dapat bekerja tanpa mengalami kavitasi, perlu ditaksir berapa tekanan minimum yang tersedia pada sisi masuk pompa yang terpasang instalasinya. Atas dasar tekanan isap ini maka putaran pompa dapat ditentukan.

Data yang diperlukan untuk pemilihan pompa.

NoData yang diperlukanKeterangan

1KapasitasDiperlukan juga keterangan mengenai kapasitas max. dan min.

2Kondisi isapTiggi isap dari permukaan air isap ke level pompa. Tinggi fluktuasi permukaan air isap. Tekanan yang bekerja pada permukaan air isap. Kondisi pipa isap.

3Kondisi keluarTinggi permukaan air keluar ke level pompa. Tinggi fluktuasi permukaan air keluar. Besarnya tekanan pada permukaan air keluar. Kondisi pipa keluar.

4Head total pompaHarus ditentukan berdasarkan kondisi-kondisi diatas.

5Jenis zat cairAir tawar, air laut, minyak, zat cair khusus(zat kimia), temperature, berat jenis, viskositas, kandungan zat padat dll.

6Jumlah pompa

7Kondisi kerjaKerja terus-menerus, terputus-putus, jumlah jam kerja seluruhnya dalam satu tahun.

8PenggerakMotor listrik, motor bakar torak, turbin uap.

9Poros tegak/mendatarHal ini kadang-kadang ditentukan oleh pabrik pompa yang bersangkutan berdasarkan instalasinya.

10Tempat instalasiPembatasan-pembatasan pada ruang instalasi,ketinggian diatas permukaan laut, diluar atau didalam gedung,fluktuasi temperature.

11Lain-lain

II. HEAD ISAP POSITIP NETTO atau NPSHKavitasi akan terjadi bila tekanan statis suatu aliran zat cair turun sampai di bawah tekanan uap jenuhnya. Jadi, untuk menghindari kavitasi, harus diusahakan agar tidak ada satu bagianpun dari airan di dalam pompa yang mempunyai tekanan statis lebih rendah dari tekanan uap jenuh cairan pada temperatur yang bersangkutan.

Berhubung dengan hal tersebut di atas maka di definisikan suatu Head Isap Positip Neto atau NPSH, yang dipakai sebagai ukuran keamanan pompa terhadap kavitasi. Gb.1 NPSH, bila tekanan atmosfir bekerja pada permukaan air yang diisap.

Gb.2 NPSH, bila tekanan uap bekerja di dalam tangki air isap yang tertutup.

NPSH ada dua macam, yaitu NPSH yang tersedia pada system (instalasi), dan NPSH yang diperlukan oleh pompa.1) NPSH yang tersedia

NPSH yang tersedia ialah: Head yang dimiliki oleh zat cair pada sisi isap pompa (ekivalen dengan tekanan mutlak pada sisi isap pompa), dikurangi dengan tekanan uap jenuh zat cair di tempat tersebut.Dalam hal pompa yang mengisap zat cair dari tempat terbuka (dengan tekanan atmosfir pada permukaan zat cair) seperti diperlihatkan pada Gb.1, maka besarnya NPSH yang tersedia dapat ditulis sbb:

hsv=Pa-Pv-hs-hs

Keterangan, Hsv : NPSH yang tersedia (m)

Pa : Tekanan Atmosfir (kgf/m2)

Pv : Tekanan isap jenuh (kgf/m2)

: Berat zat cair per satuan volume (kgf/m3)

hs : Head isap statis (m)hs : positif (+) jika pompa terletak diatas permukaan zat cair yang diisap, dan negatif(-) jika di bawah.

hs : Kerugian Head di dalam pipa isap (m)

2) NPSH yang diperlukan

Tekanan terendah di dalam pompa biasanya terdapat di suatu titik dekat setelah sisi masuk sudu impeller.Hal ini disebabkan oleh kerugian head di nosel isap, kenaikan kecepatan aliran karena tebal sudu setempat.

