Bagaimana pompa sentrifugal bekerja? Dalam hal ini sumber air seperti tanah dan air pegunungan dapat mengalir ke berbagai pusat aliran air karena adanya pompa air. Pompa air membantu mendorong dan menyalurkan air ke daerah aliran-aliran air yang membutuhkan.
Untuk lebih dalam nya lagi kita dapat menyimak langsung bagaimana pompa air bekerja dan apa fungsi langsung dari pompa sentrifugal.
Apa itu Pompa Sentrifugal
Pompa sentrifugal termasuk keluarga mesin turbo yang menyerap kerja. Pompa ini mengubah energi mekanik putaran menjadi energi kecepatan pada fluida, lalu energi kecepatan itu diubah menjadi energi tekanan. Sumber putarannya umumnya berupa motor listrik atau mesin penggerak.
Dalam hal ini sebuah diffuser atau volute chamber (casing) adalah tempat fluida meninggalkan pompa setelah memasuki impeller sepanjang atau dekat sumbu putar dan dipercepat oleh impeller (baling-baling). Dalam hal ini, impeller yang berputar dengan kecepatan tinggi, mampu memutar cairan dalam ruang pompa dan mendorong keluar melalui saluran pembuangan (output).
Jenis Pompa Sentrifugal berdasarkan Jumlah Tahapan
1. Single Stage
Pompa jenis single stage hanya memiliki satu impeller, sehingga head yang dihasilkannya terbatas. Strukturnya sederhana dan pengoperasiannya mudah. Tidak hanya itu kecepatan dan beban serta volume nya merupakan salah satu keunggulan jenis single stage ini.
Terlebih pada single stage terdapat kemudahan dalam mengoperasikan pompa air jenis single stage. Single stage tersedia dalam bentuk horizontal, vertikal, maupun double suction.
2. Two Stage
Pada pompa sentrifugal jenis Two-stage merupakan pompa jenis yang termasuk dalam kategori dengan pompa cukup besar.
3. Multi Stage
Tekanan cairan pada bagian luar pompa air termasuk dalam kategori sangat besar. Ketika dibutuhkan kecepatan debit yang tinggi, jenis pompa sentrifugal multistage dapat menjadi pilihan.
Pada desain bentuk pada jenis pompa multi stage, impeller menyambung satu sama lain di mana meningkatkan tekanan cairan pada setiap tahapan.
Jenis Pompa Sentrifugal Berdasarkan Jenis Aliran (Flow)
1. Radial Impeller
Pada pompa radial, fluida keluar dari impeller setelah diputar 90 derajat terhadap hisapan. Ini adalah pompa sentrifugal yang paling sering digunakan. Cairan masuk melalui flensa isap yang mendatar, lalu keluar melalui flensa buang yang menghadap ke atas.
Karena belokan itu, arah keluarannya tegak lurus terhadap poros pompa. Desain ini dipilih ketika yang dibutuhkan adalah tekanan buang yang tinggi.
Akibatnya, pompa dengan desain radial adalah pompa tekanan tinggi dan aliran rendah. Sebagian besar pompa yang digunakan di sektor minyak dan gas termasuk dalam kategori ini.
2. Mix Flow Impeller
Sesuai namanya, aliran pada pompa ini menggabungkan ciri radial dan aksial. Kemampuannya berada di antara keduanya, yaitu head sedang dengan laju aliran yang cukup besar.
3. Axial Flow Impeller
Pompa aliran aksial mendorong fluida sejajar poros seperti baling-baling. Keunggulannya adalah laju aliran yang sangat tinggi dengan head rendah, sehingga lazim dipakai untuk sirkulasi air dan pompa dewatering.
Bagaimana Pompa Sentrifugal Bekerja
Impeller pompa sentrifugal adalah salah satu bagian terpenting dari pompa sentrifugal. Itu terdiri dari beberapa baling-baling bengkok dan biasanya, ini terjepit di antara dua cakram (impeller tertutup). Impeller terbuka atau semi-terbuka (didukung oleh satu cakram) lebih disukai untuk cairan yang mengandung padatan entrained.
