POMPA

 

                                                                            POMPA

Pompa adalah alat proses yang digunakan untuk mendistribusikan  cairan dari satu tempat ke tempat lain, melalui suatu media pipa (saluran) dengan cara menambah energi pada cairan, yang dipindahkan dan berlangsung kontinyu. Pompa beroperasi dengan cara menciptakan perbedaan tekanan antara bagian masuk (suction) dan bagian keluar (discharge). Perbedaan tekanan tersebut dihasilkan dengan cara menambahkan sejumlah energi  pada  cairan yang akan dipompakan. Dengan kata lain, pompa berfungsi mengubah tenaga (penggerak mula) menjadi tenaga atau energi yang berada di fluida tersebut, dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan dan mempercepat aliran cairan serta mengatasi hambatan yang ada sepanjang pengaliran. Selain itu, pompa juga berfungsi untuk mempercepat aliran liquid. Pompa digunakan dalam  industri  untuk berbagai tujuan, antara lain sebagai berikut :

·      Suplay bahan/material

·      Suplay bahan kimia

·      Sirkulasi bahan pelumas

·      Memompa cairan panas dan dingin

·      Membuang sampah hasil proses dan suplay air umpan ketel

Klasifikasi Pompa

 Berdasarkan cara pemindahan dan pemberian energi pada cairan pompa dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok yaitu:

1. Pompa Desak (Positive Displacement Pump)

2. Pompa Kinetik (Dynamic Pump)

Pompa desak (Positive displacement pump)

Positive displacement pump adalah pompa dengan ruangan kerja yang secara periodik berubah dari besar ke kecil atau sebaliknya, selama pompa bekerja. Energi yang diberikan kepada cairan ialah energi potensial, sehingga cairan berpindah volume per volume. Yang termasuk dalam kelompok pompa positive displacement  ialah:

1. Pompa gerak translasi (bolak balik) atau Reciprocating Pump.

    Jenisnya : Pompa torak, pompa plunyer.

2. Pompa Gerak Berputar (Rotary Pump)

    Jenisnya : Pompa roda gigi, pompa lobe, pompa vane, dan pompa ulir

3.   3. Pompa Membran (Diaphragma Pump)

 

Pompa Kinetik (Non Positive Displacement Pump)

Pompa Kinetik atau Non Positive Displacement Pump adalah suatu pompa dengan volume ruang yang tidak berubah pada saat pompa bekerja. Energi yang diberikan pada cairan adalah energi kecepatan, sehingga cairan berpindah karena adanya perubahan energi kecepatan yang kemudian diubah menjadi energi dinamis di dalam rumah pompa itu sendiri. 

Yang termasuk dalam kelompok Pompa Kinetik atau Pompa Non Positive Displacement ialah:

1. Centrifugal Pump (Impeller)

     Jenisnya: Radial flow, mixed flow dan axial flow (propeller)

2. Jet Pump

    Jenisnya: Turbin - Impeller.

Dalam Kertas Kerja Wajib ini hanya dijelaskan tentang Pompa Sentrifugal saja. Untuk jenis yang tidak dijelaskan lebih lanjut.

Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal adalah jenis pompa yang banyak digunakan pada industri pengolahan minyak bumi. Alasan utama banyaknya penggunaan pompa sentrifugal dibanding pompa jenis lain adalah karena pompa sentrifugal dapat menghasilkan kapasitas yang lebih besar dan aliran fluida yang stabil pada operasi normal.  

   Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal

 Pompa sentrifugal mempunyai sebuah impeler (baling-baling) untuk mengangkat zat cair dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi. Impeler tersebut berfungsi memberikan energi kepada liquid sehingga tekanan liquid tersebut bertambah.

