Jenis Jenis Pompa Industri Pada Perusahaan - PT. ASHANUA GLOBAL DINAMIKA

Pompa merupakan suatu alat atau mesin yang dipakai untuk memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain lewat suatu media perpipaan dengan cara menyertakan energi pada cairan yang dipindahkan dan berjalan secara terus menerus.

Pompa beroperasi dengan prinsip menciptakan perbedaan tekanan antara potongan masuk (suction) dengan potongan keluar (discharge). Dengan kata lain, pompa berfungsi merubah tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan), dimana tenaga ini memiliki faedah untuk mengalirkan cairan dan menanggulangi persoalan yang ada sepanjang pengaliran.

Pompa Sentrifugal

Salah satu jenis pompa pemindah non positip merupakan pompa sentrifugal yang prinsip kerjanya merubah energi kinetis (kecepatan) cairan menjadi energi berpotensi (dinamis) lewat suatu impeller yang berputar dalam casing.

Sesuai dengan data-data yang didapat, pompa reboiler debutanizer di Hidrokracking Unibon memakai pompa sentrifugal single - stage double suction.

Klasifikasi Pompa Sentrifugal

Pompa Sentrifugal sanggup diklasifikasikan, menurut :

1. Kapasitas :

Kapasitas rendah < 20 m3 / jam
Kapasitas menengah 20 -:- 60 m3 / jam
Kapasitas tinggi > 60 m3 / jam

2. Tekanan Discharge :

Tekanan Rendah < 5 Kg / cm2
Tekanan menengah 5 -:- 50 Kg / cm2
Tekanan tinggi > 50 Kg / cm2

3. Jumlah / Susunan Impeller dan Tingkat :

Single stage : Terdiri dari satu impeller dan satu casing
Multi stage : Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun seri dalam satu casing.
Multi Impeller : Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun paralel dalam satu casing.
Multi Impeller – Multi stage : Kombinasi multi impeller dan multi stage.

4. Posisi Poros :

Poros tegak
Poros mendatar

5. Jumlah Suction :

Single Suction
Double Suction

6. Arah fatwa keluar impeller :

Radial flow
Axial flow
Mixed fllow

Bagian-bagian Utama Pompa Sentrifugal

Secara biasa bagian-bagian utama pompa sentrifugal sanggup dilihat sepert gambar berikut :

Rumah Pompa Sentrifugal

A. Stuffing Box

Stuffing Box berfungsi untuk menangkal kebocoran pada tempat dimana poros pompa menembus casing.

B. Packing

Digunakan untuk menangkal dan mengurangi bocoran cairan dari casing pompa lewat poros. Biasanya yang dibikin dari asbes atau teflon.

C. Shaft (poros)

Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggagas selama beroperasi dan tempat kedudukan impeller dan bagian-bagian berputar lainnya.

D. Shaft sleeve

Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi poros dari erosi, korosi dan keausan pada stuffing box. Pada pompa multi stage sanggup selaku leakage joint, internal bearing dan interstage atau distance sleever.

E. Vane

Sudu dari impeller selaku tempat berlalunya cairan pada impeller.

F. Casing

Merupakan potongan paling luar dari pompa yang berfungsi selaku pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat menampilkan arah fatwa dari impeller dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage).

G. Eye of Impeller

Bagian segi masuk pada arah isap impeller.

H. Impeller

Impeller berfungsi untuk merubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada segi isap secara terus menerus akan masuk mengisi kekosongan akhir perpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya.

I. Wearing Ring

Wearing ring berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang melalui potongan depan impeller maupun potongan belakang impeller, dengan cara memperkecil celah antara casing dengan impeller.

J. Bearing

Beraing (bantalan) berfungsi untuk menumpu dan menahan beban dari poros mudah-mudahan sanggup berputar, baik berupa beban radial maupun beban axial. Bearing juga memungkinkan poros untuk sanggup berputar dengan tanpa gangguan dan tetap pada tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil.

K. Casing

Kapasitas Pompa

Kapasitas pompa merupakan banyaknya cairan yang sanggup dipindahkan oleh pompa setiap satuan waktu . Dinyatakan dalam satuan volume per satuan waktu, menyerupai :

Barel per day (BPD)
Galon per menit (GPM)
Cubic meter per hour (m3/hr)

Head Pompa

Head pompa merupakan energi per satuan berat yang mesti ditawarkan untuk mengalirkan sejumlah zat cair yang dijadwalkan sesuai dengan kondisi instalasi pompa, atau tekanan untuk mengalirkan sejumlah zat cair,yang lazimnya dinyatakan dalam satuan panjang.