Sumbu impeller (“mata”) menerima cairan, yang mengalir sepanjang keliling antara baling-baling. Impeller terhubung ke motor melalui poros penggerak pada sisi yang berlawanan dengan mata impeller, dan berputar pada kisaran 500 sampai 5.000 rpm. Cairan dipercepat melalui baling-baling impeller dan masuk ke dalam rumah pompa dengan gerakan rotasi impeller.
Selubung pompa tersedia dalam dua tipe dasar yang berbeda: volute dan diffuser. Tujuan kedua desain adalah untuk mengubah aliran fluida menjadi pelepasan yang diatur pada tekanan.
Impeller ditempatkan di dalam rumah volute, yang pada dasarnya membentuk corong melengkung dengan luas penampang yang bertambah saat mendekati saluran keluar pompa. Tekanan fluida naik menuju outlet sebagai hasil dari desain ini.
Untuk desain diffuser, ide dasar yang sama berlaku. Saat fluida dikeluarkan di antara serangkaian baling-baling stasioner yang mengelilingi impeller, tekanan fluida dalam hal ini naik.
Desain diffuser dapat disesuaikan untuk penggunaan tertentu, membuatnya lebih efektif. Bila menguntungkan, wadah volute lebih cocok untuk aplikasi yang melibatkan partikel entrained atau cairan dengan viskositas tinggi.
Bagian Utama Pompa Sentrifugal
Dalam dunia pemompaan dikenal dua keluarga besar, yaitu pompa sentrifugal dan pompa positive displacement. Keduanya bukan bagian satu sama lain, melainkan dua prinsip kerja yang berbeda.
Dibandingkan pompa positive displacement, pompa sentrifugal lebih cocok untuk laju aliran besar dengan tekanan yang tidak terlalu tinggi, terutama pada cairan encer berviskositas rendah. Di banyak pabrik kimia, sebagian besar pompa yang terpasang adalah pompa sentrifugal.
Meski begitu, ada penggunaan tertentu yang tetap menuntut pompa positive displacement, misalnya untuk cairan kental atau takaran yang harus presisi.
Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal
Pompa sentrifugal digerakkan oleh sebuah motor. Untuk melakukan pemasangan pada poros pompa demi memutar impeller, daya yang berasal dari motor diberikan langsung kepada poros pompa tersebut.
Karena adanya dorongan dari sudu-sudu, zat cair di mana terletak di dalam impeller juga akan ikut berputar. Kemudian, ketika adanya gaya sentrifugal yang diberikan, maka zat cair akan mengalir langsung dari bagian tengah impeller. Setelah itu zat cair akan keluar melalui saluran berada di antara sudu-sudu. Jika sudah begitu, zat cair akan mengalir meninggalkan impeller dengan kecepatan yang tinggi.
Cairan yang keluar dari impeller kemudian melewati saluran yang penampangnya makin membesar, yaitu volute atau diffuser. Ini mengakibatkan terjadinya perubahan dari kecepatan dengan tekanan cairan.
Kelebihan Pompa Sentrifugal
Terdapat beberapa keunggulan yang dimiliki oleh pompa sentrifugal. Keunggulan ini termasuk yang membedakan dari pompa jenis lainnya.
- Konstruksinya sederhana dan dapat langsung dikopel ke motor, tanpa perlu roda gigi penurun putaran.
- Pompa sentrifugal bekerja efektif untuk kebutuhan debit besar dengan head rendah sampai sedang.
- Tidak memerlukan katup isap maupun katup buang, dan bagian bergeraknya hanya impeller beserta porosnya, sehingga perawatannya sederhana.
- Mempunyai persyaratan perawatan yang rendah dan dapat beroperasi dengan cepat.
- Ini menghasilkan output yang konstan dan stabil.
- Cukup ringkas sehingga mudah dipindahkan dan dipasang ulang bila diperlukan.
Parameter yang Memengaruhi Performa Kerja Pompa Sentrifugal
1. Kekuatan Hisap
Kavitasi dapat terjadi jika tekanan fluida pada sisi hisap kurang dari yang diperlukan. Kavitasi memiliki dampak negatif pada kinerja pompa dan dapat merusak impeller dari waktu ke waktu.