Daya dari luar diberikan kepada poros pompa untuk memutarkan impeler di dalam zat cair. Maka zat cair yang ada di dalam impeler, oleh dorongan sudu-sudu ikut berputar. Karena timbul gaya sentrifugal maka zat cair mengalir dari tengah impeler ke luar melalui saluran di antara sudu-sudu. Di sini head tekanan zat cair menjadi lebih tinggi. Demikian pula head kecepatannya bertambah besar karena zat cair mengalami percepatan. Zat cair yang keluar dari impeler ditampung oleh saluran berbentuk volute  ( spiral ) di keliling impeler dan disalurkan ke luar pompa melalui nosel. Di dalam nosel ini sebagian head kecepatan aliran diubah menjadi head tekanan.

Jadi impeler pompa berfungsi memberikan kerja kepada zat cair sehingga energi yang dikandungnya menjadi bertambah besar. Selisih energi per satuan berat atau head total zat cair antara flens isap dan flens keluar pompa disebut head total pompa.

Dari uraian di atas jelas bahwa pompa sentrifugal dapat mengubah energi mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida. Energi inilah yang mengakibatkan pertambahan head tekanan, head kecepatan dan head potensial pada zat cair yang mengalir secara kontinyu.

Bagian-Bagian Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal terdiri dari 2 bagian utama yaitu :

1.    Bagian yang tidak bergerak ( Statis part )

   Adapun bagian-bagian pompa sentrifugal yang tidak bergerak yaitu :

a. Base Plate & Frame

Base Plate & Frame Berfungsi untuk mendukung seluruh bagian pompa, dan tempat kedudukan pompa terhadap pondasi. Untuk pompa yang dihubungkan langsung dengan penggerak maka unit penggerak dan pompa diletakkan di atas satu unit base plate. Base plate / frame harus rigid dan kuat menahan beban.

b.   Casing

     Casing adalah bagian paling luar pompa, yang berfungsi sebagai :

-        Pelindung seluruh element yang berputar

-        Tempat kedudukan quide vane atau diffusor, inlet dan outlet nozzle

-       Tempat yang memberikan arah aliran dari impeler dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi enersi dinamis  ( single stage )

c.    Bearing ( Bantalan Poros)

 Bearing berfungsi sebagai sebagai tempat bertumpu bagi poros dan untuk menahan beban.

d.   Saluran Isap (Suction)

Saluran isap berfungsi sebagai tempat menyalurkan fluida yang dipompakan, biasanya saluran isap ini berhubungan atau terhubung dengan pipa.

e.   Diffusor Guide Vane

  Bagian ini biasanya menjadi satu kesatuan dengan casing atau dipasang pada casing dengan cara di baut. Fungsi utamanya adalah :

-  Mengarahkan aliran cairan menuju ruang volute, (untuk single stage), atau   menuju stage berikutnya (untuk multi stage).

-  Merubah energi kinetis cairan menjadi energi dinamis.

f.    Stuffing Box

Fungsi utama stuffing box adalah untuk mencegah terjadinya kebocoran pada daerah dimana poros pompa menembus casing. Jika pompa bekerja dengan suction lift dan tekanan pada ujung interior stuffing box lebih rendah dari tekanan atmosfer, maka stuffing box berfungsi untuk mencegah kebocoran udara masuk ke dalam pompa (Kavitasi) dan bila tekanan lebih besar atau diatas tekanan atmosfer, maka berfungsi untuk mencegah kebocoran cairan keluar dari pompa.

Secara umum stuffing box berbentuk silindris, sebagai tempat kedudukan beberapa mechanical packing yang mengelilingi shaft sleeve. Untuk menekan packing digunakan gland packing yang dapat diatur posisinya ke arah axial, dengan cara mengencangkan / mengendorkan baut-baut pengikat.

g.   Wearing  Ring

 Wearing Ring adalah ring yang dipasang pada casing (tidak berputar) sebagai wearing  ring casing dan dipasang pada impeller (berputar) sebagai wearing ring impeller. Fungsi utama wearing-ring ini adalah untuk memperkecil kebocoran cairan yang melewati bagian depan impeller maupun bagian belakang impeller, yaitu dengan cara memperkecil celah antara casing impeller. Ring-ring tersebut bila rusak dapat diganti dengan yang baru atau diperbaiki, sehingga sangat ekonomis. Jenis konstruksi dari wearing  ring pada dasarnya akan dipengaruhi oleh :