Menurut persamaan Bernauli, ada tiga macam head (energi) fluida dari metode instalasi aliran, yaitu, energi tekanan, energi kinetik dan energi berpotensi

Hal ini sanggup dinyatakan dengan rumus selaku berikut :

Karena energi itu kekal, maka bentuk head (tinggi tekan) sanggup bermacam-macam pada penampang yang berbeda. Namun pada kenyataannya senantiasa ada rugi energi (losses).

Pada kondsi yang berlainan menyerupai pada gambar di atas maka persamaan Bernoulli merupakan selaku berikut :

1. Head Tekanan

Head tekanan merupakan perbedaan head tekanan yang melakukan pekerjaan pada permukaan zat cair pada segi tekan dengan head tekanan yang melakukan pekerjaan pada permukaan zat cair pada segi isap.

Head tekanan sanggup dinyatakan dengan rumus :

2. Head Kecepatan

Head kecepatan merupakan perbedaan antar head kecepatan zat cair pada akses tekan dengan head kecepatan zat cair pada akses isap. Head kecepatan sanggup dinyatakan dengan rumus :

3. Head Statis Total

Head statis total merupakan perbedaan tinggi antara permukaan zat cair pada segi tekan dengan permukaan zat cair pada segi isap.

Head statis total sanggup dinyatakan dengan rumus :

Z = Zd - Zs(5)

Dimana :
Z : Head statis total
Zd : Head statis pada segi tekan
Zs : Head statis pada segi isap

Tanda + : Jika permukaan zat cair pada segi isap lebih rendah dari sumbu pompa (Suction lift).

Tanda - : Jika permukaan zat cair pada segi isap lebih tinggi dari sumbu pompa (Suction head).

4. Kerugian head (head loss)

Kerugian energi per satuan berat fluida dalam pengaliran cairan dalam metode perpipaan disebut selaku kerugian head (head loss).

Head loss berisikan :

a. Mayor head loss (mayor losses)

Merupakan kerugian energi sepanjang akses pipa yang dinyatakan dengan rumus :

Harga f (faktor gesekan) didapat dari diagram Moody (lampiran - 6) selaku fungsi dari Angka Reynold (Reynolds Number) dan Kekasaran relatif (Relative Roughness - ε/D ), yang nilainya sanggup dilihat pada grafik (lampiran) selaku fungsi dari nominal diameter pipa dan kekasaran permukaan dalam pipa (e) yang tergantung dari jenis material pipa.

Sedangkan besarnya Reynolds Number sanggup dijumlah dengan rumus :

b. Minor head loss (minor losses)

Merupakan kerugian head pada fitting dan valve yang terdapat sepanjang metode perpipaan. Dapat dicari dengan memakai Rumus :

Dalam mengkalkulasikan kerugian pada fitting dan valve sanggup memakai tabel pada lampiran 4. Besaran ini menyatakan kerugian pada fitting dan valve dalam ukuran panjang ekivalen dari pipa lurus.

c. Total Losses

Total losses merupakan kerugian total metode perpipaan, yakni :

Daya Pompa

Daya pompa merupakan besarnya energi persatuan waktu atau kecepatan melakukan kerja.
Ada beberapa pengertian daya, yakni :

1.Daya hidrolik (hydraulic horse power)

Daya hidrolik (daya pompa teoritis) merupakan daya yang diperlukan untuk mengalirkan sejumlah zat cair. Daya ini sanggup dijumlah dengan rumus :

2. Daya Poros Pompa (Break Horse Power)

Untuk menanggulangi kerugian daya yang diperlukan oleh poros yang sesungguhnya merupakan lebih besar dari pada daya hidrolik.

Besarnya daya poros sesungguhnya merupakan sama dengan effisiensi pompa atau sanggup dirumuskan selaku berikut :

3. Daya Penggerak (Driver)

Daya penggagas (driver) merupakan daya poros dibagi dengan effisiensi mekanis (effisiensi transmisi). Dapat dijumlah dengan rumus :

Effisiensi Pompa

Effisiensi intinya didefinisikan selaku perbandingan antara output dan input atau perbandingan antara HHP Pompa dengan BHP pompa.

Harga effisiensi yang tertinggi sama dengan satu harga effisiensi pompa yang didapat dari pabrik pembuatnya.

Effisiensi pompa merupakan perkalian dari beberapa effiaiensi, yaitu:

Referensi utama : Ir. Sularso, MSME dan Prof. Dr. Haruo Tahara, Pompa dan Kompresor, PT Pradnya Paramita, Jakarta, 1983.

Lampiran :

Grafik fungsi dari Angka Reynold (Reynolds Number) dan Kekasaran relatif (Courtesy of www.fao.org/) :

SYSTEM PENYEKAT PADA POMPA

Menyambung pembahasan saya mengenai pompa pada goresan pena sebelumnya. Kali ini saya akan sedikit mengulas mengenai system penyekatan (Sealing System).

