2 mke 2 pompa
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
1/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-1
2. POMPA
2.1 PENDAHULUAN
Pompa adalah mesin yang dipergunakan untuk meningkatkan energi fluida dengan
menggunakan energi lain, yaitu energi poros.Tugas utama pompa adalah menaikkan energi fluida yang terutama adalah dalam bentuk:
- Energi potensial, Seperti dalam bentuk, ketinggian (elevasi) fluida dan bisa
pula berupa tekanan fluida.
- Energi kinetik, berupa energi dari massa yang bergerak dengan kecepatan
tertentu.
- Energi kalor, khusus untuk fluida kompresibel, terutama pada kompresor.
Istilah pompa biasa digunakan untuk fluida cair (liquid), sedangkan untuk fluida berupa
gas (fluida kompresibel) lebih umum digunakan kata kompresor. Pada dasarnya
kompresor adalah juga pompa, di mana komponen dan prinsip kerjanya sama. Akan kita
dapati pula suatu pompa yang berfungsi memompakan kalor, yaitu pompa kalor. Pompakalor adalah alat penghisap dan penyalur kalor. Pompa kalor menggunakan pompa
maupun kompresor. Alat berupa gabungan beberapa komponen mesin ini tidak akan
dibahas di sini. Khusus untuk ompresor akan dibahas pada bab berikutnya.
Pada umumnya pompa memerlukan instalasi bantu berupa instalasi penyaluran.
Suatu instalasi pompa untuk industri misalnya terdiri dari unit (-unit) pompa dan instalasi
pemipaannya. Kesemuannya sering disebut sebagai instalasi pipa saja walaupun di
dalamnya sering ditemukan pompa. Tetapi sistem penyaluran dapat berupa saluranterbuka, misalnya pada kanal-kanal irigasi pertanian. Dan bahkan tanpa penyaluran,
seperti yang kita dapati pada peralatan pengaduk seperti pada gambar bawah. Kelompok
ini tidak lazim disebut lagi sebagi instalasi pompa walaupun prinsip kerja dan
komponennya sama. Gambar 2.1 di bawah menunjukkan dua jenis pompa pengadukberupa pompa propeler. Pompa pengaduk biasa dijumpai pada industri kimia, sistem
aerasi tambak-tambak dan pengolah air bersih maupun air kotor.
m01 cp
Gambar 2.1 Pengaduk menggunakan impeler terbuka, termasuk mesin konversi energi(ITT-Fligt)
2.2 INSTALASI POMPA DAN BEBERAPA CONTOH
Dalam membahas pompa tidak akan bisa lepas dari instalasinya. Insatalasi pompa
untuk cairan dan gas mempunyai banyak kemiripan. Instalasi pompa pada umunya terdiri
dari pompa(-pompa), pipa hisap (suction), pipa tekan (discharge), instrument ukur dan
peralatan kontrolnya. Boleh dikatakan setiap jenis peralatan instalasi untuk cairan akandijumpai pula jenis peralatan yang sama untuk instalasi gas. Tentu saja ada peralatan
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
2/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-2
khusus gas atau cairan yang saling tidak dapat ditukar gunakan pada kedua instalasi
tersebut. Perbedaan sifat dasar antara gas dan cairan menentukan disain peralatan-
peralatan khusus yang dibutuhkan.
Instalasi pipa dijumpai hampir di semua bidang kegiatan, dari instalasi untuk
rumah tangga, industri, pengolahan limbah, pengairan dan sebagainya. Instalasi pipasangat beragam bentuknya, sesuai dengan keperluan dan situasi tempat instalasinya
sendiri. Berbagai instalasi pompa misalnya dapat dijumpai pada:
- Perusahaan Air Minum (PAM - PDAM)- Kilang pengolah minyak dan gas- Sistem transportasi bahan bakar minyak- Instalai dalam gedung (Air Conditioning, pemadam kebakaran, plambing dan
sbagainya)
- Pompa banjir- Pusat pembangkit listrik, dan sebagainya
Berikut beberapa contoh sistem dan instalasi pompa.
2.2.1 Pompa Pengering Sumuran Air
Gambar 2.2 berikut menunjukkan contoh instalasi pompa pengering sumuran air.
Walaupun pada umumnya dipergunakan untuk menguras air kotor, pompa ini sering
dipergunakan pula untuk air bersih. Untuk mempermudah perawatannya, pompa
dilengkapi dengan rel pemegangnya, sehingga pompa dapat dibongkar-pasang dengan
menarik dan menurunkannya saja. Bandul-bandul (4 buah) yang tampak adalah
pelampung pengatur sakelar hidup-matinya pompa sesuai dengan tinggi muka air dalam
sumuran.
Pompa pada gambar diletakkan dibawah permukaan air yang dipompakannya.
Pompa jenis ini disebut sebagai pompa submersible. Ada jenis yang motornya tetap diatas
air, dimana dibutuhkan poros yang lebih panjang. Pada gambar, pompa ini adalah jenis
submersible dengan impelernya dipasang langsung (direct attached) pada poros
motornya.
Gambar 2.2 Contoh instalasi pompa
pengering sumur air (drainage) jenis
submersible, satu unit dalam keadaan ditarik
ke atas (dari Fligt).
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
3/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-3
2.2.2 Pompa Pemadam Kebakaran
Gambar 2.3 Pompa pemadam kebakaran di suatu instalasi pembangkit listrik.
Bekerja secara otomatis bila terjadi kebakaran, instalasi pompa kebakaran ini
terdiri dari dua unit, satu digerakkan oleh motor listrik, lainnya oleh motor diesel. Bila
terjadi kegagalan start motor listrik, misalnya karena pasokan listrik mati, mesin diesel
dapat mengambil alih fungsinya. Pompa terlihat dari jenis horizontal split casing, sisihisap dan tekannya terletak horisontal. Pompa jenis ini termasuk mahal harganya, tetapi
handal dan mudah perawatannya (Gmb. 2.39 dan 2.40).
Penting untuk diingat, pompa kebakaran harus siap bekerja langsung. Oleh
karenanya sistempriming-nya (pemancing air saat start) harus bersifat positif, selalu ada
air di sistem.
2.2.3 Instalasi Pompa Banjir
Gambar 2.4 Suatu instalasi pompa banjir jenis aksial vertikal (DKI Jaya).
Terlihat pada gambar hanya bagian motor dan gearbox-nya saja. Pompa yangdipakai tidak nampak, dari jenis aksial, karena yang diperlukan adalah untuk head rendah
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
4/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-4
dan laju yang tinggi. Karena debitnya yang besar dan untuk mempermudah startnya,
pompa banjir pada umumnya dari jenis aksial yang diletakkan dibawah permukaan air
yang dipompakannya. Jadi tidak diperlukan sistem pemancing air (priming).
2.2.4 Pompa-Motor Submersible Kecil-Sedang-Besar
(a) (b) Itt-pumpH
Gambar 2.5 Salah satu cara pemasangan pompa pembuangan yang praktis. (ITT-Fligt)
(a)Pompa sentrifugal.(b)Pompa aksial.
Pompa-motor submersibel biasanya disebut sebagai pompa submersibel saja,
walaupun ini sering terkacaukan dengan pompa submersibel yang motornya di atas
permukaan air. Gambar (a) menunjukkan pompa submersibel jenis sentrifugal. Dipakai
untuk air bersih maupun air kotor (drainage). Untuk pengering (drainage), impeler pompa
ini harus memenuhi beberapa kriteria, antara lain untuk cairan kotor, berlumpur dan
bersampah, biasanya harus dari jenis non-clogging (mampu lolos sampah), dan tanpaperlu banyak perawatan (maintenance free). Karena pompa submersibel ini sepenuhnya
terendam air, penyekat antara pompa dan motor harus handal. Alat-alat pengaman harus
disediakan untuk mencegah akibat-akibat kebocoran.
2.2.5 Pompa Semi Submersibel
Gambar 2.6
Rancangan pompa pembuangan
jenis non-clog untuk suatu kilang
minyak.(Lab-Fluida MS-ITB).
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
5/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-5
Berbeda dengan pompa-motor submersibel, pompa semi submersibel ini memiliki motor
yang ada di atas permukaan air yang dipompakannya. Tidak memerlukan penyekat yang
canggih karena bagian yang berlistrik tidak bersentuhan dengan air.
Pompa jenis ini biasanya memiliki motor yang tahan cuaca (wheater proof) karena
dipasang tanpa pelindung, di luar bangunan.Pada prakteknya pompa ini sering disebut juga sebagai pompa submersibel saja.
2.2.6 Contoh Sistem Instalasi Pipa Sirkulasi Chilled Water
Gambar 2.7 Instalasi double
loopuntuk sistem tata udara
(AC) bangunan besar.
