MAKALAH POMPA DIAFRAGMA
Disusun Oleh : Kelompok 2 Setyo Pranoto
K2514061
Riyanto
K2514055
Bah Evan
K25140
Adhi Wardana
K25140
Rusdi Febriyanto
K25140
Farhandhika Akbar
K25140
PENDIDIKAN TEKNIK MESIN FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016
Kata Pengantar Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, Kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah pompa diafragma. Makalah ilmiah ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini. Terlepas dari semua itu, Kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu dengan tangan terbuka kami menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki makalah ilmiah ini. Akhir kata kami berharap semoga makalah ilmiah tentang pompa diafragma ini dapat memberikan manfaat maupun inpirasi terhadap pembaca.
Surakarta, April 2016
Penyusun
Daftar Isi Halaman Judul............................................................................................... Kata Pengantar............................................................................................... Daftar Isi........................................................................................................ BAB I PENDAHULUAN 1. Latar Belakang................................................................................... 2. Rumusan Masalah.............................................................................. 3. Tujuan Penulisan................................................................................ BAB II PEMBAHASAN 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Pengertian dan Fungsi Pompa............................................................ Pompa Diafragma.............................................................................. Bagian-bagian Pompa Diafragma...................................................... Prinsip Kerja Pompa Diafragma........................................................ Jenis-Jenis Pompa Diafragma............................................................ Kelebihan dan Kekurangan Pompa Diafragma..................................
BAB III PENUTUP Kesimpulan....................................................................................................
Daftar Pustaka................................................................................................
BAB I PENDAHULUAN
1. Latar Belakang Pompa merupakan peralatan yang tergolong penting dalam dunia industri yang digunakan untukmemindahkan fluida cair dari satu tempat ketempat yang lain dengan cara menaikkan tekanannya. Dalam penggunaanya semakin lama pompa akan mengalami penurunan performance yang dipengaruhi oleh berbagai faktor.Misalnya karena keausan pompa, penyetelan yang telah berubah dari spesifikasinya dan kerusakan komponen-komponen pompa itu sendiri. Agar pompa mampu bekerja secara maksimal kembali sesuai dengan spesifikasi pompa itu sendiridan untuk memperpanjang usia pompa maka perlu adanya proses perawatan. Proses perawatan yang dilakukan antara lain meliputi dilakukan perawatan dengan membongkar pompa untuk dapat memperbaiki ataupun mengganti komponen yang rusak. Untuk dapat melakukan proses perawatan yang mencakup hal-hal tersebut di atas, maka diperlukan pengetahuan tentang pompa tersebut. Pengetahuan tentang pompa dapat diperoleh melalui pengalaman kerja di lapangan maupun praktekdi laboratorium. Untuk memberikan pengetahuan tentang pompa kepada mahasiswa, maka diperlukan sebuah alat praktikum perawatan pompa diafragma. 2. Rumusan Masalah Dari latar belakang di atas dapat diambil beberapa rumusan masalah yaitu : 1. Apakah yang dimaksud Pompa Diafragma 2. Bagaimanakah prinsip kerja pompa diafragma 3. Apa sajakah jenis-jenis pompa diafragma 4. Apa kelebihan dan keurangan dari penggunaan pompa diafragma 3. Tujuan Penulisan Berdasarkah rumusan masalah yang didapat tujuan penulisan makalah ini adalah : 1. Mengetahui pengertian pompa diafragma 2. Mengetahui prinsip kerja pompa diafragma 3. Mengetahui jenis-jenis pompa diafragma 4. Mengetahui kelebihan dan keurangan dari penggunaan pompa diafragma
BAB II LANDASAN TEORI A. Pengertian dan Fungsi Pompa Pompa merupakan pesawat angkut yang bertujuan untuk memindahkan zat cair melalui salurantertutup. Pompa menghasilkan suatu tekanan yang
sifat hanya mengalir dari suatu tempat ketempat yang bertekanan lebih rendah. Atas dasar kenyataan tersebut maka pompa harus mampumembangkitkan tekanan fluida sehingga sehingga dapat mengalir atau berpindah. Fluida yangdipindahkan adalah fluida incompresibel atau fluida yang tidak dapat dimampatkan. Dalam kondisi tertentu pompa dapat digunakan untuk memindahkan zat padat yang berbentuk bubukan atau tepung. Prinsip kerja pompa adalah menghisap dan melakukan penekanan terhadap fluida. Pada sisi hisap (suction) elemen pompa akan menurunkan tekanan dalam ruang pompa sehingga akan terjadi perbedaan tekanan antara ruang pompa dengan permukaan fluida yang dihisap. Akibatnya fluida akan mengalir ke ruang pompa. Oleh elemen pompa fluida ini akan didorong atau diberikan tekanan sehingga fluida akan mengalir ke dalam saluran tekan (discharge) melalui lubang
tekan.