Pemilihan yang sempurna pada suatu seal sungguh penting bagi kesuksesan pemakaian pompa. Untuk mendapat kehandalan pompa yang terbaik, opsi penyekat mesti sempurna antara jenis seal dan lingkungan yang dipakai.

Dasar-dasar Penyekat (Seal)

Ada dua jenis seal: statis dan dinamis.

Seal statis dipakai di mana tidak ada gerakan yang terjadi konferensi antara kedua permukaan yang mau disekat. Gasket dan O-ring merupakan rujukan yang biasa dari seal statis.

Seal Dinamis dipakai di mana ada permukaan yang bergerak relatif kepada satu sama lain. Seal dinamis misalnya dipakai pada poros yang berputar dan menghantarkan power lewat dinding suatu tangki (Gambar 1), lewat casing dari pompa (Gambar 2), atau lewat rumah perlengkapan berputar yang lain menyerupai filter atau layar.

Contoh biasa dari pemakaian alat-alat penyekat merupakan penyekat untuk poros yang berputar pada pompa. Untuk mengenali lebih banyak mengenai fungsi dari penyekat ini, kita mesti tahu apalagi dulu dasar-dasar wawasan pompa.

Pada pompa sentrifugal, cairan masuk ke pompa lewat potongan �suction� pada sentra (eye) impeller yang berputar. (gambar 3 dan 4).

Pada dikala kipas impeller berputar, mereka menghantarkan gerakan untuk memasukan produk, yang kemudian meninggalkan impeller, dikumpulkan di dalam rumah pompa(casing) dan meninggalkan pompa lewat tekanan pada segi keluar (discharge) pompa.

Tekanan discharge akan menekan beberapa produk ke bawah di belakang impeller menuju poros, di mana ia akan menjajal keluar sepanjang poros yang berputar. Pabrik pembuat pompa memakai banyak sekali macam teknik untuk mengurangi adanya tekanan produk yang menjajal keluar. Beberapa cara yang biasa dijalankan adalah:

Penambahan lobang penyeimbang (balance hole) lewat impeller untuk menampilkan jalan bagi tekanan yang mau keluar lewat segi isap impeller.
Penambahan kipas pada segi belakang impeller (back pump-out vanes).

Bagaimanapun juga, sepanjang tidak ada jalan untuk mengurangi adanya tekanan ini seluruhnya, maka perlengkapan penyekat mutlak diharapkan untuk menghalangi keluarnya produk. Seperti penyekat kompresi (packing )atau penyekat mekanis (mechanical seals).

Stuffing Box Packing

Pengaturan penggunaaan �stuffing box� ditunjukan pada gambar di bawah. Ia terdiri dari:

5 ring packing.
Sebuah lantern ring yang dipakai untuk menginjeksi peluamas dan atau untuk mencampakkan cairan
Sebuah penekan (gland) untuk menahan pengemasan dan mempertahankan keperluan tekanan yang diadaptasi dengan kondisi pengencangan packing.

Fungsi dari pengemasan merupakan untuk mengontrol kebocoran, bukan untuk menangkal seluruh kebocoran. Karena pengemasan mesti senantiasa terlumasi dan kebocoran yang diusulkan untuk mempertahankan adanya pelumasan merupakan sekitar 40 hingga 60 tetes per menit.

Metode pelumasan pada pengemasan tergantung pada ko0ndisi cairan yang dipompa dan juga tekanan pada stuffing box. Ketika tekanan stuffing box di atas tekanan atmosfir dan cairan yang ditekan higienis dan tidak korosif, maka cairan pada pompa itulah yang berfungsi selaku pelumas paking. (gambar 6).

Tatkala tekanan pada stuffing box di bawah tekanan atmosfir, suatu lantern ring di pasang dan pelumas di injeksikan ke dalam stuffing box. (gambar 7). Sebuah pipa bypass dari segi tekan pompa ke penghubung lantern ring lazimnya dipakai untuk menawarkan fatwa cairan jikalau cairannya bersih.

Manakala cairan yang dipompakan kotor atau berpartikel, perlu diinjeksikan cairan pelumas yang higienis dari luar lewat lantern ring (gambar 8). Aliran sebanyak 0.2 hingga 0.5 gpm diharapkan dan suatu keran pengatur serta flowmeter perlu dipasang untuk mendapat fatwa yang akurat. Lantern ring biasanya dipasang pada tengah stuffing box, tetapi untuk cairan yang sungguh kental menyerupai materi baku kertas disarankan dipasang di leher stuffing box untuk menyingkir dari tersumbatnya lantern ring.