Gambar diatas menunjukkan salah satu metoda sirkulasi pada instalasi air
pendingin suatu sistem pengkondisian udara (air conditioning) bangunan besar. Air
pendingin (chilled water) yang bertemperatur sekitar 6-10oC dari mesin pendingin (water
chiller) disirkulasikan keseluruh bangunan melalui pipa-pipa chilled water supply
menuju ruang-ruang fungsi di bangunan, dan chilled water return yang bertemperatur
sekitar 10-15
o
C di alirkan kembali ke pusat mesin pendingin menggunakan pompa-pompaprimer dan sekunder. Panas udara bangunan diambil oleh air pendingin ini melalui FCU
(fan coil unit) dan AHU (air handling unit) (lihat MKE I).
Ceritakan bagaimana sistem sirkulasi pada gambar diatas bekerja. Pertanyaan lain adalah
dapatkah dan bagaimana caranya supaya non-return valve (juga disebut check valve) pada
gambar dapat ditiadakan, tetapi tujuannya tetap dapat dicapai? Keterangan non return
valve dapat dilihat pada Gambar 2.14.
Exspansion tank dipergunakan untuk menjaga tekanan dalam pipa supaya tidak terlalu
tinggi akibat terjadinya pemuaian atau penyusutan bila temperatur air berubah. Tangki ini
dapat pula untuk mengontrol tekanan dalam pipa, dengan mengatur titik sambungannya
ke instalasi (misalnya di titik A). Pemindahan titik A ini ke lokasi lain akan mengubah
tekanan statik di semua titik dalam instalas. Oleh karena itu peletakan titik A dapatdipakai untuk mengontrol distribusi tekanan dalam pipa. Cobalah membuat simulasi
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
6/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-6
peletakkan titik sambung A gambar di atas dan carilah balans tekanan aliran air.
Perhitungkan pula gesekan pompa.
Gambar di bawah menunjukkan sederetan pompa sirkulasi air dingin (chilled
water) pada Bandar Udara Djuanda, Surabaya, yang dipasang secara paralel. Pipa inlet
dan outletnya, dan biasanya juga badan pompanya, diisolasi untuk menghindarikebocoran panas masuk sistem. Dua pompa dari instalasi dalam contoh ini merupakan
pompa berkecepatan variabel sebagai bagian sistem pengontrolan alirannya.
Gambar di bawahnya adalah pompa-pompa air pendingin water chiller, yang juga
dipasang paralel.
Gambar 2.8 Pompa sirkulasi chilled water suatu sistem pengkondisian udara(Ebara, Airport Djuanda).
Non-return valve
Pressure gage
Flexible joint
Flexible joint
Gambar 2.9 Pompa air kondensor suatu sistem pengkondisian udara.
(Ebara, Airport Djuanda).
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
7/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-7
Pada gambar ditunjukkan beberapa peralatan instalasi yang dibutuhkan. Flexible joint
dipergunakan untuk meredam getaran pompa ke instalasi dan sebaliknya, selain juga
untuk menghindari pengaruh muai-kerut pipanya.
Pemasangan non-return valve dimaksudkan untuk mencegah secara otomatis aliran balik
menuju sisi hisap pompa saat suatu pompa tidak bekerja.
Gambar 2.10 Pompa pemasok bahan bakar suatu instalasi bahan bakar.
(Airport Djuanda)
Pompa dan motor untuk keperluan instalasi bahan bakar (Gambar 2.10 di atas),
untuk menjaga keamanan operasinya, harus memenuhi standar ketat semisal American
Petroleum Institute (API). Instalasi ini, termasuk pompanya, harus bebas eksplosi.Pada gambar, untuk menghindari udara terjebak pada pipa outlet yang melengkung ke
bawah, pada titik tertinggi pipa lengkung dilengkapi dengan katup pembebas udara.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
8/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-8
Hrg total
Hrg = FL
D
Q 2
2A2g
= KQ2
L
g1P
1
bP =0
P =0
a
a
a =0P
Hst P .a
1
1
P
residustH
H P.1st 2P
P.2stH
residustH
b2
P2g
Hs t b -aP.astH = b
- a
b
2
b =0P
2.2.7 Contoh Sistem Instalasi Transportasi Bahan Bakar Minyak
Reservoar B
Reservoar AP0
Reservoar B
Reservoar AP0
Gambar 2.11 Contoh instalasi pipa minyak antara reservoar A dan B yang berketinggianzadanzb.terhadap acuannya.
Gmb. 2.11a menunjukkan contoh instalasi pompa bahan bakar minyak (BBM)
yang menghubungkan reservoar minyak A di dataran rendah ke reservoar B di dataran
tinggi. Bila za dan zb masing-masing 10 dan 760 m di atas permukaan laut, maka Head
statiknya adalah 750 m.
Bila kemudian rugi-rugi tekanan dalam pipa antara A dan B adalah 250 m, maka head
total yang harus diberikan pompa adalah 1000 m.
Tekanan dalam pipa di sisi keluar (discharge) pompa minyak bila percepatan gravitasi
dianggap 10 m/s2dan kerapatan massa minyak adalah 800 kg/m
3adalah:
0p gH= = 800 x 10 x 1000 Pa = 8 000 000 Pa atau 80 bar.
Tekanan yang besar ini memerlukan pipa khusus yang mahal harganya. Karena itu perlu
dipikirkan membagi instalasi dalam beberapa segmen, seperti nampak pada Gmb. 2.11b.
Instalasi didisain menggunakan 3 pompa, Po, P1, dan P2, dengan demikian tekanan pada
tiap segmen menjadi lebih kecil. Oleh karenanya biaya investasi untuk pipa dapat banyak
dihemat.
Gambar (a)
Gambar (b)
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
9/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-9
2.2.8 Contoh Instalasi Pompa Khusus
Gambar 2.12 Konsep instalasi pompa-turbin untuk bendungan yang sudah terbangun.(konsep PLTM Pompa-Turbin, Lab Mesin Fluida ITB)
Gambar diatas menunjukkan suatu sistem instalasi pompa dan turbin yang dikaji
untuk diterapkan di suatu bendungan irigasi di Jawa Tengah (konsep Lab. Mesin Fluida,
Oktober 2001). Bendungan yang sudah dibangun terdahulu tidak boleh diganggu karena
akan berbahaya untuk keselamatannya. Efek siphon dalam instalasi ini tidak selalu dapat
berfungsi (kenapa?), karena itu diperlukan pompa pembantu. Sistem ini masih dalam taraf
kajian karena memerlukan efisiensi pompa dan turbin yang tinggi supaya sistem layak
dibangun.
Contoh Soal:
Bila turbin air yang dipergunakan adalah turbin Francis (turbin air jenis reaksi,
lihat Bab 3 Turbin Air) dengan tekanan yang dipersyaratkan sebelum impelernya
sebesar 200 kPa (gage), dengan mengabaikan kerugian instalasi, sedangkan tinggi
mercu bendung terhadap turbin adalah 40 m dan terhadap muka air dalam
bendungan 15 m, berapa head pompa minimum yang diperlukan?
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
10/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-10
2.3 INSTALASI PIPA
2.3.1 Jenis Pipa
Selain untuk tujuan-tujuan antara lain sebagai pengaduk, aerator, sirkulator, suatu
instalasi pompa selalu memerlukan instalasi pipa sebagai penyalurnya. Sejak jaman
mulainya peradaban, kita mengenal bermacam-macam pipa, antara lain:
- Pipa kayu, bambu dan lain-lainnya dari bahan tumbuhan- Pipa tanah (bakar), keramik- Pipa semen- Pipa kanvas (bahan rajutan)- Pipa karet- Pipa besi tuang (cast iron)- Pipa baja- Pipa tembaga- Pipa gelas
- Pipa plastik, PVC, PE, fibre glass dan lain-lainSetiap jenis pipa mempunyai spesifikasi, standard dan kemampuan tertentu. Demikian
pula penggunaannya. Karena banyaknya ukuran, jenis, pemakaian, bahan dan spesifikasi
yang diperlukan, pipa dikelompokkan menurut standarnya. Setiap negara menganut
standar yang dapat berbeda satu sama lainnya. Beberapa contoh standar adalah:
- SNI Standar Nasional Indonesia- BS British Standard- JIS Japan Industrial Standard- ASTM American Society of Testing Material- API American Petroleum Institute- DIN Deutsche Industrie Norm
dan lain sebagainya.
Pipa kayu sudah jarang dipergunakan, kecuali pipa bambu di pedesaan. Pipa dari tanah
bakar (bata) masih banyak dipergunakan, terutama untuk bahan yang korosif seperti
limbah kota. Pipa bata ini yang lebih murah dari pada pipa baja tahan karat (stainless
steel) umumnya diglasir di bagian dalamnya untuk mencegah rembesan cairannya keluar
melalui pori-pori pipa.
