makalah pompa rotary multiple rotor 1
DESCRIPTION
jujujuTRANSCRIPT
MAKALAH POMPA DAN KOMPRESOR
“POMPA ROTARY MULTIPLE ROTOR”
Dosen Pengampu : Danar Susilo W.,S.T.,M.Eng
Tugas ini dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah Pompa dan Kompresor
Disusun oleh:
Deny Prabowo (K2513016) Fajar Rizki Pratama (K2513020)
Didik Andi Setyo Utomo (K2513017) Faqih Bahrudin (K2513022)
Dinadha Aries Wahyudi (K2513018) Febriana Ramdani S (K2513023)
Duti Abimanyu (K2513019) Frandhoni Utomo (K2513024)
Fajar Rizki Saputra (K2513021) Hadi Mustofa (K2513025)
PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2016
KATA PENGANTAR
Assalaamu’alaikum Wr.Wb
Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat, hidayah dan inayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah
Pompa Rotary multiple rotor dengan baik. Makalah ini disusun sebagai salah satu
tugas mata kuliah yakni Pompa dan Kompresor.
Makalah ini ditulis dari hasil penyusunan data-data sekunder yang penulis
peroleh dari buku panduan dan referensi dari internet yang berkaitan dengan
materi pompa Rotary multiple rotor, serta infomasi dari media massa yang
berhubungan dengan judul makalah tersebut.
Penulis berharap, dengan membaca makalah ini dapat memberi manfaat
bagi kita semua, dalam hal ini dapat menambah wawasan kita mengenai pompa
rotary multiple rotor mencakup pengertiannya, fungsinya, cara kerjanya, jenis-
jenisnya dan perhitungannya khususnya bagi penulis umumnya untuk pembaca
yang budiman. Akhir kata, tiada gading yang tak retak, mungkin dalam penulisan
makalah ini masih banyak kekurangan. Kritik dan saran yang membangun
tentunya sangat kami harapkan demi perbaikan dan kesempurnaan.
Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya
kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini,
sehingga makalah ini dapat terselesaikan.
Wassalaamu’alaikum Wr.Wb
Penulis
ii
DAFTAR ISI
Halaman judul...................................................................................................i
Kata pengantar..................................................................................................ii
Daftar isi...........................................................................................................iii
BAB I PENDAHULUAN.................................................................................1
A. Latar belakang..............................................................................................1
B. Rumusan masalah........................................................................................1
C. Manfaat makalah..........................................................................................2
BAB II PEMBAHASAN..................................................................................3
A. Pengertian pompa........................................................................................3
B. Pompa rotary multiple rotor.........................................................................4
C. Macam-macam Pompa Rotary Multiple Rotor............................................5
D. Kerugian dan Keuntungan Penggunaan Pompa Rotary Multiple Rotor..…20
E. Perawatan dan Perbaikan Pompa Rotary Multiple Rotor.........................…21
F. Parameter-Parameter dalam Pompa Rotary Multiple Rotor.....................…22
BAB III PENUTUP..........................................................................................25
A. Kesimpulan..................................................................................................25
DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................26
iii
BAB 1
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang.
Pompa telah banyak digunakan orang sejak lama, mulai dari unit terkecil
di rumah tangga sampai industri-industri besar. Sistem pemompaan bertanggung
jawab terhadap hampir 20 % kebutuhan energi listrik dunia dan penggunaan
energi dalam operasi pabrik industri tertentu berkisar 25-50%.
Pompa merupakan peralatan yang tergolong penting dalam dunia industri
yang digunakan untuk memindahkan fluida cairan dari satu tempat ketempat yang
lain dengan cara menaikkan tekanannya. Dalam penggunaanya semakin lama
pompa akan mengalami penurunan performance yang di pengaruhi oleh berbagai
faktor. Misalnya karena keausan pompa, penyetelan yang telah berubah dari
spesifikasinya dan kerusakan komponen-komponen pompa itu sendiri.
Dalam aplikasi kehidupan sehari-hari banyak sekali aplikasi yang
berkaitan dengan pompa. Contoh pompa yang di temui dalam kehidupan sehari-
hari antara lain pompa air, pompa diesel, pompa hydram, pompa bahan bakar dan
lain-lain. Dari sekian banyak pompa yang ada tentunya mempunyai prinsip kerja
dan kegunaan yang berbeda-beda, walaupun pada akhirnya pompa adalah alat
yang di gunakan untuk memberikan tekanan yang tinggi pada fluida.
B. Rumusan Masalah.
Dari penjabaran latar belakang di atas dapat ditarik beberapa pertanyaan yaitu
1. Apakah pengertian dari pompa itu sendiri ?
2. Apakah yang dimaksud dengan pompa rotary multiple rotor ?
3. Apa saja macam-macam dari pompa multiple rotor tersebut ?
4. Bagaimana kerugian dan keuntungan dari penggunaan pompa rotary multiple
rotor ?
5. Bagaimana perawatan maupun perbaikan pompa rotary multiple rotor ?
6. Apa saja parameter-parameter dalam pompa rotary multiple rotor ?
1
C. Manfaat Makalah.
Dari penulisan makalah ini diharapakan dapat memberi manfaat berupa
1. Menambah wawasan mengenai ilmu pompa.
2. Mengetahui secara detail pompa rotary multiple rotor beserta jenis-jenisnya.
3. Mengetahui bagaimana perawatan dan perbaikan pompa yang baik dan benar.
2
BAB 2
PEMBAHASAN
A. Pengertian Pompa.
1. Pompa
Pompa adalah mesin yang digunakan untuk memindahkan fluida dari
suatu tempat yang rendah ke tempat yang lebih tinggi, atau dari suatu
tempat yang bertekanan rendah ke tempat yang bertekanan lebih tinggi
dengan melewatkan fluida tersebut pada sistem perpipaan. Fluida tersebut
contohnya adalah air, oli atau minyak pelumas, atau fluida lainnya. Industri-
industri banyak menggunakan pompa sebagai salah satu peralatan bantu yang
penting untuk proses produksi. Sebagai contoh pada pembangkit listrik tenaga
uap, pompa digunakan untuk menyuplai air umpan ke boiler atau membantu
sirkulasi air yang akan diuapkan di boiler.