Rumah pengemasan (gland) pada gambar 5 hingga 8 merupakan tipe �quench gland�. Air, minyak atau cairan yang lain sanggup diinjeksi ke dalam gland untuk mengurangi panas poros, ia sanggup memperkecil perpindahan panas dari poros ke tempat tinggal bearing. Alasan inilah yang mengizinkan temperatur kerja dari pompa lebih tinggi dari tempertur rancangan bearing dan pelumas.Tipe �quench gland� yang serupa sanggup dipakai untuk menangkal keluarnya racun atau cairan berbahaya keluar ke udara luar di sekeliling pompa. Ini dinamakan �smothering gland�, dengan mengalirkan cairan dari luar dan menenteng kebocoran yang tidak dikehendaki ke parit atau tangki pengumpul cairan bekas.

MECHANICAL SEAL

Pengertian

Mechanical Seal, apabila diterjemahkan secara bebas, merupakan alat pengeblok mekanis. Namun penerjemahan tersebut menjadi lebih sulit dipahami dan dibayangkan bila dibandingkan pengertian teknisnya. Mengapa? Karena pengertian seal mekanis mengandung arti begitu luas. Apakah semua tipe seal mekanis bisa disebut dengan mechanical seal? O-ring merupakan seal mekanikal, demikian juga Labyrinth Seal, tetapi keduanya terang bukan MechanicalSeal.

Mechanical seal yang dibahas pada situs ini merupakan suatu tipe Seal yang dipakai pada pompa-pompa kelas industri, agitator, mixer, chiller dan semua rotating equipment (mesin-mesin yang berputar).

Untuk membuat lebih gampang pemahaman, maka situs ini merasa perlu menyatakan penulisan mechanical seal yang ideal merupakan Mechanical Seal dan disepakati apalagi dulu bahwa mechanical seal intinya merupakan masuk golongan seal. Seal tidak akan diterjemahkan tetapi diperjelas pengertiannya lewat serangkaian contoh.

Terminologi

Yang paling sulit buat pemula merupakan pengertian atas istilah-istilah yang dipakai dalam penyebutan potongan mechanical seal. Untuk itu mari kita samakan penglihatan dulu atas hal-hal selaku berikut:

SHAFT adalah as/bagian poros suatu alat dan merupakan potongan utama dari mesin-mesin yang berputar. Buku manual mesin-mesin lebih sering memakai kata shaft dibandingkan as.

SHAFT SLEEVE adalah suatu bushing/adapter yang berupa selongsong yang terpasang pada shaft dengan tujuan melindungi shaft akhir pengencangan baut/screw MechanicalSeal.

SEAL adalah suatu part/bagian dalam suatu konstruksi alat/mesin yang berfungsi untuk selaku penghalang/pengeblok keluar/masuknya cairan, baik itu fluida proses maupun pelumas. Pada sepeda motor atau kendaraan beroda empat kadang kala bengkel bilang karet sil, sil-as kruk, oil-seal. Analogi lainnya, coba anda bayangkan suatu aquarium. Apa yang mau terjadi jikalau kaca-kaca ditempelkan tanpa diberi lem kaca/sealant?.

Lem beling setelah mengeras, pada kondisi tersebut merupakan seal. Bisa disepakati bahwa Seal lebih merujuk pada pengertian suatu fungsi. Apapun bentuk dan materialnya, apabila berfungsi untuk menangkal kebocoran, maka ia disebut selaku Seal.

O-RING mulanya merupakan merujuk pada karet berupa bulat yang berfungsi selaku Seal. Perkembangan teknologi o-ring selaku alat pengeblok cairan sekunder (secondary sealing device) menciptakan banyak sekali tipe o-ring menurut materialnya. Material o-ring, ada dari karet alam, EPDM, Buna, Neoprene, Viton, Chemraz, Kalrez, Isolast hingga tipe Encapsulated O-Ring, dimana o-ring dibalut dengan PTFE. Ada pula yang murni dibentuk dari PTFE dan disebut dengan Wedge.

SEALFACE adalah potongan paling penting, paling utama dan paling kritis dari suatu Mechanical Seal dan merupakan titik PENGEBLOK CAIRAN UTAMA (primary sealing device) Terbuat dari materi Carbon atau Silicone Carbide atau Tungsten Carbide atau keramik atau Ni-resist, dengan serangkaian teknik pencampuran. Permukaan material yang saling berjumpa (contact) dibentuk sedemikian halusnya hingga tingkat kehalusan / kerataan permukaan meraih 1 - 2 lightband.

Seringkali Sealface disebut juga dengan contact face. Seal faces memiliki arti ada 2 sealface. Yang satu membisu dan menempel pada dinding pompa, dan yang yang lain berputar, menempel pada shaft.

Yang berputar biasanya yang dibikin dari materi yang lebih lunak/soft. Kombinasinya bisa berupa carbon versus silicone carbide, carbon vs ceramic, carbon vs tungten carbide, silicone carbide vs silicone carbide, silicone carbide vs tungsten carbide.