Pipa keramik jarang dipergunakan. Dulu sering dipergunakan di pabrik penyulingan
minuman.
Pipa semen terutama dipergunakan untuk saluran drainage. Pipa air minum juga ada yang
menggunakan pipa semen. Pipa semen proses sentrifugal dengan penguatan besi (baja)beton dapat digunakan untuk pipa air bertekanan.
Pipa kanvas pada umumnya dipergunakan antara lain untuk perlengkapan pemadam
kebakaran. Pipa kanvas ada yang menggunakan pelapisan bahan karet untuk mengurangi
kemungkinan kebocoran.
Pipa karet masih banyak dipergunakan. Pipa-pipa drainage yang dapat dipindah (portable)
dan memerlukan sifat fleksibel, menggunakan pipa karet. Pipa karet untuk tekanan tinggi
dapat diperkuat dengan anyaman serat kanvas atau baja di dalamnya.
Dahulu pipa besi tuang sangat populer, baik untuk air minum, air limbah maupun gas.
Saat ini pipa besi tuang sudah berkurang penggunaannya. Ada pipa besi tuang yang
dilapis semen didalamnya (cement lining) untuk mengatasi sifat korosi cairan yang
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
11/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-11
dibawanya. Pipa besi tuang untuk tekanan tinggi pada umumnya dari jenis pipa daktil
(ductile cast iron pipe).
Saat ini pipa baja merupakan jenis pipa yang terbanyak diproduksi, selain pipa plastik
kebutuhan bangunan dan industri. Ada beberapa jenis pipa ini, misalnya:
- Pipa dilas (welded/seam pipe)- Pipa tanpa las (seamless pipe)- Pipa spiral- Cement linned steel pipe- Galvamized pipe, dan sebagainya.
Untuk melengkapi pipa supaya dapat berfungsi sebagaimana dikehendaki, pipa
perlu dilengkapi dengan fitting-nya. Fitting ini antara lain adalah belokan (elbow),
sambungan T (tee joint), sambungan fleksibel (flexible joint), sambungan ekspansi dan
lain sebagainya. Selain itu diperlukan pula instrumen dan katup-katup. Berikut beberapa
contoh katup yang sering dipergunakan.
2.3.2 Jenis-jenis Katup
Peralatan bantu instalasi pipa seperti belokan, cabang T, Y, X (cross), saringan,
sambungan ekspansi, sering disebut sebagai fitting.
Selain peralatan bantu di atas, peralatan biasa yang lumrah dijumpai pada insatalasi pipa
adalah berbagai jenis katup. Jenis-jenis katup dapat dikelompokan menurut fungsinya
sebagai berikut :
2.3.2.1Katup Isolasi
- Katup Gerbang (Gate Valve)
Gv04
Gambar 2.13a Potongan katup gerbang.
Terlihat dari jenis non rising stem.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
12/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-12
- Katup Bulat (Globe Valve) - Katup Bola (Ball Valve)
Gv02 Gv06
Gambar 2.13b. Potongan katup bulat Gambar 2.13c. Gambar potongan contoh katup
jenis rising stem. bola.
Katup Kupu-kupu (butterfly valve)
Lengan >
Roda pemutar >
Servo pneumatik >
Servo hidrolik atau pneumatik >
Katup kupu-kupu >
Gv07
Gambar 2.13d Katup kupu-kupu yang dilengkapi sistem kendali menggunakan:
a. Servo hidrolikb. Roda pemutarc. Lengan pemutar
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
13/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-13
Katup Jarum (Needle Valve)
Gambar 2.13e Katup jarum.
2.3.2.2Katup Anti Balik (Non Return Valve, Check Valve)
Kadang-kadang disebut juga katup searah atau check valve. Nama katup ini
ditentukan menurut konstruksinya, misalnya
- Swing Check Valve
Gv08
Gambar 2.14a Katup anti balik jenis swing
check valve.
- Lift Check Valve
G16
Gambar 2.14b Katup Searah jenis angkat
(lift).
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
14/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-14
- Foot Valve (Katup Kaki)
Gv09
Gambar 2.14c Katup kaki (foot valve) untuk
ujung bawah pipa hisap pompa.
Katup Diafragma
Gv10
Gambar 2.15 Katup diafragma, diafragma
berfungsi sebagai dua penyekat sekaligus.
2.3.2.3Katup Pengatur (Control Valve)Umumnya berupa katup isolasi atau katup anti balik pada gambar sebelumnya
tetapi dilengkapi dengan alat-alat pengatur khusus, dimaksudkan untuk pengaturan prosespenyaluran fluida. Beberapa jenis katup tidak baik dipergunakan sebagai katup pengatur.
Contoh katup pengatur adalah:
- Katup Pengaman (Safety Valve)
G19
Gambar 2.16a Katup pengaman terhadap
tekanan lebih.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
15/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-15
- Katup Penurun Tekanan (Pressure Reducer)
G19
Gambar 2.16b Katup penurun tekanan yang
dapat dikendalikan.
- Katup Pelepas Tekanan (Pressure Relief Valve)
Gv03
Gambar 2.16c Katup pelepas tekanan
bertuas bekerja manual.
Umtuk melepas tekanan, lengan pelepas ditekan ke bawah. Pegas yang ada di
dalam katup akan mengembalikan ke posisi semula bila lengan dilepas kembali.
- Katup Pelampung (Float Valve)
Gv05
Gambar 2.16d Katup pelampung (float
valve).
Dipergunakan untuk menutup aliran pada saat permukaan zat cair dalam suatu
tangki sudah mencapai tinggi yang dikehendaki.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
16/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-16
- Katup Pembilas Kondensat Otomatik (Automatic Drain Valve)
Gv15
Gambar 2.16e Katup pembilas kondensat
otomatik (automatic condensat drain)
- Katup Kendali Pneumatik
Gv11
Gambar 2.16f Katup kendali yang
dikendalikan melalui sistem pneumatik
(katup sejenis ada yang bersifat hidrolik
untuk penerapan tertentu).
- Katup Bulat Bermotor
Gv12
Gambar 2.16g Katup terkendali
berpenggerak motor listrik.
- Katup Kumparan 4 Arah
Gv14
Gambar 2.16h Contoh katup 4 arah (4-way
solenoid valve) dikendalikan melalui arus
listrik pada kumparan pengendali.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
17/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-17
- Katup Kumparan Satu arah
Gv13
Gambar 2.16i Irisan dalam
katup kumparan satu arah.
Selain dari pada katup-katup diatas, kita temukan juga jenis-jenis katup dalambentuk khusus. Pintu air misalnya, merupakan katup untuk saluran terbuka.
Setelah fitting dan katup kita perlukan juga peralatan bantu lain seperti pengukur debit,
pengukur tekanan, pengukur temperatur, pengukur kerapatan dan sebagainya.
Peralatan khusus lain misalnya tangki (reservoir), alat pemanas atau pendingin, pengaduk,
penyearah, penjebak (trap), sakelar aliran (flow switch) dan sebagainya juga merupakan
perlatan penting instalasi.
Seorang teknisi yang baik harus dapat membedakan dari sekian banyak produk peralatan
instalasi mana yang harus dipakai dalam instalasinya. Setiap produk ditujukan untuk
digunakan dalam batas tertentu, walupun kadang-kadang dapat digunakan untuk beberapa
keperluan (misalnya untuk air minum dan udara kempa).Gmb. 2.17 berikut menunjukkan berbagai jenis notasi peralatan instalasi untuk
mempermudah penggambaran sistem.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
18/51
BAB II POMPA
MKE 2 Pompa 01/14-10-04/Hen
Contoh Notasi Gambar Diagram Sistem Pipa dan Peralatannya
Gambar 2.17 Simbol-simbol pada gambar skema sistem perpipaan
Flow line
Flow line, e g drainenclosure for several
pipe connection
components assembled in one unit
shut-off-valve
throttle valve variable
plugged outlet
pneumatic flow
hydraulic flow
compressor, fixed flow rate
reservoir open to atmosphere
pressurized reservoir
pressure accumulator
filter, strainer
cooler with coolant line
water trap, automatic drain
air dryer
non return valve, spring loaded
lubricator
throttle valve / non return valvewith variable throttling
hydraulic pump
shittle valve
fixed flow rate
variable flow ratehydraulic pump
pneumatic motor, fixed flow rate
hydraulic motor, fixed flow rate
heat engine
pneumatic pressure surce
pressure gauge
hydraulic pressure surce
thermometer
flow meter
pressure reguladjustable spr
pressure relief
squence valve
pressure by asquence valv
with two pormanual direc
with three popressure ope
single acting
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
19/51
BAB II POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-19
2.4 HEAD POMPA
Head merupakan suatu besaran untuk menentukan muatan energi suatu sistem.
