MAKALAH PEMAPARAN POMPA ROTARY ROTARY SINGLE ROTOR Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pompa dan Kompresor Dosen Pengampu : Danar Susilo Wia!an"o# ST$# M$ Eng$
Disusun ole%: Anas Nur&a%!o K
'K()*+,,+-
Ari. Sri Kun&oro
'K()*+,,)-
Ar! /a%!a S
'K()*+,,0-
A1i. 2oni3a%
'K()*+,,4-
A!u Hasin
'K()*+,,5-
6agus Supri!a7i
'K()*+,,8-
6i9i7 Wi7o7o
'K()*+,**-
Danang Su Sur!a Ar7i A$ A$
'K()*+,*(-
De7i Kurniaan
'K()*+,*;-
Dens 6erlian Wa3is
'K()*+,*)-
PROGRAM ST
ERSITAS SE6ELAS MARET S
i
KATA KATA PENGANTAR PENG ANTAR
Puji Puji syuk syukur ur penu penuli liss panj panjat atka kan n keha kehadh dhir irat at Allah llah SW SWT T, yang ang tela telah h melimp melimpahk ahkan an rahmat rahmat dan hiday hidayah-Ny ah-Nyaa penuli penuliss berada berada dalam dalam keadaa keadaan n sehat sehat walaiat sehingga dapat menyelesaikan tugas makalah Pemaparan Pemaparan pompa dengan judul ! Pompa Rotary Single Rotor” yang yang telah telah kami kami susun susun sedemi sedemikia kian n rupa rupa berdasarkan reerensi dari berbagai sumber" Mata kuliah Pompa dan Kompresor adalah salah satu mata kuliah #MK$ yang wajib ditempuh bagi setiap mahasiswa khususnya di Program Pendidikan Teknik eknik Mesin, Mesin, %akult %akultas as Keguru Keguruan an dan &lmu &lmu Pendid Pendidika ikan, n, 'ni(er 'ni(ersit sitas as Sebelas Sebelas Maret Surakarta" Keberh Keberhasil asilan an penuli penulisan san makalah makalah ini tidak tidak terlep terlepas as dari dari bantua bantuan n serta serta arahan dari berbagai pihak baik itu se)ara indi(idu maupun se)ara umum terutama bimbingan dan pengarahan yang tulus dan ikhlas dari pembimbing, untuk itu penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada* +" apak anar anar Susilo Susilo Wijay Wijayanto anto ST" ST" , M" .ng" .ng" selaku dosen dosen Pembimbi Pembimbing" ng" /" 0rangt 0rangtua ua yang yang terus terus memb memberik erikan an moti( moti(asi" asi" 1" Temanman-te tema man n Prog Progra ram m Pend Pendid idik ikan an Teknik knik Mesi Mesin n /2+1 /2+1 yang ang tela telah h mendukung dan memberi arahan serta kritikan demi terselesainya makalah ini" Penu Penuli liss meny menyad adar arii dala dalam m peny penyus usun unan an maka makala lah h ini ini masi masih h bany banyak ak kekurangan yang terdapat di dalamnya, untuk itu penulis sangat mengharapkan adany adanyaa kritik kritikan an dan masuka masukan n yang yang bersi bersiat at memban membangun gun demi demi kesemp kesempurn urnaan aan makalah ini" Penulis Penulis berharap berharap semoga makalah makalah ini dapat berguna berguna dan bermanaat bermanaat bagi penulis sendiri dan orang lain pada masa-masa yang akan datang"
Surakarta, ++ ++ Maret /2+3
Penulis
ii
KATA KATA PENGANTAR PENG ANTAR
Puji Puji syuk syukur ur penu penuli liss panj panjat atka kan n keha kehadh dhir irat at Allah llah SW SWT T, yang ang tela telah h melimp melimpahk ahkan an rahmat rahmat dan hiday hidayah-Ny ah-Nyaa penuli penuliss berada berada dalam dalam keadaa keadaan n sehat sehat walaiat sehingga dapat menyelesaikan tugas makalah Pemaparan Pemaparan pompa dengan judul ! Pompa Rotary Single Rotor” yang yang telah telah kami kami susun susun sedemi sedemikia kian n rupa rupa berdasarkan reerensi dari berbagai sumber" Mata kuliah Pompa dan Kompresor adalah salah satu mata kuliah #MK$ yang wajib ditempuh bagi setiap mahasiswa khususnya di Program Pendidikan Teknik eknik Mesin, Mesin, %akult %akultas as Keguru Keguruan an dan &lmu &lmu Pendid Pendidika ikan, n, 'ni(er 'ni(ersit sitas as Sebelas Sebelas Maret Surakarta" Keberh Keberhasil asilan an penuli penulisan san makalah makalah ini tidak tidak terlep terlepas as dari dari bantua bantuan n serta serta arahan dari berbagai pihak baik itu se)ara indi(idu maupun se)ara umum terutama bimbingan dan pengarahan yang tulus dan ikhlas dari pembimbing, untuk itu penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada* +" apak anar anar Susilo Susilo Wijay Wijayanto anto ST" ST" , M" .ng" .ng" selaku dosen dosen Pembimbi Pembimbing" ng" /" 0rangt 0rangtua ua yang yang terus terus memb memberik erikan an moti( moti(asi" asi" 1" Temanman-te tema man n Prog Progra ram m Pend Pendid idik ikan an Teknik knik Mesi Mesin n /2+1 /2+1 yang ang tela telah h mendukung dan memberi arahan serta kritikan demi terselesainya makalah ini" Penu Penuli liss meny menyad adar arii dala dalam m peny penyus usun unan an maka makala lah h ini ini masi masih h bany banyak ak kekurangan yang terdapat di dalamnya, untuk itu penulis sangat mengharapkan adany adanyaa kritik kritikan an dan masuka masukan n yang yang bersi bersiat at memban membangun gun demi demi kesemp kesempurn urnaan aan makalah ini" Penulis Penulis berharap berharap semoga makalah makalah ini dapat berguna berguna dan bermanaat bermanaat bagi penulis sendiri dan orang lain pada masa-masa yang akan datang"
Surakarta, ++ ++ Maret /2+3
Penulis
ii
DA=TAR ISI
4A5AMAN 4A5AMAN 6''5 6''5 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- i KAT KATA P.N7ANTA8 P.N7ANTA8 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ii A%TA8 A%TA8 &S& ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- iii A + P.NA4'5'AN A" 5atar elakang elakang ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + " atasan atasan Masalah ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + 9" Tujuan Tujuan Penulisan Penulisan ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- / A && P.MA4ASAN A. B. C. D. E. F.