Setelah mengerti bagian-bagian yang menyusun Mechanical Seal, maka bisa dilanjutkan bahwa MechanicalSeal merupakan suatu sealing device yang merupakan kombinasi menyatu antara sealface yang menempel pada shaft yang berputar dan sealface yang membisu dan menempel pada dinding statis casing/housing pompa/tangki/vessel/kipas.

Sealface yang ada pada shaft yang berputar seringkali disebut selaku Rotary Face/Primary Ring. Sedangkan Sealface yang membisu atau dalam kondisi stasioner sering disebut selaku StationaryFace / Mating Ring / Seat.

Dengan demikian bisa diambil simpulan definisi Mechanical Seal merupakan Sebuah alat pengeblok cairan/gas pada suatu rotating equipment, yang terdiri atas:

Dua buah sealface yang dapat aus, dimana salah satu membisu dan satunya lagi berputar, membentuk titik pengeblokan primer (primary sealing).
Satu atau sekelompok o-ring/bellows/PTFE wedge yang merupakan titik pengeblokan sekunder (secondary sealing).
Alat pembeban mekanis untuk menciptakan sealface saling menekan.
Asesoris metal yang diharapkan untuk melengkapi rangkaian Mechanical Seal.

Cara Kerja Mechanical Seal

Titik utama pengeblokan dijalankan oleh dua sealfaces yang permukaannya sungguh halus dan rata. Gesekan gerak berputar antara keduanya meminimalkan terjadinya kebocoran. Satu sealface berputar mengikuti putaran shaft, satu lagi membisu menancap pada suatu dinding yang disebut dengan Glandplate.

Meterial dua sealfaces itu biasanya berbeda. Yang satu biasanya bersifat lunak, biasanya carbon-graphite, yang yang lain yang dibikin dari material yang lebih keras menyerupai silicone-carbide.

Pembedaan antara material yang dipakai pada stationary sealface dan rotating sealface aalah untuk menangkal terjadinya adhesi antara dua buah sealfaces tersebut. Pada sealface yang lebih lunak biasanya terdapat ujung yang lebih kecil sehingga sering dipahami selaku wear-nose (ujung yang dapat habis atau aus tergesek).

Ada 4 (empat) titik sealing/pengeblokan, yang juga merupakan jalur kebocoran jikalau titik pengeblokan tersebut gagal.

Silakan lihat gambar di atas. Titik pengeblokan utama (primary sealing) merupakan pada contactface, titik konferensi 2 buah sealfaces, lihat Point A. Jalur kebocoran di Point B diblok oleh suatu O-Ring, atau V-Ring atau Wedge (baca: WED). Sedangkan jalur kebocoran di Point C dan Point D, diblok dengan gasket atau O-Ring.

Point B, C & D disebut dengan secondary sealing.

KAVITASI

Kavitasi merupakan fenomena pergantian phase uap dari zat cair yang sedang mengalir, lantaran tekanannya menyusut hingga di bawah tekanan uap jenuhnya. Pada pompa potongan yang sering mengalami kavitasi merupakan segi isap pompa. Hal ini terjadi jikalau tekanan isap pompa terlalu rendah hingga dibawah tekanan uap jenuhnya, hal ini sanggup memicu :

Suara berisik, getaran atau kerusakan komponen pompa tatkala gelembung-gelembung fluida tersebut pecah di saat lewat tempat yang lebih tinggi tekanannya
Kapasitas pompa menjadi berkurang
Pompa tidak dapat menghidupkan head (tekanan)
Berkurangnya efisiensi pompa.

Secara umum, terjadinya kavitasi diklasifikasikan atas 5 argumentasi dasar :

1. Vaporisation - Penguapan.

Fluida menguap bila tekanannya menjadi sungguh minim atau temperaturnya menjadi sungguh tinggi. Setiap pompa sentrifugal membutuhkan head(tekanan) pada segi isap untuk menangkal penguapan. Tekanan yang diharapkan ini, disiapkan oleh pabrik pembuat pompa dan dijumlah menurut estimasi bahwa air yang dipompakan merupakan 'fresh water' pada suhu 68^oF. Dan ini disebut Net Positive Suction Head Available (NPSHA).

Karena ada penghematan tekanan (head losses) pada segi suction( lantaran adanya valve, elbow, reduser, dll), maka kita mesti mengkalkulasikan head total pada segi suction dan biasa disebut Net Positive Suction Head is Required (NPSHR).

Nah nilai keduanya mempengaruhi terjadinya penguapan, maka untuk menangkal penguapan, syaratnya merupakan :

NPSHA - Vp = NPSHR

Dimana Vp : Vapor pressure fluida yang dipompa.

Dengan kata lain untuk memelihara agar vaporization tidak terjadi maka kita mesti melakukan hal berikut :

1. Menambah Suction head, dengan :

Menambah level liquid di tangki.
Meninggikan tangki.
Memberi tekanan tangki.
Menurunkan posisi pompa(untuk pompa portable).
Mengurangi head losses pada suction piping system. Misalnya dengan mengurangi jumlah fitting, membersihkan striner, cek mungkin venting tangki tertutup) atau bertambahnya speed pompa.