Head kadang-kadang diterjemahkan sebagai tinggi hidrolik, dan hanya digunakan di
fluida cair.Head dalam suatu sistem dapat ditinjau dari beberapa segi, yaitu :
Head pompa (untuk kompresor biasa dinyatakan dengan tekanan keluarkompresor)
Head pada suatu titik diinstalasi berupa head tekanan, head kecepatan dan headpotensial.
Head kerugian (head loss) instalasiDari segi aliran kita kenal head statikdan head dinamik.
Sedangkan untuk suatu bagian instalasi, kita kenal pula head hisap (suction head) dan
head tekan (discharge head).
Definisi head akan menjadi jelas bila kita menguraikan persamaan daya sebagai berikut :
Pa=Q H g [Watt]
Dimana = kerapatan massa cairan [kg/m3]Q = laju aliran cairan [m
3/s]
H = head aliran [m]
g = gravitasi [m/s2]
jadi head :
aPHgQ
= [m]
Daya airBerat fluida persatuan waktu
=
Tetapi head dapat pula ditulis :
aPY gHQ
= = [m2/s
2]
=
Dayaair
Laju massa aliran persatuan waktu
dan juga
aP
p gH Q= = [Pa]
=
Dayaair
Laju aliran persatuan waktu
Kemudian bila satuan waktunya saling dibuang, head menjadi :
- energi persatuan berat,- energi persatuan massa dan- energi persatuan volume fluida.
Satuannya berturut-turut adalah m, m2/s
2dan Pa (Pascal = Newton/m
2).
Untuk suatu insatalasi pompa, persamaan energi persatuan berat berikut dapat
memberikan gambaran lebih jauh mengenai head.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
20/51
BAB II POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-20
Kita dapat menggunakan persamaan energi (untuk aliran ideal, steady dan inkompresibel)
yang telah dikembangkan menjadi :
rgp2
2
221
2
11 HHzg2
V
g
pz
g2
V
g
p+++=++
dimana : p = tekanan [N/m2]
V = kecepatan aliran [m/s]
z = ketinggian terhadap suatu datum [m]
Hp = head dari luar, misalnya dari pompa bila ada [m]
Hrg= head kerugian [m]
Indeks 1 menyatakan seksi 1
2 menyatakan seksi 2
BilaHpditempatkan secara terpisah,
{
4
rg
3
12
2
2
1
2
2
1
12
p Hzzg2
VV
g
pp
H ++
+
= 3214342143421
maka persamaan ini dapat menyatakan head total suatu instalasi (dapat dibangkitkan oleh
pompa, atau bila tidak ada sama sekaliHp= 0), terdiri dari
1 head kenaikan tekanan statik
2 head dinamik (dari energi kinetik)
3 head beda ketinggian (bersama head tekanan merupakan energi potensial)
4 head rugi-rugi
Head beda ketinggian (3) dan head kenaikan tekanan (1) merupakan head statik (Hst)
instalasi. Head dinamik kadangkala dapat diabaikan akibat besarnya head statik dan headkerugian.
2.4.1 Head Kerugian Aliran Fluida Dalam Pipa
Setiap aliran fluida yang mengalir melalui saluran atau sistem pipa akan
mengalami tahanan (kerugian) disepanjang aliran, yang disebabkan oleh gesekan fluida
dengan dinding pipa (yang biasanya disebut kerugian mayor), turbulensi dan cerai
(separation) pada belokan, katup, sambungan, cabang dan kerugian fitting lainnya
(disebut kerugian minor). Secara umum kerugian-kerugian diatas dapat dinyatakan dalam
hubungan head kerugian dengan kapasitas aliran (flow rate) sebagai :
Hrg= kQ2
dimana Hrg= head loss (kerugian)
k = faktor kerugian total
Q = kapasitas aliran
Faktor kadalah penjumlahan faktor-faktor kerugian instalasi dan gabungan dari kerugian
mayor dan kerugian minor.
Jadi seharusnya kdituliskan sebagai (k1+ k2 .) dimana k1adalah faktor gesekan
ekivalen pipa, k2faktor gesekan ekivalen katup dan seterusnya.
Rumus hrgdiatas dapat diturunkan langsung dari rumus gesekan pipa dari Darcy (rumus
dapat dilihat pada sub pasal berikut).
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
21/51
BAB II POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-21
Kesulitan dalam penggunaan rumus Darcy adalah bahwa harga ftidak dapat dirumuskan
dengan mudah. Hal ini terutama dirasakan bila diperlukan perhitungan dengan komputer
dimana formula untuk mencari harga f memerlukan program yang panjang. Untuk
menyederhanakannya biasanya dipergunakan rumus-rumus semi empirik (misalnya dari
Coolebroek, Hazen William dan sebagainya).
Harga fspesifik berikut adalah contoh untuk pipa besi cor (cast iron) baru untuk rumus
Darcy.
Df
0005,0020,0 +=
Kembali pada rumus Darcy, kita dapat menuliskannya dalam bentuk
Hf=k1Q2
dimana521
8gD
Lfk
= untuk menyederhanakan bilaf, LdanDsudah tertentu.
2.4.2 Head Rugi-rugi Gesekan Pipa
2.4.2.1Rumus Darcy Weisbach
Rumus yang populer untuk digunakan adalah rumus Darcy Weisbach
g2
V
D
LfH
2
f =
dimana f = koefisien gesek
L = panjang pipa [m]
D = diameter pipa [m]
Hargafberbeda-beda tergantung dari regim alirannya.
Untuk aliran laminar (Re4000) hargafdapat
dicari dari diagram Moody. Dari diagram terlihat bahwa f tergantung dari kekasaran
relatif pipa (adalah kekasaran absolut dibagi dengan diameter pipaD).
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
22/51
BAB II POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-22
2-26
Gambar 2.18 Diagram Moody
2.4.2.2Rumus Colebrook
Colebrook menyusun rumus yang dapat merangkum sekaligus batasan kekasaran
pipa halus dan kasar. Rumus ini dapat pula digunakan pada aliran transisi.
+=
fR
D
f
51,2
7,3
/log2
1
Rumus ini mengandung faktor gesekan fsecara implisit. Jadi untuk menentukan
beberapa variabel dalam rumus di atas perlu dilakukan proses iterasi. Hal ini menjadi
tidak sulit dengan tersedianya komputer modern saat ini. Kesulitan memang harus
dihadapi para ahli pada jaman ditemukannya rumus tersebut (1939). Oleh karenanya,
untuk memudahkan perhitungan, dibuatlah diagram Moody (1944) yang telah dibahas
pada pasal sebelumnya.
2.4.2.3Rumus Hazen Williams :
Rumus ini merupakan rumus semi empirik yang sangat mudah digunakan
terutama untuk pipa-pipa yang panjang (pipa air minum, irigasi dan sebagainya).
LDC
Q66610H
854851
851
f = ,,
,,
dimana : L = panjang pipa [m]
Q = laju aliran fluida [m3/s]
C = koefisien Hazen William
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
23/51
BAB II POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-23
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Q (debit air) [m3/s]
H
(Head)[m]
Kurva H-Q 1 pompa
Kurva H-Q Instalasi
Kurva H-Q 2 pompa diparalel
Kurva H-Q 3 pompa diparalel
Head statik instalasi
Harga Ctergantung dari jenis dan umur pipa. Tabel berikut menunjukan harga-harga C
untuk beberapa jenis pipa.
Karena bilangan pangkat Qtidak sama dengan 2, maka rumus ini tidak dapat digunakan
untuk membentuk rumus ekivalen:
H1=k Q2.
Tabel 2.1 Koefisien CHazen William.
Jenis Pipa C
Pipa besi cor baru 130
Pipa besi cor tua 100
Pipa baja baru 120 - 130
Pipa baja tua 80 - 100
Pipa dengan lapisan semen 130 - 140
Pipa dengan lapisan ter arang batu 140
2.5 KURVA SISTEM INSTALASI POMPA TUNGGAL DAN PARALEL
Kurva sistem adalah gambar hubungan antara head, H, (atau tekanan) dengan
kapasitas aliran (Q). Kurva sistem biasanya dipakai untuk menunjukan titik kerja yang
menyatakan head dan kapasitas aliran pada suatu instalasi.
Kurva instalasi pipa dapat diturunkan dari rumus-rumus yang diuraikan pada Pasal
terdahulu. Sedangkan kurva pompa akan dijelaskan pada Pasal selanjutnya. Kurva sistem
dapat pula diterapkan pada instalasi kompresor, tetapi beberapa persyaratan tambahan
dapat membuatnya menjadi lebih rumit.
Contoh berikut menunjukan kurva sistem suatu instalasi.