Proses
kerjaini
akan
berlangsung
terus
selama
pompa beroperasi. Untuk melakukan kerja hisap dan menekan pompa membutuhkan energi yang berasal dari pengerak pompa. Energi mekanis dari pengerak pompa oleh elemen pompa akan diubah menjadi energi tekanpada fluida sehingga fluida akan memiliki daya air. Energi dari pengerak pompa selain untuk memberi daya alir pada fluida juga digunakan untuk melawan perbedaan energi potensial, mengatasi hambatan dalam saluran yang diubah menjadi panas. Energi yang digunakan untukmengatasi hambatan dan yang diubah menjadi panas merupakan kerugian energi bagi pompa. Dari keterangan di atas maka dapat disimpulkan fungsi pompa sebagi berikut: a) Untuk mengubah energi mekanis dari pengerak pompa menjadi energi tekan dalam fluida sehingga akan menjadi aliran fluida atau perpindahan fluida melalui saluran tertutup b) Memindahkan fluida ke tempat lain dengan jarak tertentu c) Memindahkan fluida dari tempat yang berkedudukan rendah ketempat yang yang berkedudukan tinggi d) Memindahkan fluida dari tempat lain dengan jarak tertentu
B. Pompa Resiprokating
Reciprocating pump adalah suatu jenis dari Positive Displacement Pump dengan menggunakan aksi displacement. Pompa Reciprocating, jika perpindahan dilakukan oleh maju mundurnya jarum piston. Pompa reciprocating merupakan pompa bolak-balik yang
dirancang untuk
menghasilkan kapasitas yang cukup besar dan merupakan pompa yang mengubah energi mekanis penggeraknya menjadi energi aliran fluida dengan menggunakan bagian pompa yang bergerak bolak-balik di dalam silinder. Umumnya menggunakan head yang rendah dan digunakan pada perbedaaan ketinggian yang tidak terlalu besar antara suction dan discharge. Adanya perpindahan zat cair disebabkan adanya perubahan volume ruang kerja pompa yang diakibatkan oleh gerakan elemen pompa yaitu maju mundurnya piston. Dengan perubahan tersebut, zat cair pada bagian luar ( katup buang memiliki tekanan yang lebih tinggi daripada tekanan pada katup isap), sehingga kapasitas yang dihasilkan sesuai dengan volume yang dipindahkan. Semua pompa resiprokating memiliki bagian yang berfungsi untuk menghandle fluida yang dinamakan liquid end, yang terdiri dari : torak/plunger, silinder, katup isap, katup buang, sil antara silinder dan torak.
Bagan-bagan Resiprocating Pump Keterangan : a) Motor
: bagian penggerak (power end) yang terdiri
dari poros engkol dan batang engkol. b) Gear : Roda gigi c) Seal : Katup penyekat / katup penahan. d)Piston : Silinder berbentuk huruf T horisontal. e) Solvent in : tempat fluida masuk. f) Check Valves : Katup isap pada bagian bawah dan katup buang pada bagian atas.
g)Solvent out
:
tempat fluida keluar.
C. Jenis- jenis Pompa Resiprokating a) Pompa Piston Pompa piston memanfaatkan gerakan maju mundurnya piston sebagai penggerak masuk keluarnya suatu fluida. Aplikasinya pada pompa air, pompa minyak socker, dll.
Pompa Piston b) Pompa Plunger Plunger pump merupakan suatu silinder baja yang panjang, packingnya terletak konstan (stationary) pada bagian dalam dari silindernya. Perbedaannya dengan pompa piston yaitu bentuknya labih panjang dan pakingnya menempel pada silinder. Sedangkan pada pompa piston, pakingnya menempel pada piston itu sendiri. c) Pompa Diafraghm Pompa ini digunakan untuk memindahkan fluida. Prinsip kerja pompa ini juga hampir sama dengan pompa piston, namun pada pompa diafraghm memiliki dua silinder, dan pada dasarnya cara kerjanya hampir sama dengan paru-paru manusia yaitu berdasarkan pada mengembang dan mengempisnya diafraghm.