2. Mengurangi Tempertur fluida, dengan :

Mendinginkan suction dengan fluida pendingin
Mengisolasi suction pompa
Mencegah naiknya temperature dari bypass system dari pipa discharge.

3. Mengurangi NPSHR, dengan :

Gunakan double suction. Ini bias mengurangi NPSHR sekitar 25 % dan dalam beberapa permasalahan memungkinkan penambahan speed pompa sebesar 40 %.
Gunakan pompa dengan speed yang lebih rendah.
Gunakan impeller pompa yang memiliki takjil 'lobang' (eye) yang lebih besar.
Install Induser, sanggup mereduksi NPSHR hingga 50 %.
Gunakan pompa yang lebih kecil. Menggunakan 3 buah pompa kecil dengan ukuran kapasitas separuhnya, hitungannya lebih hemat biaya dari pada memakai pompa besar dan spare-nya. Lagi pula sanggup meminimalisir energy.

KAVITASI PADA POMPA (II)

Pada potongan pertama goresan pena yang lalu, kita sudah mengenal apa itu kavitasi, imbas yang ditimbulkannya dan pembagian terencana mengenai kavitasi,yaitu :

1. Vaporisation - Penguapan.

Selanjutnya kita kaji secara singkat pembagian terencana mengenai yang kedua

2. Air Ingestion - Masuknya Udara Luar ke Dalam System

Pompa sentrifugal cuma bisa meng'handle' 0.5% udara dari total volume. Lebih dari 6% udara, kesannya bisa sungguh berbahaya, sanggup menghancurkan komponen pompa.

Udara sanggup masuk ke dalam system lewat beberapa sebab, antara lain :

Dari pengemasan stuffing box (Bagian A - Lihat Gambar). Ini terjadi, jikalau pompa dari kondensor, evaporator atau perlengkapan yang lain melakukan pekerjaan pada kondisi vakum.
Letak valve di atas garis permukaan air (water line).
Flens (sambungan pipa) yang bocor.
Tarikan udara lewat pusaran cairan (vortexing fluid).
Jika 'bypass line' letaknya terlalu bersahabat dengan segi isap, hal ini akan memperbesar suhu udara pada segi isap.
Berkurangnya fluida pada segi isap, hal ini sanggup terjadi jikalau level cairan terlalu rendah.

Vortexing Fluida

Keduanya, baik penguapan maupun masuknya udara ke dalam system besar lengan berkuasa besar kepada kinerja pompa yakni pada dikala gelembung-gelembung udara itu pecah di saat melalui 'eye impeller'(Bagian G - Lihat Gambar) hingga pada segi keluar (Sisi dengan tekanan yang lebih tinggi). Terkadang, dalam beberapa permasalahan sanggup menghancurkan impeller atau casing. Pengaruh paling besar dari adanya jebakan udara ini merupakan berkurangnya kapasitas pompa.

3. Internal Recirculation - Sirkulasi Balik di dalam System

Kondisi ini sanggup terlihat pada sudut terluar (leading edge) impeller, bersahabat dengan diameter luar, berputar balik ke potongan tengah kipas. Ia sanggup juga terjadi pada segi permulaan isap pompa.

Efek putaran balik ini sanggup memperbesar kecepatannya hingga ia menguap dan kemudian 'pecah' di saat lewat tempat yang tekanannya lebih tinggi. Ini senantiasa terjadi pada pompa dengan NPSHA yang rendah. Untuk menanggulangi hal tersebut, kita mesti tahu nilai Suction Spesific Speed , yang sanggup dipakai untuk mengontrol pompa dikala beroperasi, berapa nilai terdekat yang teraman kepada nilai BEP(Best Efficiency Point) pompa yang mesti diambil untuk menangkal terjadinya masalah.

Nilai Suction Spesific Speed yang diijinkan merupakan antara 3.000 hingga 20.000. Rumus yang dipakai merupakan :

Dimana :

rpm = Kecepatan Pompa

Capacity = Gallons per menit, atau liters per detik dari impeller paling besar pada nilai BEP(Best Efficiency Point) -nya.

Head = Net Positive Suction Head is Required (feet atau meter)pada nilai rpm-nya.