Titik kerja
2-27
Gambar 2.19 Kurva kerja sistem pipa dan pompa air.
Sumbu horizontal menyatakan kapasitas aliran Q (misalnya m3/s, l/mnt), sumbu tegak
menyatakan headH(m).
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
24/51
BAB II POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-24
Head statik sistem, yang konstan, adalah beda tinggi muka air atas dan bawah atau beda
tekanan statik untuk instalasi tertutup.
Kurva H-Q instalasi menyatakan kurva head terhadap kapasitas aliran yang merupakan
penjumlahan head statik dan head kerugian untuk suatu kondisi. Bila instalasi dilengkapi
katup, bila katup lebih ditutup, maka akan didapat kurva yang lebih menutup ke arah kiri.
Makin ditutup lagi, kurva akan makin bergeser kekiri sehingga akhirnya bila katupditutup rapat, kurva akan berupa garis tegak dari titik Q= 0 (churncondition). Jadi sumbu
tegak kurvaHvs Qmerupakan kurva sistem pipa tertutup ini.
Gambar 2.19 tersebut menunjukkan kurvaH vsQuntuk pompa
- tunggal- 2 pompa paralel- 3 pompa diparalel
Titik-titik yang ditunjukkan adalah titik kerja sistem pipa dengan pompa. Terlihat pompa
yang diparalel tidak memberikan tepat jumlah kapasitas tiap pompa yang diparalel dalam
suatu instalasi.
Titik kerja pompa selalu harus diusahakan pada efisiensi pompa tertinggi, karena dengan
demikian biaya listrik atau bahan bakar motor penggerak pompa dapat dihemat.
Saat ini pompa-pompa dapat dikendalikan operasinya menggunakan inventer
pengubah frekuensi listrik. Dengan alat ini putaran dapat diubah sesuai dengan
kebutuhan. Pada suatu instalasi industri yang luas, sistem kendali dapat dilakukan secara
terdistribusikan. Sistem ini memerlukan kode karakteristik pompa untuk dapat dimengerti
komputer. Salah satu bentuk sederhana rumus simulasi ini adalah:
2
pompa cQbQaH ++=
dimana a, bdan cadalah konstanta-konstanta.
Contoh simulasi kurva Head vs Kapasitas untuk pompa pada Gambar 2.19 diatas, dapat
dirumuskan sebagai berikut.
2
pompa Q500040H =
DisiniHdalam [m] dan Qdalam [m3/s].
Sedangkan contoh untuk simulasi instalasi, rumus berikut dapat dipergunakan (Gambar
2.19).
2
instalasi Q300020H +=
terdiri dari head statikHinstalasi= 20 m dan head rugi-rugi instalasi = 3000 Q2.
Contoh rumus simulasi 2 buah pompa yang sama dihubungkan paralel:
22
pompa 2Q500040H /=
Mengapa ada angka 22dalam persamaan diatas?
Sedangkan untuk 3 buah pompa diparalel
22
pompa 3Q500040H /=
Gambar berikut menujukkan kurvaHvs Quntuk pompa yang diubah kecepatan putarnya,
dihitung menggunakan hukum afinitas (Pasal 1.19),
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
25/51
BAB II POMPA
MKE 2 Pompa 01/Hen 0808 2-25
Kurva H vs Q untuk berbagai kecepata putar.
-
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Kapasitas (Q) [m3/s]
Head
(H)
[m]
n = 3000 rpm
n = 2250 rpm
n = 1500 rpm
n = 1000 rpm
n = 750 rpm
Faktor Head2 2
gH
n D =
Faktor Kapasitas3
Q
nD=
Faktor Daya3 5
P
n D
=
Gambar 2.20 Kurva H vs Q untuk berbagai kecepatan putar menurut rumus afinitas.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
26/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-26
2.6 JENIS-JENIS POMPA
Bila kita perhatikan pompa-pompa dipasaran akan kita jumpai berbagai macam
jenis pompa yang tersedia. Jenis-jenis pompa tersebut memang disediakan untuk berjenis-
jenis keperluan yang spesifik. Setiap disain selalu ada tujuan terapannya. Oleh karena itu
sangat penting untuk dapat memilih pompa yang cocok sebelum pemasangannya padainstalasi.
2.6.1 Beberapa Persyaratan Dalam Pemilihan Pompa
2.6.1.1Ditinjau Dari Fluida Yang Akan Dialirkan
1. Bagaimana sifat fluida atau cairan yang akan dipindahkan, yang mencakup
diantaranya :
- Kerapatan massa- Viskositas- Gravitasi spesifik
- Sifat kimia- Sifat kandungan material padat- Temperatur- Tekanan
2. Tekanan udara dan temperatur disekitar sumber airnya.
3. Karakter sumbernya yang meliputi :
- Letak sumber- Ketinggian sumber- Letak penempatan pompa
4. Jumlah volume fluida yang harus dipompakan dan kecepatan alirannya.
5. Faktor pembebanan selama pompa bekerja, yaitu variasi rata-rata tekanan
yang dibutuhkan pada berbagai fungsi waktu, atau pada saat-saat tertentu.
6. Tujuan tempat fluida dipompakan :
- Jarak vertikal- Jarak horizontal sumber ke penimbunan (reservoir)
7. Volume fluida dalam saluran.
8. Tinggi isap, tinggi tekan, gross head dan termasuk juga tekanan hidroliknya
9. Bentuk dan besaran sumber energi yang dipergunakan untuk mengoperasikan
pompa.
10. Fungsi pompa, misalnya untuk pemadam kebakaran, pembuang limbah atau
lainnya.
2.6.1.2Ditinjau Dari Pompanya.
1. Bagaimana jenis pompa yang mungkin dipergunakan.
2. Bagaimana kesederhanaan disainnya
3. Apa dasar kebutuhannya, dan sampai dimana kemudahannya untuk diistalasi.
4. Bagaimana prinsip pengoperasiannya dalam kondisi-kondisi yang khusus yang
mungkin timbul.
5. Kesiapannya untuk dipergunakan akan memakan waktu beberapa lama dan
kemudahan penggunaannya sejak di start.
6. Berapa efisiensinya dan berapa efisien komersialnya.
7. Berapa harga awalnya dan berapa harga relatifnya dalam penggunaan.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
27/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-27
8. Bagaimana ketersediaan suku cadangnya.
2.6.2 Pengelompokan Pompa
Dalam pemakaian umum sehari-hari, ada berbagai jenis pompa yang dapat kita
pergunakan. Dari sekian jenis pompa yang ada dapat dikelompokkan dalam beberapa
kelompok pompa menurut cara kerjanya sebagai berikut:
Rotary
Gear
Screw
Lobe
Shuttle Block
Peristaltic
Reciprocating
Direct Acting Power
Simplex
Duplex
Triplex
Quadruplex
Quintuplex
Dst.
Double Acting
Diaphragm
Rotary Piston
RotodynamicSingle/Multi
Stage
SentrifugalVolute
Diffuser
Regenerative Turbine
Vertical Turbine
Mixed Flow
Axial Flow
Gambar 2.21 Pengelompokan pompa berdasarkan cara kerja.
Pompa Rotary dan Pompa Reciprocating dikelompokkan dalam pompa positive
displacement karena pompa-pompa tersebut bekerja berdasarkan pergeseran volume atas
perubahan ruang yang terbentuk karena langkah positif gerak pompa.
Disamping jenis-jenis pompa diatas, masih ada beberapa jenis pompa lainnya yang seringdikelompokkan dalam jenis inkonvensional, sebenarnya merupakan pompa
konvensional tetapi dipergunakan untuk tujuan tertentu yang tidak terlalu banyak
dipergunakan saat ini. Direct lift pump adalah contoh yang paling sering dijumpai
dibeberapa daerah di Indonesia, misalnya kincir air di sungai-sungai, pompa pneumatik
(air lift pump) dan sebagainya. Juga pompa ram jet atau hidram yang merupakan pompa
tanpa penggerak dari luar melainkan didayai oleh energi potensial fluidanya sendiri,
menggunakan prinsip kerja palu air (water hammer).
Berikut gambar pompa ulir (screw pump), nama lainnya adalah pompa Archimedes atau
juga auger pump, yang banyak dipakai untuk pompa banjir, pompa lumpur dan
sebagainya. Pompa ini dapat mengangkut sampah dalam besaran tertentu.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
28/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-28
Gambar 2.22 Potongan pompa ulir.
Gambar 2.23 Contoh pompa ulir dalam keadaan terurai (Lab. Mesin Fluida).1. Roda jalan.
2. Tabung (casing).3. Tutup dan rumah bantalan dan rumah penyekat.
4. Rumah bantalan bawah.
Pompa-pompa ini akan di bahas pada bagian akhir Bab 2 ini.