2. Aliran Pemompaan
Aliran pada sisi isap harus stabil, karena jika tidak, titik kerja rancangan tidak akan tercapai. Debit keluaran ikut turun begitu aliran isap berkurang. Bagian pompa rusak parah jika tidak ada aliran selama pengisapan. Dalam kondisi kering, pompa ini tidak akan berfungsi. Akibatnya, jika sudah habis sejak pemakaian terakhir, Anda harus mengisi pompa terlebih dahulu sebelum menggunakannya.
3. Tidak dapat Menangani Cairan dengan Kepadatan Tinggi
Semakin besar massa jenis fluida, semakin besar pula daya yang dibutuhkan pompa untuk memindahkannya. Kebutuhan daya dan perawatan yang meningkat itu membuat kinerjanya menjadi kurang optimal.
4. Viskositas cairan
Untuk cairan jernih dan viskositas rendah, pompa sentrifugal adalah pilihan yang baik. Pompa ini paling sesuai untuk cairan dengan viskositas di bawah sekitar 500 centistokes. Cairan yang lebih kental dapat ditransfer dengan merancang pompa secara berbeda, tetapi hal itu membutuhkan lebih banyak daya dan kurang efektif.
5. Tekanan Uap Fluida
Kavitasi terjadi ketika tekanan fluida di sisi isap turun sampai di bawah tekanan uap cairannya. Karena itu, cairan bertekanan uap tinggi seperti cairan panas atau mudah menguap justru lebih rawan, dan tekanan pada sisi isap harus dijaga tetap memadai.
Solar Industri menawarkan beberapa produk pembelian bahan bakar Biodiesel B40, Marine Fuel Oil, hingga pembuatan tangki solar untuk kebutuhan industri. Cek informasi selengkapnya pada laman berikut ini untuk mendapatkan detail penawaran.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa itu pompa sentrifugal?
Pompa sentrifugal adalah pompa yang memindahkan fluida dengan memanfaatkan putaran impeller. Putaran itu melemparkan fluida ke arah luar, lalu rumah pompa berbentuk volute atau diffuser memperlambat alirannya sehingga energi kecepatan berubah menjadi energi tekanan.
Bagaimana prinsip kerja pompa sentrifugal?
Motor memutar poros yang terhubung ke impeller. Fluida masuk melalui mata impeller di tengah, lalu terlempar ke tepi oleh sudu-sudu yang berputar dan keluar dengan kecepatan tinggi. Di dalam rumah pompa yang penampangnya membesar, kecepatan itu turun dan tekanannya naik sebelum fluida keluar melalui saluran buang.
Apa beda pompa sentrifugal dan pompa positive displacement?
Pompa sentrifugal memberi energi secara terus-menerus lewat putaran, sehingga debitnya berubah mengikuti tekanan sistem dan paling cocok untuk cairan encer dengan debit besar. Pompa positive displacement memindahkan volume tetap tiap siklus, sehingga debitnya hampir tidak terpengaruh tekanan dan lebih sesuai untuk cairan kental atau kebutuhan takaran yang presisi.
Apa itu kavitasi dan bagaimana mencegahnya?
Kavitasi terjadi ketika tekanan fluida di sisi isap turun di bawah tekanan uapnya, sehingga terbentuk gelembung uap yang lalu pecah keras di dalam pompa dan mengikis impeller. Pencegahannya adalah memastikan NPSH tersedia lebih besar daripada NPSH yang dibutuhkan pompa, yaitu dengan memperpendek dan memperbesar pipa isap, menurunkan letak pompa, serta menghindari cairan yang terlalu panas.
Apa beda impeller radial, aliran campuran, dan aksial?
Impeller radial melemparkan fluida tegak lurus terhadap poros, menghasilkan head tinggi dengan debit relatif kecil. Impeller aksial mengalirkan fluida sejajar poros seperti baling-baling, menghasilkan debit sangat besar dengan head rendah. Impeller aliran campuran berada di antara keduanya, dengan head sedang dan debit sedang.
Apa yang dimaksud head pada pompa?
Head adalah kemampuan pompa menaikkan fluida, dinyatakan dalam satuan panjang, umumnya meter. Head 30 meter berarti pompa sanggup mengangkat air setinggi 30 meter. Head dipakai karena nilainya tidak bergantung pada jenis cairan, sedangkan tekanan yang dihasilkan akan berbeda mengikuti massa jenis cairan yang dipompa.