Pada industri, pompa banyak digunakan untuk mensirkulasi air atau
minyak pelumas atau pendingin mesin-mesin industri. Pompa juga dipakai
pada motor bakar yaitu sebagai pompa pelumas, bensin atau air pendingin.
Jadi pompa sangat penting untuk kehidupan manusia secara langsung yang
dipakai dirumah tangga atau tidak lansung seperti pada pemakaian pompa di
industri.
Pada pompa akan terjadi perubahan dari dari energi mekanik menjadi
energi fluida. Pada mesin-mesin hidrolik termasuk pompa, energi fluida ini
disebut head atau energi persatuan berat zat cair. Ada tiga bentuk head yang
mengalami perubahan yaitu head tekan, kecepatan dan potensial. Selain dapat
memindahkan cairan, pompa juga dapat berfungsi sebagai untuk
meningkatkan kecepatan, tekanan dan ketinggian pompa.
Pompa memiliki komponen-komponen dalam proses memproduksi.
Komponen-komponen tersebut antara lain:
1. Pompa
2. Mesin Penggerak, berupa : motor listrik, mesin diesel atau sistem udara.
3. Pipa atau pemipaan digunakan untuk membawa fluida.
3
4. Kran, digunakan untuk mengendalikan aliran dalam sistem.
5. Sambungan, pengendalian dan instumentasi lainnya.
6. Peralatan penggunaan akhir, yang memiliki berbagai persyaratan.
Misalnya: tekanan, aliran yang menentukan komponen dan susunan
system pemompaan. Contoh: Alat Penukar Panas atau Heat Exchanger,
tangki dan mesin hidrolik.
2. Klasifikasi Pompa
Pompa dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara yang berbeda, misalnya
berdasarkan kondisi kerjanya, cairan yang dilayani / dipindahkan, bentuk
elemen yang bergerak, jenis penggeraknya, serta berdasarkan cara
menghantar fluida dari dari pipa hisap ke pipa tekan. Namun secara umum
pompa dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Gb. Bagan Klasifikasi Pompa
B. Pompa Rotary Multiple Rotor.
1. Pompa Rotary.
Pompa rotari adalah termasuk pompa perpindahan positif yang
komponen pemompanya berputar (rotary), seperti lobe, roda gigi, ulir,vanes,
roller. Cara kerjanya yaitu menghisap zat cair pada sisi isap, zat cair masuk ke
celah atau ruangan tekan diantara komponen pemompaan, kemudian ditekan
sehingga celah semakin kecil selanjutnya zat cair dikeluarkan melalui sisi
buang. Pompa rotari tidak mempunyai katup isap dan buang, penggunaannya
4
banyak dipakai dengan zat cair yang mempunyai kekentalan tinggi. Tekanan
kerja yang dihasilkan sedang atau lebih rendah dari pompa torak atau plunger.
Laju alirannya stabil tidak berdenyut dengan kapasitas yang rendah.
Pompa jenis ini sebagai ganti pelewatan cairan pompa sentrifugal,
pompa rotari akan merangkap cairan, mendorongnya melalui rumah pompa
yang tertutup. Hampir sama dengan piston pompa torak akan tetapi tidak
seperti pompa torak (piston), pompa rotari mengeluarkan cairan dengan aliran
yang lancar (smooth) ( Tyler G. Hicks 1971).
2. Pompa Rotary multiple rotor.
Pompa rotary multiple rotor merupakan salah satu jenis dari pompa
rotary yang memiliki lebih dari satu pada bagian yang berputar, biasanya
terdiri dari dua buah rotor sama besar yang berdekatan dan tertutup oleh
casing. Salah satu rotor digerakkan dengan sengaja sedang rotor yang lain
dibiarkan berputar dengan bebas.
Pompa rotari multiple rotor mempunyai 4 macam yaitu:
1. Pompa roda gigi (gear Pump)
2. Pompa lobe
3. Pompa Circumferential Piston
4. Pompa ulir (srew)
C. Macam-macam Pompa Rotary Multiple Rotor.
1. Pompa Roda Gigi ( Gear Pump )
a. Pengertian Pompa Roda Gigi ( Gear Pump )
Gear Pump (pompa roda gigi) adalah jenis pompa positive
displacement dimana fluida akan mengalir melalui celah-celah roda gigi
dengan dinding rumahnya. Disebut sebagai pompa karena fluida yang
dialirkan pada umumnya berupa cairan (liquid) atau bubur (slurry).
Sedangkan pompa positive displacement berarti pompa tersebut menghisap
sejumlah fluida yang terjebak yang kemudian ditekan dan dipindahkan ke
arah keluaran (outlet). Gear Pump sering digunakan untuk
5
aplikasi hydrolic fluid power. Namun, tidak jarang juga digunakan pada
bidang kimia untuk mengalirkan fliuda pada viskositas tertentu.
Terdapat dua jenis gear Pump, yaitu external gear Pump dan internal gear
Pump.
1) External gear Pump
Pompa roda gigi eksternal ini menggunakan dua roda gigi sebagai
komponen utamanya. Yang dimana kedua roda gigi berada pada
posisi yang sejajar, dan roda gigi penggerak tidak berada di dalam
roda gigi yang digerakkan.