·      Jenis liquid yang dihandle

·      Perbedaan tekanan yang melewati pada celah antara ring dan Kecepatan kritis.

h.   Seal

Seal berfungsi untuk menghindari kebocoran yang terjadi pada bagian yang bergerak maupun bagian yang diam, pemasangan seal pada pompa dimaksudkan agar kerja pompa bisa optimum. Ada 2 jenis perapat atau penyekat kebocoran yang biasa digunakan pada pompa sentrifugal, yaitu :

a.     Mechanical packing, perapat yang dipasang pada celah antara poros dengan casing pompa, perapat jenis ini harus mempunyai sifat lebih lunak dari poros, dimaksudkan agar tidak terlalu sering dilakukan penggantian poros. Desain Mechanical packing biasanya terdapat sedikit bocoran sebagai pendingin poros.

b.     Mechanical seal, perapat mekanik yang mempunyai bagian yang diam (stasionary) dan bagian yang bergerak / berputar dengan poros (rotary), cara kerja mechanical seal yaitu dengan mengikuti putaran poros pompa sebagai penyekat agar tidak terjadi kebocoran antara poros dengan stuffing box. Pemasangan mechanical seal diperlukan bila cairan yang dialirkan adalah cairan yang tidak boleh ada kebocoran sama sekali, seperti cairan yang beracun atau cairan yang mudah terbakar.

2.    Bagian yang bergerak ( berputar ).

a.     Shaft ( Poros Transmisi ) :

   Shaft berfungsi :

1.      Meneruskan moment puntir (torque) dari penggerak selama pompa beroperasi

2.      Tempat kedudukan (sebagai pendukung) impeler dan bagian yang berputar lainnya.

    Untuk itu shaft harus memiliki rigid dengan deflexsi sekecil-kecilnya baik dalam keadaan diam dan berputar serta sanggup menerima moment puntir dan moment bengkok serta gaya hydraulic cairan dalam arah radial dan aksial.

b.    Shaft – Sleeve :

  Shaft sleeve berguna untuk :

¨         Melindungi shaft dari erosi, korosi, keausan pada stuffing box

¨         Sebagai leakage joint, internal bearing dan interstage atau distance sleever ( untuk multi stage pump ).

Apabila Shaft sleeve rusak/aus dapat diperbaiki/diganti sehingga akan lebih ekonomis. Namun, tidak semua pompa menggunakan sleeve, hal ini tergantung dari manufacture dan penggunaan pompa itu sendiri.

c.    Impeller

Impeller adalah suatu impelling element yang berputar, yang memberikan tambahan energi kepada cairan dalam bentuk energi kinetis. Impeller ada beberapa jenis dan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

 a. Berdasarkan type suction :

     1. Double suction

         - Cairan masuk dari kedua sisi impeler.

     2. Single suction 

         - Cairan masuk dari salah satu sisi impeler.

Kelebihan dan Kekurangan Pompa Sentrifugal

 Pompa sentrifugal memiliki kelebihan dan kekurangan antara lain :

 1. Kelebihan Pompa Sentrifugal

     a. Menghasilkan aliran yang terus-menerus dengan kapasitas yang besar.

     b. Tersedia dalam berbagai macam kapasitas dan tekanan untuk berbagai

         jenis fluida              

     c. Harga pompa dan biaya pemeliharaannya relatif murah dibandingkan

         pompa jenis lain.

     d. Dapat dihubungkan langsung dengan motor listrik maupun turbin.

     e. Vibrasi dan kebisingan rendah pada operasi normal.

2.     2. Kekurangan Pompa Sentrifugal

           a. Mudah mengalami kavitasi.

           b. Casing harus terisi penuh sebelum pompa dijalankan.

           c. Pada kapasitas rendah efisiensi juga rendah.

          d. Kurang baik untuk cairan yang kental.