BAB II PEMBAHASAN
1. Pengertian dan Fungsi Pompa Pompa merupakan pesawat angkut yang bertujuan untuk memindahkan zat cair melalui salurantertutup. Pompa menghasilkan suatu tekanan yang sifat hanya mengalir dari suatu tempat ketempat yang bertekanan lebih rendah. Atas dasar kenyataan tersebut maka pompa harus mampumembangkitkan tekanan fluida sehingga sehingga dapat mengalir atau berpindah. Fluida yangdipindahkan adalah fluida incompresibel atau fluida yang tidak dapat dimampatkan. Dalam kondisi tertentu pompa dapat digunakan untuk memindahkan zat padat yang berbentuk bubukan atau tepung. Prinsip kerja pompa adalah menghisap dan melakukan penekanan terhadap fluida. Pada sisi hisap (suction) elemen pompa akan menurunkan tekanan dalam ruang pompa sehingga akan terjadi perbedaan tekanan antara ruang pompa dengan permukaan fluida yang dihisap. Akibatnya fluida akan mengalir ke ruang pompa. Oleh elemen pompa fluida ini akan didorong atau diberikan tekanan sehingga fluida akan mengalir ke dalam saluran tekan (discharge) melalui lubang
tekan.
Proses
kerjaini
akan
berlangsung
terus
selama
pompa beroperasi. Untuk melakukan kerja hisap dan menekan pompa membutuhkan energi yang berasal dari pengerak pompa. Energi mekanis dari pengerak pompa oleh elemen pompa akan diubah menjadi energi tekanpada fluida sehingga fluida akan memiliki daya air. Energi dari pengerak pompa selain untuk memberi daya alir pada fluida juga digunakan untuk melawan perbedaan energi potensial, mengatasi hambatan dalam saluran yang diubah menjadi panas. Energi yang digunakan untukmengatasi hambatan dan yang diubah menjadi panas merupakan kerugian energi bagi pompa. Dari keterangan di atas maka dapat disimpulkan fungsi pompa sebagi berikut: e) Untuk mengubah energi mekanis dari pengerak pompa menjadi energi tekan dalam fluida sehingga akan menjadi aliran fluida atau perpindahan fluida melalui saluran tertutup f) Memindahkan fluida ke tempat lain dengan jarak tertentu g) Memindahkan fluida dari tempat yang berkedudukan rendah ketempat yang yang berkedudukan tinggi h) Memindahkan fluida dari tempat lain dengan jarak tertentu
2. Pompa Diafragma Pompa Diafragma termasuk pompa perpindahan positif dimana pompa ini mempunyai komponen utama yang berupa diafragma. Pompa diafragma adalah pompa yang menggunakan difragma atau membran yang bekerja bolak-balik untuk menghisap masuk dan mendorong keluar fluida dalam ruang pompa (chamber) dan terdapat katup di saluran masuk dan keluarnya untuk menjaga arah aliran fluida agar masuk dan keluar sesuai dengan salurannya masing-masing. Diafragma ini berupa lembaran plat tipis yang bersifat fleksibel yang dimanfaatkan untuk menghisap dan menekan fluida. Pergerakan diafragma akan menghasilkan daya hisap saat bergerak mundur untuk menghisap fluida masuk dan daya tekan saat bergerak maju untuk mendorong fluida keluar. Prinsip kerja pompa ini juga hampir sama dengan pompa piston namun pada umumnya pompa inii beroperasi pada tekanan yang lebih rendah daripada pompa piston maupun pompa plunger. Pada dasarnya prinsip kerja pompa ini hampir sama dengan paru-paru manusia yaitu berdasarkan pada mengembang dan mengempisnya diafragma. Pompa diafragma dapat terus beroperasi sekalipun suatu saat tidak ada fluida yang mengalir didalamnya dan secara otomatis apabila fluida kerja tersedia lagi, pompa ini dapat secara alami melakukan pengisian fluida (priming) dan pengeluaran fluida. Pompa ini umumnya digunakan untuk kapasitas kecil, dipakai untuk aliran jernih atau yang mengandung padatan misalnya bubur kertas kental , air selokan bahkan campuran air dan pasir . Pompa jenis ini kemungkinan tersumbatnya kecil dan tahan terhadap korosi oleh bahan – bahan kimia yang dipompanya , dikarenakan bahan yang berhubung langsung berupa difragma.
