LAPORAN PRAKTIKUM PERAWATAN DAN PERBAIKAN POMPA SENTRIFUGAL Dosen Pembimbing : Saripudin M.T
Di susun Oleh: Dea Ismarlina
(091411006)
Diny Gustini
(091411007)
Endah Yunita Sari
(091411008)
Kelompok : 2
Kelas : 3A
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2010 I. PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Pompa, mungkin alat yang tidak begitu asing bagi kita dan apalagi biladitanyakan apa anda mengenal pompa. Pertanyaan ini juga mungkin terlalu sederhana jika harus dilontarkan kepada mereka yang sudah bekerja di suatu pabrik, bahkan bagi orang awam sekalipun. Jika disebut nama pompa tentu yang pertama kita ingat, adalah pompa airkarena pompa ini mungkin yang berkenaan langsung dengan kehidupan kitas ehari-hari. Padahal jenis pompa sebenarnya tidak hanya pompa air saja, ada banyak jenis pompa yang digunakan manusia untuk membantu meringankantugasnya.Pompa secara sederhana didefinisikan sebagai alat transportasi fluida cair. Jadi, jika fluidanya tidak cair, maka belum tentu pompa bisa melakukannya. Misalnya fluida gas, maka pompa tidak dapat melakukan operasi pemindahantersebut. Namun, teknologi sekarang sudah jauh berkembang di mana mulai diperkenalkan pompa yang multi-fasa, yang dapat memompakan fluida cair dangas. Namun dalam tulisan ini, hanya dibahas tentang pompa yang mengalirkan fluida cair, dan topiknya dipersempit untuk yang berjenis sentrifugal.Pompa jenis sentrifugal ini mungkin agak asing di telinga kita, padahal pompa banyak memberi manfaat bagi kita, terutama untuk dunia industry. 1.2 Tujuan 1. Memahami elemen-elemen utama dari pompa sentifugal 2. Dapat menguraikan dan merangkai kembali unit pompa sentrifugal 3. Menggambar skema alat pada bagian penting dari tiga arah yang berbeda 4. Mengetahui metoda secara umum perawatan perbaikan II. DASAR TEORI Sejarah dan Perkembangan Pompa SentrifugalPompa sentrifugal merupakan pilihan utama para insinyur dalam aplikasipompa. Hal ini di karenakan pompa sentrifugal sangat sederhana dan serbaguna. Pompa sentrifugal diperkenalkan oleh Denis Papin tahun 1689 di Eropa dan dikembangkan di Amerika Serikat pada awal tahun 1800-an. Pada awalnya pompaini dikenal sebagai baling-baling Archimedean.
Pada saat itu diproduksi untuk aplikasi head rendah yang mana fluida bercampur sampah dan benda padat lainnya. Dan awalnya mayoritas aplikasi pompa menggunakan pompa positive_displacement.Gambar 2.1 Pompa sentrifugal saat pertama dibuat Tingkat kepopuleran pompa sentrifugal dimulai sejak adanya pengembangan motor elektrik kecepatan tinggi (high speed electric motors),turbin uap, dan mesin pembakaran ruangan (internal combustion engines).Pompa sentrifugal merupakan mesin berkecepatan tinggi dan dengan adanya pengembangan penggerak kecepatan tinggi telah memungkinkan pengembangan pompa menjadi lebih efisien.
Sejak tahun 1940-an, pompa sentrifugal menjadi pompa pilihan untuk berbagai aplikasi. Riset dan pengembangan menghasilkan peningkatkankemampuan dan dengan ditemukannya material konstruksi yang baru membuat pompa memiliki cakupan bidang yang sangat luas dalam penggunaannya. Sehingga tidak mengherankan jika hari ini ditemukanefisiensi 93% lebih untuk pompa besar dan 50% lebih untuk pompa kecil.Pompa sentrifugal modern mampu mengirimkan hingga 1,000,000,_(gl/min) dengan head hingga 300 feet yang biasanya dipakai pada industry tenaga nuklir. Dan boiler feed pump telah dikembangkan sehingga dapat mengirimkan 300 (gl/min) dengan head lebih dari 1800 feet. Pada fase selanjutnya pompa sentrifugal ini paling banyak digunakandi pabrik kimia. Pompa sentrifugal biasa digunakan untuk memindahkan berbagai macam fluida, mulai dari air, asam sampai Slurry atau campuran cairan dengan katalis padat (solid). Dengan desain yang cukup sederhana,pompa sentrifugal bisa disebut sebagai pompa yang paling populer di industry kimia.