Catatan penting :

Untuk pompa double suction, kapasitas dibagi 2 lantaran ada 2 impeller eyes.
Ideal untuk 'membeli' pompa dengan nilai Suction Spesific Speed kurang dari 8500(5200 metrik) kecuali untuk kondisi yang ekstrim.
Mixed Hydrocarbon dan air panas idealnya pada 9000 � 12000 (5500�7300 metric) atau lebih tinggi, lebih bagus.
Nilai Suction Spesific Speed yang tinggi menunjukan impeller eye-nya lebih besar dari biasanya dan biasanya nilai efisiensinya diadaptasi dengan nilai NPSHR yang rendah.
Lebih tinggi nilai Suction Spesific Speed membutuhkan rancangan khusus, operasinya memungkinkan adanya kavitasi.
Biasanya, pompa yang beroperasi dibawah 50% dari nilai BEP-nya tidak reliable.

Jika kita memakai open impeller, kita sanggup mengoreksi internal recirculation dengan menertibkan suaian(clearance) impeller sesuai dengan spesifikasi pabrik pembuatnya.

Jenis impeller

Untuk jenis Closed Impeller lebih banyak masalahnya dan pada lazimnya pada prakteknya dikembalikan ke pabrik pembuatnya untuk di penilaian atau mungkin didesain ulang pada impellernya atau pergantian ukuran suaian(clearance) pada wearing ring.

KAVITASI PADA POMPA (III)

Pada dua goresan pena yang kemudian : di sini dan di sini, kita sudah mengenal apa itu kavitasi, imbas yang ditimbulkannya dan pembagian terencana mengenai kavitasi,yaitu :

1. Vaporisation - Penguapan.

2. Air Ingestion - Masuknya Udara Luar ke Dalam System

3. Internal Recirculation - Sirkulasi Balik di dalam System

Selanjutnya kita kaji secara singkat pembagian terencana mengenai yang keempat :

4. Turbulence - Pergolakan Aliran

Kita senantiasa mengharapkan fatwa fluida pada kecepatan yang konstan. Korosi dan persoalan yang ada pada system perpipaan sanggup merubah kecepatan fluida dan setiap ada pergantian kecepatan, tekanannya juga berubah. Untuk menghalangi hal tersebut, perlu dijalankan perancangan system perpipaan yang baik. Antara lain menyanggupi kondisi berikut :

Jarak minimum antara suction pompa dengan elbow yang pertama minimal 10 X diameter pipa.Pada pengaturan banyak pompa, pasang suction bells pada bays yang terpisah, sehingga satu segi isap pompa tidak akan mengusik yang lainnya. Jika ini tidak memungkinkan, beberapa buah pompa bisa dipasang pada satu kolam isap (sump) yang besar, dengan syarat :

Posisi pompa tegak lurus dengan arah aliran.
Jarak antara dua 'center line' pompa minimum dua kali suction diameter.
Semua pompa dalam kondisi 'runing'.
Bagian piping upstream paling tak punya pipa yang lurus dengan panjang minimal 10 x diameter pipa.
Setiap pompa mesti memiliki kapasitas kurang dari 15.000 gpm.
Suaian dasar pompa sebaiknya sekitar 30% diameter pipa isap.
Hubungan kedalaman pemasangan pompa dengan kapasitas diadaptasi dengan table berikut :

Kapasitas	Kedalaman Minimum
20,000 GPM	4 FEET
100,000 GPM	8 FEET
180,000 GPM	10 FEET
200,000 GPM	11 FEET
250,000 GPM	12 FEET

Untuk metrik :

Kapasitas	Kedalaman Minimum
4,500 M3/HR	1.2 METERS
22,500 M3/HR	2.5 METERS
40,000 M3/HR	3.0 METERS
45,000 M3/HR	3.4 METERS
55,000 M3/HR	3.7 METERS

5. Vane Passing Syndrome

Kerusakan akhir kavitasi jenis ini terjadi di saat diameter luar impeller lewat terlalu bersahabat dengan 'cutwater' pompa. Kecepatan fatwa fluida ini bertambah tatkala alirannya lewat lintasan kecil tersebut, tekanan menyusut dan memicu penguapan lokal. Gelembung udara yang terbentuk kemudian pecah pada tempat yang memiliki tekanan yang lebih tinggi, sedikit diluar alur cutwater. Hal inilah yang memicu kerusakan pada volute(rumah keong) pompa.

Untuk menangkal pergerakan poros yang berlebihan, beberapa pabrik pembuat memasang bulkhead rings pada suction eye. Pada segi keluar (discharge), ring sanggup dibentuk untuk memperpanjang segi keluar dari dinding discharge hingga selubung impeller.

PENGARUH KAVITASI TERHADAP KINERJA POMPA

Pada empat goresan pena sebelumnya kita sudah mengenal dampak kavitasi dan pembagian terencana mengenai kavitasi menurut penyebab utamanya.

Kali ini kita kembali memperdalam dampak kavitasi ini secara lebih detil. Sebelumnya kita sudah tahu dampak kavitasi secara biasa merupakan selaku berikut :

Berkurangnya kapasitas pompa
Berkurangnya head (pressure)
Terbentuknya gelembung-gelembung udara pada area bertekanan rendah di dalam selubung pompa (volute)
Suara bising dikala pompa berjalan.
Kerusakan pada impeller atau selubung pompa(volute).