Gb. External Gear Pump
2) Internal gear Pump
Pompa Roda Gigi Internal (Internal Gear Pump). Pompa ini
menggunakan dua roda gigi sebagai penggerak fluida kerja di
dalam casing pompa. Satu roda gigi menjadi penggerak dan yang
lainnya menjadi yang digerakkan. Roda gigi penggerak berada di
dalam roda gigi yang digerakkan. Untuk lebih jelasnya silahkan
perhatikan gambar berikut.
6
Gb. Pompa Roda Gigi Internal
b. Komponen Pompa Roda Gigi ( Gear Pump )
Adapun komponen-komponen dari gear Pump antara lain :
1) Eksternal gear Pump
Gb. Komponen external gear Pump
Secara umum, komponen external gear Pump adalah :
a) Drive shaft, yang berfungsi untuk menggerakkan rangkaian
pompa dengan menggunakan putaran dari engine atau yang
lainnnya.
b) Drive shaft seal, yang berfungsi untuk mencegah terjadinya
kebocoran pada celah antara drive shaft dengan gear
housing/mounting flange.
c) Mounting flange, yang berfungsi sebagai dudukan
pemasangan gear Pump pada suatu konstruksi engine atau
hidrolis.
7
d) Suction port, yang berfungsi sebagai lubang masuk dari
fluida yang akan dipompa.
e) Pressure port, yang berfungsi sebagai lubang keluar dari
fluida yang telah dipompa dan memiliki tekanan tinggi.
f) Bushing, berfungsi sebagai bantalan sekaligus peredam
gesekan bagi gear pada saat pompa bekerja.
g) Drive gear, berfungsi sebagai penerima putaran dari drive
shaft dan sebagai penggerak idler gear.
h) Idler gear, sebagai penerima gerakan dari drive gear agar
dapat menimbulkan tekanan tinggi pada fluida.
i) Case seal, yang berfungsi untuk mencegah kebocoran pada
penutuk pompa ( casing ).
2) Internal gear Pump.
Secara umum, komponen dari pompa roda gigi dalam ( Internal
gear Pump ) adalah sebagai berikut :
Gb. Komponen internal gear Pump
a) Oil seal, yang berfungsi untuk mencegah kebocoran melalui
celah-celah shaft dan housing.
b) Oil Pump bearing, yang berfungsi sebagai bantalan putar
drive shaft ketika pompa bekerja.
c) O ring, yang berfungsi mencegah kebocoran fluida melalui
celah antara bearing dan housing.
d) Outer gear, yang berfungsi sebagai penerima gerakan dari
inner gear.
8
e) Inner gear, yang berfungsi sebagai penerima gerakan dan
pembawa fluida menuju celah antara inner dan outer gear.
f) Oil Pump cover, yang berfungsi sebagai penutup dari
rangkaian pompa.
g) Seal ring, yang berfungsi sebagai pengunci seal pada oil
Pump cover.
c. Aplikasi Pompa Roda Gigi ( Gear Pump )
Pada umumnya gear Pump digunakan dengan tujuan untuk
menciptakan tekanan tinggi pada fluida dengan memanfaatkan celah antar
gigi atau celah antara gigi dan housing. Sehingga untuk mencegah
terjadinya kemacetan dan aus saat pompa digunakan maka zat cair yang
dipompa tidak boleh mengandung padatan dan tidak bersifat korosif.
External gear Pump sering diaplikasikan pada :
1) mengalirkan berbagai macam oli bahan bakar maupun pelumas
2) mengukur jumlah aditif yang dicampurkan pada bahan kimia
3) mencampur dan mengaduk bahan kimia
4) sistem hidrolik pada industri dan mobil
5) aplikasi untuk low volume transfer lainnya
Sedangkan Internal gear Pump sering diaplikasikan pada :
1) berbagai macam oli bahan bakar dan pelumas
2) resin dan polimer
3) alkohol dan solvent
4) aspal, bitumen dan tar
5) polyurethane foam
6) food product seperti sirup, coklat atau peanut butter
7) cat, tinta dan pigmen
8) sabun dan surfactant
9) glycol
10) fuel injection aplication
9
d. Prinsip Kerja Pompa Roda Gigi ( Gear Pump )
Prinsip kerja pompa roda gigi luar yakni dengan cara mengalirkan
fluida melalui celah - celah antara gigi dengan dinding. Ketika roda gigi
berputar, terjadi penurunan tekanan pada rumah pompa sehingga cairan
mengalir dan mengisi rongga ketika dua roda gigi tersebut berpisah
melalui sisi hisap. Cairan yang terperangkap dalam rongga ini akan
terbawa berputar, kemudian cairan dikempakan melalui saluran outlet
ketika paasangan roda gigi bersatu pada titik kontak.
Suatu pasangan roda gigi secara ideal akan selalu memiliki satu
titik kontak dengan pasangannya ketika roda gigi tersebut berputar. Hal
inilah yang dimanfaatkan oleh mekanisme gear Pump untuk mengalirkan
fluida. Dengan kata lain, secara ideal fluida tidak akan masuk melalui titik
kontak pasangan roda gigi tersebut.
Gb Prinsip Kerja Roda Gigi Luar
1. Fluida mulai terhisap masuk ke dalam pompa karena ketika gear dalam
mulai membuka disitulah terjadi kevakuman.