Pompa Sentrifugal adalah suatu mesin kinetis yang mengubah energi mekanik ke dalam energi hidrolik melalui aktivitas sentrifugal, yaitu tekanan fluida yang sedang di pompa. Pompa Sentrifugal merupakan salah satu alat industri yang simpel, tapi sangat diperlukan. Pada industri minyak bumi, sebagian besar pompa yang digunakan dalam fasilitas gathering station, suatu unit pengumpul fluida dari sumur produksi sebelum diolah dan dipasarkan, ialah pompa bertipe sentrifugal. Gaya sentrifugal ialah sebuah gaya yang timbul akibat adanya gerakan sebuah benda atau partikel melalui lintasan lengkung (melingkar). Prinsip-prinsip dasar pompa sentrifugal ialah sebagai berikut: •
gaya sentrifugal bekerja pada impeller untuk mendorong fluida ke sisi luar sehingga kecepatan fluida meningkat
•
kecepatan fluida yang tinggi diubah oleh casing pompa (volute atau diffuser) menjadi tekanan atau head
Klasifikasi Pompa Sentrifugal Pompa sentrifugal diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria, antara lain: 1. Bentuk arah aliran yang terjadi di impeller. Aliran fluida dalam impeller dapat berupa
axial flow, mixed flow, atau radial flow. 2. Bentuk konstruksi dari impeller. Impeller yang digunakan dalam pompa sentrifugal
dapat berupa open impeller, semi-open impeller, atau close impeller. 3. 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. 4. Banyaknya impeller. Pompa sentrifugal khusus memiliki beberapa impeller bersusun.
Pompa yang memiliki satu impeller disebut single-stage pump sedangkan pompa yang memiliki lebih dari satu impeller disebut multi-stage pump.
III. PROSEDUR KERJA 1. Pastikan tidak ada aliran listrik yang mengalir dengan dengan melepaskan kabel pengsupplai listrik 2. Lepaskan baut – baut pada pompa 3. Gambar skema bagian alat yang penting dari 3 (tiga) arah yang berbeda 4. Tulis spesifikasi alat yang tertera di alat 5. Pasangkan kembali baut sehingga alat dalam keadaan terpasang kembali 6. Pastikan bahwa alat telah terpasang seperti semula. IV. HASIL PENGAMATAN 1. Spesifikasi Alat Secara garis besar elemen atau komponen-komponen utama dari pompa sentrifugal ini adalah sebagai berikut :
Elemen-Elemen Utama pompa sentrifugal Secara garis besar elemen atau komponen-komponen utama dari pompa sentrifugal ini adalah sebagai berikut :
Gambar 2.2 Bagian-bagian Pompa Sentrifugal (1). Impeller Impeller merupakan cakram bulat dari logam dengan lintasan untuk aliran fluida yang sudah terpasang. Impeler biasanya terbuat dari perunggu,polikarbonat, besi tuang atau stainless steel, namun bahan-bahan lain jugadigunakan. Sebagaimana kinerja pompa tergantung pada jenis impelernya,maka penting untuk memilih rancangan yang cocok dan mendapatkan impelerdalam kondisi yang baik. Jumlah impeler menentukan jumlah tahapan pompa.Pompa satu tahap memiliki satu impeler dan sangat cocok untuk layanan head(=tekanan) rendah. Pompa dua tahap memiliki dua impeler yang terpasangsecara seri untuk layanan head sedang. Pompa multi-tahap memiliki tigaimpeler atau lebih terpasang seri untuk layanan head yang tinggi. Impelerdapat digolongkan atas dasar: a.Arah utama aliran dari sumbu putaran: aliran radial, aliran aksial,aliran campuran b.Jenis hisapan: hisapan tunggal dan hisapan ganda