einisi Pompa # Pump$ Pump$ ------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 Pengertian Pompa Rotary Pompa Rotary --------------------------------------------------------------------------------------------- : Pengertian Pompa Rotary Pompa Rotary Single Rotor ---------------------- ------------------------------------------ : Prinsip Kerja Pompa Rotary Pompa Rotary --------------------------------------------------------------------------------------- : 6enis-jenis Pompa Rotary Pompa Rotary Single Rotor --------------- ------------------------------------------------ ; Parameter Pompa Rotary Pompa Rotary ---------- ---------------------------------------------------------------------------------- /:
A &&& P.N'T'P A. Simpulan Simpulan --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- /<
A%TA8 A%TA8 P'STAKA P'STAKA ------------------------------------------------------------ -------------------------------------------------------------- 12 5AMP&8AN --------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------------- 1+
iii
6A6 I PENDAH
A$ La"ar 6ela?ang
Pompa
adalah
suatu
alat
atau
pesawat
yang
digunakan
untuk
memindahkan luida )air #liquid $ dari suatu tempat yang rendah ke tempat lain yang lebih tingi melalui suatu sistem perpipaan, atau dari suatu tempat yang bertekanan rendah ke tempat yang bertekanan tinggi, atau dari satu tempat ke tempat lain yang jauh serta untuk mengatasi tahanan hidrolisnya" %luida )air tersebut )ontonya adalah air, oli atau minyak pelumas, atau luida lainnya yang tak mampu mampat" Pada pompa akan terjadi perubahan dari energi mekanik menjadi energi luida" Pompa dapat diklasiikasikan dalam beberapa jenis berdasarkan beberapa )ara yang berbeda, misalnya berdasarkan kondisi kerjanya, )airan yang dilayani atau dipindahkan, bentuk elemen yang bergerak,jenis penggeraknya, serta berdasarkan )ara mentranser luida dari dari pipa hisap ke pipa tekan" Salah satu jenis pompa yang sering digunakan adalah pompa jenis rotary" Pompa rotary biasa digunakan untuk memindahkan )airan yang memiliki kekentalan #(iskositas$ yang tinggi dari tempat satu ke tempat yang lain"Pompa 8otary ini diklasiikasinkan menjadi dua yaitu Rotary Single Rotor dan Rotary Multiple Rotor " Pompa Rotary Single Rotor ini dalam aplikasinya dapat digunakan sebagai pengendali laju alir (olume )airan dengan (iskositas yang ber(ariasi, aplikasi proses metering, memompa aliran yang bertekanan rendah, pompa ganda #mixing dan blending $, hidrolik, bahan bakar, dan pemberian minyak pelumas" 6$ 6a"asan Masala%
erdasarkan latar belakang serta agar pembahasan yang dikaji dalam makalah ini menjadi terarah dan tidak melebar terlalu jauh, maka penulis memberikan batasan pembahasan tentang hal yang dibahas, yaitu tentang Pompa Rotary Single Rotor.
+
/$ Tuuan Penulisan +" Mahasiswa dapat lebih mengetahui tentang pompa # pump$ pada umumnya dan
pompa rotary single rotor pada khususnya" /" Memberikan tambahan reerensi bagi mahasiswa" 1" 'ntuk memenuhi tugas kelompok mata kuliah Pompa dan Kompresor"
/
6A6 II PEM6AHASAN A$ De.inisi Pompa ' Pump-
Pompa adalah suatu alat yang berungsi untuk memindahkan =at )air dari satu tempat ke tempat yang lain atau dari tempat yang rendah ke tempat yang tinggi" Pompa memiliki dau kegunaan utama, yaitu memindahkan )airan dari satu tempat ke tempat yang lainnya #misalnya air dari equifer bawah tanah ke tangki penyimpanan air$ dan mensirkulasikan )airan sekitar sistem #misalnya air pendingin atau pelumas yang melewati mesin-mesin dan peralatan$" Prinsip operasinya pompa adalah memberikan perbedaan tekanan antara bagian suction #hisap$ dan bagian discharge #tekan$ dengan mentranser energi mekanis dari suatu sumber energi luar #motor listrik, motor bensin atau diesel ataupun turbin dan lain-lain$ untuk dipindahkan ke luida kerja yang dilayani" engan demikian pompa menaikan energi )airan yang dilayani sehingga )airan tersebut dapat mengalir dari suatu tempat yang bertekanan rendah ke tempat yang bertekanan tinggi" Pada suatu industri, pompa merupakan peralatan penunjang yang sangat penting" 4al ini karena pompa digunakan sebagai peralatan sirkulasi air pendingin, sebagai penggerak luida kerja pada sistem hidrolis, sirkulasi minyak pelumas pada mesin, dan sebagainya" Selain itu juga digunakan sebagai supply kebutuhan air bersih, pemadam kebakaran dan lain-lain"