Jenis material pompa konvensional
Karena penggunaan pompa tergantung dari pada fluida yang akan dipindahkan, maka
material pompa didisain sedemikian rupa sehingga fluida yang akan dipompakan tidak
merusak pompa. Pemilihan bahan sangat penting sehingga untuk mendukung
keberhasilan sistem. Oleh karena itu hindari kesalahan pemilihan bahan.
Diantaranya bahan-bahan tersebut adalah :
1. Paduan bronze.
2. Besi tuang.
3. Baja tahan karat (stainless steel).
4. Bahan-bahan polimer, dan sebagainya.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
29/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-29
2.6.3 Karakteristik Penggunaan Pompa
Secara umum pompa yang biasa dipergunakan sehari-hari, dapat dikelompokan
menurut karakteristiknya seperti terlihat pada tabel berikut.
Tabel ini menunjukan bahwa reciprocating pump cocok untuk kondisi umum padakapasitas kecil, head tinggi dan cairan yang bersih dan bebas dari kotoran.
Sedangkan pompa sentrifugal untuk kapasitas sedang-besar dengan head sedang sampai
besar. Jenis pompa aksial adalah untuk kapasaitas besar dan head kecil. Ingat bilangan
kecepatan spesifik dalam pemilihan pompa.
Tabel 2.1 Karakterisitik umum penggunaan pompa.
Jenis Pompa : Centrifugal Rotary Reciprocating
Srew & gear
Sifat aliran : Mantap Mantap Pulsa-pulsaTinggi isap umum-
nya [m] : 5 5 7
Cairan yang dapat
dipindahkan :
Bersih, kotor, abrasif,
cairan yang mengandung
bahan padat.
Kental tidak abrasif Bersih dan bebas
kotoran
Rentang tekanan : Rendah sampai tinggi Menengah Tinggi
Rentang kapasitas : Kecil-besar. Kecil-menengah Kecil sampai rela-
tif besar
Efek debit terhadap
kenaikan head :
Daya terhadap ke-
naikan head :
Pada umumnya menurun
Tergantung kecepatan
spesifik
Relatif tetap
Membesar
Relatif tetap
Membesar
Efek debit terhadap
penurunan head :
Daya terhadap ke-
naikan head :
Membesar
Tergantung kecepatan
spesifik
Relatif tetap
Mengecil
Relatif tetap
Mengecil
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
30/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-30
2.7 POMPA-POMPA POSITIVE DISPLACEMENT
2.7.1 Pompa Rotari
(a) (b) (c)
Gambar 2.24 Pompa roda gigi.
(a)Roda gigi luar.(b)Roda gigi dalam.(c)Roda gigi luar.
Gambar 2.25 Pompa rotary vane.
Gambar 2.26 Pompa ulir (screw).
Gambar 2.27 Pompa rotary vane.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
31/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-31
Pompa Liner Fleksibel Pompa Impeler Fleksibel Pompa Denyut
(Peristaltik)
Gambar 2.28 Pompa karet dan plastik.
2.7.2 Pompa Piston
Gambar 2.29 Pompaplunger.
(a) (b)
Gambar 2.30 Pompa torak
(a)Aksi tunggal (single acting) dan(b)Aksi ganda (double acting)
Gambar 2.31 Pompa torak rotari paralel.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
32/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-32
2.8 POMPA ROTODINAMIK
Impeller:
a. Sentrifugal terbukab. Radial terbukac. Radial cepat (Francis)d. Radial lambate. Radial non cloggingf. Aksialg. Campuran (mixed flow)
Gambar 2.32 Beberapa bentuk impeler pompa rotodinamik.
Kurva Head vs Kapasitas Pompa Sentrifugal
Asumsi:
Aliran murni arah radial dan tangensial 2 dimensi
Kondisi ideal
Dari rumus Euler pada Bab 1,
( )2 2 1 11
tr u uH U C U Cg
=
Dengan anggapan rancangan ideal, diambil suku pertama sisi kanan persamaan saja,
walaupun tidak menutup kemungkinan sisi masuk juga diperhitungkan, maka
2 2 2
1tr uH U C
g
=
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
33/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-33
Dari segitiga kecepatan,( )
22 2
2tan
ru
CC U
=
Masukkan pada persamaan Euler di atas, didapat:
( )2
2 2 2
2
1tan
rtr
CH U Ug
=
atau
( )2 2
2 2
2 2
11
tan
rtr
CH U
g U
=
Bila pompa tidak menghasilkan aliran, misalnya katupnya ditutup, maka Cr2= 0.
Selanjutnya bila pompa menghasilkan aliran yaitu untuk Cr2> 0. Persamaan di atas akan
tergantung pada bilangan tetap 2.yang merupakan sudut relatif sisi keluar sudu.
Bila2< 90o, makaHtr mengecil bila Cr2makin membesar (kapasitas Qmembesar).
Bila2= 90o, makaHtr akan konstan harganya sebesar U2
2/gyang konstan harganya.
Bila2> 90o, makaHtr membesar bila Cr2membesar (kapasitas Qmembesar).
Gambar berikut menunjukkan karakteristik pompa sentrifugal dengan kondisi seperti di
atas.
Q
Gambar 2.33 Kurva head idealHvs kapasitas Qdan bentuk sudu impeler untuk 290
o.
Dengan cara yang sama untuk suku persamaan ke dua sisi kanan persamaan Euler,
( )2 1
1 1
1 1
11 tan
rtr
CH Ug U
=
Persamaan di atas akan menurunkan kurva Head pada Gambar 2.33 (a) karena tanda
negatif yang disandangnya. Lakukan sendiri untuk melihat hasilnya bila sudut 190o.
Kurva Sebenarnya
a. Kerugian Aliran Sekunder
Aliran sekunder di impeler pompa terjadi karena jumlah sudu yang terbatas di impeler,
membentuk ruang tertutup. Ruang tertutup ini berputar pada poros, tetapi fluida di
dalamnya tidak mengikuti gerakan putar impeler secara kaku, melainkan cenderung
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
34/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-34
mempertahankan arahnya terhadap sistem absolut. Cobalah ambil gelas, isi dengan air,
beri tanda arah permukaan air pada salah satu sisinya. Berputarlah, arah posisi air relatif
terhadap sistem absolut akan tetap.
Kecenderungan tetap pada arah posisi air ini dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2.34 Arus sekunder dan pengaruhnya terhadap kecepatan relatif keluar sudu.
Gambar 2.35 Pengaruh arus sekunder terhadap segitiga kecepatan.
Perubahan vektor kecepatan pada segitiga kecepatan ini secara rata-rata mengubah secara
linear besaran head pompa. Hal ini ditunjukkan pada penurunan head ideal pada
Gambar 2.36.
b. Kerugian Hidrolik
Kerugian hidrolik merupakan kerugian gesekan akibat pengaruh gesekan baik pada
dinding impeler maupun antara molekul fluidanya sendiri. Kerugian ini secara sederhanadapat dirumuskan menggunakan persamaan Darcy
2
rghdrH kQ=
Faktor gesekan kdapat diprediksi secara matematik dan dapat pula menggunakan rumus
empirik. Kerugian ini mengurangi head teoretik impeler jumlah sudu tak berhingga.
c. Kerugian Tumbukan
Kerugian tumbukan terjadi akibat arah kecepatan absolut masuk sudu pada laju aliran riel
yang tidak sesuai dengan arah dan besaran disainnya mengalami tumbukan. Besaran
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
35/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-35
kerugian ini nol pada saat laju aliran riel besarannya tepat sama dengan laju aliran disain,
dan akan membesar akibat laju aliran riel mengecil atau membesar dari angka disainnya.
Gambar 2.36 Head sebenarnya setelah koreksi adanya kerugian arus sekunder, gesekan
dan tumbukan.
Gambar 2.37 Tipikal kurva tak berdimensi Head vs Kapasitas untuk berbagai putaran
pompa, menunjukkan pula kurva-kurva tak berdimensi iso-efisiensi, iso-moment putar
dan iso-daya.
2.8.1 POMPA SENTRIFUGAL
Dari jenis pompa ini, dapat kita bagi lagi menjadi beberapa macam tergantung
dari bentuk dan cara mengalirnya aliran dalam pompa tersebut.
2.8.1.1Pompa Tipe Volute
Seperti pada gambar dibawah ini, fluida dari impeler menekan kedalam casing
yang lebih luas, yang akan memperkecil kecepatan alirannya. Disini dimaksudkan untuk
mengubah energi kecepatan aliran fluida menjadi energi tekanan.
Ko
efisienTekanan
Koefisien Kapasitas
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
36/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-36
Gambar 2.38 Potongan pompa sentrifugal.
Gambar 2.39. Pompa sentrifugal type volute, horizontal split.