c.Bentuk atau konstruksi mekanis Macam-macam jenis impeller adalah sebagai berikut: a.Impeller yang tertutup Impeler yang tertutup memiliki baling-baling yang ditutupi olehmantel (penutup) pada kedua sisinya. Biasanya digunakan untuk pompa air dimana baling-baling seluruhnya mengurung air. Hal ini mencegah perpindahan air dari sisi pengiriman ke sisi penghisapan, yang akan mengurangi efisiensi pompa. Dalam rangka untuk memisahkan ruang pembuangan dari ruang penghisapan, diperlukan sebuah sambungan yang bergerak diantara impeler dan wadah pompa. Penyambungan ini dilakukanoleh cincin yang dipasang diatas bagian penutup impeler atau dibagian dalam permukaan silinder wadah pompa. Kerugian dari impeler tertutup ini adalah resiko yang tinggi terhadap rintangan. b. Impeler terbuka dan semi terbuka.Memudahkan dalam pemeriksaan impeller. Kemungkinan tersumbatnya kecil. Akan tetapi utnuk menghindari terjadinya penyumbatan melalui resirkulasi internal, volute atau back-plate pompa harus diatur secara manual untuk mendapatkan setelan impeler yang benar. c. Impeler pompa berpusar/vortex Impeller ini cocok untuk bahan-bahan padat dan “berserabut” akan tetapi pompa ini 50% kuran efisien dari rancangan yang konvensional.
Gambar Impeller (2). Kasing pompa Fungsi utama kasing adalah menutup impeler pada penghisapan dan pengiriman pada ujung dan sehingga berbentuk tangki tekanan. Tekanan pada ujung penghisapan dapat sekecil sepersepuluh tekanan atmosfir dan pada ujung pengiriman dapat dua puluh kali tekanan atmosfir pada pompa satu tahap.
Untuk pompa multi- tahap perbedaan tekanannya jauh lebih tinggi. Kasing dirancang untuk tahan paling sedikit dua kali tekanan ini untuk menjamin batas keamanan yang cukup. Fungsi kasing yang kedua adalah memberikan media pendukung dan bantalan poros untuk batang torak dan impeler. Oleh karena itu kasing pompa harus dirancang untuk: oMemberikan kemudahan mengakses ke seluruh bagian pompa untuk pemeriksaa, perawatan dan perbaikan. oMembuat wadah anti bocor dengan memberikan kotak penjejal oMenghubungkan pipa-pipa hisapan dan pengiriman ke flens secaralangsung oMudah dipasang dengan mudah ke mesin penggerak (motor listrik) tanpa kehilangan daya.
Gambar 2.4 Kasing Pompa (3). Back Plate Back plate terbuat dari logam dimana dengan kasing pompa membentuk kamar cairan untuk fluida untuk dijadikan tekanan. (4). Mechanical Seal Koneksi antara batang motor shaft/pompa dan selubung pompadilindungi oleh suatu segel mekanik (5). Shroud and Legs Kebanyakan jenis pompa di coba dengan shourd dan legs yang dapatdisetel. Shroud dibatasi untuk meredam suara gaduh dan melindungi motordari kerusakan (6). Pump Shaft Kebanyakan pompa mempunyai batang potongan yang ditempatkandibatang motor untuk menggabungkan tekanan, menghapuskan penggunaankeyways. Perakitan batang potongan dapat didesain secara
sederhana,sekalipun begitu masih menjamin pengarahan metode untuk mengurangi suaragaduh dan getaran. Untuk pompa sentrifugal multi-stage panjang batangpompa akan berbeda tergantung dari banyaknya pendorong yang digunakan.
Gambar 2.5 Pump Shaft (7). Adaptor Kebanyakan pompa dengan suatu standar IEC motor elektrik. Koneksi antara motor dan backplate dihubungkan oleh suatu adaptor dimana sesusai dengan standar IEC atau C-frame motor elektronik. V.