Jadi, agar tidak terjadi penguapan zat cair, maka tekanan pada lubang masuk pompa, dikurangi penurunan tekanan di dalam pompa, harus lebih tinggi daripada tekanan uap zat cair. Head tekanan yang besarnya sama dengan penurunan tekanan ini disebut NPSH yang diperlukan. NPSH yang diperlukan berbeda untuk setiap pompa. Untuk suatu pompa tertentu, NPSH yang diperlukan berubah menurut kapasitas dan putarannya.

Agar pompa bekerja tanpa mengalami kavitasi, maka harus dipenuhi persyaratan berikut:

NPSH yang tersedia > NPSH yang diperlukan.

III. NPSH dan Performansi Pompa

Ada dua cara untuk memeriksa secara ekperimental pengaruh NPSH pada performansi pompa:

dengan kapasitas dijaga tetap, harga NPSH yang tersedia seperti pada Gb.IV.1; kemudian perubahan Head total pompa, Gb.IV.1 performansi kavitasi pada kapasitas tetap.

Mengukur efisiensi pompa dengan memakai NPSH sebagai parameter seperti diperlihatkan pada Gb.IV.2 kemudian perubahan kurva performansi karena perubahan NPSH diperiksa.

Gb.IV.2 Performansi kavitasi dari pompa volut isapan tunggal

Perubahan performansi pompa terhadap perubahan NPSH tergantung pada ns pompa yang bersangkutan. Pompa dengan ns rendah mempunyai kurva performansi yang cenderung menurun secara tiba-tiba di daerah kapasitas besar dimana NPSH menjadi kecil seperti diperlihatkan pada Gb.IV.3

Gb.IV.3 Performansi kavitasi dari pompa aliran aksial dan aliran campur.

Pada kedua metode di atas, NPSH (Hsv) pada titik imana performansi mulai menurun merupakan harga NPSH yang diperlukan. Namun pengukuran titik ini secara cermat sangat sulit, sehingga NPSH yang diperlukan dalam banyak hal di tetapkan pada titik di mana performansi menurun 3%.

Pencegahan Kavitasi

Dalam perencanaan instalasi pompa, hal-hal yag harus diperhitungkan untuk menghindari kavitasi, antara lain:

Ketinggian letak pompa terhadap zat cair yang diisap harus dibuat serendah mungkin agar head isap statis menjadi rendah pula. Pipa isap harus dibuat sependek mungkin. Jika terpaksa dipakai pipa isap yang panjang, sebaiknya diambil pipa yang berdiameter satu nomor lebih besar untuk mengurangi kerugian gesek.

Sama sakali tidak dibenarkan untuk memperkecil laju aliran dengan menghambat aliran disisi isap.

Jik pompa mempunyai head total yang berlebihan, maka pompa akan bekerja dengan kapasitas aliran yang berlebihan pula. Sehingga kemungkinan akan terjadi kavitasi menjadi lebih besar. Karena itu head total pompa harus ditentukan sedemikian pula sesuai dengan yang diperlukan pada kondisi operasi yang sesungguhnyg. Bila head total sangat berfluktuasi, maka pada keadaan head terendah harus diadakan pengamanan penuh terhadap terjadinya kavitasi. Namun, dalam beberapa hal terjadi sedikit kavitasi yang tidak mempengaruhi performansi sering tidak dapat dihindari sebagai akibat dari pertimbangan ekonomis. Dalam hal itu perlu dipilih bahan impeller yang tahan erosi karena kavitasi.