3. Bagian-bagian Pompa Diafragma
Bagian-bagian Pompa Diafragma yaitu : 1. 2. 3. 4.
Saluran Outlet Outlet Valve Diafragma As Pendorong
5. 6. 7. 8.
Roda Eksentris Penggerak Inlet Valve Saluran Inlet
9. 4. Prinsip Kerja Pompa Diafragma 10. Berikut skema dan cara kerja pompa diafragma. 11.
12. Gambar di atas merupakan skema dari sebuah pompa diafragma secara umum serta komponen-komponennya, yang digerakkan secara mekanik oleh sebuah motor dengan roda eksentriknya. (roda eksentrik maksudnya roda yang berbentuk unik tidak bulat sempurna yang dibuat dengan
tujuan
khusus).
Inti dari pompa jenis ini adalah adanya membran / diafragma yang bergerak maju-mundur di dalam ruang pompa untuk menghisap masuk dan mendorong air keluar. Diafragma terbuat dari bahan yang elastis dan kedap air. 13. Ketika lengan camshaft menarik membran / diafragma keatas maka akan menimbulkan efek hisap sehingga inlet valve akan membuka dan fluida masuk sedangkan outlet valve akan menutup, danketika lengan camshaft menekan membran / diafragma maka fluida yg masuk akan
ditekan keluar melalui outlet valve yg terbuka akibat tekanan fluida sedangkan
inlet
valve
justru
akan
menutup.
Begitu
seterusnya sehingga fluida akan terus mengalir. Cara Kerja Gambar sebelah kiri (gambar A), menunjukkan saat diafragma bergerak mundur untuk menghisap masuk air. Katup masuk (inlet valve) terbuka sehingga air terhisap masuk memenuhi ruang pompa melalui saluran masuk (inlet). Pada saat bersamaan katup keluar (outlet valve) tertutup untuk menjaga air yang sudah ada di saluran keluar (outlet) tidak terhisap masuk kembali ke ruang pompa. Gambar sebelah kanan (gambar B), menunjukkan saat diafragma bergerak maju untuk mendorong air keluar dari ruang pompa. Pada kondisi ini katup keluar (outlet valve) terbuka sehingga air keluar dari ruang pompa menuju saluran keluar (outlet). Pada saat bersamaan katup masuk (inlet valve) tertutup untuk menjaga agar air yang ada di ruang pompa tidak kembali ke sumbernya. 14. 15. 5. Jenis-Jenis Pompa Diafragma 16. Terdapat beberapa Pompa Diafragma berdasarkan Jenis Penggerak Diafragma dan Sistem Katup pada pompa diafragma antara lain : 17. a. Pompa Diafragma Penggerak Udara 18. Pompa diafragma ini dikenal dengan nama AODD Pumps ( Air Operated Double Diaphragm Pumps). Pompa diafragma penggerak udara mempunyai
2
diafragma
yang
dihubungkan
oleh
suatu
poros
penghubung dimana ketika udara bertekanan memasuki ruang pada diafrag ma , maka akan menekan diafragma tersebut dan poros penghubung menarik diafragma lainnya, akibatnya fluida di diafragma pertama menjadi tertekan dan keluar, sebaliknya di difragma kedua terjadi penghisapan fluida , jika sistem pneumatik mendeteksi diruang di diafragma pertama penuh dengan udara maka secara otomatis tekanan udara dipindah kekanan yang berakibat kebalikan dari proses pertama tadi, sehingga efek
yg dihasilkan adalah terjadinya sistem saling memompa secara bergantian. Karena desainnya memiliki dua pompa diafragma, dinamakan pompa diafragma ganda yang memanfaatkan tekanan angin sebagai penggerak diafragmanya. Posisinya saling berhadapan dimana kedua diafragmanya (diafragma kiri dan kanan) terhubung oleh sebuah piston atau plunger seperti gambar berikut.
19. 20. 21. 22. b. Pompa Diafragma Penggerak Hidrolik 23. Pompa Hidrolik mempunyai sistem penggerak yang mirip dengan pompa difragma penggerak udara ,namun pompa hidrolik biasanya menggunakan satu diafragma yang terhubung dengan penggerakhidrolik dimana ketika sistem hidrolik menarik diafragma maka yg terjadi adalah efek hisap ygmembuat Fluida masuk melalui inlet dan melewati katup masuk yg ternuka , sedangkan katup untuk keluar fluida tertutup, namun ketika sistem hidrolik menekan difragma maka fluida yg masuk akantertekan keluar melalui outlet melalui katup yg terbuka sedangkan katup masuk justru tertutup .Begitu seterusnya sehingga fluida akan mengalir.