PEMBAHASAN Prinsip kerja pompa sentrifugal Pompa sentrifugal mempunyai sebuah impeller (baling-baling) untuk mengangkat zat
cairan dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi. Daya dari luar diberikan kepada poros pompa untuk memutarkan impeller di dalam zat cair. Maka zat cair yang ada didalam impeller, oleh dorongan sudu-sudu dapat berputar. Karena timbul gaya sentrifugal maka zat cair mengalir dari tengah impeller ke luar melalui saluran diantara sudu-sudu. Disini head tekanan zat cair menjadi lebih tinggi. Demikian pula head kecepatannya menjadi lebih tinggi karena mengalami percepatan. Zat cair yang keluar melalui 5 impeller ditampung oleh saluran berbentuk volut (spiral) dikelilingi impeller dan disalurkan keluar pompa melalui nosel. Didalam nosel ini sebagian head kecepatan aliran diubah menjadi head tekanan. Jadi impeller pompa berfungsi memberikan kerja pada zat cair sehingga nergy yang dikandungnya menjadi lebih besar. Selisih nergy per satuan berat atau head total zat cair antara flens isap dan flens keluar disebut head total pompa. Dari uraian diatas jelas bahwa pompa sentrifugal dapat mengubah energy mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi enrgi fluida. Energi inilah yang
mengakibatkan perubahan head tekanan , head kecepatan dan head potensial pada zat cair yang mengalir secara continue. Pada keliling luar kipas, zat cair mengalir dalam rumah pompa dengan tekanan dan kecepatan tertentu. Dalam rumah pompa ini zat cair disalurkan sedemikian rupa, sehingga terdapat perubahan kecepatan ke dalam tekanan yang sempurna. Oleh karena ini, kolom zat cair dalam saluran kempa digerakkan. Zat cair ini bergerak dalam aliran yang tak terputus-putus dari saluran isap melalui pompa ke saluran kempa.
Penggunaan Pompa Sentrifugal Dalam kehidupan sehari-hari pompa sentrifugal banyak memberikan berbagai manfaat besar bagi manusia, terutama pada bidang industri. Secara umum pompa sentrifugal digunakan untuk kepentingan pemindahan fluida dari satu tempat ke tempat yang lainnya Berikut ini beberapa contoh lain pemanfaatan pompa sentrifugal, diantaranya: a)
Pada industri minyak bumi, sebagian besar pompa yang digunakan dalam fasilitas gathering station, suatu unit pengumpul fluida dari sumur produksi sebelum diolah dan dipasarkan, ialah pompa bertipe sentrifugal.
b) Pada industri perkapalan pompa sentrifugal banyak digunakan untuk memeperlancar proses kerja di kapal. c)
Pompa sentrifugal WARMAN dirancang khusus untuk memompakan lumpur, bahan kimia, dan semua larutan cair yang bercampur dengan partikel padat.