IV. PEMILIHAN POMPA STANDAR Pompa-pompa yang sesuai untuk kondisi pemakaian tertentu.

Kondisi pemakaianPompa yang sesuai

Untuk luas ruangan yang terbatasPompa tegak

Untuk sumur dalamPompa tegak jenis sumur dalam (eep well). Dengan motor di atas atau di bawah pompa (submersible motor)

Untuk fluktuasi yang besar pada permukaan air isapPompa tegak

Untuk ruang pompa yang dapat terendam air(terkena banjir)Pompa tegak engan lantai ganda

Untuk memompa air limbah dan berlumpurPompa volut tegak jenis sumuran kering

Untuk mencegah pengotoran air yang dipompa oleh minyak pelumas / gemukPompa volut mendatar / pompa tegak dengan pelumas air

Untuk mengurangi kebisinganPompa dengan motor terendam, pompa tegak jenis tromol sumuran (untuk penguat)

Bila kebocoran keluar pompa tidak diizinkanPompa motor berselubung

IV. PROBLEMSebuah hotel yang baru dibangun akan memasang instalasi pompa. Dengan ketentuan (keterangan hotel) sbb: Jumlah lantai hotel

= 47 lantai

Tiap lantai berukuran

= 4 m

Jumlah kamar

= 30 kmr/lantai

Diperkirakan 1 orang per kamar

menggunakan air max

= 100 L/hari

Kapasitas Torn hotel

= 150.000 liter

Jenis pompa apa yang harus digunakan dan bagaimana instalasi pompa yang cocok untuk hotel tersebut jika semua kamar menggunakan air pada waktu yang bersamaan?Jawab

Keterangan : 1 lantai

= 30 kamar

Jumlah seluruh kamar hotel

= 30 kmr x 47 lantai

= 1410 kamar

Jumlah orang yang menempati hotel max= 1410 orang

1 orang / kamar, menggunakan air max

= 100 L/hari

Debit air max

= 1410 orang x 100 L/hari= 141.000 L/hari

Tiap lantai berukuran

= 4 m Ukuran keseluruhan (head yang dibutuhkan)= 47 lantai x 4m

= 188 m Jenis pompa yang harus dipilih agar dapat memenuhi kebutuhan hotel tersebut ialah pompa MultiPro jenis DP 505A-MP dengan spesifikasi sbb:

Alasan: Debit aliran air pompa

= 100 L x 60 menit x 24 jam

= 144.000 L/hari

Head yang dibutuhkan hotel= 188 m

Head pompa

= 100 m( belum memenuhi)Instalasi pompa

Agar memenuhi (head) maka pompa tersebut harus dipasang seri dengan ukuran dan jenis pompa yang sama

Total Head pompa

= 100 m + 100 m = 200 m Efisiensi waktu

Jika menggunakan 2 pompa diserikan memang sudah memenuhi syarat, namun dilihat dari segi waktu belum memenuhi. 2 pompa diserikan membutuhkan waktu 1 hari untuk mencapai debit = 144.000 liter.

Agar lebih efisien maka pompa di tambah lagi 1 pompa dengan jenis dan spesifikasi sama. Caranya 2 pompa yang ada di bawah di pasang paralel (dengan maksud menambah jumlah debit) kemudian baru diserikan dengan catatan (Head pompa 200 m dengan ukuran pipa

2 ) terhadap pompa yang satunya lagi. Total debit= 2 x 144.000 L/hari = 288.000 L/hari

Jadi untuk mencapai debit 141.000 liter dapat dicapai dalam waktu hari = 12 jam.

Pemeliharaan Pompa

Agar pompa yang digunakan tiak cepat rusak maka, penggunaan pompa untuk memenuhi Torn di hotel harus diatur Caranya: waktu yang dibutuhkan ialah 12 jam : 3x(waktu pengisian) = 4 jam. Waktu pengisian misal pagi, siang dan malam masing-masing 4 jam.Kesimpulan

Pompa yang digunakan ialah pompa MultiPro (system jet) jenis DP 505A-MP Gb.pompa

Diagram performansi pompa MultiPro1). Pompa dipasang Paralel

Keterangan :

a = total2). Pompa dipasang Seri

Keterangan :

b = Hasil akhirPOMPAMesin Kalor dan Fluida

Dosen :Dr. Ir. Agus Wisma Kumara

Disusun oleh:Dedi Wahyu Ramdani (04201002)

Chevy Sucipta Hamzah (04201029)JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG2006