Pada goresan pena ini akan kita diskusikan kenapa semua itu dapat terjadi.

Kavitasi dinyatakan dengan cavities atau lubang di dalam fluida yang kita pompa. Lubang ini juga sanggup diterangkan selaku gelembung-gelembung, maka kavitasi sesungguhnya merupakan pembentukan gelembung-gelembung dan pecahnya gelembung tersebut. Gelembung terbentuk tatkala cairan mendidih. Hati-hati untuk menyatakan mendidih itu sama dengan air yang panas untuk disentuh, lantaran oksigen cair juga akan mendidih dan tak seorang pun menyatakan itu panas.

Mendidihnya cairan terjadi di saat ia terlalu panas atau tekananya terlalu rendah. Pada tekanan permukaan air bahari 1 kafetaria (14,7 psia) air akan mendidih pada suhu 212^oF (100^oC). Jika tekanannya turun air akan mendidih pada suhu yang lebih rendah. Ada tabel yang menyatakan titik didih air pada setiap suhu yang berbeda. Sebagai rujukan sanggup dilihat tabel berikut :

Fahrenheit	Centigrade	Vapor pressure lb/in2 A	Vapor pressure (Bar) A
40	4.4	0.1217	0.00839
100	37.8	0.9492	0.06546
180	82.2	7.510	0.5179
212	100	14.696	1.0135
300	148.9	67.01	4.62

Satuan tekanan di sini yang dipakai merupakan absolute bukan pressure gauge, ini jamak dipakai tatkala kita mengatakan mengenai segi isap pompa untuk menyingkir dari tanda minus. Maka dikala menyebut tekanan atmosfir nol, kita katakan 1 atm sama dengan 14,7 psia pada permukaan air bahari dan pada sistim metrik kita biasa memakai 1 kafetaria atau 100 kPa.

Kita balik ke paragraf pertama untuk menerangkan akhir dari kavitasi, sehingga kita lebih tahu apa sesungguhnya yang terjadi.

Kapasitas Pompa Berkurang

Ini terjadi lantaran gelembung-gelembung udara banyak mengambil tempat(space), dan kita tidak bisa memompa cairan dan udara pada tempat dan waktu yang sama. Otomatis cairan yang kita perlukan menjadi berkurang.
Jika gelembung itu besar pada eye impeller, pompa akan kehilangan pemasukan dan akhirnya perlu priming (tambahan cairan pada segi isap untuk menetralisir udara).

Tekanan (Head) kadang berkurang

Gelembung-gelembung tidak menyerupai cairan, ia bisa dikompresi (compressible). Nah, hasil kompresi inilah yang mengambil alih head, sehingga head pompa sesungguhnya menjadi berkurang.

Pembentukan gelembung pada tekanan rendah lantaran mereka tidak dapat terbentuk pada tekanan tinggi.

Kita mesti senantiasa ingat bahwa jikalau kecepatan fluida bertambah, maka tekanan fluida akan berkurang. Ini artinya kecepatan fluida yang tinggi niscaya di tempat bertekanan rendah.

Ini akan menjadi duduk permasalahan setiap dikala jikalau ada fatwa fluida lewat pipa terbatas, volute atau pergantian arah yang mendadak. Keadaan ini sama dengan fatwa fluida pada penampang kecil antara ujung impeller dengan volute cut water.

Bagian-bagian Pompa Rusak

Gelembung-gelembung itu pecah di dalam dirinya sendiri, ini dinamakan imploding kebalikan dari exploding. Gelembung-gelembung itu pecah dari segala sisi, tetapi bila ia jatuh memukul potongan dari metal menyerupai impeller atau voluteia tidak dapat pecah dari segi tersebut, maka cairan masuk dari segi kebalikannya pada kecepatan yang tinggi dilanjutkan dengan gelobang kejutan yang dapat menghancurkan part pompa. Ada bentuk yang unik yakni bentuk lingkaran akhir pukulan ini, dimana metal menyerupai dipukul dengan 'ball peen hammer'.
Kerusakan ini pada lazimnya terjadi membentuk sudut ke kanan pada metal, tetapi pengalaman menunjukan bahwa kecepatan tinggi cairan tampaknya tiba dari segala sudut.

Semakin tinggi kapasitas pompa, tampaknya kian mungkin kavitasi terjadi. Nilai Specific speed pump yang tinggi memiliki bentuk impeller yang memungkinkan untuk beroperasi pada kapasitas yang tinggi dengan power yang rendah dan kecil kemungkinan terjadi kavitasi. Hal ini biasanya ditemui pada casing yang berupa pipa, dari pada casing yang berupa volute menyerupai yang sering kita lihat.