Pemasangan seri Untuk keperluan pemindahan fluida yang relatif jauh atau tinggi dalam arti head yang besar maka diperlukan pemasangan pompa secara seri dengan kapasitas relatif sama. Pengoperasi pompa secara seri, pompa 1 dan pompa 2 akan menghasilkan head H1+H2 dengan penjumlahan headnya. Pompa seri banyak keuntungannya terutama untuk kurva sistim yang curam dan sistim kurva pompa yang landai. Pada waktu menjalankan pompa pertama harus dijalankan lebih dahulu sampai mencapai tekanan dan tekanan yang cukup, kalau tidak terjadi masalah pada kavitasi, kemudian pompa kedua dan seterusnya.
Rangkaian Seri pada Pompa
Gambar Hubungan H – Q Pompa Seri
Sebaliknya pada waktu mematikan pompa, urutan sebaliknya yang harus di lakukan. Dalam praktek laangan, daripada memasang pompa impeler tunggal secara seri lebih baik
memakai pompa yang mempunyai impeler ganda atau lebih karena head sama biaya lebih murah dan konstruksi lebih sederhana.
Mekanisme uji rangkaian seri
Untuk meningkatkan tekanan keluaran pompa atau head pompa yang tinggi dimana pemasangan dan penambahan ukuran impeller satu pompa sudah maksimum maka kita dapat membuat pemasangan pompa secara seri. Sehingga head pompa dapat menjadi lebih besar dua kali dari sebelumnya. Pemasangan pompa secara seri memenuhi hubungan sebagai berikut; Q = konstan H ( total ) = jumlah head pompa yang bekerja pada kondisi operasinya = H1 + H2 + H3 + + Hn
Pemasangan Paralel Pemasangan pararel antara
sering dilakukan karena meninjau beberapa faktor yang sangat penting
lain penghematan energi pada penggerak mula,
pengoperasian yang optimum.
dan lainnya sehingga tercapai
Pada umumnya pada pemasangan pompa secara pararel
dipergunakan dua atau lebih pompa yang tipe, jenis, ukuran dan data teknis yang sama. Contoh yang sering di temukan adalah Pemasangan pompa pararel dengan kapasitas paruh,
dan penambahan satu unit kebutuhan akan cat cair.
pompa
untuk menambah kapasitas
karena
peningkatan
Pemasangan pompa pararel dengan kapasitas paruh (pararel
dengan dua unit pompa menghasilkan kurva hubungan head dan kapasitas sebagai berikut :
Rangkaian Paralel Pompa
Gambar Hubungan H – Q Pompa Paralel Dari gambar di atas maka yang perlu diperhatikan dalam menentukan unit pompa adalah sebagai berikut : a. Pada saat hanya satu unit pompa yang bekerja maka titik kerja pompa akan berubah kapasitasnya akan meningkat dan headnya akan menurun tidak sama dengan pada saat dua unit pompa bekerja. Oleh sebab itu kita harus menentukan pompa yang dapat di rekomendasikan dan di jamin oleh pabrik pompa untuk bekerja pada titik -titik kerja sesuai dengan sistim kurva dan kurva pompa.
b.Untuk penggunaan pompa yang mempunyai sifat kurva curam maka kapasitas yang akan di capai untuk dua unit pompa beroperasi secara pararel lebih besar dari pada pompa yang mempunyai sistim kurva landai. c. Untuk menentukan besar daya penggerak mula maka dasar perhitungan daya yang akan dibutuhkan
oleh
pompa
adalah
pada
daya
maksimumnya.
Mekanisme uji rangkaian paralel Bahwa dengan penambahan satu unit pompa yang sejenis dan mempunyai data teknis yang sama maka hasil operasi pararel dari dua unit pompa tersebut tidak akan mencapai dua kali kapasitas yang di capai oleh satu unit pompa beroperasi terutama untuk pompa yang mempunyai sistim kurva landai. Biasanya untuk pompa yang mempunyai sistim kurva landai tidak di rekomendasikan untuk beroperasi pararel. Untuk menaikkan kapasitas aliran pompa pada keluarannya tanpa memperbesar ukuran pompa dapat dilakukan dengan memasang pompa secara parallel. Pemasangan pompa secara paralel memenuhi hubungan sebagai berikut: H = konstan Q ( total ) = jumlah dari setiap kapasitas alir pompa ketika bekerja pada keadaan operasinya. Q ( total ) = Q1 + Q2 + Q3 + + Qn
Pengoperasian pompa secara paralel memberikan solusi yang terbaik untuk persoalan yang menyangkut kapasitas atau debit air yang dihasilkan.Pompa yang dipasang paralel untuk memenuhi permintaan yang bervariasi. Mengoperasikan lima pompa secara paralel dan mematikan salah satu jika kebutuhan menjadi lebih rendah, dapat menghasilkan penghematan energi yang signifikan. Dapat digunakan pompa yang memberikan debit aliran yang berbeda-beda. Pompa yang dipasang secara paralel merupakan sebuah opsi jika head statik lebih dari lima puluh persen head total.