24. 25. c. Pompa Diafragma Penggerak Motor / Mekanik 26. Pompa
jenis
ini
menggunakan
motor
sebagai
penggerak
diafragmanya. Diafragma digerakkan oleh lengan shaft yang dihubungkan dengan motor, gerakan rotasi motor menyebabkan gerakan translasilengan shatf yg mengakibatkan difragma bergerak maju mundur , sehingga menimbulkan efek hisap dan tekan pada fluida , sehingga dengan dibantu katup dalam membuka dan menutup aliran fluidamaka fluida dapat mengalir.
27.
d. Pompa Diafragma Penggerak Solenoid Jenis pompa diafragma ini digerakkan oleh semacam piston atau plunger yang didorong atau ditarik oleh medan magnet yang dihasilkan oleh solenoid. Solenoid merupakan alat yang akan menghasilkan gerakan mekanik linier jika di aliri arus listrik. Secara umum solenoid terdiri dari lilitan dan inti baja. Jika lilitan di aliri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang akan menarik atau mendorong inti besinya. Gerakan inti besi ini dimanfaatkan untuk menggerakkan diafragma pada pompa diafragma. 28.
29. 30. 31. 32. 6. Jenis Katup Pada Pompa Diafragma 1) Katup Bola 33. Katup Bola merupakan sebuah katup pada pompa difragma yang berfungsi seperti katup padaumunya yaitu untuk membuka dan menutup saluran. Katup ini efesien jika digunakan Katup bola digunakan jika kondisi fluida yang dihisap mengandung lebih dari 15% padatan . Selain itu fungsibola ini juga membantu menghancurkan padatan yang tercampur dengan fluida. 2) Katup Flapper . 34.
Katup Flapper berfungsi seperti katup pada umumnya , juga untuk
membuka dan menutupsaluran pada umunya , katup ini sangat efesien
digunakan untuk fluida yang tingkat campuran padatannya kurang dari 15% . 7. Kelebihan dan Kekurangan Pompa Diafragma 35. a) Kelebihan Pompa Diafragma 1. Pemeliharaan mudah dan murah 2. Dapat memompakan fluida yang mengandung lumpur 3. Apabila bekerja tanpa beban tidak akan terlalu meerusak pompa 4. Tidak memerlukan perapat mekanis (mechanical seal) 36. b) Kekurangan Pompa Diafragma 1. Aliran fluida yang dihasilkan berdenyut 2. Besar kapasitas sangat bergantung pada ukuran besar kecilnya pompa 3. Kapasitas rendah ( bila dibandingkan dengan pompa sentrifugal ) 4. Efesiensi rendah pada kapasitas tinggi 37. 1. 2. 3. 4.
Cara Merawat Pompa Diafragma Pilih Pompa Sesuai Kebutuhan Gunakan Pompa sesuai batas kemampuan Lakukan pengecekan berkala pada tiap komponen Gunakan spare part sesuai rekomendasi 38. BAB III 39. PENUTUP
40. Kesimpulan 41.
Dari
bermacam-macam
kebutuhan
akan
pompa
dapatlah
dibuat pompa aneka ragam sesuai dengankeinginan dan kebutuhan kita akan pompa tersebut. Namun kita harus mengacu akan dasar-dasarpembagian fungsi dan jenis fluida. Agar pompa yang dibuat tersebut tidak mengacaukan pemikirankita untuk memilih pompa jenis lainya.Pompa diafragma lebih baik digunakan untuk zat cair yang kental maupunmengandungpadatan. Pompa diafragma juga mampu digunakan untuk fluida yang mengandung zatabrasif ataupun korosif karena komponen-komponen yang bersinggungan langsung dengan fluidatersebut tahan terhadap zat abrasif dan korosif .Kapasitas yang dapat dikerjakan
oleh jenis
pompa
diafragma
secara
umum
adalah
kapasitasrendah.Untuk kapasitas yang lebih tinggi dapat digunakan jenis pompa
sentrifugal yang mempunyaikapasitas kecil hingga tinggi. Dari kesederhanaan pompa diafrgama menjadikan mudah dalam perwatannya 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53.
Daftar Pustaka