7ambar /"+" &nstalasi Pompa
1
Pada pompa akan terjadi perubahan dari dari energi mekanik menjadi energy luida" Pada mesin-mesin hidrolik termasuk pompa, energi luida ini disebut head atau energi persatuan berat =at )air" Ada tiga bentuk head yang mengalami perubahan yaitu head tekan, ke)epatan dan potensial" Pada pompa terdapat sudut-sudut impeler >gambar /? yang berungsi mengangkat =at )air dari tempat yang lebih rendah ketempat yang lebih tinggi >gambar 1?" &mpeler dipasang pada poros pompa yang berhubungan dengan motor pengerak, biasanya motor listrik atau motor bakar" Poros pompa akan berputar apabila pengeraknya berputar" Karena poros pompa berputar impeler dengan sudu-sudu impeller berputar =at )air yang ada didalamnya akan ikut berputar sehingga tekanan dan ke)epatanya naik dan terlempar dari tengah pompa ke saluran yang berbentuk (olut atau sepiral dan disalurkan keluar melalui nosel"
7ambar /"/" &mpeler
7ambar /"1" Proses Pemompaan
6adi ungsi impeler pompa adalah merubah energi mekanik yaitu putaran impeler menjadi energi luida #=at )air$" 6adi, =at )air yang masuk pompa akan mengalami pertambahan energi" Pertambahan energi pada =at )air mengakibatkan pertambahan head tekan, head ke)epatan dan head potensial" 6umlah dari ketiga bentuk head tersebut dinamakan head total" 4ead total pompa juga bisa dideinisikan sebagai selisih head total #energi persatuan berat$ pada sisi isap pompa dengan sisi keluar pompa" Pompa dapat diklasiikasikan dalam beberapa )ara yang berbeda, misalnya berdasarkan kondisi kerjanya, )airan yang dilayani atau dipindahkan, bentuk
@
elemen yang bergerak, jenis penggeraknya, serta berdasarkan )ara mentranser luida dari dari pipa hisap ke pipa tekan" 6$ Penger"ian Pompa Rotary
Pompa rotari adalah termasuk pompa perpindahan positi yang komponen pemompanya berputar #rotary$, seperti lobe, roda gigi, ulir,vanes, roller " Pompa perpindahan positi adalah pompa yang )ara beroperasinya dengan mengalirkan )airan se)ara positi, )airan diambil dari salah satu ujung #saluran hisap$ kemudian dialirkan se)ara positi ke ujung yang lain #saluran tekan$ atau gerakan mengalirnya )airan bersamaan dengan gerakan komponen pada pompa #piston, gerigi, dll$" Pompa perpindahan positi biasanya digunakan untuk )airan #luida$ kental #minyak pelumas, bahan bakar, dll$" 9ara kerjanya yaitu menghisap =at )air pada sisi isap, =at )air masuk ke )elah atau
ruangan tekan diantara komponen pemompaan,
kemudian ditekan sehingga )elah
semakin ke)il selanjutnya =at )air
dikeluarkan melalui sisi buang" Pompa rotari tidak mempunyai katup isap dan buang, penggunaannya banyak dipakai dengan =at )air yang mempunyai kekentalan tinggi" Tekanan kerja yang dihasilkan sedang atau lebih rendah dari pompa torak atau plunger" 5aju alirannya stabil tidak berdenyut dengan kapasitas yang rendah" /$ Penger"ian Pompa Ro"ar! Single Ro"or
Pompa rotary single rotor adalah termasuk pompa positif displacement yang menggunakan komponen utama sebagai pemompanya yaitu sebuah rotor yang berputar #rotary$, atau dengan kata lain yang bekerjanya hanya dengan menggunakan satu rotor untuk menggerakan pompa terse but" D$ Prinsip Kera Pompa Rotary
Pompa perpindahan positi dikenal dengan )aranya beroperasi yaitu )airan diambil dari salah satu ujung dan pada ujung lainnya dialirkan se)ara positi untuk setiap putarannya" Pompa perpindahan positi digunakan se)ara luas untuk pemompaan luida selain air, biasanya luida kental" Pompa
:
perpindahan
positi
selanjutnya
digolongkan
berdasarkan
)ara
perpindahannya* Pompa rotari adalah pompa perpindahan positi dimana energi mekanis ditansmisikan dari mesin penggerak ke )airan dengan menggunakan elemen yang berputar #rotor$ di dalam rumah pompa #)asing$" Pada waktu rotor berputar di dalam rumah pompa, akan terbentuk kantong-kantong yang mula-mula (olumenya besar #pada sisi isap$ kemudian (olumenya berkurang #pada sisi tekan$ sehingga luida akan tertekan keluar" Pompa rotary terdiri dari rongga pemompaan stasioner yang mengendung unsur memompa berputar yang digerakkan oleh rotasi dari dri(e shat" Pompa rotary tidak membutuhkan inlet atau outlet katup terpisah" erdasasarkan hal tersebut pompa rotary diran)ang dengan mekanisme memompa berputar menarik )airan kebagian hisap ke dalam rongga pemompaan, mengangkutnya