Gambar kurva kinerja pompa yang dipasang paralel
Pengertian Kavitasi Kavitasi adalah gejala menguapnya zat cair yang sedang mengalir, karena tekanannya berkurang sampai di bawah tekanan uap jenuhnya. Misalnya, air pada tekanan 1 atmosfer aka mendidih dan menjadi uap jenuh pada 100. Tetapi jika tekanan direndahkan, maka air akan mendidih pada temperatur yang lebih rendah. Jika tekanannya cukup rendah, maka pada temperatur kamarpun air dapat mendidih. Apabila zat cair mendidih, maka akan timbul gelembung-gelembung uap zat cair. Hal ini dapat terjadi pada zat cair yang sedang mengalir di dalam pompa maupun di dalam pipa. Tempat-tempat yang bertekanan rendah dan/atau berkecepatan tinggi di dalam aliran sangat
rawan terhadap terjadinya kavitasi. Pada pompa misalnya, bagian yang mudah mengalami kavitasi adalah pada sisi isapnya. Kavitasi akan timbul bila tekanan isap terlalu rendah. Jika pompa mengalami kavitasi, maka akan timbul suara berisik dan getaran. Selain itu performansi pompa akan menurun secara tiba-tiba, sehingga pompa tidak dapat bekerja dengan baik. Jika pompa dijalankan dalam keadaan terkavitasi secara terus-menerus dalam jangka waktu lama, maka permukaan dinding saluran di sekitar aliran yang berkavitasi akan mengalami kerusakan. Permukaan dinding akan termakan sehingga menjadi berlubanglubang atau bopeng. Peristiwa ini disebut erosi kavitasi. Sebagai akibat dari tumbukan gekembung-gelembung uap yang pecah pada dinding secara terus-menerus. Dikarenakan kavitasi memberi banyak kerugian pada pompa, maka kavitasi perlu dihindari. Dalam pembahasan mesin-mesin hidrolik termasuk pompa ada suatu gejala pada proses aliran zat cair yang cenderung mengurangi unjuk kerja atau efesiensi dari pompa, gejala tersebut adalah kavitasi. Gejala kavitasi terjadi karena menguapnya zat cair yang sedang mengalir didalam pompa atau diluar pompa, karena tekanannya berkurang sampai dibawah tekanan uap jenuhnya. Air pada kondisi biasa akan mendidih dan menguap pada tekanan 1 atm pada suhu 1000 C, apabila tekanan berkurang sampai cukup rendah, air pada suhu udara lingkungan yaitu sekitar 200 C-330 C akan mendidih dan menguap. Penguapan akan menghasilkan gelembung gelembung uap. Tempat-tempat bertekanan rendah atau berkecepatan tinggi mudah terjadi kavitasi, terutama pada sisi isap pompa. Kavitasi akan timbul apabila tekanannya terlalu rendah.
Gejala kavitasi yang timbul pada pompa biasanya ada suara berisik dan getaran, unjuk kerjanya mejadi turun, kalau dioperasikan dalam jangka waktu lama akan terjadi kerusakan pada permukaan dinding saluran. Permukaan dinding saluran akan berlubang-lubang karena
erosi kavitasi sebagai akibat tumbukan gelembung gelembung yang pecah pada dinding secara terus menerus
Pencegahan kavitasi Cara menghindari proses kavitasi yang paling tepat adalah dengan memasang instalasi pompa dengan NPSH yang tersedia lebih besar dari pada NPSH yang diperlukan. NPSH yang tersedia bisa diusahakan oleh pemakai pompa sehingga nilainya lebih besar dari NPSH yang diperlukan. Berikut ini hal-hal yang diperlukan untuk instalasi pompa :
Ketinggihan letak pompa terhadap permukaan zat cair yang dihisap harus dibuat serendah mungkin agar head isap statis lebih rendah pula. Pipa Isap harus dibuat sependek mungkin. JIka terpaksa dipakai pipa isap yang panjang, sebaiknya diambil pipa yang berdiameter satu nomer lebih besar untuk mengurangi kerugian gesek.