2. Fluida yang telah masuk disalurkan/didorong melalui celah celah gear.
3. Fluida yang didorong oleh celah-celah gear tersebut diteruskan ke
saluran exhaut pompa.
e. Keuntungan dan Kerugian Pompa
1) Keuntungan
a) Kontruksi Sederhana
b) Aliran zat cair yang dihasilkan konstan
c) Tekanan yang dihasilkan dapat cukup tinggi
d) Arah pemompaannya dapat dibalik
10
2) Kerugian
a) Bekerja tidak maksimal apabila digunakan untuk cairan yang
tercampur zat padat.
b) Karena cairan yang dipompa berfungsi juga sebagai pelumasan,
maka pompa tidapat dioperasikan dalam keadaan kosong.
2. Pompa Cuping ( Lobe Pump )
a. Pengertian Pompa Cuping ( Lobe Pump )
Pompa cuping pada prinsipnya sama dengan cara kerja dengan
pompa roda gigi eksternal. Kedua rotor berputar serempak dengan arah
saling berlawanan. Kemudian sumbu gigi dari rotor selalu membentuk
sudut 90o terhadap sumbu gigi rotor yang lain. Jika rotor diputar dalam
arah panah, seperti ditunjukkan pada gambar diatas, maka fluida yang
terkurung antara casing dengan lobe akan dipindahkan dari inlet menuju
outlet. Pompa cuping dapat digunakan untuk memompa cairan yang kental
(viskositasnya tinggi) dan mengandung padatan. Pemilihan dua rotor
cuping, tiga rotor cuping, dan lebih dari tiga cuping didasarkan atas ukuran
padatan yang terkandung dalam cairan, kekentalan cairan, dan
kontinyuitas aliran. Dua rotor lobe cocok digunakan untuk cairan kental,
ukuran padatan yang relatif kasar dengan kontinyuitas kecepatan aliran
yang tidak halus.
b. Macam-macam Pompa Cuping ( Lobe Pump )
Pompa cuping ini mirip dengan pompa jenis roda gigi dalam hal
aksinya dan mempunyai dua rotor. Putaran rotor tadi diserempakkan oleh
roda gigi luarnya. Oleh karena cairan dialirkan dengan frekuensi yang
lebih sedikit tetapi dalam jumlah yang lebih besar dari yang dialirkan oleh
pompa rada gigi, maka aliran dari pompa jenis cuping ini akan sekonstan
aliran roda gigi. Tersedia juga gabungan pompa-pompa roda gigi dan
cuping. Pompa ini dapat dimodiflkasi lebih lanjut sesuai dengan yang
diinginkan. Tidak jarang ditemukan nama-nama yang berbeda untuk jenis
pompa ini walaupun secara prinsipnya menggunakan atau sama dengan
11
pompa cuping. Modifikasi-modifikasi yang dibuat tidaklah berbeda jauh
dengan prinsip dasarnya hanya saja perlu disesuaikan dengan kondisi dan
keadaannya terhadap apa dan untuk apa pompa tersebut diperbuat.
Gb. Pompa Rotari Dua Cuping
Gb. Pompa Rotari Tiga Cuping
Gb. Pompa Rotari Empat Cuping
c. Komponen Pompa Cuping ( Lobe Pump )
Pompa lobe mempunyai dua rotor setiap lobe, baik untuk lobe dua, tiga
maupun empat masing-masing lobenya tetap mempunyai dua rotor. Pompa
tiga lobe mempunyai efisiensi lebih baik dibanding dengan dua lobe,
begitu seterusnya. Namun dari segi pembuatannya lebih sulit.
Gb. Komponen pompa cuping (Lobe Pump)
12
d. Prinsip Kerja Pompa Cuping ( Lobe Pump )
Prinsip kerja pompa lobe adalah kedua rotor berputar serempak
dengan arah saling berlawanan di dalam sebuah casing. Sumbu gigi dari
rotor selalu membentuk sudut 90° terhadap sumbu gigi rotor yang lain.
Jika rotor diputar dalam arah panah, seperti ditunjukkan pada gambar
dibawah, maka fluida yang terkurung antara casing dengan lobe akan
dipindahkan dari sisi inlet menuju outlet.
Gambar 2.7 Urutan penekanan cairan
e. Keuntungan dan Kerugian Pompa Cuping ( Lobe Pump )
1) Keuntungan aplikasi pompa cuping ( Loba Pump )
a) Ukuran keseluruhan lebih kecil sehingga lebih ringan.
b) Aliran zat cair yang dihasilkan uniform/seragam.
c) Dapat bekerja dengan putaran tinggi sehingga dapat
dihubungkan dengan tenaga penggeraknya.
d) Tekanan yang dihasilkan cukup tinggi.
e) Dapat bekerja pada pengisapan kering.
f) Dapat bekerja dengan berbagai posisi.
g) Higenis.
2) Kerugian pompa cuping ( Lobe Pump )
Bekerja tidak maksimal apabila digunakan untuk cairan yang
bercampur zat padat. Pompa lobe dapat digunakan untuk
memompa cairan yang kental (viskositasnya tinggi) dan
mengandung padatan. Pemilihan dua rotor lobe atau tiga rotor lobe
didasarkan atas ukuran padatan yang terkandung dalam cairan,
kekentalan cairan, dan kontinyuitas aliran. Dua rotor lobe cocok
13
digunakan untuk cairan kental, ukuran padatan yang relatif kasar
dengan kontinyuitas kecepatan aliran yang tidak halus.
3. Pompa Circumferential Piston ( Circumferential Piston Pump )
a. Pengertian Pompa Circumferential Piston
Pompa Circumferential Piston merupakan pompa berjenis
perpindahan positif yang masuk kategori pompa rotary multiple rotor.