melalui elemen pemompaan dan memaksa bagian debit ke dalam system" 7eometri dari elemen pompa dan rongga pemompaan menentukan (olume )airan dipompa perre(olusi poros" olume ini disebut perpindahan" 6enis pompa rotary dikonigurasi untuk perpindahan tetap, namun dapat menghasilkan tingkat aliran (ariable dengan mem(ariasikan ke)epatan poros" aling-baling dan piston rotary pompa menghasilkan (olume yang (ariable dengan mengubah geometri intern #yaitu berbagai perpindahan elemen pemompaan$" Prinsip kerja utama pompa rotari yaitu menggerakkan luida dengan menggunakan prinsip rotari" akum yang terbentuk oleh rotasi dari pompa dan selanjutnya menghisap luida masuk" /ara ?era pompa ro"ari: +" 9airan masuk sisi isap antara rotor dan idler " /" 9airan bergerak diantara )elah antar gigi, bagian berbentuk bulan sabit
berungsi sebagai pemisah antara sisi isap dan sisi buang" 1" Setelah rumah pompa hampir dipenuhi )airan, roda gigi membentuk susunan sedemikian sehingga daerah isap dan daerah buang terpisah"
3
@" Setelah daerah isap dan buang sepenuhnya terpisah )airan mulai keluar pada sisi buang" E$ @enisenis Pompa Rotary Single Rotor
Se)ara umum jenis-jenis pompa rotary single rotor antara lain* *$ Pompa Vane a"au pompa 9aling B 9aling a$ Penger"ian Pompa Vane
7ambar /"@" Vane pump Sumber * William Walonsky B Arthur Akers, Modern 4ydrauli)s, +CC2,+21 Vane imana
pump
berungsi
untuk membangkitkan tekanan hidraulis"
pada bagian atas pompa terdapat reservoir yang selalu terisi
air dengan luida khusus, dan permukaan luida harus selalu diperiksa se)ara teratur, yaitu temperatur luida, adanya gelembung atau luida menjadi keruh" Vane Pump ini merupakan jenis pompa yang dapat menangani )airan (iskositas
sedang"
Pompa
ini
unggul
dalam
(iskositas rendah
seperti gas 5P7 #propana$, ammonia, pelarut, alkohol, minyak bahan
;
baker, bensin dan rerigeran" Pompa ini mempunyai kontak logam
internal
memungkinkan atas
dan bagi
)airan pelumas"
sel pompa
kompensasi
logam untuk
untuk dipakai,
untuk mempertahankan
Meskipun eisiensinya
turun
sehingga
kinerja pun)ak dengan
)epat,
pompa ini dapat digunakan sampai :22 )ps" Vane Pump tersedia dalam beberapa konigurasi antara lain * +$ baling - baling geser #kiri$ hanya dapat beroperasi untuk jangka waktu yang singkat dan menangani sejumlah ke)il uap" /$ baling-baling yang leksibel yang hanya
dapat
padatan ke)il tapi men)iptakan (akum yang baik 1$ baling-baling berayun, baling - baling putar, dan @$ baling-baling eksternal yang dapat menangani
menangani
padatan
yang
besar 9$ Komponen Pompa Vane
7ambar /":" Komponen Pompa ane Sumber * http*DDwww"otomotiproduk")omD/2+:D+2Dkomponen-(ane-pump)artridge-assembly"html Keterangan * !" Shaft and bearing, #" $ody, %" &artridge assembly, '" $olt, (" Seal, )" Pump housing, *" Pressure plate, +" Rotor, " &am ring, !-" ear plate, !!" Scre/, !#" Valve insert, !%" Vane, !'" 0lignment pin
&$ @enis Pompa Vane Pompa Vane dibedakan menjadi dua jenis yaitu *
<
1) Fixed Displacement vane pump a) Balanced Vane Pump Sebuah pompa vane yang seimbang adalah salah satu yang
memiliki dua intake dan dua port suction dan discharge diametral berlawanan satu sama lain" Tekanan port yang berlawanan satu sama lain sehingga keseimbangan hidrolis dapat ter)apai" Salah satu kelemahan dari pompa vane ini adalah bahwa hal itu tidak dapat diran)ang sebagai unit perpindahan (ariabel" &ni memiliki perumahan elips yang membentuk dua ruang pompa yang terpisah di sisi berlawanan dari rotor" sema)am ini memberikan tekanan operasi yang lebih tinggi"
7ambar /"3" $alanced Vane Pump Kara?"eris"i? Fixed Displacement Vane Pump 1ixed 2isplacement Vane Pump memiliki karakteristik yaitu model perpindahan sampai /22 )m1 D r, model tekanan yaitu /<2 bar, hanya untuk perpindahan tetap saja, penyalaan awalnya halus, konstruksi sederhana, minim getaran, mudah perawatan" Keunggulan 1ixed 2isplacement Vane Pump memiliki keunggulan yaitu menghasilkan aliran lebih besar, menghasilkan tekanan yang lebih besar, tahan lama, (olume perpindahan konstan" b) Unbalanced Vane Pump Sebuah rotor slotted yang eksentris didukung dalam )am
)y)loidal" 8otor terletak dekat dengan dinding )am sehingga rongga berbentuk bulan sabit terbentuk" 8otor disegel ke )am
C
oleh dua sisi piring" Vane dan sudu-sudu )am-ring sesuai dengan slot impeller.