d) Pompa sentrifugal dan reciprocating RUHRUMPEN untuk berbagai jenis aplikasi, seperti: industri proses, perkapalan, dock & lepas pantai, oil & gas dan aplikasi umum lainnya. Metoda perawatan yang disarankan Agar pompa dapat beroperasi dengan baik, terdapat prosedur proteksi standar yang diterapkan pada pompa sentrifugal. Beberapa standar minimum paling tidak terdiri dari: 1. Proteksi terhadap aliran balik. Aliran keluaran pompa dilengkapi dengan check valve yang membuat aliran hanya bisa berjalan satu arah, searah dengan arah aliran keluaran pompa. 2. Proteksi terhadap overload. Beberapa alat seperti pressure switch low, flow switch high, dan overload relay pada motor pompa dipasang pada sistem pompa untuk menghindari overload. 3. Proteksi terhadap vibrasi. Vibrasi yang berlebihan akan menggangu kinerja dan berkemungkinan merusak pompa. Beberapa alat yang ditambahkan untuk menghindari vibrasi berlebihan ialah vibration switch dan vibration monitor. 4. Proteksi terhadap minimum flow. Peralatan seperti pressure switch high (PSH), flow switch low (FSL), dan return line yang dilengkapi dengan control valve dipasang pada sistem pompa untuk melindungi pompa dari kerusakan akibat tidak terpenuhinya minimum flow. 5. Proteksi terhadap low NPSH available. Apabila pompa tidak memiliki NPSHa yang cukup, aliran keluaran pompa tidak akan mengalir dan fluida terakumulasi dalam pompa. Beberapa peralatan safety yang ditambahkan pada sistem pompa ialah level switch low (LSL) dan pressure switch low (PSL). Keunggulan dan Kelemahan Pompa Sentrifugal Pada beberapa kasus pemanfaatan pompa sentrifugal, pompa ini memberikan efisiensi yang lebih baik dibandingkan pompa jenis displacement.Hal ini dikarenakan pompa ini memiliki keunggulan dari pompa lainnya.Keunggulan-keunggulan tersebut diantaranya : a)Prinsip kerjanya sederhana b)Mempunyai banyak jenis c)Konstruksinya kuat d)Tersedia berbagai jenis pilihan kapasitas output debit air e)Poros motor penggerak dapat langsung disambung ke pompa
f)Pada umumnya untuk volume yang sama dengan pompa displacement, harga pembelian pompa sentrifugal lebih rendah. g)Tidak banyak bagian-bagian yang bergerak (tidak ada katup dan sebagainya),sehingga pemeliharaannya mudah. h)Lebih sedikit memerlukan tempat i)Jumlah putaran tinggi, sehingga memberi kemungkinan untuk pergerakanlangsung oleh sebuah electromotor atau turbin. j)Jalannya tenang, sehingga fondasi dapat di buat ringan .k)Bila konstruksinya disesuaikan, memberi kemungkinan untuk mengerjakanzat cair yang mengandung kotoran .l)Aliran zat cair tidak terputus – putus. Namun disamping memiliki keunggulan pompa sentrifugal ini juga tidak luput dari yang namanya kelemahan. Adapun kelemahan dari pompa ini adalah: a)Dalam keadaan normal pompa sentrifugal tidak dapat menghisap sendiri(tidak dapat memompakan udara). b)Kurang cocok untuk mengerjakan zat cair kental, terutama pada aliranvolume yang kecil. VI.
SKEMA ALAT
KESIMPULAN
Berdasarkan pada pengamatan dapat diambil beberapa buah kesimpulan: a) Pompa sentrifugal terdiri dari beberapa komponen-komponen yang utama diantaranya, impeller, Kasing pompa, Back Plate, Mechanical Seal, Shroud and Legs, Pump Shaft, adaptor. b) Sistem proteksi pompa sentrifugal terdiri dari, proteksi terhadap aliran balik, proteksi terhadap overload, fibrasi, minimum flow, dan proteksi terhadap low NPSH available. c) Manfaat dari pompa sentrifugal banyak dipakai di bidang industri, seperti perminyakan, perkapalan dan lain-lain d) Pompa sentrifugal lebih unggul dibanding pompa lainnya dalam beberapa hal.
DAFTAR PUSTAKA
http://awan05.blogspot.com/2009/12/pompa-sentrifugal.html http://www.agussuwasono.com/index.php?option=com_content&view=article&id=65:teoridasar-pompa-sentrifugal&catid=38:mechanical&Itemid=111 http://majarimagazine.com/2008/05/dasar-dasar-pompa-sentrifugal-bagian-1/ http://www.scribd.com/doc/32235908/Prinsip-Kerja-Pompa-Sentrifugal http://bpompa.blogspot.com/2009/09/sejarah-pompasentrifugal_04.htmlhttp://begokmild.com/2010/03/pompa-sentrifugal/ http://www.scri bd.com/doc/27804524/pompa-sentrifugal#http://industrikimia.com/tutorial/mengenal-komponendalam-pompa-centrifugalwww.cheresources.com/centrifugal...s3.shtml http://mepoltekkapal.info/2010/04/analisis-pompa-sentrifugal/