Pompa ini memiliki system pemompaan yang berputar ( rotary ). Pompa
ini memiliki prinsip yang sama dengan pompa pada umumnya yaitu
membuat perbedaan tekanan antara bagian masuk ( suction ) dengan
bagian keluar ( discharge ). Dengan kata lain, pompa berfungsi mengubah
tenaga mekanis dari sumber tenaga ( penggerak ) menjadi tenaga kinetis
( kecepatan ), dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan dan
mengatasi hambatan-hambatan pengaliran itu dapat berupa perbedaan
tekanan, perbedaan ketinggian atau hambatan gesek.
b. Komponen Pompa Circumferential Piston
Gb. Komponen Pompa Circumferential Piston
14
1) Rumah Pompa ( Casing )
Rumah pompa ( Casing ) merupakan bagian terluar dari pompa yang
berfungsi sebagai rumah/tempat komponen dalam maupun luar
pompa yang bermaterialkan Stainless Steel.
2) Poros ( Shaft )
Poros ( Shaft ) sebagai poros yang nantinya akan dihubungkan
dengan penggerak seperti motor listrik atau alat penggerak lainnya.
3) Circumferential Piston
Circumferential Piston merupakan bagian yang berputar seperti
baling baling yang digunakan untuk system memompa fluida kerja.
c. Prinsip Kerja Pompa Circumferential Piston
Pompa Circumferential Piston bekerja dengan cara memutar
Circumferential Piston itu sendiri melalui tenaga penggerak. Putaran
Circumferential Piston tersebut akan menghasilkan kevakuman yang akan
menghisap fluida kerja. Setelah fluida masuk ke ruangan pompa, fluida
akan didorong oleh sayap-sayap Circumferential Piston untuk keluar lewat
saluran buang.
Gb. Cara Kerja Pompa Circumferential Piston Saat Hisap dan Buang
d. Keuntungan dan Kerugian Pompa
1) Keuntungan
a) Ukuran keseluruhan lebih kecil sehingga lebih ringan.
b) Dapat bekerja pada pengisapan kering.
c) Dapat bekerja dengan berbagai posisi
15
2) Kerugian
a) Bekerja tidak maksimal apabila digunakan untuk cairan yang
bercampur zat padat.
e. Aplikasi Pompa Circumferential Piston
Pompa Circumferential Piston dapat digunakan untuk memompa cairan
yang kental (viskositasnya tinggi) dan mengandung padatan. Desain yang
kuat dan mudah dibersihkan yang membuat pompa ini ideal untuk
industry makanan, pembuatan minuman maupun industry kosmetik.
4. Pompa Ulir ( Screw Pump )
a. Pengertian Pompa Ulir
Pompa screw digunakan untuk menangani cairan yang yang
mempunyai viskositas tinggi, heterogen, sensitive terhadap geseran dan
cairan yang mudah berbusa. Prinsip kerja pompa screw ditemukan oleh
seorang engineer perancis bernama Rene Moineau, sehingga sering disebut
dengan Moineau Pump, pada tahun 30-an dan terus dikembangkan hingga
sekarang.
Pompa Moineau terdiri atas sebuah helical metallic rotor yang
berputar didalam elastic helical stator. Rotor terbuat dari hardened steel
yang dikerjakan secara sangat presisi, sedangkan stator terbuat dari
injection-moulded elastomer yang tahan abrasi. Bentuk dan dimensi dari
kedua bagian ini didesain sedemikian rupa sehingga terbentuk rangkaian
ganda ruangan yang tersegel (rongga) ketika rotor bekerja pada stator.
Rongga tersebut berjalan secara axial dari bagian inlet ke bagian outlet
pompa sambil membawa cairan.
Pompa sekrup ini mempunyai satu, dua, tiga sekrup yang berputar
dalam rumah pompa yang diam. Tersedia Sebagian besar desain yang di
gunakan untuk berbagai penggunaannya. Pompa sekrup tunggal
mempunyai rotor spiral yang berputar di dalam sebuah stator atau lapisan
(linier) heliks-dalam (internal-helix-stator). Rotor terbuat dari logam
16
sedangkan heliks terbuat dari karet keras atau lunak, tergantung pada
cairan yang dipompakan.
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.
b. Tipe Pompa Ulir ( Screw Pump )
1) Twin Screw Pump
Gb. Twin Screw Pump
Pompa sekrup Twin (screw ganda) menjamin operasi yang
handal dan usia pakai yang panjang karena melalui pompa jenis
perpindahan positif, namun elemen berputar tidak menghubungi satu
sama lain dalam cair dan tidak memiliki bahaya dengan tongkat. Dan
sekrup memungkinkan untuk setiap kombinasi pasangan sekrup sesuai
dengan arah putaran yang diperlukan dan arah debit pada poros
standar. Selanjutnya, konstruksi ini memungkinkan setiap kombinasi
matrial. Kegunaannya untuk semua cairan baik visckositas rendah
maupun viskositas tinggi
Kelebihan:
a) Netral atau agresif
b) Untuk semua jenis cairan
c) Tidak ada aliran berdenyut
d) Tidak ada kontak antara elemen berputar.
17
2) Three Spindle Screw Pump
Gb. Three Spindle Screw Pump
Pompa ini memiliki keunggulan seperti efisiensi operasional
yang tinggi, cara kerja yang baik dan kuat. Pompa ini diterapkan
untuk pemindahan minyak karena tekanan dan efisiensi yang tinggi,
untuk Volume besar minyak pelumas dan bahan bakar minyak
pengalihan karena kapasitas besar, efisiensi maksimal dan tinggi,
untuk pengumpanan minyak pelumas untuk pompa turbin dan air,
dengan tersedianya kopling langsung dan beroperasi dalam kecepatan
tinggi. Konstruksi sederhana, hanya satu rotor yang berputar dan dua
rotor diam.
c. Prinsip Kerja Pompa Ulir ( Screw Pump )
Gb. Prinsip Kerja Screw Pump
Pada pompa ulir, zat cair masuk pada lubang isap, kemudian akan ditekan
di ulir yang mempunyai bentuk khusus. Dengan bentuk ulir tersebut, zat
cair akan masuk di ruang antara ulir-ulir, ketika ulir berputar, zat cair
terdorong ke arah kanan kemudian keluar pada lubang buang.