Split Casing
Inlet
Inlet
Gambar 2.40 Tampak rumah pompa jenis split casing.Pompa horizontal split
dari Ebara
Gambar pompa yang terlihat diatas adalah dari jenis horizontal split casing. Aliran masuk
dari sisi horisontal dan keluar dari sisi horisontal di seberangnya.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
37/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-37
Jenis pompa yang lain adalah pompa jenis end suction, yaitu sisi hisapnya berada di
depan, satu sumbu dengan poros impeler. Pompa jenis ini yang banyak dipergunakan
karena sederhana dan lebih murah.
2.8.1.2Pompa Sentrifugal BertingkatPada pompa ini, terdapat sudu pengarah yang terletak disekeliling pompa. Disini
fungsi sudu difusor adalah merubah arah aliran dan mengubah energi kinetik menjadi
potensial (head).
Gambar 2.41. Pompa sentrifugal bertingkat.
Gambar 2.42 Pompa sentrifugal 2 tingkat, produksi IPP Pupuk Kaltim.
2.8.1.3Pompa Sentrifugal Tipe Regenerative Turbine
Cairan dalam pompa ini diputar oleh sudu impeller pada kecepatan tinggi untuk
mendekati putaran dalam celah dalam impeller berputar. Energi yang didapat cairan
dalam bentuk impuls selanjutnya disalurkan keluar melalui saluran dalam rumah pompa.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
38/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-38
3-4
Gambar 2.43 Pompa sentrifugal regenerative turbine satu tingkat (Sanyo).
2.8.1.4Pompa sentrifugal type mix flow.Pompa type campuran (mix flow) ini merupakan tipe transisi dari pompa jenis
sentrifugal ke jenis axial. Pompa jenis ini banyak dipergunakan untuk pompa submersibelpada sumur air bersih maupun untuk tujuan pengurasan (drainage).
Gambar 2.44 Dua contoh pompa sentrifugal type mixed
flow, bertingkat dan tidak beringkat
Dalam pemilihan pemakaian pompa sentrifugal, dikenal adanya bilangan
kecepatan spesifik. Kecepatan sepsifik didefinisikan sebagai kecepatan putaran impeller
per menit dengan total head setinggi 1 m.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
39/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-39
Efisiensi vs Kecepatan Spesifik
30
40
50
60
70
8090
100
10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210
Kecepatan Spesifik
Efisiensi[%] f > 600 l/s
600 > e > 200 l/s
200 > d > 60 l/s
60 > c > 30 l/s
30 > b > 15 l/s
15 > a > 5 l/s
Sudu: [Radial Radial lambat] [ Francis (radial cepat) Francis ] [Mixed Flow] [ Aksial ]
nq: [ 10 .... 40 ] [ 40 .... 80 ] [80 .... 160] [100....500]
Gambar 2.45 Tipikal hubungan kecepatan spesifik, bentuk impeller dan efisiensi pompa
sentrifugal.
Impeller untuk head yang tinggi biasanya mempunyai kecepatan spesifik yang rendah,
dan sebaliknya impeller untuk head yang rendah mempunyai kecepatan spesifik yang
tinggi.
Pada gambar diatas ditunjukan batas kecepatan spesifik dalam mendesain impellerpompa.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
40/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-40
Gambar 2.46 Pompa pembuangan jenis
submersible (Caprari)
Gambar 2.47 Pompa submersible bertingkat (Caprari)Kiri, bagian pompa
Kanan, bagian motor, dipasang di bawah bagian pompa.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
41/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-41
Gambar 2.48 Impeler terbuka
(produk lokal, lab Mesin Fluida ITB).
Gambar 2.49 Impeler tertutup (dari Fligt)
2.8.2 Pompa Aksial
Gambar 2.50 Impeler pompa aksial buatan
salah satu industri di Cimahi (1975).
Gambar 2.51 Instalasi pompa aksial vertikal.
Banyak dipergunakan untuk pompa irigasi,
pompa banjir dan sbagainya.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
42/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-42
Gambar 2.52 Impeler aksial dengan posisi
sudut sudu dapat diubah untuk memberikan
rentang yang lebar efisiensi tertingginya (dari
Fligt).
Untuk mendapatkan efisiensi yang tinggi dan merata pada rentang debit yang besar,
pompa aksial dapat dibangun menggunakan sudu-sudu yang dapat diubah sudut
serangnya (Gambar 2.52).
2.9 POMPA-POMPA KHUSUS
Itt-impB
Gambar 2.53 Impeler tipe terbuka untuk pompa drainage. (ITT-Fligt)Terlihat disampingnya saringan yang dipasang pada sisi hisapnya.
Itt-impC
Gambar 2.54 Impeler tertutup (closed impeller) bilah tunggal pompa drainage non-
cloging. (ITT-Fligt)Gambar kanan adalah rumah keongnya. Pompa ini dapat meloloskan sampah padat
dengan ukuran yang tertentu sesuai disainnya.
Itt-impDGambar 2.55 Impeler pompa pembuangan jenis aksial. (ITT-Fligt)
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
43/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-43
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1,46 1,48 1,5 1,52
Laju [L/s]
Head
[m]
Itt-impE
Gambar 2.56 Impeler terbuka pompa pembuangan dengan dua bilah sudu. (ITT-Fligt)
2.10 CONTOH KURVA KARAKTERISTIK POMPA
2.10.1 Kurva Sistem Pompa Rotari Dan Langkah Positif
Gambar 2.57 Tipikal karakteristikH-Qpompa rotari dan langkah positif.
Pada putaran konstan, pompa rotari dan langkah positif mengisi dan
mengeluarkan sejumlah isi fluida (yang bersifat inkompresibel) yang sama karena ruang
yang diisi dan dikosongkan adalah sama. Selanjutnya head yang dihasilkan akan
bergantung pada kekuatan dorong pada proses pengosongan. Pada gambar, karakteristik
ini ditunjukkan pada garis vertikal untuk Q= 1,5 l/s (sebagai contoh). Kurva lengkung
menunjukkan contoh karakteristik yang sebenarnya akibat adanya kebocoran pada
tekanan yang makin tinggi. Makin tinggi tekanannya, akan makin tinggi pula
kemungkinan kebocorannya.
Pada putaran yang berbeda, secara ideal, karakteristik pompa ini akan bergeser ke kanan
atau ke kiri sesuai dengan rasio perubahan putarannya.
2.10.2 Kurva Sistem Pompa Sentrifugal
Kurva karakteristik menunjukan hubungan antara head pompa, kapasitas, daya
dan efisiensi uantuk diameter impeller dan besar casing suatu pompa yang tertentu pada
kecepatan tertentu.
Kurva kecepatan variable: Kurva dimana pompa bekerja pada berbagai kecepatan.
Kurva head sistem: Merupakan kombinasi kurva head pompa, friksi sistem termasuk
friksi pipa, katup dan sebagainya, serta head statik pompa tersebut.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
44/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-44
3-7
Gambar 2.58 Contoh kurva karakteristik suatu pompa sentrifugal.
Terlihat pada gambar kurva Head vs Capacity pada berbagai diameter impeller. Kurva di
sisi atas menunjukkan NPSH Required, sedangkan kurva sisi bawah menunjukkan daya
poros yang diperlukan.
Garis efisiensi ditunjukkan pada garis-garis isoefisiensi (76%, 75% dst.). Titik operasi
pompa hendaknya dipilih pada daerah efisiensi tertingginya. Efisiensi tertinggi (max)
nampak sekitar 78% pada diameter impellerD 265.
3-8
Gambar 2.59 Kurva head pompa dan instalasi.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
45/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-45
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18
Laju aliran Q [m3/s]
HeadH[m]
Kurva H-Q Pompa 1
Kurva H-Q Pompa 2
Kurva H-Q Pompa 1 & 2 Paralel
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
Laju Aliran Q [m3/s]
HeadH[m]
Kurva H-Q Pompa 1
Kurva H-Q Pompa 2
Kurva H-Q Pompa 1 & 2 Serie
Gambar di atas menunjukkan letak titik kerja instalasi (titik A), yang merupakan
perpotongan antara kurva Head vs Kapasitas pompa dengan kurva Head vs Kapasitas
instalasi (sistem pipa).
Klasifikasi impeller dipergunakan untuk mendapatkan kecepatan spesifik tertentu.Sedangkan bentuk impeller juga menunjukan bagaimana aliran fluida pada sudu impeller.
Gambar 2.60 Karakteristik H-Q dua buah pompa sentrifugal yang berlainan, dipasang
paralel.
Gambar 2.60 menunjukkan karakteristik pompa 1 dan 2 yang berlainan. Pompa 1
kemudian dihubungkan secara paralel dengan pompa 2. Karena dipasang paralel,penjumlahan adalah ke arah QuntukHyang sama.