7ambar /";" 3nbalanced Vane Pump Keunggulan : 3nbalanced Vane Pump memiliki keunggulan yaitu )o)ok untuk luida dengan (iskositas rendah pada tekanan yang relati lebih tinggi, mengkompensasi untuk memakai melalui perluasan baling-baling, bisa bekerja pada kondisi kering untuk periode singkat, bisa memiliki satu segel atau kotak isian, pengembangan (akum yang baik" Kelema%an: 3nbalanced Vane Pump memiliki kelemahan yaitu konstruksi kompleks # "idak )o)ok untuk tekanan tinggi # "idak )o)ok untuk (iskositas tinggi" 2) Variable Displacement vane pump alam perpindahan (ariabel debit pompa dapat diubah dengan mem(ariasikan eksentrisitas antara rotor dan pompa )am-ring" Sebagai eksentrisitas meningkatkan pompa debit meningkat" engan penurunan eksentrisitas debit berkurang dan aliran minyak benar-benar berhenti ketika rotor menjadi konsentris untuk memompa )in)in )am"
+2
7ambar /"<" Variable 2isplacement Vane Pump Variable Displacement Vane Pump omponent
Karakteristik yang dimiliki pompa ini yaitu model perpindahan sampai +22 )m1 D r, model tekanan sampai +32 bar, rangkaian sederhana, rentang kontrol pompa, rendah kebisingan, biaya rendah" Keunggulan
2isplacement Vane Pump memiliki keunggulan yaitu kebisingan yang rendah tetapi lebih tinggi dari pompa ulir, berbagai pekerjaan :22-+<22 r"p"m, aliran semiinal kontinyu, tekanan kerja antara :2 - <2 bar, motor baling-baling harus memiliki pegas pengembali untuk baling-baling untuk melawan arus"
7$ Prinsip Kera Pompa >ane
++
7ambar /"C" Perpindahan aliran dalam umbungan #camring $ Sumber * http*DDnstaklimarab"blogspot")o"idD/2++D23D(ane-pump-pompa-sudu"html erikut perpindahan aliran dalam umbungan dan flo/ rate-nya * +$ 'ntuk prosedur pengaliran, rotor digerakan #ro/$ dengan aliran penghisap
sesuai dengan panah
pada dua sisi #atas dan bawah$
dimana sudu-sudu #@$ masih terlalu ke)il" /$ engan putaran selanjutnya sudu-sudu akan menjadi terisi penuh dengan
oli,
ketika
sudu-sudu
maksimum #jarak maksimum dari pusat
rotor$
menggunakan
maka
sudah
men)apai
ruang gerak
dipisahkan
)akram-)akram
dari
ukuran
dalam dari titik
sisi
tekan
pengontrol
dengan kemudian
dihubungkan
dengan sisi yang bertekanan" Sudu-sudu tersebut
didorong
dalam
ke
alurnya
ring #bumbungan$" olume
mengikuti sudu
bentuk
sekali
kur(a
lagi
cam
menjadi
dipersempit sehingga luida oli terdorong ke sisi yang bertekanan" Karena kur(a bumbungan #)am ring mempunyai bentuk eksentrik 7anda$,
maka
setiap
sudu
akan
mengalami
duakali
proses
pengaliran pada setiap putaran" Pada waktu yang bersamaan ruang hisap dan dua ruang tekan terletak bersamaan, karena poros penggerak
+/
bebas beban se)ara hidraulik" Tekanan diterapkan dibelakang sudu #:$ dengan demikian penyekatan yang lebih baik dapat
di)apai" Walau
demikian, karena geseran tidak dapat meningkat banyak, kedua sudu pada alur rotor mempunyai ruang yang terletak berlawanan seperti gambar berikut *
7ambar /"+2" Prinsip Kerja Pompa Vane Sumber * http*DDnstaklimarab"blogspot")o"idD/2++D23D(ane-pump-pompa-sudu"html 8uang-ruang pada sudu menyebabkan tekanan imbang antara sisi jalan #running $ dan sisi balik #return$ "Permukaan dari sudu menetap kontak
sebagai permukaan yang
kontak
'ntuk
tekanan"
Tekanan
lebih tinggi tidak diperlukan pada sisi hisap" engan
demikian akhir dari sudu #3$ bebas ke tangki" e$ Apli?asi Pompa Vane Pada po/er steering mobil vane pump berungsi untuk membangkitkan
tekanan hidraulis dan di gerakkan oleh mesin atau motor listrik .$ Keun"ungan 7an Kerugian 1) Keuntungannya yaitu menangani ke)ilnya kapsitas pada tekanan yang relati lebih tinggi dan mengkompensasi
keausan
melalui
perpanjangan baling - baling" 2) Kerugian yaitu tidak )o)ok untuk tekanan tinggi dan tidak )o)ok untuk (iskositas tinggi" ($ Pompa Scre! a$ Penger"ian Pompa Scre! Pompa sekrup ini mempunyai satu, dua, tiga sekrup yang berputar
dalam rumah pompa yang diam" Tersedia sejumlah besar desain untuk
+1
berbagi penggunaan" Pompa sekrup tunggal mempunyai rotor spiral yang berputar di dalam sebuah stator atau lapisan #linier $ heliks-dalam #internal4helix4stator $" 8otor terbuat dari logam sedangkan helix terbuat dari karet keras atau lunak, tergantung pada )airan yang dipompkan" Pompa dua sekrup atau tiga sekrup masing-masing mempunyai satu atau dua sekrup bebas #idler $" Aliran melalui ulir-ulir sekrup, sepanjang sumbu sekrup, sekrup-sekrup yang berlawanan dapat dipakai untuk meniadakan dorongan aksial pada pompa" 'mumnya scre/ pump digunakan untuk transfer liquid dengan (iskositas yang tinggi, memiliki partikelD solid , atau liquid yang mudah bubble atau berbusa" Prinsip kerja pompa scre/ ditemukan oleh seorang engineer peran)is bernama 8ene Moineau, sehingga sering disebut dengan Moineau Pump, pada tahun 12-an dan terus dikembangkan hingga sekarang" Pompa Moineau terdiri atas sebuah helical metallic rotor yang berputar didalam elastic helical stator " 8otor terbuat dari hardened steel yang dikerjakan se)ara sangat presisi, sedangkan stator terbuat dari in5ection4moulded elastomer yang tahan abrasi" entuk dan dimensi dari kedua bagian ini didesain sedemikian rupa sehingga terbentuk rangkaian ganda ruangan yang tersegel #rongga$ ketika rotor bekerja pada stator" 8ongga tersebut berjalan se)ara aEial dari bagian inlet ke bagian outlet pompa sambil membawa )airan"
7ambar /"++" Pompa Scre/
+@
Pompa ini mempunyai kinerja yang )ukup baik untuk (iskositas tinggi" alam kapasitas yang stabil, penggunaannya baik untuk pemindah pasokan air, limbah, maupun lumpur" Sama halnya dengan pompa roda gigi, pompa ulir ini )o)ok untuk memompa =at )air yang bersih dan mempunyai siat pelumasan yang baik" Se)ara umum pompa rotary mempunyai ke)epatan aliran (olum yang konstan asal ke)epatan putarannya dapat dipertahankan tetap" Selain itu alirannya lebih teratur #tidak terlalu pulsati$" Pompa rotary )o)ok untuk operasi pada kisaran tekanan sedang dan untuk kisaran kapasitas dari ke)il sampai sedang" 9$ Komponen Pompa Scre!