Tidak dibenarkan untuk mengurangi laju aliran dengan menghambat aliran disisi isap.
Head total pompa harus ditentukan sedemikian hingga sesuai dengan yang diperlukan pada kondisi operasi yang sesungguhnya.
Jika head pompa sangat berfluktuasi, maka pada keadaan head terendah harus diadakan pengamanan terhadap terjadinya kavitasi. Dalam beberapa hal terjadinya kavitasi tidak dapat dihindari dan tidak mempengarui performa pompa, sehingga perlu dipilih bahan impeler yang tahan erosi karena kavitasi.
Tekanan gas diperbesar di dalam pipa di mana fluida yang mengalir dipompakan. Cara ini menuntut dimensi pipa yang mebih besar dengan batasan ±3 atm
Sebuah pompa booster dipasang pada ujung pipa isap Sebuah axial wheel atau halical wheel dipasang tepat di dalam impeller pada poros yang sama, hal ini dimaksudkan untuk menaikkan tekanan dan membuat pusaran terhadap aliran, cara ini merupakan pilihan yang paling baik. Akan tetapi, bila
kecepatan putaran (n) dan debitna (Q) sama dengan kecepatan putar dan debit dari impeller, maka kavitasi justru akan terjadi pada runner pemantu itu sendiri. Oleh karena itu, dalam pemasangannya, runner pembantu ini diperlukan pertimbangan yang sungguh-sungguh.
Pengertian NPSH Seperti diuraikan sebelumnya, bahwa kavitasi akan terjadi, apabila tekanan statis suatu aliran zat cair turun sampai di bawah tekanan uap jenuhnya. Jadi, untuk menghindari kavitasi harus diusahakan agar tidak ada satu bagianpun dari aliran dalam pipa yang mempunyai tekanan statis lebih rendah dari tekanan yang ditentukan oleh keadaan aliran dalam pompa.
Oleh karena itu, maka definisi suatu tekanan kavitasi atau jika dinyatakan dalam satuan head disebut dengan Net Positive Suction Head (NPSH). NPSH dapat dinyatakan sebagai ukuran keamanan pompa dari peristiwa kavitasi a. NPSH yang tersedia Merupakan head yang dimiliki oleh suatu zat cair pada sisi isap pompa (ekuivalen dengan tekanan absolut pada sisi isap pompa), dikurangi dengan tekanan uap jenuh zat cair di tempat tersebut. Pada pompa yang menghisap zat cair dari tempat terbuka dengan tekanan atmosfer pada permukaan zat cair, maka besarnya NPSH yang tersedia adalah: Dengan: hsv=
γ:
-
- hs – h1
densitas cairan (kg/m3)
dengan hs bertanda (+) jika terletak di atas permukaan zat cair yang diisap dan negatif (-) jika terletak di permukaan zat cair yang diisap. Dari persamaan tersebut dapat dilihat bahwa NPSH yang tersedia merupakan tekanan absolut yang masih tersedia pada sisi isap pompa setelah dikurangi tekanan uap. Besarnya tergantung pada kondisi luar pompa di mana pompa tersebut dipasang. Jika zat cair diisap dari tangki tertutup, maka pa menyatakan tekanan absolut yang bekerja pada permukaan zat cair di dalam tangki tertutup tersebut, jika tekanan di atas permukaan zat cair sama dengan tekanan uap jenuhnya, maka: pa = pv , sehingga: hsv = -hs - hl harga hs adalah negatif (-) karena permukaan zat cair dalam tangki lebih tinggi daripada sisi isap pompa. Pemasangan pompa semacam ini diperlukan untuk mendapatkan harga hsv atau NPSH yang positif (+). b. NPSH yang diperlukan Tekanan terendah di dalam besarnya terdapat di suatu titik dekat setelah sisi masuk sudu impeller. Di tempat tersebut, tekanannya lebih rendah daripada tekanan pada sisi isap pompa. Hal ini disebabkan karena luas penampang yang menyempit, dan kenaikan kecepatan aliran karena tebal sudu. Jadi, agar tidak terjadi penguapan zat cair, maka tekanan pada lubang masuk pompa dikurangi penurunan tekanan di dalam pompa, harus lebih tinggi daripada tekanan uap zat cair. Head tekanan yang besarnya sama dengan penurunan tekanan ini disebut NPSH yang diperlukan. Agar pompa dapat bekerja tanpa mengalami kavitasi, maka persyaratan yang harus dipenuhi adalah sebagai berikut: NPSH yang tersedia > NPSH yang diperlukan
