Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal

Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal - Pada pembahasan materi Agro, Irigasi dan Drainase kali ini mengenai prinsip-prinsip kerja pompa sentrifugal dan juga tentang Bagian-Bagian Pompa Sentrifugal, Sudu-sudu, Nozzle, untuk lebih jelasnya dapat kalian simak dalam penjelasan berikut ini!

Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal

Pada pompa sentrifugal energi penggerak dari luar diberikan kepada poros yang kemudian digunakan untuk menggerakkan baling-baling atau sudu-sudu. Sudu-sudu memutar cairan yang masuk ke dalam pompa sehingga mengakibatkan energi tekanan dan energi kinetik cairan bertambah. Cairan akan terlempar ke luar akibat gaya sentrifugal yang ditimbulkan gerakan sudu-sudu. Cairan yang keluar dari impeler ditampung oleh saluran berbentuk volut atau spiral di sekeliling sudu-sudu dan disalurkan ke luar pompa melalui difuser. Di dalam difuser ini sebagian energi kecepatan akan diubah menjadi energi tekanan.
Prinsip kerja pompa sentrifugal
Prinsip kerja pompa sentrifugal

Pompa sentrifugal adalah salah satu anggota kelompok variable displacement pump. Sifat dari variable displacement pump adalah volume air per menit yang dihantarkan tidak sama dengan volume air yang dihisap setiap menitnya.

Hal ini disebabkan adanya losses pada komponen-komponen utamanya seperti impeler, casing dan penutup mekanis. Losses yang terjadi di sudu-sudu dan casing dapat diakibatkan oleh disain geometri sudu-sudu dan geometri casingnya. Sedangkan losses pada mechanical seals dapat dikurangi dengan pengguna-an seal yang lebih berkualitas dan pemasangan yang presisi. Prosentase losses di impeler mencapai 2% – 10% dari total debit yang dihantarkan pompa. Penurunan efisiensi yang diakibatkan oleh disefisiensi disain casing mencapai 4,7%. Penggunaan mekanikal seal yang berkualitas baik dapat mengurangi kebocoran pada bagian-bagian yang berputar, sehingga menjadi hanya 10-40 cc/menit.

Dengan adanya acuan seperti disebutkan diatas, maka terbuka peluang untuk meningkatkan unjuk kerjanya dengan cara memodifikasi salah satu atau semua komponen utama pompa sentrifugal tersebut.

Disain sudu-sudu ditentukan oleh bentuk geometri dari sudu-sudu, antara lain meliputi kecepatan spesifik, diameter dalam dan luar sudu-sudu, sudut dalam dan luar kipas (vane), lebar celah pemasukan dan pengeluaran sudu-sudu, ketebalan kipas dan jumlah kipas.

Pompa sentrifugal memiliki dua tipe casing yaitu, volute (spiral) dan diffuser. Casing melakukan fungsi secara efektif mengkonversi gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh sudu-sudu menjadi tekanan. Casing tipe volute didesain menyerupai spiral yang mana luas permukaannya semakin membesar kearah lubang pengeluaran. Perubahan luas area tersebut mampu menurunkan kecepatan sehingga tekanannya menjadi meningkat.

Umumnya pompa tipe single stage memiliki casing tipe volute. Casing tipe diffuser memiliki kipas pengarah aliran air pada sekeliling impelernya. Tekanan air selalu meningkat saat melewati difuser sebab secara progresif meningkat luas area antara kipas-kipasnya dalam arah alirannya.