7ambar /"+/" Komponen Pompa Scre/ &$ Prinsip Kera Pompa Scre! Pada pompa Scre/ =at )air masuk melalui lubang isap, kemudian
akan ditekan diulir yang memiliki bentuk khusus" engan bentuk tersebut, =at )air akan masuk di ruan antara ulir-ulir ketika ulir berputar, =at )air terdorong kea rah keluar dari lubang buang" Karena gerak putar poros ulir luida akan mengalir dalam arah aksial" Pompa jenis ini hanya dapat digunakan untuk tekanan pada saluran kempa lebih rendah dari tekanan pada saluran hisap dan bila luida yang dipompa mempunyai kekentalan tinggi" Pada keadaan kering pompa ini tidak dapat mengisap sendiri, sehingga sebelum digunakan pompa ini harus terisi )airan yang akan dipompa #dipan)ing$"
+:
7ambar /"+1" Prinsip Kerja Pompa Scre/ 7$ Apli?asi Pompa Scre! aya hisap dari pompa ini tinggi sampai dengan <,:m" apat menangani liquid dengan (iskositas yang tinggi, benda padat berisi )airan #MaE" 3mm$ tanpa merusak benda tersebut" Seperti positif displacement pump kapasitas berbanding lurus dengan putaran pompa" Scre/ Pump memiliki konstruksi yang sederhana dengan beberapa bagian" apat menangani berbagai ma)am jenis liquid dari (iskositas rendah hingga (iskositas tinggi, dari yang tanpa solid hingga )airan dengan solid #maE 3mm$" Sangat )o)ok untuk industri yang dengan banyak )airan yang harus ditranser sehingga eisien dalam penggunaan pompa" Pompa ini bekerja tanpa denyutan atau turbulensi" 4al ini dapat menangani (iskositas tinggi dan kepadatan )air" iskositas maksimum dari )airan yang dapat diangkut oleh pompa ini sekitar /22"222 Ps dan dengan kandungan air :2F" antalan ditempatkan eksternal agar )airan tidak terkontaminasi" eragam bahan dari bagian komponen memungkinkan untuk menangani semua jenis )airan, seperti benda yang mempunyai korosi yang tinggi" &ndustri-industri yang banyak menggunakan scre/ pump antara lain 6nvironmental 7 6nergy, &hemical, Pulp 7 Paper, 1ood 7 Pharmaceuticals, Mining, 8il 7 9as, 2osing :echnology. e$ Keun"ungan 7an Kerugian *- Keun"ungann!a yaitu eisiensinya totalnya tinggi #;2 F G <2F$, kemampuan hisap tinggi, aliran konstan dan lan)er, akurasi (olume transer sangat tinggi, hal ini disebabkan oleh
+3
karakteristik
pompa
dimana
kapasitas
alir
# flo/$
tidak
tergantung dari pressure yang dihasilkan tetapi dari ke)epatan putaran pompa, eisiensi tinggi, stabilitas tekanan sangat bagus, dapat mengangkut )airan yang (iskos dan abrasive, mampu untuk mentranser )airan yang multiphase, desain sederhana, pompa dapat beroperasi tanpa valve, arah aliran dapat dibalik # suction4discharge dapat ditukar, tergantung arah putaran pompa$, getarannya relati ke)il, kapasitas isapnya baik, dapat beroperasi dalam berbagai posisi #hori=ontal, (ertikal, miring$ (- Kerugiann!a yaitu relati(e lebih mahal karena desainnya perlu ketelitian dan kepresisian serta toleransi yang tinggi, perubahan (iskositas berpengaruh terhadap perormansi, untuk tekanan tinggi memerlukan elemen pompa yang panjang" +$ Pompa Peris"al"i? a$ Penger"ian Pompa Peris"al"i? Pertama kali dipatenkan di Amerika Serikat oleh .ugene Allen pada +<<+" ipopulerkan oleh ahli bedah jantung r" Mi)hael eakey, mahasiswa kedokteran pada tahun +C1/" Pompa ini menggunakan sema)am selang elastis sebagai saluran luida kerja" Selang tersebut ditekan oleh rotor dengan ujung berupa roller sehingga membentuk gerakan dorongan"
7ambar /"+@" Pompa Peristaltik
+;
Pompa peristaltik awalnya banyak digunakan pada laboratoriumlaboratorium saja, namun seiring dengan pengembangan teknologi karet, saat ini pompa peristaltic sudah mulai digunakan pada pabrik-pabrik industri misalnya pabrik minyak" 9$ Komponen Pompa Peris"al"i?
7ambar /"+:" Komponen Pompa Peristaltic %ungsi komponen pompa peristaltic * a$ Shoe biasa disebut roller " erungsi sebagai penekan selang agar luida dapat mengalir" b$ heel yaitu roda atau silinder" erungsi sebagai tempat rotor" )$ &over dan /indo/ berungsi sebagai penutup" d$ ;ose atau selang" erungsi sebagai tempat atau media untk mengalirkan luida" e$ 9ear motor berungsi sebagai motor penggerak yang merupakan bagian dari rotor" $ Sheal ring berungsi sebagai poros atau as yang merupakan bagian dari rotor" g$ $earing case berungsi sebagai bantalan atau penahan pada rotor" &$ Prinsip ?era Pompa Peris"al"i? Pada Pompa Peristaltik =at )air masuk melalui selangDhose kemudian roller pada stator bergerak menekan selang sehingga di satu sisi terjadi
+<
tekanan yang membuat =at )air keluar dan di sisi lain terjadi ke(akuman sehingga menyedot =at )air pada saluran masuk"
7ambar /"+3" Prinsip Kerja Pompa Peristaltic 7$ Apli?asi Pompa Peris"al"i?