18
Oleh gerak putar poros ulir zat cair mengalir dalam arah aksial. Pompa
jenis ini hanya dapat digunakan untuk tekanan pada saluran kempa lebih
rendah dari tekanan pada saluran isap dan bila zat cair yang dipompa
mempunyai kekentalan tinggi. Pada keadaan kering pompa ini tidak dapat
mengisap sendiri, sehingga sebelum digunakan pompa ini harus terisi
cairan yang akan dipompa (dipancing).
d. Keuntungan dan Kerugian Pompa Ulir.
1) Kelebihan Dari Screw Pump :
a) Kemampuan hisap tinggi
b) Efisiensinya totalnya tinggi (70 % – 80%)
c) Self priming
d) Aliran konstan dan lancar
e) Akurasi volume transfer sangat tinggi, hal ini disebabkan oleh
karakteristik pompa dimana kapasitas alir (flow) tidak tergantung
dari pressure yang dihasilkan tetapi dari kecepatan putaran pompa.
f) Effisiensi tinggi
g) Stabilitas tekanan sangat bagus
h) Mudah ditangani cairan yang viskos dan abrasive
i) Mampu untuk mentransfer cairan yang multiphase
j) Desain sederhana
k) Pompa dapat beroperasi tanpa valve
l) Arah aliran dapat dibalik (suction-discharge dapat ditukar,
tergantung arah putaran pompa).
m) Ukuran pompa relatif kecil, ringan karena rotor dapat bekerja pada
putaran tinggi.
n) Getarannya relatif kecil
o) Kapasitas isapnya baik sekali
p) Dapat beroperasi dalam berbagai posisi, horizontal, vertikal,
miring.
2) Kekurangan Screw Pump:
19
a) Relative lebih mahal karena desainnya perlu ketelitian dan
kepresisian serta toleransi yang tinggi
b) Karakteristik perfotmance sensitive terhadap perubahan viskositas
c) Untuk tekanan tinggi memerlukan element pompa yang panjang.
d) Desain dilengkapi dengan sebuah screw pemaksa dan gurdi (bor)
e) Aplikasi utamanya untuk mentransfer cairan yang kental,
heterogen, sensitive terhadap gesekan serta mudah menibulkan
busa dengan viskositas sampai dengan 1000000 cps.
f) Dilengkapi dengan hopper dengan panjang hingga 3 m
e. Aplikasi Pompa
Sama halnya dengan pompa roda gigi, pompa ulir ini cocok untuk
memompa zat cair yang bersih dan mempunyai sifat pelumasan yang baik.
Secara umum pompa rotary mempunyai kecepatan aliran volum yang
konstan asal kecepatan putarannya dapat dipertahankan tetap. Selain itu
alirannya lebih teratur (tidak terlalu pulsatif). Hal ini sangat berbeda
dengan pompa reprocating (bandingkanlah setelah pembahasan pompa
reprocating). Pompa rotary cocok untuk operasi pada kisaran tekanan
sedang dan untuk kisaran kapasitas dari kecil sampai sedang (lihat gambar
pemilihan jenis pompa berdasarkan karanteristiknya)
D. Kerugian dan Keuntungan dari Penggunaan Pompa Rotary Multiple Rotor.
Dalam penggunaan di kehidupan sehari-hari maupun di kegiatan industri pompa
rotary multiple rotor memiliki keuntungan dan kerugian, yaitu :
Keuntungan penggunaan pompa rotary multiple rotor
1. Ukuran keseluruhan lebih kecil sehingga lebih ringan.
2. Aliran zat cair yang dihasilkan uniform.
3. Dapat bekerja dengan putaran tinggi yang konstan dan stabil sehingga
dapat dihubungkan dengan tenaga penggeraknya.
4. Tekanan yang dihasilkan dapat cukup tinggi.
20
5. Dapat bekerja pada pengisapan kering.
6. Dapat bekerja dengan berbagai posisi.
7. Efisiensi yang dihasilkan tinggi karena secara natural mengeluarkan udara
dari aliranya
8. Mengurangi kebutuhan pengguna untuk mengeluarkan udarra tersebut
secara manual
Kekurangan penggunaan pompa rotary multiple rotor
1. Jika kecepatan putaran terlalu tinggi dapat menyebabkan erosi pada sudu-
sudu pompa
2. Bekerja tidak maksimal apabila digunakan untuk cairan yang bercampur
zat padat.
3. Kapasitas yang dapat dikerjakan oleh jenis pompa rotari secara umum
adalah kapasitas kecil hingga menengah
E. Perawatan dan Perbaikan Pompa Rotary Multiple Rotor.
Untuk membuat agar pompa rotary multiple rotor dapat bertahan pada waktu
yang cukup lama dapat dilakukan perawatan (maintenance) sebagai berikut :
Cara perawatan pompa rotary multiple rotor
1. Memilih pompa yang benar sesuai kebutuhan
2. Mengendalikan debit aliran dengan variasi kecepatan
3. Membuang kran pengendali aliran.
4. Pastikan ketersediaan instrumen dasar pada pompa seperti pengukur
tekanan, pengukur aliran.
5. Pastikan tidak ada benda asing yang menyumbat.
Saat pompa rotary multiple rotor mengalami kerusakan, dapat dilakukan
perbaikan dengan cara :
Cara perbaikan pompa rotary multiple rotor
1. Menganti komponen apa bila ada kerusakan pada pompa
2. Perbaiki seal dan packing untuk meminimalkan kehilangan air oleh
tetesan.