Kapasitas tergantung beberapa faktor seperti :
  1. Karakteristik cairan misalnya berat jenis dan viskositas. 
  2. Ukuran saluran masuk dan keluar. 
  3. Ukuran sudu-sudu. 
  4. Kecepatan putaran sudu-sudu.
  5. Ukuran dan bentuk rongga antar sudu-sudu 
  6. Temperatur bagian hisap, debit dan kondisi tekanan
Pompa sentrifugal merupakan pompa yang paling banyak digunakan karena mempunyai bentuk yang sederhana dan harga yang relatif murah. Berikut ini adalah beberapa keuntungan dan kerugian pompa sentrifugal dibandingkan jenis pompa perpindahan positif :
  • Gerakan sudu-sudu yang kontinyu menyebabkan aliran tunak. 
  • Keandalan operasi tinggi disebabkan gerakan elemen yang sederhana dan tidak adanya katup-katup. 
  • Kemampuan untuk beroperasi pada putaran tinggi, yang dapat dikopel dengan motor listrik, motor bakar atau turbin uap, 
  • Ukuran kecil sehingga hanya membutuhkan ruang yang kecil, lebih ringan dan biaya instalasi ringan
Pompa sentrifugal diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria, antara lain:
  • Bentuk arah aliran yang terjadi di sudu-sudu. Aliran fluida dalam sudu-sudu dapat berupa, (1) Pompa aliran radial, (2) Pompa aliran aksial, (3) Pompa aliran campur (mixed flow). 
  • Bentuk konstruksi sudu-sudu. Sudu-sudu yang digunakan dalam pompa sentrifugal dapat berupa sudu-sudu terbuka, sudu-sudu setengah terbuka atau sudu-sudu tertutup. 
  • Banyaknya jumlah suction inlet. Beberapa pompa setrifugal memiliki suction inlet lebih dari dua buah. Pompa yang memiliki satu suction inlet disebut single suction pump, sedangkan untuk pompa yang memiliki dua suction inlet disebut double suction pump. 
  • Banyaknya sudu-sudu. Pompa sentrifugal khusus memiliki beberapa sudu-sudu bersusun. Pompa yang memiliki satu sudu-sudu disebut single stage pump sedangkan pompa yang memiliki lebih dari satu sudu-sudu disebut multi stage pump. 
  • Kapasitas. Suatu pompa dikategorikan berkapasitas rendah jika debitnya < 20 m3/jam, kapasitas menengah jika debitnya 20 - 60 m3/ jam, dan kapasitas tinggi jika debitnya > 60 m3/jam. 
  • Tekanan debit. Berdasarkan pada tekanan, maka suatu pompa dikategorikan memiliki tekanan rendah, jika tekanannya < 5 kg /cm2, bertekanan sedang jika tekanannya 5 - 50 kg/cm2, dan bertekanan tinggi, jika tekanannya > 50 kg/cm2.
  • Posisi poros. Berdasarkan posisi poros, pompa dibedakan menjadi pompa dengan poros posisi tegak, dan pompa dengan poros posisi mendatar.

Bagian-Bagian Pompa Sentrifugal

Bagian-bagian pompa sentrifugal adalah sebagai berikut, (1) casing, (2) sudu-sudu, (3) inlet, (4) nozel (diffuser) dan outlet.

Casing (rumah keong)

Fungsinya untuk merubah atau mengkonversikan energi cairan menjadi energi tekanan statis.
Casing (rumah keong), Fungsinya untuk merubah atau mengkonversikan energi cairan menjadi energi tekanan statis
Casing (rumah keong), Fungsinya untuk merubah atau mengkonversikan energi cairan menjadi energi tekanan statis

Sudu-sudu

Fungsinya untuk merubah energi kinetik atau memberikan energi kinetik pada zat cair, kemudian di dalam casing diubah menjadi energi tekanan.

Sudu-sudu,Fungsinya untuk merubah energi kinetik atau memberikan energi kinetik pada zat cair, kemudian di dalam casing diubah menjadi energi tekanan.
Sudu-sudu,Fungsinya untuk merubah energi kinetik atau memberikan energi kinetik pada zat cair, kemudian di dalam casing diubah menjadi energi tekanan.
Inlet. Inlet pada pompa, fungsinya adalah untuk saluran masuk cairan ke dalam sudu-sudu.
Outlet. Outlet pompa fungsinya adalah untuk saluran saluran keluar dari sudu-sudu.

Nozzle

Fungsinya untuk merubah energi kinetik menjadi energi tekanan.
Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal
Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal

Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal

Fluida terhisap melalui sisi isap, karena tekanan pada pompa lebih kecil dari pada tekanan atmosfer, kemudian masuk dan ditampung di dalam rumah keong. Karena adanya putaran sudu-sudu, maka fluida keluar melalui sisi buang dengan arah radial.

Disebut juga rumah keong, berfungsi menampung cairan yang terlempar dari sudu-sudu sudu-sudu.

Sekian pembahasan mengenai Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal dan juga tentang Bagian-Bagian Pompa Sentrifugal, Sudu-sudu, Nozzle, semoga dapat membantu sobat dalam kegiatan belajar!