Pompa peristalti) ini kebanyakan digunakan pada industri-industri seperti * +$ Perusahaan armasi /$ Pabrik industri 1$ 5aboratorium e$ Kele9i%an 7an Kelema%an *- Kele9i%an pompa peristaltic : a$ Tidak ada kontaminasi b$ Membutuhkan perawatan yang rendah )$ esain pompa men)egah aliran balik (- Kelema%an pompa peristaltic : a) Pipa elastis yang digunakan untuk mengalirkan larutan, akan mudah rusak atau luka karena sering bergesekan dan tertekan oleh roller pump serta harga yang relati mahal ;$ Pompa Flexible "mpeller#$ember a$ Penger"ian Pompa Flexible "mpeller Pompa flexibel impeller adala termasuk jenis pompa positif4
displacement rotary single rotor, dengan menggunakan prinsip deormasi dari vane impeller " 6adi pompa ini menggunakan impeller yang memiliki siat elastis" Pompa ini menarik )airan ke rumah melalui suction dan bergerak menuju discharge dengan laju aliran yang konstan"
+C
Vane impeller yang leksibel ini memungkinkan sebagai segel yang rapat pada rumah pompa, membuat pompa self4primming, dan memungkinkan ini)enderung recripoating " 6xcellent
juga halus
operasi dan
bi4directional.
lembut
8utput dari
dibandingkan
Self4primming adalah
dengan
kemampuan
pompa pompa
pompa
untuk
men)iptakan tekanan negati, dan tidak memerlukan priming atau mengisi jika ada gas atau udara di dalam )airan atau sistem" Sebuah pompa kering memiliki saluran hisap hingga : meter dalam beberapa detik"
7ambar /"+;" 1lexible
2
1
3
4
5
7ambar /"+<" Komponen 1lexible
/2
+" Suction * saluran masuk luida /" Rotor * bagian yang berputar dan memutar impeller 1" 2ischarge * saluran buangDkeluaran luida @" 1lexible
Pada penampang dalam dari bodi pompa, sebagian ke(akuman dibangkitkan sebagai peningkatan (olume alir antara sirip sirip flexible impeller pada saluran inlet" 4asilnya adalah luida terhisap menuju kedalam pompa" Putaran dari impeller membawa luida dari inlet menuju ke saluran outlet " Selama siklus ini, (olume pada sirip-sirip impeller tergolong konstan" 6arak antara sirip-sirip terdiri dari struktur padat non-abrasi untuk mengalirkan luida ke dalam pompa tanpa merusak partikel atau pompa itu sendiri" Saat luida dibuang dari pompa se)ara berkelanjutan, aliran yang sama ketika sirip-sirip pompa terdorong, maka terjadi penurunan (olume alir diantara sirip-sirip tersebut, seperti ketika hal tersebut mengalami kontak dengan bagian tipis dari bagian terluar dari dinding bodi pompa"
7ambar /"+C" Prinsip Kerja
/+
7$ Keunggulan +" Pompa dapat bekerja se)ara halus, /" Pompa bekerja tanpa dipan)ing, 1" Keuntungan pemasangan #simple dalam pemasangan$, @" Mudah dalam melakukan perawatan" :" apat memompa )airan yang kental" e$ Apli?asi 7ari pompa rotary tipe &lexible impeller
Pompa tipe ini sering digunkan dalam bidang industri, misalnya industri makan, industri minuman, dan juga industri kimia, karena mampu memompa )airan #luida$ yang bersiat kental" )$ Pompa Kam Pis"on
Pompa ini disebut juga pompa plunyer rotari, pompa jenis kam dan piston ini terdiri dari lengan eksentrik dan lengan ber)elah pada bagian atasnya" Perputaran paras menyebabkan eksentrik menjebak )airan di dalam rumah pompa" Apabila putaran berlanjut, maka )airan akan dipaksakan keluar rumah pompa melalaui )airan lubang luar pompa"
7ambar /"/2" Pompa Kam Piston 0$ Pompa ro7a gigi7alam ' "nternal'gear Pump6enis ini mempunyai rotor yang mempunyai gerigi dalam berpasangan dengan roda gigi-luar yang bebas #idler $" Sebuah sekat yang berbentuk bulan sabit dapat digunakan untuk men)egah )airan yang kembali ke sisi pompa"
//
7ambar /"/+" Pompa roda gigi dalam # internal gear pump$ Prinsip ?era "nternal (ear Pump
7ambar /"//" Aliran luida dalam internal gear pump 5angkah Kerja * +" Poros pemutar memutarkan roda gigi ke)il, yang selanjutnya memutarkan roda gigi yang lebih besar" Kedua roda giginya berputar searah" /" 7erakan memutar menyebabkan roda gigi terpisah, sehingga ruangan
antara
keduanya
bebas"
Tekanan
negati
#(akum$
disebabkan oleh ruang bebas ini, dan tekanan atmospher pada batas permukaan oli #luida$ dalam tangki menyebabkan luida tersebut bergerak tersedot dari tangki menuju pompa" iasa disebut HIisapan pompaII" 1" %luida mengisi ruangan antara kedua roda gigi yang membentuk ruangan mendekati bentuk bulan sabit , selama gerakan #putaran$ berlangsung" @" %luida kemudian didorong menuju sisi tekan Saran umum untuk penggunaan gear pumps yaitu* untuk men)egah terjadinya kema)etan dan aus saat pompa digunakan maka =at )air yang dipompa tidak boleh mengandung padatan dan tidak bersiat korosi" Pompa dengan penggigian luar banyak digunakan untuk memompa minyak pelumas atau )airan lain yang mempunyai siat pelumasan yang
/1