3. Memperbaiki keseimbangan impeller pada sentrifugal atau poros pengerak
21
F. Parameter-Parameter dalam Pompa Rotary Multiple Rotor.
1. Daya pompa
Daya dibedakan atas 2 macam, yaitu daya dengan poros yang diberikan
motor listrik dan daya air yang dihasilkan pompa
P = (Q × ht × ρ ) / (60 × 75)
Keterangan:
P = Daya (Hp) kg m-2 mnt-1
Q = Kapasitas (liter/menit)
ht = head total (meter)
ρ = massa jenis air ( Kg/dm3 )
2. Head
Head adalah energi / tekanan yang digunakan untuk mengangkat fluida
melewati sistim dengan laju tertentu. Pengukuran dilakukan dengan mengukur
beda tekanan antara pipa isap dengan pipa tekan dengan satuannya adalah
meter.
h = n x
Keterangan:
V = kecepatan keliling sudu (m/det)
h = head (m)
n = jumlah rotor
3. Kapasitas (Q)
Kapasitas pompa adalah jumlah fluida yang dialirkan pompa oleh motor
listrik yang satuannya adalah m3/s.
Q = Qe = η x Q
22
Keterangan:
Q = kapasitas pompa (m3/detik)
Qe = kapasitas efektif pompa (m3/detik)
D =Diameter Plunger (m)
S = Langkah gerak plunger (m)
n = putaran mesin penggerak (rpm)
η = efisiensi (%)
4. Tekanan total
Pt = Pt > ρ. g. (H + HI )
Keterangan:
Pt= tekanan pompa (N/m2)
F = gaya dorong batang plunger (N)
A = luas penampang plunger (m2)
H= Head tekan/tinggi pemindahan fluida (N/m2)
HI= kerugian tinggi angkat total (N/m2)
5. Momen Puntir (T)
Momen puntir diukur dengan memakai motor listrik arus searah,
dilengkapi dengan pengukur momen.Besar momen puntir yang terjadi pada
poros penghubung pompa, dapat menggunakan pendekatan analisis
persamaan:
T = P / n
Keterangan:
T = Momen Puntir pada poros
P = Daya pada pompa
n = Putaran pada poros pompa
6. Perencanaan dasar
23
Tenaga penggerak pompa Np = (watt)
Tenaga pompa N = ρ.g.Hman. Q (watt)2
Tenaga pompa sama dengan tenaga mekanik poros nya
N = Nmp = F x V (watt)
Sedangkan torsi
T = F x R diperoleh persamaan harga torsi: T = 9,55.103N/η
7. Efisiensi
Efisiensi pompa adalah perbandingan antara daya air yang dihasilkan
pompa dengan daya poros dari motor listrik.
1) Efisiensi Hidroulis, memperhitungkan berkenaan losis akibat
head tinggi pemindahan fluida dengan kerugian tinggi angkat
total
2) Efisiensi volumetris, memperhitungkan berkenaan losis akibat
resirkulasi pada ring, bush, dan lain-lain.
3) Efisiensi mekanis, memperhitungkan berkenaan losis akibat
gesekan pada seal, packing gland, bantalan, dan lain-lain.
4) Efisiensi pompa, memperhitungkan yang berkaitan
keseluruhan dari pompa meliputi nilai efisiensi hidrolis,
efisiensi volumetrik, dan efisiensi mekanis.
24
BAB 3
PENUTUP
A. Kesimpulan.
1. Pompa rotari lebih baik digunakan untuk zat cair yang memiliki viskositas
yang cukup tinggi seperti minyak pelumas maupun sirup. Untuk fluida yang
mengandung zat abrasif maupun zat-zat padatan lainnya hendaknya
menggunakan jenis pompa lain ataupun pompa rotari roda gigi yang telah
dimodifikasi sesuai dengan jenis zat yang akan digunakan.
2. Pompa rotary multiple rotor merupakan pompa rotary yang memiliki lebih
dari satu bagian yang berputar yang dikemas dalam satu casing.
3. Yang merupakan jenis pompa rotary multiple rotor pompa roda gigi ( gear
pump ), pompa cuping ( Lobe Pump ), Pompa Circumferential Piston, Pompa
Ulir ( Screw Pump )
4. Pengaplikasian pompa rotary multiple rotor ini biasanya digunakan pada
fluida kerja yang memiliki viskositas yang tinggi. Penggunaan pompa rotary
multiple rotor banyak dipakai pada industry makanan, minuman, cat, maupun
kosmetik.
25
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. “Screw Pump” .http://agent-pump.blogspot.com/2012/12/screw-pump-
pompa-screw.html. Diakses pada 18 Maret 2016
Edwards, Hicks. 1971. Teknologi Pemakaian Pompa. Erlangga.
Kurnianto, Hary. 2008. “Rancang Bangun Dan Uji Unjuk Kerja Pompa Gear Pada Suhu Fluida 70oC”. (Pdf). Diunduh dari http://eprints.undip.ac.id/25753/1/Unjuk_Kerja_Pompa_Gear.pdf
Samsudin, Anis. 2008. Dasar Pompa. Semarang : Universitas Negeri Semarang
Sanitary Positive Displacement Pump (Pdf) yang diunduh dari www.topline.com
pada tanggal 17 Maret 2016.
Sukamta. 2015. “Pompa Rotari”. (Pdf). Diunduh dari http://sukamta.staff.umy.ac.id/files/2015/04/POMPA-ROTARI.pdf
Wright Flow Technologies. 2012. Intruction and Maintenance Manual Sanitary
Positive Displacement Pump. U.S.A. Wright Flow Technologies.Inc
26
HASIL DISKUSI
1. Penanya : Rafli
Apakah jumlah gear mempengaruhi kecepatan, kapasitas, dari sebuah gear
pump ?