Gambar 2.61 menunjukkan 2 buah pompa yang dihubungkan secara serie. Karena debit
aliran pompa ke 1 harus melalui pompa ke 2, maka debit aliran (Q) ke dua pompa harus
sama.
Gambar 2.61 KarakteristikH-Qdua buah pompa 1 dan 2 yang berlainan yang dipasang
serie.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
46/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-46
Pada pipa keluar sistem, karakteristik gabungan adalah penjumlahan ke arah H dari
masing-masing pompa pada laju Qyang sama.
1. Rumah (casing)2. Roda jalan (impeller)3. Bushing poros4. Casing hisap5. Wearing ring sisi pasok6. Wearing ring sisi hisap7. Paking8. Gland packing9. Pedestal bantalan10.Poros pompa
Gambar 2.62 Potongan pompa sentrifugal (Caprari).
Gambar 2.63 Pompa sentrifugal
kecepatan tinggi.
1. Rumah (casing)2. Roda jalan (impeller)3. Bushing poros4. Casing hisap
5. Wearing ring sisi pasok6. Wearing ring sisi hisap7. Paking8. Gland packing9. Pedestal bantalan10.Poros pompa
Gambar 2.64 Pompa jenis mixed
flow, antara sentrifugal dan aksial.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
47/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-47
2.11 POMPA SEKRUP
2.11.1 Prinsip Kerja Pompa Sekrup Archimedes (Screw Pump)
Pompa tersusun dari saluran berupa tabung tertutup atau terbuka setengah
lingkaran dan rotor yang terbuat dari plat yang dirol membentuk ulir yang dilas padaporos, umumnya dipasang pada posisi miring.
Pompa sekrup pada umumnya dipergunakan sebagai pengangkat air (water lifter)
misalnya pada sistem drainase dan irigrasi. Pompa ini dapat beroperasi pada debit yang
besar dan tinggi angkat yang relatif kecil. Salah satu pompa sekrup pengendali banjir di
Indonesia berdiameter 4 meter dan dengan tinggi angkat sekitar 10 m. Pompa ini mampu
mengangkut benda-benda padat (batu, kayu, sampah) yang ikut bersama air tanpa
mengganggu operasinya, asalkan masih lebih kecil dari jarak antar ulirnya (pitch).
Gambar 2.65 Komponen utama pada pompa sekrup
Pada saat beroperasi rongga bawah sekrup terendam air yang akan dipompakan, sehingga
pada saat poros diputar rongga-rongga tersebut akan bergerak translasi ke atas menyusur
saluran. Air di dalam rongga ikut begerak ke atas. Sebelum air meluncur balik mengalir
ke bawah, bagian ulir di bawahnya akan menahannya dan mengalirkan ke atas. Demikian
seterusnya sehingga air yang terperangkap itu akan bergerak ulir demi ulir ke atas.Pompa sekerup tidak bekerja pada kisaran putaran yang besar, tetapi hanya daerah
rendah tertentu saja. Hal ini selain karena panjang poros dan berat pompanya juga terkait
dengan prinsip kerja pompa sekrup.
Bila putaran pompa terlalu tinggi, selain bergerak translasi ke atas air juga ikut berotasi
dan terputar pada sisi atas rongga. Air yang terputar dan terangkat ini akan memasuki
rongga dibawahnya yang bergerak ketas, sehingga aliran tertahan pada bagian ujung.
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
48/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-48
2.11.2 Ukuran Dasar Penentu Karakteristik Pompa Sekrup
Faktor yang mempengaruhi karakteristik pompa sekrup:
1. Faktor Geometri- diameter sekrup, D- jumlah ulir, a- sudut spiral ulir, - lebar celah sekrup dan dinding silinder, c- panjang sekrup, L
2. Faktor Operasi- Sudut kemiringan pompa, - Kedalaman penyelaman pompa, h- Ketinggian angkat total air, Hs- Kecepatan putar sekrup, n
Gambar 2.66 Dimensi utama pada pompa sekrup.
2.11.3 Dasar Perancangan Pompa Sekrup Archimedes
Faktor-faktor yang diperhatikan dalam perencanaan pompa sekrup adalah sebagai berikut:- diameter luar sekrup (D)- diameter dalam (poros) sekrup (d)- kecepatan putar sekrup (n)- panjang sekrup (L)- jarak maju ulir sekrup (pitch) (t)- sudut kemiringan pompa ()- kondisi air pada sisi masuk dan keluar pompa- besar celah antara sekrup dan dinding silinder (c)
Kapasitas pompa diberikan oleh persamaan:
3Q q n D= m3/s
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
49/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-49
di mana merupakan factor penambahan pengambilan (biasanya 1,15) dan q
merupakan factor pengambilan yang diberikan oleh table berikut:
Tabel 2.2 Nilai empirik quntuk rasio diameter d/Ddan sudut kemiringan .
nilai q ini diberikan untuk ulir rangka tiga. Untuk ulir tunggal dan ganda digunakan
korelasi berikut:
1 2 3: : 0,64:0,80:1,0a a aq q q= = = =
Beberapa factor yang seharusnya diperhatikan juga pada desain:
- kisaran sudut kemiringan pompa antara 22os/d 40o- perbandingan d/Dantara 0,40 s/d 0,65- perbandingan lead (t) dan diameter luar (D) antara 0,8 s/d 1,2
nilai ini biasanya diwail oleh besar sudut spiral ulir
D
t
1tan = dimana nilainya antara 14os/d 21o
Tabel 2.3 Batasan sudut kemiringan terhadap rasio pitch tdan diameter luarD.
t/D
< 30o 1,2
30o 1,0
>30o 0,8
Aliran bocor disebabkan adanya celah pada sisi antara ulir dan dinding silinder. Besarnya
aliran bocor diberikan oleh persamaan berikut:
2,5lQ c D D=
Biasanya pada desain besarnya perbandingan antara aliran bocor dan kapasitas pompaadalah
QQl/= yang nilainya berkisar 3% s/d 12%
Putaran sekrup yang optimal merupakan fungsi dari diameter dinyatakan dengan
persamaan
3 2
50
Dn =
persamaan tersebut jika ditampilkan secara grafik sebagai berikut:
d/D 22 o 26o 30o 33o 35o 37o 40o
0.40 0.00507 0.00460 0.00393 0.00354 0.00314 0.00295 0.00247
0.45 0.00503 0.00460 0.00405 0.00365 0.00334 0.00304 0.00255
0.50 0.00500 0.00460 0.00417 0.00376 0.00343 0.00313 0.00262
0.55 0.00479 0.00436 0.00406 0.00366 0.00335 0.00309 0.00259
0.60 0.00457 0.00417 0.00395 0.00356 0.00326 0.00299 0.00250
0.65 0.00435 0.00381 0.00383 0.00347 0.00315 0.00287 0.00242
Sudut Kemiringan Pompa
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
50/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
MKE 2 Pompa 02/Hen 0808 2-50
Gambar 2.67 Kurva nvsDoptimal.
Putaran kritis pompa didekati dengan kondisi sebagai berikut:- beban terbagi merata sepanjang poros- air mengisi penuh rongga antara sekrup dan sudu- tumpuan dan bantalan cukup kaku
Sudut kemiringan pompa berpengaruh terhadap kapasitas yang dihasilkan. Hubungan
tersebut dapat ditunjukkan dalam grafik berikut:
Gambar 2.68 Pengaruh kemiringan pompa terhadap laju aliran.
Kapasitas maksimum pompa dapat dicapai bila ujung pompa yang tercelup setinggisumbu pusat poros.
Kondisi air yang keluar dari pompa perlu diperhatikan karena air dalam bak penerima
dapat kembali mengalir ke bawah. Oleh karena itu konstruksinya dibedakan menjadi dua
jenis, yaitu:
1. pompa dengan ambang pintu (Threshold pump)2. pompa aliran balik (Counterflow pump)
Pada instalasi jenis pertama dilengkapi dengan ambang pintu (threshold), sehingga pada
saat pompa dimatikan tidak terjadi aliran balik. Posisi wadah penampung lebih rendah
dari ujung atas pompa.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
Diameter Luar Sekrup D(m)
n(rpm)
60
70
80
90
100
110
120
22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44
Sudut kemiringan pompa
Q(%)
-
7/25/2019 2 Mke 2 Pompa
51/51
MKE 2
BAB 2 POMPA
Sedangkan pada instalasi jenis kedua, ketika motor dimatikan sekrup harus dikunci untuk
menghindari aliran balik. Ketinggian air pada bak penerima harus dibatasi agar pada saat
operasi pompa, air tidak mengalir balik.
Gambar 2.69 Instalasi counterflow.
Gambar 2.70 Instalasi threshold.