baik" Pompa dengan penggigian dalam dapat digunakan untuk memompa =at )air yang mempunyai kekentalan #(iskositas$ tinggi, seperti tetes, sirop, dan )at" a- Apli?asi "nternal (ear Pump
Penggunaan pompa ini biasanya pada berbagai ma)am oli bahan bakar dan pelumas, resin dan polimer, alkohol dan sol(ent, aspal, bitumen dan tar, polyurethane oam, ood produ)t seperti sirup, )oklat atau peanut butter, )at, tinta dan pigmen, sabun dan sura)tant, gly)ol, uel inje)tion appli)ation" 9- Keun"ungan
Keuntungan Pompa 8oda 7igi alam yaitu high speed, high pressure, tidak ada beban yang tinggi pada bearing, tidak berisik jika semua bagian dimanuaktur dengan baik, desain tersedia dalam berbagai ma)am material sesuai kebutuhan" &- Kerugian
Kerugianya yaitu membutuhkan empat bushing yaitu pada ujung masingmasing poros gear, tidak )o)ok untuk bentuk luida dengan (iskositas tinggi, ixed end clearance. =$ Parame"er Pompa Ro"ar! *$ Meng%i"ung 7a!a pompa
P J #LhtL $D#32L;:$ Keterangan* P J aya #hp$ liter kg m-/ mnt-+ J debit #literDmenit$ 4t J head total #meter$ J massa jenis air # KgDm1 $ 9ontoh soal * 6ika diketahui J +22 literDmenit #3 m 1Djam$ h isap J ; meter dan h tekan J +: meter massa jenis air J +kgDdm 1 " Tentukan daya pompa 6awab *
/@
PJ#+22L#;O+:$L+ $D#32L;:$ PJ#//22 $D#32L;:$ P J 2,@C hp J 2,: hp ($ Hea7 4 J (/D/g Keterangan* Jke)epatan keliling sudu #mDdet$ 4Jhead #m$
+$ Momen Pun"ir 'T-
esar momen puntir yang terjadi pada poros penghubung pompa, dapat menggunakan pendekatan analisis persamaan* TJPDn Keterangan* T J Momen Puntir pada poros P J aya pada pompa n J Putaran pada poros pompa ;$ Peren&anaan 7asar
Tenaga penggerak pompa Np J #watt$
Tenaga pompa N J "g"4 man" #watt$ Tenaga pompa sama dengan tenaga mekanik poros nya N J Nmp J % E #watt$ Sedangkan torsi T J % E 8 diperoleh persamaan harga torsi* T J C,::"+21 ND
)$ E.isiensi
/:
Ke"erangan :
h
(
m
p
: .isiensi 4idraulis 'C4 * head #m$ 4man * head man #m$
* .isiensi olumetrik #F$ e *Kapasitas .ekti pompa #m1Ddetik$ J kapasitas pompa #m 1Ddetik$ * .isiensi Mekanis #F$ N * Tenaga Pompa #watt$ / Np * Tenaga Penggerak Pompa #watt$ * .isiensi Pompa #F$
6A6 III PEN
Pompa rotari adalah termasuk pompa perpindahan positi yang komponen pemompanya berputar #rotary$, seperti lobe, roda gigi, ulir,vanes, roller " Pompa rotary single rotor adalah termasuk pompa positif displacement yang menggunakan komponen utama sebagai pemompanya yaitu sebuah rotor yang berputar #rotary$, atau dengan kata lain yang bekerjanya hanya dengan menggunakan satu rotor untuk menggerakan pompa terse but" 6enis-jenis Pompa 8otari Single Rotor=
/3
!" #" 1$ @$ :$ 3$
Vane Pump Scre/ Pump Pompa Peristaltik Pompa %eksible &mpeller Pompa Kam Piston Pompa 8oda 7igi alam
Prinsip kerja utama pompa rotari yaitu menggerakkan luida dengan menggunakan prinsip rotari" akum yang terbentuk oleh rotasi dari pompa dan selanjutnya menghisap luida masuk" +" Kelebihan pompa rotari adalah* a" 'kuran keseluruhan lebih ke)il sehingga lebih ringan" b" Aliran =at )air yang dihasilkan uniorm" )" apat bekerja dengan putaran tinggi sehingga dapat dihubungkan d" e" "
dengan tenaga penggeraknya" Tekanan yang dihasilkan dapat )ukup tinggi" apat bekerja pada pengisapan kering" apat bekerja dengan berbagai posisi"
.isiensi yang tinggi karena se)ara natural ia mengeluarkan udara dari pipa alirannya, dan mengurangi kebutuhan pengguna untuk mengeluarkan udara tersebut se)ara manual" /" Kekurangan pompa rotari adalah* a" ekerja tidak maksimal apabila digunakan untuk )airan yang ber)ampur =at padat" b" Karena siat alaminya maka )learen)e antara sudut putar dan sudut pengikutnya harus seke)il mungkin, dan mengharuskan pompa berputar pada ke)epatan yang rendah dan stabil" Apabila pompa bekerja pada ke)epatan yang terlalu tinggi, maka luida kerjanya justru dapat menyebabkan erosi pada sudu-sudu pompa"
/;
DA=TAR P
)artridge-assembly"html http*DDartikel-teknologi")omDma)am-ma)am-pompa-positi(edispla)ementD https*DDwww"a)ademia"eduD3/+;;@/DPengertian-dan-klasiikasi-pada pompa http*DDja(a-borneo"blogspot")o"idD/2++D2:Ds)rew-pump"html http*DDwww"inoEpa")omDprodu)tsDprodu)tDleEible-impeller-pump-r http*DDwww"spElow")omDenDjohnson-pumpDp)-leEible-impellerD https*DDwww"youtube")omDwat)hQ(JAsa3mi)'KA http*DDwww"manua)turing)hemist")omDnewsDarti)leRpageDPeristalti)Rpu mpsRRad(antagesRandRappli)ationsD;@3C1
/<
LAMPIRAN TANYA @AWA6 : 1 IHSAN =IRDA
laboratorium" alam melakukan eksperimen digunakan pompa peristalti) untuk memindahkan luida karna lebih mudah" Misalnya untuk
memindahkan
)airan
Na9l
sebanyak
:ml,
dengan
menggunakan pompa ini akan lebih mudah karena bias diatur berapa luida uyang dikeluarkan jika dengan menggunakan pipet biasanya lebih lama karena harus bolak balik memindahkan dari wadah satu ke yang lain yang digunakan untuk eksperimen" 2 T
/C