Jawab : Jumlah gear sangat mempengaruhi karakteristik sebuah gear pump
, apabila jumlah gear semakin sedikit maka debit akan semakin
besar , sedangkan apabila jumlah gear semakin banyak maka
tekanan akan semakin besar. Jadi apabila kita mendesain sebuah
gear pump harus didasarkan pada kebutuhan , apakah butuh
tekanan besar ataukah debit yang besar. Pompa ulir dapat
menggunakan berbagai jenis ulir , antara lain ulir trapesium dan
segitiga , tapi jenis ulir segi empatlah yang mempunyai
kemampuan yang lebih daripada ulir bentuk lain, kemampuan
dorong ulir segi empat lebih baik karena luas sisi ulir yang lebih
besar , daya cengkeram antar ulir segiempat juga lebih kuat
sehingga mampu mendorong fluida lebih banyak. Tapi belum ada
penelitian yang menunjukkan kemampuan ulir selain segi empat.
( Faqih K2513022 )
2. Penanya : Sri Lasmini
Pengaruh jumlah rotor terhadap efisiensi pompa ? kelebihanan di banding
single rotor ?
Jawab : Tentu saja nilai rotor mempengaruhi nilai dari efisiensi pompa.
Seperti yang saya terangkan tadi bahwa dalam multiple rotor
jumlah rotor pasti lebih dari satu rotor. Pada multiple rotor untuk
27
mencari nilai dari head adalah h = n (V2 / 2g ) dimana n adalah
nilai dari jumlah rotor. Dari rumus diatas maka akan didapat nilai
head yang berbeda antara jumlah rotor 2 dan 3 dst. Adanya
perbedaan nilai dari head akan mempengaruhi daya pompa yang
dihasilkan dalam mengalirkan fluida.
P = (Q × ht × ρ ) / (60 × 75)
dari rumus diatas membuktikan bahwa head mempengaruhi nilai
daya pompa. Dengan adanya perbedaan nilai daya pompa dari
jumlah rotor berbeda tentu saja mempengaruhi efisiensi nilai
volumetrik sehingga akan mempengaruhi efisiensi pompa.
Walaupun tidak terlalu signifikan, nilai efisiensi pompa
dipengaruhi oleh jumlah rotor yang digunakan dalam multiple
rotary pump. Semakin banyak jumlah rotor yang digunakan maka
semakin besar pula daya pompa yang digunakan, oleh karena
dalam menggunakan pompa multiple rotor harus
memperhitungkan situasi dan keadaan yang terjadi. sedangkan
untuk keuntungan multiple rotor dibanding single rotor yaitu head
yang dihasilkan lebih tinggi dari pada single rotary. hal ini dapat
dikarenakan pada multiple rotor jumlah rotor mempengaruhi nilai
dari head. semakin banyak rotor yang digunakan semakin tinggi
pula head yang didapat. ( Hadi Mustofa )
3. Penanya : Khanifudin
Pada Pompa circurumferential untuk fluida dengan viskositas tinggi di
bandingkan dengan padatan ada penyimpangan? mohon di jelaskan !
Jawab : Pompa circumferential tersebut bisa bekerja terhadap padatan,
padatan yang dimaksud adalah fluida yang berbentuk setengah
padat seperti pasta. Pompa circumferential tidak bisa bekerja
bila ada padatan seperti batu atau kotoran keras lainnya.
( Dinadha Aries Wahyudi )
4. Penanya : Iswanda
28
Mana yang lebih efisien antara pompa roda gigi, lobe, dan
circurumferential pump ?
Jawab : Dilihat dari segi viskositas fluida , dua rotor lobe dan dua
circurunferential piston cocok digunakan untuk cairan kental,
ukuran padatan yang relatif kasar dengan kontinyuitas kecepatan
aliran yang tidak halus di bandingkan dengan pompa roda gigi.
Dilihat dari head yang dicapai pomppa roda gigi mampu
menghasilkan head yang lebih tinggi karena mampu menekan
cairan lewat roda gigi yang banyak sehingga mampu mancapai
ketinggian yang lebih bila di bandingkan pompa lobe dan
pompa circurumferential piston. Dilihat dari debit fluida yang
dihasilkan, dengan putaran rotor yang sama dan dengan
viskositas yang sama, pompa lobe dan pompa circurumferential
dengan 2 atau 3 rotr lebih efisien di banding dengan pompa roda
gigi karena dari segi ruang/volume dari keduanya lebih besar
bila di bandingkan dengan roda gigi, sehingga debit yang
dihaslkan akan lebih banyak. ( Deny Prabowo )
5. Penanya : Tutuko
Bila kedua poros rotor sama sama di beri penggerak apa keuntungan dan
kerugiannya ?
Jawab : Keuntungan :
1. Putaran lebih stabil sehingga tidak merusak sudu sudu
impeller.
2. Bisa menghasilkan putaran yang lebih tinggi sehingga dapat
menghasilkan debit yang lebih banyak di banding dengan satu
pengerak.
3. Bisa menghasilkan head dan debit yang lebih baik/tinggi di
banding dengan satu penggerak.
Kekurangan :
1. Konstruksi menjadi lebih berat karena menggunakan 2 atau
lebih motor listrik.
29
2. Menambah beban listrik karena harus menanggung 2 motor
listrik
3. Sudu – sudu rotor rawan rusak apabila antara motor satu
dengan yang satunya tidak berputar bersama. ( Deny
Prabowo )
30